成因矿物学

三、有序无序标型
矿物在结晶过程中，质点总是趋向于按照能量最低的方式，进入某种 特定的位置，形成有序结构。而无序结构则是各处质点分布不同，能量有 高有低，不是最稳定状态。 1．温度升高，从有序向无序转变；温度缓慢降低：从无序向有序转变。 如：长石中Al-Si的置换： 高温变为无序，低温有序置换；对于碱性长石、透长石，完全无序 状态，为高温稳定相；正长石，部分有序状态，为中温稳定相；最大微斜 长石，完全有序状态，低温稳定相 2．对花岗岩体从边缘相到中间相：有序度是从低到高 3．从岩体形成的年龄来说：形成时代越老的岩体中有序长石百分比越高 4．有序度还可以作为找矿标志：如有人对一些与铬铁矿床有关的橄榄石的 有序度发现，近矿橄榄岩的有序度略高于远矿橄榄岩。 5．不同成矿阶段的含铁白云石其有序度不同，如太白金矿
如金刚石原只产于金伯利岩岩筒中，现发现在钾 镁煌斑岩中、基性、超基性岩包体中也有产出，其 中钾镁煌斑岩型金刚石矿床已成为一重要的金刚石 矿床类型。
海绿石：原是海相地层的指示矿物，现在不同 盐度的陆相水体沉积物中也有发现。 3）区域性：有些标型矿物具有全球的适用性， 而有一些只是在某一区域或某一矿床或矿区内适用 ，这是由于当地的构造地质背景决定的。
此外S/Se， Se/Te, Pb/Zn等都可以作为黄铁矿的 标型之一。
闪锌矿中的Fe/Zn：随温度增高而增大
火山岩中明矾石的K2O/Na2O：可反映原岩的特征 安山岩：0.7 英安岩：2.5 流纹岩：8.0
天河石中的Rb/K， 斜长石的Ca/Al等均有一定的
标型意义。
五、稳定同位素标型
在不同地质体的矿物中，组成物质同位素的分 馏和富集具有不同的特征，因此，矿物的同位素组 成特点具有标型意义。 矿物稳定同位素标型研究成果，可以提供成岩 、成矿、温度、物质来源（壳源、幔源、混合源） ，形成物理化学条件以及演化历史的资料。
二、离子占位标型
一些结构复杂矿物中离子占位与其形成时的物理化学条件关系密切。 例如辉石的结构类型受化学成分和温度的控制； 辉石晶体的化学式基本上可用M1M2X2O6表示，X位置通常进行类质 配位数为6，M1位置为Ti4+, Al3+, Cr3+, Fe3+, 同 象代替的是Al, Si 它们占据四面体孔隙，配位数为4，M1M2为八面体孔隙， M2位置为Ca2+, Li+, Na+, K+
六、矿物包裹体成分标型
包裹体: 是矿物形成过程被捕获的成矿流体介质。
流体包裹体（Fluid Inclusions)， 矿物包裹体。
20um
阿尔泰萨热阔布金矿 脉石英中富CO2包裹体
小秦岭东闯金矿
脉石英中CO2三相包裹体
CO2浓度法测压力 方法与步骤 1. 在包裹体薄片中找到 含液态CO2的包裹体。 2. 在15℃时，测定包裹 体中气相(A)、液态CO2相(B) 与整个包裹体的体积(D)。 3．或在5℃时，测气相中 CO2水合物的体积(C)及整个包 裹体积。 4. 求各比值：A/D，B/D 或C/D。 A/D=Vg/V=2/3[dg3/D2×L] B/D=VLCO2/V=2/3[( dCO23 -dg3)/D2×L]
三、矿物标型特征
定义：
指同一种矿物在不同的地质时期和不同地质条件下，形 成于不同地质体中时，该种矿物在各种性质上表现的差异 。
特点：
同种矿物在自然界有多种成因，强调矿物的多成因性 。如黄铁矿在沉积岩、变质岩中均有产出；石英有沉积、 变质及岩浆岩中均可产出。但由于其形成于不同的成因条 件下造成其在化学成分、晶体形态、物理性质等方面有差 别，据此可帮助我们判断矿物、矿床或岩石的成因。
黑矿型 （Kuroko Type）
L-V包裹体为主， Th：网脉状硅矿Q 280-330℃，其上层状黑矿 (Q,Sp)200-310℃；盐度：2-5wt%NaCl，
第三节、矿物晶体结构标型
一、晶胞参数标型 类质同象替换和温度压力，氧化-还原条件等都 对矿物的晶胞参数产生影响。 如：热液金矿床中黄铁矿的晶胞参数主要与Co, Ni的类质同象替换有关。同时类质同象的替换又与成 矿深度和温度有关。因此，黄铁矿的晶胞参数常做为 其标型特征之一。
二、主要组分标型
组成矿物的主要元素 和主要的类质同象混入物 形成的标型特征。如橄榄 石中的Fe、Mg；黑云母中 的Fe、Mg； 闪锌矿中的Fe ； 黄铁矿中的Fe,S等 右图是泰查赖雅（ 1971）据225个样品获得从 斜方辉石的FeO+Fe2O3+MgO 与Al2O3的含量看其成因的 图解。
三、微量元素标型
二、标型矿物组合
定义：指在特定的地质环境中形成的专属性矿物组合。
标型矿物组合强调在特定的成岩成矿条件下形成的特征性 矿物组合。
如： 前寒武纪出现磁铁矿、石英、铁铝榴石、铁闪石、
铁蛇纹石、富铁绿泥石组合。 铅锌矿床氧化带的标型组合：褐铁矿、铅钒、白铅矿、菱 锌矿、蓝铜矿（有时有孔雀石） 上地幔榴辉岩的标型矿物共生组合为：陨钠镁大隅石-石 榴石-绿辉石-含钾硫化物。
火山块状硫化物矿床
理想分带： 上部: 含Pb、Zn 黄铁矿带 中部：含Cu黄铁 矿带 下部：含Cu网脉状 矿体 “黑矿” 上：“黑矿” 中：“黄矿” 下：“硅矿” 边：石膏矿
流体包裹体证据 蛇绿岩型 (Sypurus Type) 塞埔路斯 硫化物-石英脉 L-V包裹体, Th300-370℃，盐度3.5wt%, 似正常海水
2．在不同的氧化态下其同位素组成的变化 3．随结晶演化而变
硫在不同氧化态下S2-—S—SO2—SO32-—SO42-，其δ34S依次增加。 δ34S从基性岩演化为花岗岩其值从+2.3～3.6‰。
4．同一成矿条件下在从早期到晚期矿物中富集不同
矽卡岩铅锌矿中 : 早期闪锌矿：δ34S+0.54～2.73‰ 晚期方铅矿:-1.5～+2.25‰
微量元素对地质环境反映非常敏感，所以具有重要的 标型意义。 如：花岗岩中萤石矿物Mn2+ 具有重要的标型意义。 Mn2+与成矿作用类型和成矿深度有一定的关系。不同深
度花岗岩中萤石矿物中Mn2+ 的含量，呈现随深度增大Mn2+ 的
含逐渐降低的趋势。
又如：金矿床中含金黄铁矿和毒砂（FeAsS)中的微量元素受形成深 度和矿石类型的影响比较明显。
Pb、Zn、Cu特征：所有黄铁矿和毒砂中都含Pb、Zn、Cu ，但中部含Pb、Zn最高；Cu在这两种矿物中由深部到浅部含 量由少到多；即：Pb、Zn趋于在中部富集，Cu趋于在浅部富 集。 Ti、V、Cr、Mn特征：在中部细脉浸染型黄铁矿和毒砂 中Ti、V、Mn含量明显高于深部；Cr由深部至浅部含量上升 。 Co, Ni特征：中部石英脉型黄铁矿中Co、Ni含量最高 ，Co/Ni比值随深度变浅而增大；而浅部黄铁矿中Ni含量明 显降低，Co/Ni>=1。 Ｍo、Sn特征：浅部黄铁矿中 Mo含量最高，中部细脉浸 染型黄铁矿Ｍo含量次之，但Ｓn的出现频数不如Mo。
每一种矿物或矿物共生组合都是在一定的温 度和压力条件下形成的。 如类质同象替换，半径大的离子替换小的使 分子体积增大，是在压力降低时发生，反之则是 压力升高时进行。
而一些类质同象的替换与温度有关，如闪锌 矿中的Fe，因此可利用某些矿物的类质同象替换 元素之间的比进行温度和压力的计算，即矿物地 温计或压力计。
As、Sb、Bi特征：As存在于所有黄铁矿中，且浅部至
深部其平均含量有所降低；而Sb在含金黄铁矿中出现的频数
中部和浅部明显高于深部,并且Sb在毒砂中的含量比黄铁矿 高；Bi对于中部细脉型黄铁矿和毒砂不是特征元素，但在深
部含量低于浅部；这三种元素都趋于在浅部富集。
Au、Ａg特征：黄铁矿和毒砂中Ａu均多于Ag。总的趋势 是由浅至深，Ａu, Ag含量增多。一般深部者Au/Ag变化范围 小， 为５－３。只是中部石英脉型毒砂Au/Ag特别高，达 33.9。浅部黄铁矿的Au/Ag接近于1。 Ga特征：在所有黄铁矿和毒砂中，Ga含量稳定，其含 量略大于地壳克拉克值。
等离子占据。Mg2+, Fe2+即可占据M1又可占据M2。但在两位置上的热力学条件
不同，因此可以利用其在M1M2位置上的占位进行温度、压力测定。 镁铁闪石中Fe2+，在M1，M2，M3，M4之间的分配随温度升高呈现规律
变化。
钙角闪石中Fe2+, Mg, Al在M1，M2，M3之间的分配，随温度、压力升高呈 现规律变化见
第二章 矿物的标型性
第一节 矿物标型概述
第二节 矿物化学成分标型 第三节 矿物晶体结构标型 第四节 矿物晶体形态标型 第五节 矿物物理性质标型 第六节 矿物标型的实际应用
第一节 矿物标型概述
一、标型矿物 二、标型矿物组合
三、矿物标型特征
一、标型矿物（typomorphic mineral)
定义：
5．分布于不同地质时代和不同矿床类型、不同岩石类型中的 矿物同位素组成不同。
如：沉积碳酸盐：δ13C，接近于0值（PDB； 岩浆成因的碳酸盐矿物：δ13C -5.3～-7.0‰； 有机质堆积物：δ13C -２4～-29‰； 基性超基性岩矿物组合包裹体中金刚石：δ13C -0.25～-03.44‰ 陨石中有金刚石δ13C -0.58～-0.63‰ 冲击岩中的金刚石δ13C -1.32～-1.87‰
黄铁矿中的Co/Ni：
王奎仁（1989）通过我国65个点，共115件黄铁矿样品的 分析研究指出不同成岩成矿条件下形成的黄铁矿其Co/Ni有一定 的标型特征。 同生沉积：显著小于1，范围0.011～ 0.37 沉积改造：随改造强度而增大，从0.16～0.8到接近于1 沉积变质：随变质程度加深而增大，从1.47～5.75
形成和稳定于某种特定的地质环境，或者只在某一特定的地质作用 中形成的矿物。
特点： 1）矿物的单成因性：
在自然界有些矿物主要趋向于或者只有一种成因。如：铬铁矿主要 产于超基性岩中；斯石英、柯石英专属于高压冲击变质成因（多在陨石坑 和上地幔）；辰砂、辉锑矿是低温热液矿床的标志。