矿物的形成与变化幻灯片课件.ppt
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1、矿物的形成与变化 岩浆作用形成的矿物特点岩浆作用形成的矿物特点在岩浆作用中,形成的主要矿物及其晶出的顺序依次为:在岩浆作用中,形成的主要矿物及其晶出的顺序依次为:Mg,FeMg,Fe硅酸盐硅酸盐橄榄石、辉石、角闪石、黑云母;橄榄石、辉石、角闪石、黑云母;K,Na,CaK,Na,Ca硅酸盐硅酸盐斜长石、正长斜长石、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、铂或金刚石岩浆作用可以形成重要的矿床,如超基性岩主
2、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矿床;基性岩主要形成铜镍硫化物矿床 伟晶作用形成的矿物特点伟晶作用形成的矿物特点 以矿物晶体粗大为特征,形成温度以矿物晶体粗大为特征,形成温度400400700700,形成,形成 深度约深度约3 38km8km。一般分为岩浆伟晶作用和变质伟晶作用。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,如花岗伟晶岩、几乎所有的侵入岩都有自己相应的伟晶岩,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。工业价值的是花
3、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、放射性伟晶岩中挥发份大量聚集,富含碱质和稀有、放射性 元素(元素(Nb,Ta,TR,U,Sn,Li,Rb,CsNb,Ta,TR,U,Sn,Li,Rb,Cs等)等)主要矿物有长石、石英、云母、锂辉石、锆石、铌钽主要矿物有长石、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、水晶等玉、水晶等 镁矽卡岩镁矽卡岩 围岩是白云岩或白云质灰岩。围岩是白云岩或白云质灰岩。主要矿物主要矿物 镁橄榄石、尖晶
4、石、透辉石、镁铝石榴子石、镁橄榄石、尖晶石、透辉石、镁铝石榴子石、磁铁矿等磁铁矿等 接触交代作用形成的矿物特点接触交代作用形成的矿物特点钙矽卡岩钙矽卡岩 围岩以石灰岩为主围岩以石灰岩为主主要矿物主要矿物 钙铝石榴子石、钙铁石榴子石、透辉石、钙铝石榴子石、钙铁石榴子石、透辉石、钙铁辉石、硅灰石、方柱石、符山石等钙铁辉石、硅灰石、方柱石、符山石等发生在中酸性岩浆侵入体同碳酸盐类的接触带发生在中酸性岩浆侵入体同碳酸盐类的接触带 ,所形成,所形成的岩石称为矽卡岩的岩石称为矽卡岩 。后期有热液矿化交代作用,形成。后期有热液矿化交代作用,形成Fe,Fe,Cu,W,Mo,BCu,W,Mo,B和多金属等矿床。
5、矽卡岩是在和多金属等矿床。矽卡岩是在600600400400 C C左左右形成的。金属矿物在右形成的。金属矿物在450450200200 C C形成,深度一般在形成,深度一般在1-1-4.5km4.5km高温热液高温热液 形成温度约在形成温度约在500500300300之间之间 W-Sn-Mo-Bi-Be-Fe W-Sn-Mo-Bi-Be-Fe的矿物组合及相应的矿床的矿物组合及相应的矿床 金属矿物金属矿物 黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂 非金属矿物非金属矿物 石英、云母、黄玉、电气石、绿柱石石英、云母、黄玉、电气石、绿柱石中温热液中温热液 形成温度
6、在形成温度在300300200200之间之间 Cu-Pb-Zn Cu-Pb-Zn的矿物组合和相应的矿床的矿物组合和相应的矿床 金属矿物金属矿物 黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、自然金等黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、自然金等 非金属矿物非金属矿物 石英、方解石、白云石、菱镁矿、重晶石等石英、方解石、白云石、菱镁矿、重晶石等低温热液低温热液 形成于形成于2002005050之间之间 As-Sb-Hg-Ag As-Sb-Hg-Ag的矿物组合及相应的矿床的矿物组合及相应的矿床 金属矿物金属矿物 雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等 非金属矿物非金属矿物 石英、方解石、
7、蛋白石、重晶石等石英、方解石、蛋白石、重晶石等 热液作用形成的矿物特点热液作用形成的矿物特点岩岩浆浆期期后后热热液液变变质质热热液液地地下下水水热热液液造岩矿物与岩浆岩类似,区别在于出现高温造岩矿物与岩浆岩类似,区别在于出现高温相矿物,如透长石、高温石英等。矿物除形相矿物,如透长石、高温石英等。矿物除形成斑晶外,均成隐晶质。岩石具有气孔、流成斑晶外,均成隐晶质。岩石具有气孔、流纹构造。纹构造。火山热液充填于火山岩气孔或交代火山岩,火山热液充填于火山岩气孔或交代火山岩,气孔中由于充填物而成杏仁体构造。主要矿气孔中由于充填物而成杏仁体构造。主要矿物有沸石、蛋白石、方解石、自然铜等。物有沸石、蛋白石
8、、方解石、自然铜等。由火山喷气凝华的产物有自然硫、雄黄、雌由火山喷气凝华的产物有自然硫、雄黄、雌黄、硫化物和石盐等。黄、硫化物和石盐等。火山作用形成矿物的特点火山作用形成矿物的特点火山作用中矿物自岩浆熔体或火山喷气中迅速结晶,或由火山火山作用中矿物自岩浆熔体或火山喷气中迅速结晶,或由火山热液充填、交代火山岩而形成。在地表,岩浆在常压、高温下热液充填、交代火山岩而形成。在地表,岩浆在常压、高温下迅速结晶,形成与岩浆成分相对应的各种喷出岩迅速结晶,形成与岩浆成分相对应的各种喷出岩自然硫风化作用条件下形成矿物的特征风化作用条件下形成矿物的特征 包括物理风化、化学风化和生物风化作用过程。原生矿包括物理
9、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,形成在新的条件下稳定的矿物物经风化后发生分解和破坏,形成在新的条件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,易溶解矿物的部在风化作用下,易溶解矿物的部分组分如分组分如K,Na,CaK,Na,Ca等形成真溶等形成真溶液,被地表水带走,留下残余空液,被地表水带走,留下残余空洞;部分难溶组分如洞;部分难溶组分如Si,Al,Si,Al,Fe,MnFe,Mn等
10、则残留在地表,生成氧等则残留在地表,生成氧化物、氢氧化物,如褐铁矿、硬化物、氢氧化物,如褐铁矿、硬锰矿、锰土(在较大面积上分布锰矿、锰土(在较大面积上分布时,则称时,则称“帽帽”,如,如“铁帽铁帽”,“锰帽锰帽”等),铝土矿、高岭石等),铝土矿、高岭石等次生矿物等次生矿物金金属属硫硫化化物物矿矿床床易易遭遭受受风风化化,在在良良好好的的风风化化作作用用条条件件下下,可可以以呈呈现现垂垂直直分分带带,即即从从地地表表向向地地下下深深部部分分为为氧氧化化带带、次次生生硫硫化化物物富富集集带带和和原原生生硫硫化化物物带带。它它们们的的发发育育程程度度与与地地下下水水有有关关,其其特特点为:点为:次次
11、生生富富集集带带 分分布布地地下下水水流流动动带带。从从氧氧化化带带淋淋滤滤出出来来的的某某些些金金属属硫硫酸酸盐盐溶溶液液渗渗透透到到潜潜水水面面以以下下,在在还还原原条条件件下下,与与原原生生硫硫化化物物或或与与化化学学性性质质活活泼泼的的围围岩岩(如如石石灰灰岩岩)发发生生化化学学反反应应,生生成成次次生生硫硫化化物物,从从而而增增加加了了原原生生矿矿石石中中某某些些金金属属的的含含量量,使使有有用用金金属属富富集集,故故称称之之为为次次生生富富集带。集带。原生带原生带 分布在大致相当于滞留水带。原生分布在大致相当于滞留水带。原生硫化物没有遭受风化。硫化物没有遭受风化。氧化带氧化带 分布
12、在地表至潜水面之间,大致相当于地下水渗透带。该部位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;一些铁和锰的硫化物很容易被氧化,形成氧化物和氢氧性盐类而被淋滤;一些铁和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)帽化物,构成铁(锰)帽机械沉积机械沉积 当风化产物被水当风化产物被水流冲刷和再沉积流冲刷和再沉积时,物理和化学时,物理和化学性质稳定的矿物,性质稳定的矿物,就形成机械沉积。就形成机械沉积。如长石、石英砂如长石、石英砂及少量
13、的重矿物,及少量的重矿物,构成砂岩等沉积构成砂岩等沉积岩。比重较大的岩。比重较大的有工业意义的重有工业意义的重砂矿物,在河谷砂矿物,在河谷或其它有利地段或其它有利地段集中堆积,形成集中堆积,形成漂砂矿床。漂砂矿床。Au PtAu Pt化学沉积化学沉积 由溶液直接由溶液直接结晶。多在干结晶。多在干旱炎热气候条旱炎热气候条件下,在干涸件下,在干涸的内陆湖泊、的内陆湖泊、半封闭的泻湖半封闭的泻湖及海湾中,各及海湾中,各种盐类溶液因种盐类溶液因过饱和而结晶。过饱和而结晶。如在盐湖中,如在盐湖中,结晶的矿物有结晶的矿物有石膏、硬石膏、石膏、硬石膏、石盐、钾盐、石盐、钾盐、光卤石等光卤石等 胶体沉淀胶体沉
14、淀 胶体溶液被带入胶体溶液被带入湖、海盆内,受湖、海盆内,受到电介质的作用到电介质的作用发生凝聚而沉淀,发生凝聚而沉淀,形成形成Fe,Mn,Fe,Mn,Al,SiAl,Si的氧化物的氧化物和氢氧化物,如和氢氧化物,如赤铁矿、铝土矿、赤铁矿、铝土矿、软锰矿、硬锰矿软锰矿、硬锰矿等。胶休矿物常等。胶休矿物常形成致密块状、形成致密块状、鲕状、豆状、肾鲕状、豆状、肾状等形态状等形态 生生物物沉沉积积 生生物物有有机机体体沉沉积积而而成成。常常由由生生物物的的骨骨骼骼和和遗遗骸骸堆堆积积而而成成。如如石石灰灰岩岩、硅硅 藻藻 土土、磷磷 块块 岩岩、煤煤、油油页页岩岩、石石油油等等 沉积作用条件下形成矿
15、物的特征沉积作用条件下形成矿物的特征接触热变质作用条件下形成矿物的特点接触热变质作用条件下形成矿物的特点 由于岩浆侵入使围岩受到热的影响而引起的变质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。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:质热变质条件下形成各种角岩:低级变质(温度不高)时生成斑点状红柱石;低级变质(温度不高)时生成斑点状红柱石;中级变质时(温度中等)
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