结晶矿物学（北京大学）矿物的成因

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1、矿物的成因形成矿物的地质作用矿物形成的方式和条件矿物的变化矿物形成的时空关系反映矿物成因的一些现象结晶学与矿物学1形成矿物的地质作用矿物是地质作用的产物,根据地质作用的性质,将之划分为:内生作用:岩浆作用伟晶作用热液作用外生作用:风化作用沉积作用(包括机械沉积,化学沉积和生物化学沉积作用)变质作用:接触变质作用(包括热变质作用,接触交代作用)区域变质作用结晶学与矿物学2形成矿物的地质作用内生作用岩浆作用伟晶作用接触交代热液作用火山作用风化作用沉积作用接触变质区域变质机械沉积化学沉积胶体沉积生物沉

2、积外生作用变质作用34岩浆作用在岩浆作用中，形成的主要矿物及其晶出的顺序依次为：Mg,Fe硅酸盐－橄榄石、辉石、角闪石、黑云母；K,Na,Ca硅酸盐－斜长石、正长石、微斜长石以及石英等造岩矿物。从而在岩浆作用过程中形成不同的矿物组合，构成不同的岩石类型岩浆作用可以形成重要的矿床，如超基性岩主要形成铬、铂或金刚石矿床；基性岩主要形成铜镍硫化物矿床5伟晶作用以矿物晶体粗大为特征，形成温度400－700℃，形成深度约3－8km。一般分为岩浆伟晶作用和变质伟晶作用几乎所有的侵入岩都有自己相应的伟晶岩

3、，如花岗伟晶岩、碱性伟晶岩、基性超基性伟晶岩等。其中分布最广、最有工业价值的是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩。伟晶岩中挥发份大量聚集，富含碱质和稀有、放射性元素（Nb,Ta,TR,U,Sn,Li,Rb,Cs等）主要矿物有长石、石英、云母、锂辉石、锆石、铌钽铁矿、褐钇铌矿、磷铈镧矿等。伟晶岩还可形成许多宝石矿物，如绿柱石、电气石、黄玉、水晶等6高温热液形成温度约在500－300℃之间W-Sn-Mo-Bi-Be-Fe的矿物组合及相应的矿床金属矿物黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂非金属矿物石

4、英、云母、黄玉、电气石、绿柱石中温热液形成温度在300－200℃之间Cu-Pb-Zn的矿物组合和相应的矿床金属矿物黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、自然金等非金属矿物石英、方解石、白云石、菱镁矿、重晶石等低温热液形成于200－50℃之间As-Sb-Hg-Ag的矿物组合及相应的矿床金属矿物雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等非金属矿物石英、方解石、蛋白石、重晶石等热液作用岩浆期后热液／变质热液／地下水热液7风化作用包括物理风化、化学风化和生物风化作用过程。原生矿物经风化后发生分解和破坏，形成在新的条件

5、下稳定的矿物和岩石。不同矿物抗风化的能力是不同的：硫化物、碳酸盐最易风化，硅酸盐、氧化物较稳定；自然元素最稳定在风化作用下，易溶解矿物的部分组分如K,Na,Ca等形成真溶液，被地表水带走，留下残余空洞；部分难溶组分如Si,Al,Fe,Mn等则残留在地表，生成氧化物、氢氧化物，如褐铁矿、硬锰矿、锰土（在较大面积上分布时，则称“帽”，如“铁帽”，“锰帽”等），铝土矿、高岭石等次生矿物8金属硫化物矿床易遭受风化，在良好的风化作用条件下，可以呈现垂直分带，即从地表向地下深部分为氧化带、次生硫化物富集带和

6、原生硫化物带。它们的发育程度与地下水有关，其特点为：次生富集带分布地下水流动带。从氧化带淋滤出来的某些金属硫酸盐溶液渗透到潜水面以下，在还原条件下，与原生硫化物或与化学性质活泼的围岩（如石灰岩）发生化学反应，生成次生硫化物，从而增加了原生矿石中某些金属的含量，使有用金属富集，故称之为次生富集带。原生带分布在大致相当于滞留水带。原生硫化物没有遭受风化。氧化带分布在地表至潜水面之间，大致相当于地下水渗透带。该部位水解作用和氧化作用非常强烈，硫化物在氧化过程中大部分金属形成可溶性盐类而被淋滤；一些铁和

7、锰的硫化物很容易被氧化，形成氧化物和氢氧化物，构成铁（锰）帽9机械沉积当风化产物被水流冲刷和再沉积时，物理和化学性质稳定的矿物，就形成机械沉积。如长石、石英砂及少量的重矿物，构成砂岩等沉积岩。比重较大的有工业意义的重砂矿物，在河谷或其它有利地段集中堆积，形成漂砂矿床。AuPt化学沉积由溶液直接结晶。多在干旱炎热气候条件下，在干涸的内陆湖泊、半封闭的泻湖及海湾中，各种盐类溶液因过饱和而结晶。如在盐湖中，结晶的矿物有石膏、硬石膏、石盐、钾盐、光卤石等胶体沉淀胶体溶液被带入湖、海盆内，受到电介质的作用

8、发生凝聚而沉淀，形成Fe,Mn,Al,Si的氧化物和氢氧化物，如赤铁矿、铝土矿、软锰矿、硬锰矿等。胶休矿物常形成致密块状、鲕状、豆状、肾状等形态生物沉积生物有机体沉积而成。常由生物的骨骼和遗骸堆积而成。如石灰岩、硅藻土、磷块岩、煤、油页岩、石油等沉积作用10接触热变质作用由于岩浆侵入使围岩受到热的影响而引起的变质作用。引起围岩的重结晶，也可形成新的矿物。由于围岩的化学成分及变质条件的不同，将产生不同的变质矿物。以泥质岩为例，泥质岩在热变质热变质条件下形成各种角岩：低级变质（温度不高）时生成斑点状