成因矿物学

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。
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
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+
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
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。
B
A
C D
5.按A/D与B/D的 值求CO2的重量百 分数,在右图中求 出CO2的浓度; 例: A/D=0.15 B/D=0.20 CO2Wt%=26.5
B A
6. 测出该 包裹体的均 一温度 Th=250℃; 7. 在右图 中求压力 P=1100Bar
对密西西比河谷型铅锌矿的成因争论:
沉积说: 规模大、分布广、层位稳定、成分简单与火成岩无 关,围岩蚀变不明显; 热液说: 矿化为脉状,晶洞状,闪锌矿Th 115~135 ℃。 E. Roedder的工作结果 1)包裹体类型: L-V, L,有时含有机质, 未见含子晶多相包裹体、CO2包裹体 2)Th:75~200 ℃, 集中 100~150 ℃ 3)盐度:15~20wt%NaCl,密度大:1.18g/cm3 4) 硫同位素变化大, +8.08~31.36‰ 结论: 沉积盆地深部循环的热卤水, 搬运Pb-Zn成矿
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‰
矿物的标型特征主要有下面几种:
1、化学成分标型;
2、矿物的晶体结构标型;
3、晶体形态标型;
4、物理性质标型;
5、谱学பைடு நூலகம்征标型等。
第二节 矿物化学成分标型
一、矿物成分变化与温、压条件的关系 二、主要组分标型 三、微量元素标型 四、元素比值标型 五、稳定同位素标型 六、矿物包裹体成分标型
一、矿物成分变化与温压条件的关系
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
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。
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
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。
四、元素比值标型
矿物成分中某些成对元素含量的比值变 化,往往受到形成条件的制约。因此,人常 应用它们作为推断矿物形成过程中物理化学 条件的依据之一。它们对研究岩石和矿床的 成因类型、成矿深度,以及解释地质环境等 问题,具有重要的意义。
黄铁矿中的S/Fe:
铜镍硫化物矿床:0.878 岩浆热液矿床:0.887 斑岩型矿床:0.91 火山-沉积块状硫化物矿床:0.96 大多金矿床也多小于理论值(0.871),为亏硫型。
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。
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。
1.同种矿物中稳定同位素组成随温度变化: δ18O值随温度的升高而减小。 δ样品(‰)=(R样品/R标样-1)*1000 R样品=18O样品/16O样品 R标样=18O标样/16O标样(原子数目比) 如钾长石:
高温结晶的钾钠长石:δ18O:6-12‰ 中等温度:12-16‰ 外生沉积的钾钠长石:18-28‰
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。
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:
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。
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。
2)标型矿物的相对性:
一些是单成因的矿物,在其它成因中也有发现。
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
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]
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。
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‰
相关文档
最新文档