福大结晶学与矿物学教案02矿物学通论.docx

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1、第二部分矿物学通论第一章绪论1 .矿物和矿物学：矿物一由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，它们具 有均匀且相对固定的化学组成和确定的晶体结构；在一定的物理化学 条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。矿物学一是研究天然矿物的学科，其研究内容不仅包括矿物的成 分、结构、形态、性质、成因、产状和用途，还研究矿物在时间和空 间的分布规律及其形成和变化历史。矿物学是地球科学中最基础的学科之一，它是岩石学、矿床学、 地球化学、构造地质学、地史学、水文地质学、工程地质学等学科的 基础，而且与结晶学、数学、物理学和化学等基础科学密切相关。2 .矿物学发展简史：矿物学是一门古老而近代又得到了迅速发

2、展的学科。矿物学的发 展可划分为以下四个阶段：1）萌芽阶段：石器时代、青铜器时代、铁器时代，这个时期的 总特点是对矿物肉眼鉴定外表特征为主。2）描述矿物阶段：19世纪中叶，在化学元素学说、原子一分子 学说、组成化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借 助化学分析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物, 形成了独立的科学。这个阶段总的特点是对矿物种的描述和鉴定，且 分开,含量较多的元素一般写在前面。Ca (Mg, Fe, Mn) C03 2 铁 白云石。计算步骤与实例：计算橄榄石(Mg, Fe) 2SiOj的晶体化学式:1列出分析数据A并求和工;2如不与100%有较大偏差，则

3、应修正为B, b二a/工；3列出各氧化物分子量数据C;4求出各氧化物分子数E, e=b/c;5根据各氧化物分子式，求出对应氧原子数F和阳离子的原子数G,并求出氧原子数总和工；6求出公约数X, X二工/理论化学式中的氧原子数。7求出氧原子为4时阳离子数H, h=g/X;8按照晶体化学知识将h列在相应元素的下标中，并求和。组分A分析数据 (重量%)B修正 后 重 量C分子 量E分子 数F氧 原子 数G阳离 子的原 子数氧原 子为 4时 氧原 子数氧原 子为 4时 阳离 子数SiO238.1137.9360.090.63121.26240.63121.027TiO20.00079.900Fe2O30

4、.150.15159.700.00090.00270.00180.003FeO31.4831.3371.850.43600.43600.43600.586CaO0.020.0256.800.00040.00040.00040.001MgO30.5030.3540.320.75270.75270.75271.225MnO0.220.2270.940.00310.00310.00310.005总量2=100.48100.002.4573晶体 化学 式X=2.4573/4=0.614325(Mgi.225, Feo.586,Mno.oo5,Fe3+o.oo3?Cao.ooi) i.82oSii.o2

5、704六、矿物的化学性质1、矿物的可溶性：固体矿物与某种溶液相互作用时，矿物表面 的质点离开矿物表面进入或扩散到溶液中去的过程称为矿物的溶解。2、矿物的氧化性：含有变价元素的矿物，暴露地表或处于地表 条件下，受空气中的氧和溶有氧、二氧化碳的水的作用，使处于还原 态的离子变成氧化态，导致原矿物的破坏，并形成在氧化环境中稳定 的矿物。3、矿物与酸碱的反应：大部分自然元素溶于硝酸；Au、Pt溶于 王水。硫化物易溶于硝酸，并有游离硫析出。大部分氧化物可在盐酸 中溶解；所有的碳酸盐矿物都溶于酸。硅酸盐大部分易溶于氢氟酸。第三章矿物的形态矿物的形态包括矿物的单体、连生体及集合体的形态。其中单体 形态是研究

6、的基础。晶体形态是其成分和内部结构的反映，一定成分和内部结构的矿 物，具有一定的晶体形态特征，同时受其生长时的外部环境的影响。矿物不同的晶形和形态特征，是识别矿物的重要依据。研究矿物 的形态，在鉴定矿物、研究其成因、指导找矿及利用矿物资源方面具 有十分重要的意义。一、矿物单体的形态只有晶质矿物才能呈现单体，所以矿物的单体形态是指矿物单晶 体的形态。1 .理想晶体与实际晶体理想晶体的内部结构严格地服从空间格子规律，外形应为规则的 几何多面体，面平、棱直，同一单形的晶面同形等大。实际上晶体在 其生长过程中或晶体长成之后，总是不可避免地要受到外界复杂因素 的种种影响，致使晶体不能按理想形态发育；此外

7、，晶体在形成之后， 还可能受到溶蚀和破坏。实际晶体就内部结构而言，并非严格按照空 间格子规律所形成。其外形与理想晶体也常有一定的差距。晶面也非 平面，同一单形的晶面也非同形等大，从而形成“歪晶”(distorted crystaI)。2 .晶体习性(habit)晶体习性：其含义首先是某晶体所常见的形态：在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物，总是有它自己的常见形态，矿物晶体的 这种性质与其成分、结构和形成环境密切相关。晶体上出现某种或某几种单形，是因为晶面应平行强键，且是面 网密度最大的面网。但由于结晶时的环境不同，不同面网的相对生长 速度会有变化，以致最后保留在晶体上的晶面可能不同或有所增减

8、。 我们可以利用单形出现的情况来鉴定矿物及分析矿物形成的条件。晶体习性的另一个含义，是其在三维空间延伸的情况。有以下三 种：1)三向等长：晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育，呈等轴状或粒状。 如石榴子石、黄铁矿。2)二向延展：晶体沿两个方向特别发育，而另一方向发育较差，呈 板状、片状等。如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造层。3) 一向伸长：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状等，如辉石、 角闪石等。这些矿物在晶体结构上常具有一个方向键力很强。影响晶体习性的因素：(1)成分、结构：成分简单、对称程度高的矿物，一般成粒状。如自 然金、金刚石、方铅矿、石盐；晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习 性的影

9、响。低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸，或沿最 大轴长方向缩扁的；晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2)生成环境：结晶温度、结晶速度、介质的酸碱度和杂质的存在、 介质的流动方向和形成晶体的空间部位等都会对晶体习性产生影响。3 .晶面花纹(str i at ions)除了结晶习性外，还要了解晶面的特征。实际晶面不是理想的平 面，常出现各种花纹，即晶面花纹。晶面花纹对不同的矿物来说都有 着各自特色，可作为矿物的鉴定标志。晶面花纹有以下三种：(1)晶面条纹：是指晶面上可以见到的一系列平行或交叉的条纹，它 们严格地沿着一定的晶体学方向排列。根据形成机理不同可以分成聚 形纹和聚片双晶

10、纹。(2)晶面螺纹：晶面上的螺旋纹是晶体螺旋状生长的结果。它与形 成条件和晶体的成分结构有关。高温晶体具有更圆的螺旋纹，成分和 结构简单的晶体常具简单圆形螺旋纹，而成分和结构复杂的晶体则呈 现多边形螺旋纹。(3)蚀象(etch f igure):是晶面受到溶蚀而遗留下来的一种具有一 定形状的凹斑。蚀象的形状和分布主要受晶面内质点排列方式的控制。 不同种类的晶体，蚀象的形状和位向一般不同，同一晶体不同单形的 晶面上，也不一样。晶体上性质相同的晶面上的蚀象相同。同一晶体 上属于一种单形的晶面其蚀象才相同。二、矿物集合体的形态同种矿物的多个单体聚集在一起的群体叫做矿物集合体。集合体 形态主要取决于单

11、体的形态和它们集合的方式。根据集合体中矿物颗粒大小可分为三种：显晶(phanero crysta I I i ne)、隐晶(cryptocrysta I I i ne)、胶态(co I I i uda I)集合体。 1.显晶态按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状(granu I ar)、片 状(sch i st i c) 板状(tabu I ar)、针状(ac i cu I ar)、柱状(co I umnar)、 叶片状(foliated)、放射状(rad i ated)、纤维状(fibrous)、晶簇 (druse)状等集合体一群发育完好的晶体，一端固定在一共同的基底上，另一端向空 间

12、自由发育，则叫做晶簇。晶族中发育最好的晶体其延伸方向与基底 近于垂直，不垂直于基底的晶体在生长过程中常被排挤而淘汰，这种 现象称为“几何淘汰律”。2.隐晶和胶态集合体这类集合体，可以由溶液直接结晶或由胶体生成、或由胶体老化 而成。胶体由于表面张力的作用，常使集合体趋向于形成球状外貌, 胶体老化后，常变成隐晶质或显晶质，其内部形成放射状或纤维状构 造，此外，还可以呈致密状、土状等。按其外形和成因可分为：结核体(concret i on):围绕某一核心自内向外发育而成的球状、 凸镜状或瘤状。稣状(ool itic)及豆状(pisol itic)集合体：由状如同鱼卵(或豆 粒)的球粒所组成。两者都具

13、有明显的同心层状构造。分泌体(secret i on):岩石中的球状或不规则形状的空洞，被胶 体溶液从洞壁开始逐层地向中心渗透沉淀充填而成；中心经常留有空腔，有时长有晶族。由于溶液的周期性沉淀，常出现环带构造。大的叫晶腺(1 cm),小的叫杏仁体(25%。半金属光泽(sub-meta Ilic) R = 257 9%0金刚光泽(adamant i ne)R= 197 0%。玻璃光泽(v i tr i ous)R=10-4%0另外，由于反射光受到矿物的颜色、表面平坦程度及集合方式的影响， 常呈现出特殊的变异光泽，如：油脂（greasy）光泽：（石英断口）；树脂（resinous）光泽：（雄黄）；

14、丝绢光泽（si Iky）:（纤维石膏）；珍珠光泽（pear I y）:（白云母）。5 .矿物的发光性（Iuminescence）矿物在接受外界能量的照射下，能发射可见光的性质称为发光性。 发光体一旦停止受激（小于10-8秒），发光现象消失，所发的光为萤 光（f Iuorescence）;在外界能量撤除以后（大于10-8秒），还能发的 光叫磷光（phosphorescence）。矿物受热而发的光的性质称为热光性。二、矿物的力学性质矿物在外力作用下表现出来的各种物理性质，包括解理、裂理（裂 开）、断口、硬度、延展性、弹性和脆性等，可鉴定矿物。1 .解理（cIeavage）:矿物晶体在外力作用下，沿

15、着一定的结晶学方 向破裂成一系列光滑平面的固有性质，叫做解理。裂成的光滑平面， 叫做解理面。解理面一般平行于面网密度最大的面网、阴阳离子电性 中和的面网以及化学键力最强的方向。根据解理一般分为五级：（1）极完全解理：极易获得解理，解理面大而平坦，极光滑，解理片 极薄，如云母、石墨等的解理。(2)完全解理：易获得解理，常裂成规则的解理块，解理面较大光滑 而平坦，如方解石、方铅矿等。(3)中等解理：较易得到解理，但解理面不大，平坦和光滑程度也较 差，碎块上即有解理面又有断口，如普通辉石等矿物的解理。(4)不完全解理：较难得到解理，解理面小且不光滑平坦，碎块上主 要是断口，如磷灰石、绿柱石。(5)极

16、不完全解理：很难得到解理，仅在显微镜下偶尔可见零星的解 理面，石英一般认为没有解理。2 .断口(fracture):没有解理的矿物，受外力打击后，发生无一定方 向的破裂，其破裂面就是断口。根据的断口形状可分为：贝壳状断口：呈圆形的光滑曲面，面上常出现不规则的同心条纹, 形似贝壳状。如石英和玻璃质体。锯齿状断口：呈尖锐锯齿状，如自然铜的断口。参差状断口：呈参差不平的形状，如磷灰石的断口。土状断口 ：为土状矿物所特有的粗糙断口，如块状高岭石的断口。3 .裂理(parting):矿物受外力作用，有时可沿着一定的结晶学方向 裂成平面的非固有性质，称为裂理或裂开。与解理的形态相同而成因 不同。裂开通常是

17、沿着双晶结合面特别是聚片双晶的结合面发生， 或因晶格中某一定方向的面网间存在它种物质的夹层而造成。4 .硬度(Hardness):是指矿物抵抗某种外来机械作用力(如刻划、 压入或研磨)侵入能力。通常用摩氏硬度计作为硬度的等级的标准。 在对矿物作详细研究时，常需要测矿物的绝对硬度。通常用维克压入法测定的，称为维氏硬度。摩氏硬度计十种矿物的维氏硬度如下（单位kg/mm2）:滑石2石膏35方解石172萤石248磷灰石610决定硬度的因素：正长石930石英1120黄玉1250 硬玉2100金刚石% 100001）原子价态和原子间距：随原子或离子电价的增高而增大，与原子间距的平方成反比。2）原子的配位数

18、：硬度随CN增大。3）离子一共价键的状态 大多数矿物中，组成元素之间的化学键为 离子一共价键的中间过渡类型，硬度随共价性程度的增大而增大。5 .矿物的比重（specif ic gravity）:矿物的重量与4时同体积水 的重量之比，数值与密度的数值相同。可分为三级：轻级：比重小于2. 5。如石墨等；中级：比重2. 54。重级：比重大于4O比重一般: 随所含元素原子量的增大而增大，随原子或离子半径的增大而减小;原子或离子的配位数越大，比重越大。6 .矿物的脆性和延展性脆性是指矿物受外力作用时易破碎的性质，是离子键矿物的特性。延展性：是指矿物在锤击或拉伸下，容易成为薄片或细丝的性质。如自然金等。7

19、 .矿物的弹性和挠性弹性(br itt leness):是指矿物在外力作用下发生弯曲形变，当 外力解除后又恢复原状的性质，如云母。挠性(flexibility):是指矿物受外力作用发生弯曲形变，当外 力作用解除后不能恢复原状的性质。如滑石、绿柱石等。三、矿物的电学性质1 .导电性：是指矿物对电流的传导能力。它取决于化学键的类型。 具金属键的矿物，因为在晶体结构中有自由电子存在，导电性就强。 如自然金属矿物和某些金属硫化物，是电良导体；离子键或共价键矿 物导电性弱或不导电。如石棉、云母等。2 .荷电性：矿物在外部能量作用下，能激起矿物晶体表面荷电的性质， 称为矿物的荷电性。荷电性分为：1) .压

20、电性：是指某些矿物晶体，当受到定向压力或张力作用时，能 激起晶体表面荷电的现象。2) .热电性：是指某些矿物晶体，当受热或冷却时，能激起矿物晶体 表面荷电的现象。四、矿物的磁性指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引或排斥的性质。矿物依据磁性分为三类:1）逆磁性矿物：矿物在外磁场作用下，产生很弱的感应磁场，其磁 化方向与外磁场方向相反，磁化率很小，表现为被永久磁铁所排斥； 2）电磁性矿物：矿物在外磁场作用下，产生的感应磁性稍大，其磁 化方向与外磁场方向相同，磁化率不大，为正值，表现为受磁场的吸 引。这类矿物不被永久磁铁吸引，但可被电磁铁吸引；3）磁性矿物矿物的碎块或粉末能被永久性磁铁所吸引。矿物磁性分成

21、三级：强磁性：矿物粉末能被永久磁铁吸起，如磁铁矿。弱磁性：矿物粉末能被永久磁铁吸引，但不能跃至磁铁上，如辂铁矿。 无磁性：矿物粉末不能被永久磁铁吸引，如黄铁矿。第五章矿物的成因一、形成矿物的地质作用矿物是地质作用的产物，地质作用可分为：内生作用(endogen ic process): 岩浆作用(magmat i sm);伟晶 作用(pegmat i t i zat i on);热液作用(hydrotherma I i sm);外生作用(exogen i c): 风化作用(weather i ng);沉积(sed imentat ion)作用(包括机械沉积，化学沉积和生物化学沉积作 用)变质作

22、用(metamorphism):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1.内生作用：其能源来自地球内部，主要是指与岩浆活动有关的作用。 岩浆是处在地壳深处的高温高压下的富含挥发分的硅酸盐熔融体。1)岩浆作用形成的矿物特点：在岩浆作用中，形成的主要矿物是硅 酸盐，其晶出的顺序依次为：Mg, Fe硅酸盐一橄榄石、辉石、角闪 石、黑云母；K, Na, Ca硅酸盐一斜长石、正长石、微斜长石以及石 英等造岩矿物。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。2)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400 -700,形成深度约3 8km。一般分为岩浆伟晶

23、作用和变质伟晶作 用。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,REE, U, Sn, Li, Rb, Cs 等）和宝石矿物。3）接触交代作用形成的矿物特点：发生在中酸性岩浆侵入体同碳酸 盐类的接触带，所形成的岩石称为矽卡岩。后期有热液矿化交代作用， 形成Fe, Cu, W, Mo, B和多金属等矿床。4）热液作用形成的矿物特点：高温热液形成温度约在500 300 之间，形成W-Sn-Mo-Bi-Be-Fe的矿物组合及相应的矿床；中温热液 形成温度在300 200之间，形成Cu-Pb-Zn的矿物组合和相应的矿 床； 低温热液 形成于20050之间，形成As-Sb-Hg-

24、Ag的矿物 组合及相应的矿床。5）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， 出现高温相矿物，如透长石、高温石英等。另外，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 物有沸石、蛋白石、方解石、自然铜等。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。6）风化作用下形成矿物的特征：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

25、化物较稳定；自然元素最 稳定。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、硬镒矿、镒土（在较大 面积上分布时，则称“帽”，如“铁帽”，“镒帽”等），铝土矿、高岭 石等次生矿物。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原生 硫化物带。它们的发育程度与地下水有关。7）沉积作用下的矿物特征：机械沉积作用：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

26、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。Au, Pt化学沉积作用：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，结晶的矿物有石常、硬石常、石盐、钾盐、光卤石等。 胶体沉淀：胶体溶液被带入湖、海盆内，受到电介质的作用发生凝聚 而沉淀，形成Fe, Mn, AI, S i的氧化物和氢氧化物，如赤铁矿、铝 土矿、软镒矿、硬镒矿等。胶休矿物常形成致密块状、稣状、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

27、、磷块岩、煤、油页岩、石油等。8）接触热变质作用下的矿物特征：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）时生成斑点状红柱石；中级变质时（温度中等），主要生成堇青石、石榴子石、白云母; 高级变质（高温）下，生成硅线石、正长石、刚玉、石墨等。9）区域变质作用下矿物的特征：伴随区域构造运动而发生的大面积 的变质作用引起岩石（或矿床）发生变化的直接因素是高温、高压和 以H20、C02为主要活动性组分的流体，使原岩矿物重结晶，并

28、常常 伴有一定程度的交代作用，结果形成新的矿物组合。（1）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0H的硅酸盐；（2）中级区域变质作用：有角闪石、斜长石、石英、石榴子石、透 辉石、绿帘石、云母等；（3）高级区域变质作用：生成不含0H、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。二、矿物的标型特征（typomorphism）同一矿物的成分、形态、物性、结构等方面常因生成条件不同而 异，此种能反应生成条件的特征称为矿物的标型特征，有： 形态标型一形状、习性、大小、双晶集合体形态成分标型一微量元素、类质同象、含

29、水状况。物性标型一颜色、条痕、光泽、硬度等。土矿等）。5、矿物的命名6、矿物的分类矿物的分类体系：矿物种是基本单元，分类体系的级序是：大类一类一（亚类）一族一（亚族）一种一（亚种）矿物的分类方案包括：化学成分的分类：Dana的分类，Strunz的分类晶体化学的分类：目前普遍采用的分类地球化学的分类：前苏联矿物成因的分类：前苏联矿物晶体化学分类：王濮的“系统矿物学”：以晶体化学分类为 基础，既考虑矿物的化学组成的特点，也考虑晶体结构的特点。首先 根据化学组成的基本类型，分为五个大类。大类以下，根据阴离子（包 括络阴离子）的种类分为类，有时在类以下再分为亚类，如硅酸盐。 类以及亚类以下，一般即为族

30、。具体为：第一大类自然元素矿物第二大类硫化物及其类似化合物（硫化物，双硫化物， 硫盐）第三大类氧化物和氢氧化物（简单氧化物，复杂氧化物， 氢氧化物）第四大类 含氧盐 包括（硅酸盐，硝酸盐，碳酸盐，硫酸盐，辂酸盐，鸨酸盐，锢酸盐，磷酸盐，碑酸盐，锐酸盐，硼酸 结构标型一多型、有序度、阳离子配位数、晶胞体积等。同位素标型一0、S、C、Pb等同位素。标型矿物：限于某种特定的成岩、成矿作用中才能形成的矿物，亦即单成因矿物。如：只产于碱性火山岩和次火山岩中的白榴石；只生成在低温热液矿床中的辰砂、辉锦矿；只产于中级变质岩中的十字石；蓝闪石是低温高压变质带产物的特征；柯石英超高压变质(2. 8GPa)的产物

31、；标型矿物可以表征特定的地质作用条件。因此，标型矿物本身就 是成因上的标志。三、矿物中的包裹体矿物在生长过程中所捕获的被包裹在晶体内的外来物质，称为包 裹体。矿物中的包裹体可呈固、液和气态。1.包裹体的分类(1)成因分类：原生包裹体，这种包裹体是与主矿物在同一个成矿溶液中同时形成的, 它是被保存在主矿物中的、形成主矿物时溶液的珍贵样品。次生包裹体：在矿物形成后，后期气液沿矿物的裂隙、解理等进入矿 物，引起矿物局部溶解和重结晶过程中被捕获而形成的包裹体。它对 研究成矿期后热液活动性质具有意义。假次生包裹体：是主矿物在结晶过程中，由于应力和构造的作用，是 晶体部分发生破碎和裂开，是矿液进入裂隙中，

32、发生重结晶而形成的 包裹体。(2)物理状态分类：1)固态包裹体：主要由玻璃和气孔组成。气孔是岩浆冷凝成玻璃时 收缩而成的02)气体包裹体：主要有气体和液体组成，气体的体积超过50%。它 是矿物在结晶过程中捕获的单一相冷却收缩的结果，气液比越大反映 形成的温度越高。3)液体包裹体：指气液比小于50%的气液包裹体。反映形成温度低 于气体包裹体。4)多相包裹体：即包裹体中包含三相。四、矿物的生成顺序和世代矿物的生成可以是同时，也可以有先后，按矿物生成的先后就有 了矿物的生成顺序(mineraI sequence) 0前后所生成的同种矿物属于 两个世代(generat i on)。不同世代的同种矿物，

33、由于其生成条件不同， 因而在矿物的类质同象、微量元素、颜色、包裹体等方面都有明显的 差异。五、矿物的组合、共生和伴生矿物组合：不管生成时间先后，只要在空间上共同存在的不同矿 物就称为一个矿物组合， 分共生组合(paragent ic associat ion)与 伴生组合(assoc i ate)。共生组合：同一成因、同一成矿期或成矿阶段的矿物组合。 伴生组合：不同成因或成矿期(或成矿阶段)的矿物组合。六、矿物的变化矿物形成后，在后续的地质作用过程中，当物理化学条件的变化 超出该矿物的稳定范围时，就会发生矿物成分和结构的变化，或溶蚀 和再生。假象与副象的概念：在地质作用过程中，已形成的矿物与变

34、化 了的熔体或溶液发生发生反应，引起成分上的交换，使原矿物转变为 其它矿物的现象，称为交代。如橄榄石被蛇纹石交代。交代作用通常 沿着矿物的边沿、裂隙或解理开始进行，其中未被交代的部分称为交 代残余。若交代作用强烈时，原矿物可全部被新形成的矿物所代替, 而保留原矿物的外形，叫交代假象。矿物发生同质多象转变后，新矿 物仍保留原矿物的外形，称为副象。当原矿物溶解后遗留下来具原矿 物晶形的空洞，被别的矿物充填而形成的假象，称充填假象。晶质化与非晶质化的概念：一些非晶质矿物在漫长的地质年代中 逐渐变为结晶质，称为晶质化或脱玻化。如蛋白石转变为石英，火山 玻璃的脱玻化形成石英、长石晶雏等。而一些晶质矿物因

35、获得某种能 量而使晶格发生破坏，转变为非晶质矿物，称为非晶质化或玻璃化。 非晶质化的矿物称为变生矿物。如晶质的错石由于放射性元素蜕变， 而非晶质化变为变生矿物水倍石，进一步变成曲晶石，与此同时矿物 的一系列物理性质也随之变化。盐）第五大类 卤素化合物（氟化物，氯化物）_类别划分依据举例 _大类化合物类型含氧物矿物大类类阴离子或络阴离子种类硅酸松矿物（亚类）络阴离子结构类型族晶体结构型式（化学组成类似结构（亚族）阳离孑种类种一定的晶体结构和一定的化学 成分钠长石（亚种）化学组成/物性/形态等方面 的差异第二章矿物的化学组成一、地壳的化学成分：矿物是地壳中各种地质作用的产物，所以地壳的化学成分限制

36、了 矿物的化学成分。丰度是元素在低壳中的平均含量。美国的克拉克和 华盛顿1882年提出了地壳中50多种化学元素平均含量表。现将地壳 中化学元素平均含量的重量百分数称为“克拉克值”。0、S i、AI、Fe、Ca、Na、K、Mg这八种元素占地壳总重量的98. 59%, 其中0占地壳重量的一半，体积的93%以上，Si占地壳重量的1/4多。 可以说地壳由0的阴离子组成，金属阳离子（Si、Al、K、Na、Ca等） 充填其空隙中。元素周期表中的绝大多数在地壳中都可以找到，但各种元素在地 壳中的含量却相差很大。对于微量元素，可分为两类：聚集元素:丰度虽低趋向集中，可形成独立矿种。Au、Ag、Hg、 Sb等。

37、分散元素：丰度虽高趋向分散，不易形成独立矿种。以类质同象 方式存在于其它矿物中。Cs、Se、In等。二、矿物化学成分的变化：矿物按化学成分可分成两种类型：单质一是由同种元素的原子自相结合组 成的，如金刚石，自然金等;化合物一是由两种或两种以上不同的化学元素的原子组成的。又 可分为：简单化合物：由一种阳离子和一种阴离子组成。NaCK PbS单盐化合物：由一种阳离子和一种络阴离子组成。CaC03复化合物（复盐）：由两种以上阳离子与同种（络）阴离子组成。CuFeS2、 CaMgC03o矿物的化学成分无论是单质还是化合物，通常都在一定的范围内 有所变化。变化的原因：有类质同象代替、吸附作用、非化学计量等通常所说的某种矿物成分中含有某些混入物，除了因类质同象代 替和吸附而存在的成分外，还包括以显微包裹体形式存在的机械混入 物。三、胶体矿物的成分1.胶体矿物的概念：胶体是一种物质的微粒（1-100nm）分散在另一种物质之中，所 形成的不均匀的细分散系。前者称为分散相（或分散质），后者称为 分散媒（或分散介质）。无论是固体、液体或气体，都可以是分散相，也可以是分散媒。 按照分散系统中分散相和分散媒的量比关系，将胶体作如下划分：