(完整版)8、礦物成因、分類

第十五章礦物的成因元素礦物巖石礦床巖石學(xué)是研究巖石的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、產(chǎn)狀、分布、成因、演化歷史和它與成礦作用的關(guān)系等的學(xué)科。礦物學(xué)是研究礦物（包括準(zhǔn)礦物）的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、用途和它們相互間的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物的時(shí)空分布規(guī)律及其形成和變化歷史的科學(xué)。礦床學(xué)是研究礦床的特征及形成條件、形成作用與過程、時(shí)空分布及其控制因素。一、礦物形成的地質(zhì)作用（環(huán)境）巖石“加工廠”洋中脊（離散邊界）匯聚邊界離散邊界張應(yīng)力洋中脊玄武巖放射蟲軟泥大量蝕變礦物散發(fā)34%的熱量壓應(yīng)力火山巖（安山巖、粘稠、錐體、礦物多含水）、侵入巖（花崗巖）沉積巖（火山碎屑巖）變質(zhì)巖（低T高P）一、形成礦物的地質(zhì)作用地質(zhì)作用內(nèi)生作用外生作用變質(zhì)作用巖漿作用火山作用熱液作用接觸作用偉晶作用風(fēng)化作用沉積作用接觸變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖內(nèi)生作用形成主要礦物種類內(nèi)生作用溫度/℃礦床類型（主要礦物）巖漿作用>700超基性巖主要形成鉻、鉑族或金剛石礦床；基性巖主要形成銅鎳硫化物礦床偉晶作用400~700主要礦物有長(zhǎng)石、石英、云母、鋰輝石、鋯石、鈮鉭鐵礦、褐釔鈮礦等：綠柱石、電氣石、黃玉、石英等熱液作用高溫300~500黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂；石英、云母、黃玉、電氣石、綠柱石中溫200~300黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、自然金等；石英、方解石、白云石、菱鎂礦、重晶石等低溫50~200雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等；石英、方解石、蛋白石、重晶石等外生作用環(huán)境下主要礦物種類組成沉積巖的常見礦物有石英、白云母、鉀長(zhǎng)石、酸性斜長(zhǎng)石、黏土礦物、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤鐵礦、褐鐵礦、玉髓、蛋白石、鋁土礦、磷礦物、錳礦物。為什么火成巖中常見的橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、中性及基性斜長(zhǎng)石在沉積巖中很少出現(xiàn)？區(qū)域變質(zhì)作用形成礦物的特點(diǎn)分類低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：一般為白云母、綠簾石、陽起石、蛇紋石、滑石、綠泥石和黑云母等含OH的硅酸鹽；中級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：角閃石、斜長(zhǎng)石、石英、石榴子石、透輝石、綠簾石、云母等；高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：生成不含OH，在高溫高壓下穩(wěn)定的礦物，如正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、堇青石、矽線石、輝石、橄欖石、剛玉和尖晶石等。特點(diǎn)與原巖的成分和變質(zhì)程度向生成不含OH的方向發(fā)展向體積小、比重大的礦物轉(zhuǎn)化定向壓力下，柱狀和片狀礦物呈定向排列，使巖石具有片理和片麻理構(gòu)造二、礦物形成的影響因素礦物形成的條件

溫度

壓力

組份濃度

介質(zhì)酸堿度（pH值）

氧化還原電位（Eh值）石墨金剛石不同的地質(zhì)作用影響因素各不相同

巖漿和熱液作用

—溫度和組分濃度

區(qū)域變質(zhì)作用

—溫度和壓力

外生作用

—pH值和Eh值三、礦物的時(shí)空關(guān)系礦物的生成順序和礦物時(shí)代礦物的共生與伴生1、礦物的生成順序和礦物時(shí)代（1）礦物的生成順序地質(zhì)上礦物生成順序的標(biāo)志①礦物的空間位置關(guān)系②礦物的自形程度③礦物的交代關(guān)系礦物生成順序的標(biāo)志（2）礦物時(shí)代在一個(gè)礦床中，同種礦物在形成時(shí)間上的先后關(guān)系。與一定的成礦階段相對(duì)應(yīng)。二、礦物的共生和伴生1、礦物的共生

同一成因、同一成礦期（或成礦階段）所形成的不同礦物共存于同一空間的現(xiàn)象。2、礦物的伴生

不同成因或不同成礦階段的各種礦物共同出現(xiàn)在同一空間范圍內(nèi)的現(xiàn)象。四、礦物的標(biāo)型性礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或地質(zhì)體的一定成因特征的礦物學(xué)標(biāo)志。（1）標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合（2）礦物的標(biāo)型特征1、標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合只在某種特定的地質(zhì)作用中形成和穩(wěn)定的礦物和特征礦物組合斯石英——極高壓沖擊變質(zhì)多硅白云母——低溫高壓變質(zhì)帶辰砂、輝銻礦——低溫?zé)嵋鹤饔面V橄欖石+金云母+鉻鎂鋁榴石+鉻透輝石+頑火輝石+鈦鐵礦+尖晶石+金紅石——含金剛石金伯利巖

標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合強(qiáng)調(diào)礦物或礦物組合的單成因性，其本身即是成因上的標(biāo)志。2、礦物的標(biāo)型特征能反映礦物的形成和穩(wěn)定條件的礦物學(xué)特征。物理性質(zhì)標(biāo)型形態(tài)標(biāo)型化學(xué)標(biāo)型結(jié)構(gòu)標(biāo)型等花崗偉晶巖和氣成熱液礦床：黑色電氣石：溫度高于300℃紅色電氣石：溫度低于290℃物理性質(zhì)標(biāo)型（顏色）立方體五角十二面體八面體低溫高溫形態(tài)標(biāo)型礦物中的包裹體(inclusion)1、概念

是礦物生長(zhǎng)過程中或形成之后被捕獲包裹于礦物晶體缺陷（如晶格空位、位錯(cuò)、空洞和裂隙等）中的、至今尚完好封存在主礦物中并與主礦物有著相界線的那一部分物質(zhì)。2、礦物中包裹體的相態(tài)可以是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)。五、礦物中的包裹體3、包裹體類型原生包裹體：是礦物結(jié)晶過程中被捕獲封存的成巖成礦物質(zhì)。次生包裹體：是礦物形成以后，后期熱液沿礦物的微裂隙貫入，引起礦物局部溶解或重結(jié)晶，因而形成的定向排列的包裹體。假次生包裹體：是礦物生長(zhǎng)過程中，由于構(gòu)造應(yīng)力作用，使礦物晶體產(chǎn)生局部破裂或蝕坑，成礦流體進(jìn)入其中，因而形成的包裹體。群包裹體小節(jié)內(nèi)容總結(jié)形成礦物的地質(zhì)作用影響礦物形成的因素礦物的時(shí)空關(guān)系礦物的標(biāo)型礦物的包裹體礦物的生成順序與時(shí)代礦物的共生與伴生標(biāo)型礦物礦物的標(biāo)型特征第十七章礦物的分類和命名

礦物的分類礦物的命名第一節(jié)礦物的分類礦物的化學(xué)成分分類礦物的晶體化學(xué)分類礦物的應(yīng)用分類礦物的成因分類礦物的光性分類礦物的物性分類1、礦物的成因分類

依礦物的成因類型，可將礦物劃分為巖漿礦物、偉晶礦物、熱液礦物、風(fēng)化礦物、沉積礦物、接觸變質(zhì)礦物以及區(qū)域變質(zhì)礦物等。2、礦物的應(yīng)用分類

按礦物的商業(yè)用途分金屬礦物和非金屬礦物二大類。

金屬礦物：黑色金屬礦物、有色金屬礦物、特種金屬礦物、放射性金屬礦物、稀有及稀土金屬礦物、貴金屬礦物等等；

非金屬礦物：化工原料礦物、耐火材料礦物、冶金輔助原料礦物、陶瓷玻璃原料礦物、農(nóng)業(yè)原料礦物、研磨材料礦物、建筑材料礦物、光學(xué)電工材料礦物、寶石工藝材料礦物、天然顏料礦物等等。3、晶體化學(xué)分類

分類依據(jù)：礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。級(jí)序劃分依據(jù)舉例大類單質(zhì)和化合物類型自然元素大類、含氧鹽大類等類陰離子或絡(luò)陰離子種類硅酸鹽類、硫酸鹽類等（亞類）絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)島狀、環(huán)狀、鏈狀、層狀、架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類族晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)云母族（亞族）陽離子種類黑云母亞族、白云母亞族種確定的晶體結(jié)構(gòu)和相對(duì)穩(wěn)定化學(xué)成分黑云母K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2金云母K{Mg3[AlSi3O10](OH)2（亞種）在完全類質(zhì)同象中根據(jù)其所含端元的比例劃分/為什么選擇陰離子或絡(luò)陰離子團(tuán)？1、擁有相同陰離子或絡(luò)陰離子團(tuán)的礦物具有相似性。2、具有相同陰離子或絡(luò)陰離子團(tuán)的礦物趨于出現(xiàn)于相似的地質(zhì)環(huán)境。3、這種分類與現(xiàn)在的化學(xué)分類和命名是保持一致的。石墨金剛石

目前已發(fā)現(xiàn)的礦物大約有3000種，按照晶體化學(xué)分類體系，共分為5大類（依據(jù)單質(zhì)和化合物類型）：

①自然元素礦物（單質(zhì)）②硫化物及其類似化合物礦物（陰離子為S、Se、Te、As等）

③鹵化物（陰離子為F、Cl、Br、I等）

④氧化物及氫氧化物礦物（陰離子為O2-以及OH-）

⑤含氧鹽礦物（具有不同的含氧酸根絡(luò)陰離子團(tuán)，如[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[NO3]2-、[PO4]3-等）含氧鹽大類具體分類含氧酸根+陽離子→鹽類化合物。—[SiO4]4-

（硅酸鹽類）、[CO3]2-

（碳酸鹽類）

、[SO4]2-

（硫酸鹽類）、[PO4]3-、[WO4]2-、[BO3]3-、[NO3]-、[CrO4]2-、[MoO4]2-、[AsO4]3-硫化物及其類似化合物大類具體分類簡(jiǎn)單硫化物（S2-）復(fù)硫化物類（[S2]2-）礦物類舉例架狀硅氧骨干層狀硅氧骨干鏈狀硅氧骨干環(huán)狀硅氧骨干島狀硅氧骨干礦物亞類舉例黑云母族K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2白云母族K{Al2

[AlSi3O10](OH)2礦物族和礦物種舉例層狀硅酸鹽亞類黑云母K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2金云母K{Mg3

[AlSi3O10](OH)2礦物種黑云母金云母礦物的晶體化學(xué)分類完全類質(zhì)同像系列：兩個(gè)端員為兩個(gè)獨(dú)立的礦物種，并以中間二分法將整個(gè)系列分為兩個(gè)礦物種，端員之間的成分可作亞種。如：

Mg[CO3]Fe[CO3]

菱鎂礦菱鐵礦

（種）（種）

含鐵菱鎂礦

（亞種）同一礦物，因次要化學(xué)成分或物理性質(zhì)、形態(tài)上出現(xiàn)較明顯差異的，稱為該礦物的變種或異種。如：鐵閃鋅礦（Zn,Fe）S是閃鋅礦ZnS的變種，紫水晶是石英的變種，鏡鐵礦是呈片狀的赤鐵礦的變種。礦物的晶體化學(xué)分類同質(zhì)多像變體：雖然成分相同，但結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)也不同，屬不同礦物種。如：金剛石與石墨。多型變體：成分相同，且結(jié)構(gòu)差異不大，物理性質(zhì)也相近，屬同一礦物種。如：2H石墨與3R石墨。關(guān)于礦物種的說明多型變體是否需要講解？水晶紫水晶種亞種次要化學(xué)成分赤鐵礦鏡鐵礦種亞種形態(tài)差異礦物的命名按成分：自然金、鈦鐵礦；按物理性質(zhì)：橄欖石、方解石、重晶石；按形態(tài)：石榴子石、十字石；按物理性質(zhì)＋化學(xué)成分：方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦；按物理性質(zhì)＋形態(tài)：綠柱石、紅柱石；按地名：高嶺石、香花石、包頭礦；按人名：張衡礦礦物的命名“礦”－－金屬礦物：方鉛礦、黃銅礦“石”－－非金屬礦物：方解石、石榴子石“晶”－－透明礦物：水晶“玉”－－寶石類礦物：黃玉、剛玉“砂”－－細(xì)小顆粒產(chǎn)出礦物：辰砂“華”－－地表次生的松散狀礦物：鈷華、鉬華“礬”－－溶于水的礦物：膽礬《新英漢礦物種名稱》，何明躍，2007，地質(zhì)出版社1、漢名盡可能按習(xí)慣，體現(xiàn)該礦物的物理、化學(xué)特性。有的也著重與其類屬關(guān)系相結(jié)合，即名稱前段表示其性質(zhì)或成分，其后接以類屬名稱，例如：鎂鐵閃石、鐵尖晶石等。少數(shù)習(xí)慣的音譯和意譯仍予以保留，例如：貝得石、銀星石等。以著名的人、地名命名的礦物則完全音譯或意譯并譯。2、以“假”（pseudo）、“副”（para）、“變”（meta）、α、