矿物标型学及应用

碱性介质：方解石、铁白云石、其他碳酸盐类、
陆缘碎屑岩
角岩：黑云母角岩（酸性）
标型矿物举例： 陨钠镁大隅石——上地幔榴辉岩(eclogite) ； 斜锆石——碱性-超基性岩建造碳酸盐岩 (carbonatite)和铁磷橄榄岩（camaforite）； 硼镁铁矿（ludwigite, (Mg,Fe)2(Fe3+,Al)[BO3]O2） 和遂硼镁石(suanite, Mg2[B2O5]) ——镁夕卡岩； 辉钨矿(tungstenite, WS2)——浅成热液矿床， 与白钨矿、金红石、自然铋和辉铋矿共生；
2. 标型矿物
Typomorphic Mineral
概念 : 指在特定地质地球化学条件 下形成的专属性矿物。
斯特林格热液合成实验结果（陈光远等，1987）
西澳大利亚大学Groves（1987）实验（陈光远等，1987）
含矿流体物理化学条件标型矿物
高温热液： 无水硅酸盐类矿物
中低温热液：含水硅酸盐类矿物
3. 标型特征
Typomorphism of Mineral
概念: 指同种矿物，在一定地 质地球化学条件下形成一定的特 征。主要包括形态、成分、结构、 物性和谱学标型。
3.1 形态标型
3.1.1 集合体形态
岩浆成因矿物——粒状集合体； 伟晶成因矿物——文象状集合体； 火山喷气成因矿物——霜状和细粒状集合体； 热液成因矿物——粒状、块状和晶簇状集合体。 风化成因矿物——土状、树枝状、皮ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状等集合体， 沉积成因矿物——鲕状、结核状等集合体。 接触变质成因矿物——粒状和放射状集合体， 区域变质成因矿物——片状集合体。
3.1.2 矿物单体形态
火山成因石英——六方双锥状； 高温热液成因石英——短柱状； 低温热液成因石英——长柱状；
高温β石英假像 (锥面远比柱面发育)
碱性玄武岩与霞石岩中矿物形态 Ti-Aug
碱性玄武岩 基质填间结构
碱性玄武岩 无锡 锡惠公园旁 钛普通辉石砂钟构 造 是缓慢结晶条件 下 不同生长方向上 园锥体形地 对元素 选择性吸收的结果
稀土矿物：
碳铈钠石（carbocernaite, (Ca,Ce,Na,Sr)CO3） 碳锶铈矿（ancylite, Sr Ce(CO3)2(OH).H2O）、 氟碳铈矿（bastnaesite, (Ce,La)(CO3)F）、 氟碳钙铈矿(parisite, (Ce, La)2Ca(CO3)3F2)、 黄碳锶钠石(burbankite, (Na, Ca, Sr, Ba, Ce)6(CO3)5)、 水碳镧铈石(calkinsite, (Ce,La)2(CO3)3· 4H2O)、 独居石(monazite, (Ce, La, Nd, Th)PO4)、 磷铈铝石(florencite, CeAl3(PO4)2(OH)6)；
矿物标型学及其应用
Mineral Typomorphism and its Application
矿物标型学是国内外现代矿物学界 最活跃的一个研究领域，它包括标型组 合、标型矿物和标型特征三个方面的内 容。
1. 标型组合
Typomorphic Assembledge
概念：在特定地质地球化学条 件下形成的专属性矿物组合。
火山作用的矿物标型组合
——硅酸盐类、氧化物类， ——多为隐晶质或玻璃质，少量斑晶。 ——凝华物质（自然硫、雌黄、雄黄、 锑华等）
热液作用的矿物标型组合
高温热液（500-300℃）: ——W, Sn, Mo, Bi、Nb、Ta、Be、Fe的矿物 为特征。 中温热液（300-200℃） : ——Cu, Pb, Zn的矿物为特征。 低温热液（200-50℃） : ——As, Sb, Hg, Ag的矿物为特征。
金伯利岩(Kimberlite)的标型组合：
镁橄榄石（假象）Forsterite : Mg2[SiO4] 金云母 Phlogopite: KMg3[AlSi3O10](F,OH)2 铬镁铝榴石 Cr-Pyrope: Mg3(Al,Cr)2[SiO4]3 铬透辉石 Cr-Diopsite: Ca(Mg,Cr)[Si2O6] 铬尖晶石 Picotite: MgCr2O4 镁钛铁矿 Picrocrichtonite: (Fe,Mg)TiO3 钙钛矿 Perovskite: CaTiO3 锐钛矿 Anatase: TiO2 金红石 Rutile: TiO2 磷灰石 Apatite: Ca5[PO4]3(F,Cl,OH) 碳硅石 Silicon carbide?: SiC? 金刚石 Diamond: C
温度低，过饱和度大，易沿最强键生长（如锡石、 金红石、辉石、闪石成柱状；磷灰石成板状（磷酸根 层键强；长石沿Z轴延伸（+延性，高温X轴，-延性）
形态反映成矿阶段
形态反映形成深度
形态反映形成深度
形态反映矿石品位
金刚石——山东金伯利岩，浑圆形品位富； 苏联相反。 自然金——面网密度与介质Au浓度、矿石Au 品位一致，降低序次：{111} 、 {100}、 {110}、{311}、{210}。
基质霞石
透辉石微晶
霞石岩 安徽女山
辉石横断面 变化 是辉 石种属的光 性鉴定标志
透辉石
普通辉石
霓辉石
100
010
霓石
( 右2类 见于响岩 碱性正长岩 碱性花岗岩中 )
形态反映温度、过饱和度
黄铁矿——FeS2，m3，PBC理论，面网包含较强键 {100}5个， {210}3个，{111}2个；包含1个 强键的S面由F面层生长的阶梯构成。 {210}形成——{100}层生长开始，S、Fe充分。 {210}负条纹（即（210）面为水平条纹）——{210} 层生长的阶梯，S、Fe更充分。
中低温热液：碳酸盐类矿物
不同原岩热液蚀变物理化学条件标型矿物
铁镁质岩
碱性介质：透闪石、阳起石、水镁石 酸性介质：黑云母（高温） 中性介质：绿泥石、绿帘石
硅铝质岩 碳酸盐岩
碱性介质：钾长石（高温）、冰长石（低温）、蒙脱石、沸石 酸性介质：叶腊石、明矾石、高岭石 中性介质：绢云母、伊利石、钠长石（高温）
辉铼铜矿（dzhekazganite, CuReS4）—— 含铜砂岩, 呈机械混入物产于斑铜矿和蓝辉铜矿 中；
碳钠铝石（dawsonite, NaAl[CO3](OH)2）——泥质灰岩和黑色页岩及 沉积型铝矿床； 黄钾铁矾(jarosite, KFe(SO4)2(OH)6)—— 干燥地区硫化铁矿床氧化带； 硅镁镍矿(garnierite, (Mg,Ni)6[Si4O10](OH)8)——超基性岩风化壳。
形态标型：区分矿床的成因产 状、成矿阶段、垂直分带及矿 石贫富等。 ———如何认识其找矿意义？
岩浆作用的矿物标型组合
——硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、 自然金属和非金属类（碳酸盐岩浆作用之 碳酸盐类） ——以硅酸盐为特征。
随着岩浆演化: 首先晶出高熔点矿物; 析出 矿物顺序为橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜 长石、正长石、微斜长石、石英;
伟晶作用的矿物标型组合
——硅酸盐类、氧化物类 ——以富含Si、K、Na和挥发份(F 、Cl、B、 OH)为特征。 ——晶粒粗大。
外生作用的矿物标型组合
——氧化物类、氢氧化物类、层状硅酸 盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类、 氯化物类 ——以高氧逸度条件为特征 ——生物成因矿物 ——可溶性岩类矿物 ——胶态集合体形态
变质作用的矿物标型组合
——硅酸盐类、氧化物类、硫化物类 ——以岛状、链状硅酸盐为特征。 ——重结晶现象； ——对温压敏感的特征矿物组合。
碱性-超基性岩建造碳酸盐岩(carbonatite) 的标型组合：
——锆矿物-稀土矿物-铌钽矿物组合。
锆 矿 物 ： 钙 锆 钛 矿 、 钙 锆 钍 矿 、 斜 锆 石 （ baddeleyite, ZrO2）、锆石； 铌钽矿物： 烧绿石(pyrochlore,(Ca, Na)2Nb2O6(OH,F)、 钙钛矿(perovskite, CaTiO3)、 铌钙钛矿(dysanalite, Ca2(Fe, Nb, Ti)2O6)、 斜方钠铌石(lueshite, NaNbO3)、 铌铁矿(columbite,FeNb2O6)等。