(完整版)8、矿物成因、分类

第十五章矿物的成因元素矿物岩石矿床岩石学是研究岩石的成分、结构构造、产状、分布、成因、演化历史和它与成矿作用的关系等的学科。矿物学是研究矿物（包括准矿物）的成分、结构、形态、性质、成因、产状、用途和它们相互间的内在联系，以及矿物的时空分布规律及其形成和变化历史的科学。矿床学是研究矿床的特征及形成条件、形成作用与过程、时空分布及其控制因素。一、矿物形成的地质作用（环境）岩石“加工厂”洋中脊（离散边界）汇聚边界离散边界张应力洋中脊玄武岩放射虫软泥大量蚀变矿物散发34%的热量压应力火山岩（安山岩、粘稠、锥体、矿物多含水）、侵入岩（花岗岩）沉积岩（火山碎屑岩）变质岩（低T高P）一、形成矿物的地质作用地质作用内生作用外生作用变质作用岩浆作用火山作用热液作用接触作用伟晶作用风化作用沉积作用接触变质作用区域变质作用岩浆岩沉积岩变质岩内生作用形成主要矿物种类内生作用温度/℃矿床类型（主要矿物）岩浆作用>700超基性岩主要形成铬、铂族或金刚石矿床；基性岩主要形成铜镍硫化物矿床伟晶作用400~700主要矿物有长石、石英、云母、锂辉石、锆石、铌钽铁矿、褐钇铌矿等：绿柱石、电气石、黄玉、石英等热液作用高温300~500黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂；石英、云母、黄玉、电气石、绿柱石中温200~300黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、自然金等；石英、方解石、白云石、菱镁矿、重晶石等低温50~200雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等；石英、方解石、蛋白石、重晶石等外生作用环境下主要矿物种类组成沉积岩的常见矿物有石英、白云母、钾长石、酸性斜长石、黏土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石、铝土矿、磷矿物、锰矿物。为什么火成岩中常见的橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、中性及基性斜长石在沉积岩中很少出现？区域变质作用形成矿物的特点分类低级区域变质作用：一般为白云母、绿帘石、阳起石、蛇纹石、滑石、绿泥石和黑云母等含OH的硅酸盐；中级区域变质作用：角闪石、斜长石、石英、石榴子石、透辉石、绿帘石、云母等；高级区域变质作用：生成不含OH，在高温高压下稳定的矿物，如正长石、斜长石、堇青石、矽线石、辉石、橄榄石、刚玉和尖晶石等。特点与原岩的成分和变质程度向生成不含OH的方向发展向体积小、比重大的矿物转化定向压力下，柱状和片状矿物呈定向排列，使岩石具有片理和片麻理构造二、矿物形成的影响因素矿物形成的条件

温度

压力

组份浓度

介质酸碱度（pH值）

氧化还原电位（Eh值）石墨金刚石不同的地质作用影响因素各不相同

岩浆和热液作用

—温度和组分浓度

区域变质作用

—温度和压力

外生作用

—pH值和Eh值三、矿物的时空关系矿物的生成顺序和矿物时代矿物的共生与伴生1、矿物的生成顺序和矿物时代（1）矿物的生成顺序地质上矿物生成顺序的标志①矿物的空间位置关系②矿物的自形程度③矿物的交代关系矿物生成顺序的标志（2）矿物时代在一个矿床中，同种矿物在形成时间上的先后关系。与一定的成矿阶段相对应。二、矿物的共生和伴生1、矿物的共生

同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。2、矿物的伴生

不同成因或不同成矿阶段的各种矿物共同出现在同一空间范围内的现象。四、矿物的标型性矿物的标型性：能够反映矿物或地质体的一定成因特征的矿物学标志。（1）标型矿物和标型矿物共生组合（2）矿物的标型特征1、标型矿物和标型矿物共生组合只在某种特定的地质作用中形成和稳定的矿物和特征矿物组合斯石英——极高压冲击变质多硅白云母——低温高压变质带辰砂、辉锑矿——低温热液作用镁橄榄石+金云母+铬镁铝榴石+铬透辉石+顽火辉石+钛铁矿+尖晶石+金红石——含金刚石金伯利岩

标型矿物或标型矿物共生组合强调矿物或矿物组合的单成因性，其本身即是成因上的标志。2、矿物的标型特征能反映矿物的形成和稳定条件的矿物学特征。物理性质标型形态标型化学标型结构标型等花岗伟晶岩和气成热液矿床：黑色电气石：温度高于300℃红色电气石：温度低于290℃物理性质标型（颜色）立方体五角十二面体八面体低温高温形态标型矿物中的包裹体(inclusion)1、概念

是矿物生长过程中或形成之后被捕获包裹于矿物晶体缺陷（如晶格空位、位错、空洞和裂隙等）中的、至今尚完好封存在主矿物中并与主矿物有着相界线的那一部分物质。2、矿物中包裹体的相态可以是气态、液态或固态。五、矿物中的包裹体3、包裹体类型原生包裹体：是矿物结晶过程中被捕获封存的成岩成矿物质。次生包裹体：是矿物形成以后，后期热液沿矿物的微裂隙贯入，引起矿物局部溶解或重结晶，因而形成的定向排列的包裹体。假次生包裹体：是矿物生长过程中，由于构造应力作用，使矿物晶体产生局部破裂或蚀坑，成矿流体进入其中，因而形成的包裹体。群包裹体小节内容总结形成矿物的地质作用影响矿物形成的因素矿物的时空关系矿物的标型矿物的包裹体矿物的生成顺序与时代矿物的共生与伴生标型矿物矿物的标型特征第十七章矿物的分类和命名

矿物的分类矿物的命名第一节矿物的分类矿物的化学成分分类矿物的晶体化学分类矿物的应用分类矿物的成因分类矿物的光性分类矿物的物性分类1、矿物的成因分类

依矿物的成因类型，可将矿物划分为岩浆矿物、伟晶矿物、热液矿物、风化矿物、沉积矿物、接触变质矿物以及区域变质矿物等。2、矿物的应用分类

按矿物的商业用途分金属矿物和非金属矿物二大类。

金属矿物：黑色金属矿物、有色金属矿物、特种金属矿物、放射性金属矿物、稀有及稀土金属矿物、贵金属矿物等等；

非金属矿物：化工原料矿物、耐火材料矿物、冶金辅助原料矿物、陶瓷玻璃原料矿物、农业原料矿物、研磨材料矿物、建筑材料矿物、光学电工材料矿物、宝石工艺材料矿物、天然颜料矿物等等。3、晶体化学分类

分类依据：矿物的化学成分和晶体结构。级序划分依据举例大类单质和化合物类型自然元素大类、含氧盐大类等类阴离子或络阴离子种类硅酸盐类、硫酸盐类等（亚类）络阴离子结构岛状、环状、链状、层状、架状结构硅酸盐亚类族晶体结构型和阳离子性质云母族（亚族）阳离子种类黑云母亚族、白云母亚族种确定的晶体结构和相对稳定化学成分黑云母K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2金云母K{Mg3[AlSi3O10](OH)2（亚种）在完全类质同象中根据其所含端元的比例划分/为什么选择阴离子或络阴离子团？1、拥有相同阴离子或络阴离子团的矿物具有相似性。2、具有相同阴离子或络阴离子团的矿物趋于出现于相似的地质环境。3、这种分类与现在的化学分类和命名是保持一致的。石墨金刚石

目前已发现的矿物大约有3000种，按照晶体化学分类体系，共分为5大类（依据单质和化合物类型）：

①自然元素矿物（单质）②硫化物及其类似化合物矿物（阴离子为S、Se、Te、As等）

③卤化物（阴离子为F、Cl、Br、I等）

④氧化物及氢氧化物矿物（阴离子为O2-以及OH-）

⑤含氧盐矿物（具有不同的含氧酸根络阴离子团，如[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[NO3]2-、[PO4]3-等）含氧盐大类具体分类含氧酸根+阳离子→盐类化合物。—[SiO4]4-

（硅酸盐类）、[CO3]2-

（碳酸盐类）

、[SO4]2-

（硫酸盐类）、[PO4]3-、[WO4]2-、[BO3]3-、[NO3]-、[CrO4]2-、[MoO4]2-、[AsO4]3-硫化物及其类似化合物大类具体分类简单硫化物（S2-）复硫化物类（[S2]2-）矿物类举例架状硅氧骨干层状硅氧骨干链状硅氧骨干环状硅氧骨干岛状硅氧骨干矿物亚类举例黑云母族K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2白云母族K{Al2

[AlSi3O10](OH)2矿物族和矿物种举例层状硅酸盐亚类黑云母K{(Mg,Fe)3}

[AlSi3O10](OH)2金云母K{Mg3

[AlSi3O10](OH)2矿物种黑云母金云母矿物的晶体化学分类完全类质同像系列：两个端员为两个独立的矿物种，并以中间二分法将整个系列分为两个矿物种，端员之间的成分可作亚种。如：

Mg[CO3]Fe[CO3]

菱镁矿菱铁矿

（种）（种）

含铁菱镁矿

（亚种）同一矿物，因次要化学成分或物理性质、形态上出现较明显差异的，称为该矿物的变种或异种。如：铁闪锌矿（Zn,Fe）S是闪锌矿ZnS的变种，紫水晶是石英的变种，镜铁矿是呈片状的赤铁矿的变种。矿物的晶体化学分类同质多像变体：虽然成分相同，但结构不同，物理性质也不同，属不同矿物种。如：金刚石与石墨。多型变体：成分相同，且结构差异不大，物理性质也相近，属同一矿物种。如：2H石墨与3R石墨。关于矿物种的说明多型变体是否需要讲解？水晶紫水晶种亚种次要化学成分赤铁矿镜铁矿种亚种形态差异矿物的命名按成分：自然金、钛铁矿；按物理性质：橄榄石、方解石、重晶石；按形态：石榴子石、十字石；按物理性质＋化学成分：方铅矿、黄铜矿、磁铁矿；按物理性质＋形态：绿柱石、红柱石；按地名：高岭石、香花石、包头矿；按人名：张衡矿矿物的命名“矿”－－金属矿物：方铅矿、黄铜矿“石”－－非金属矿物：方解石、石榴子石“晶”－－透明矿物：水晶“玉”－－宝石类矿物：黄玉、刚玉“砂”－－细小颗粒产出矿物：辰砂“华”－－地表次生的松散状矿物：钴华、钼华“矾”－－溶于水的矿物：胆矾《新英汉矿物种名称》，何明跃，2007，地质出版社1、汉名尽可能按习惯，体现该矿物的物理、化学特性。有的也着重与其类属关系相结合，即名称前段表示其性质或成分，其后接以类属名称，例如：镁铁闪石、铁尖晶石等。少数习惯的音译和意译仍予以保留，例如：贝得石、银星石等。以著名的人、地名命名的矿物则完全音译或意译并译。2、以“假”（pseudo）、“副”（para）、“变”（meta）、α、