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成因矿物学考试复习提纲

◆思考
◆名词:晶体、矿物、同质多相、类质同象
标型组合、标型矿物、标型特征。

◆论述:
1、矿物的空间演化规律?
地球内部矿物的空间分布为:
(1)内核(6371-5155Km)为金属铁、镍和互化物;过渡层(5155-4640Km)没有矿物;外核(4640-2900Km)为液体状态。

(2)地幔中下地幔(2900-600Km)出现0、Si、Al、Fe、Mg矿物。

O主要为立方紧密堆积,六方紧堆。

Si、Al、Fe、Mg随机进入四面体、八面体;中地幔(660-400Km)中,为高密度Si、Mg氧化物。

Si主要进入四面体,Mg进入八面体;上地幔(400-40Km)主要为橄榄石、斜方辉石、透辉石-硬玉、镁铝榴石。

(3)地壳中有绝大多数矿物,下地壳(超基性-基性岩层)矿物为橄榄石、辉石、斜长石、角闪石、石榴石;上地壳(花岗质岩层)为石英、长石、角闪石、多种含氧岩、氢氧化物、卤化物。

(4)岩石圈、水圈、大气圈接触带出现的矿物种类最多。

空间规律为从地核到地幔再到地壳。

矿物种类明显增加,化学键种类增加,晶体化学密度降低,对称性降低,由鲍文反应可以看出。

2、矿物的时间演化规律?
从时间上看,矿物类并非一开始就这么多,而是随着地史发展而增加的,并加速增加。

矿物界有机组织在各层次上的演化规律已被认识,从晶格开始到矿物单体,矿物共生次序,组合和集合体,到矿物界结束。

地史发展过程中矿物种的主要形成阶段已建立。

最一般的演化规律为:1、在地史过程中,与早期相比,矿物种加速增加,矿物组合的复杂化增加;矿物生长体系的相对能量降低和晶体的化学密度减少;混溶现象增加;熵增加;结构和形体的累积变形增加等等。

2、从地史早至晚阶段,矿物界从“立方”到“正交”演化到“单斜”或“三斜”,对称降低。

3、在地壳上部层,特别是大地水准面,矿物体系复杂聚集。

4、矿物界的演化动力是在稳定的能量消耗条件下,矿物体系发展趋向于平衡。

3、电气石矿物的颜色及成分与成因的关系?
电气石是族矿物的总称,化学成分比较复杂,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、
锂的环状结构硅酸盐矿物。

硅酸盐矿物类系统发生史时间上从Mg、Fe到Ca、Al、Na再到K、Na、Cs等,电气石矿物常具明显色带构造。

由中心向外,依次为兰黑色、靛兰、兰绿、绿、黄绿、玫瑰等。

对应的成分为Mg、Fe、Ca和Al、Mn到Li和Cs逐渐升高,是族发生史的短暂重复。

4、辉钼矿多型与成因的关系?
辉钼矿在自然界中有两种多型,即2H多型和3R多型。

它们的形成与温度有一定关系。

胡尔舒江总结了人工合成的辉钼矿的资料后指出:3R多型辉钼矿形成的温度为350-900℃,2H多型辉钼矿形成于600-1300度。

总的规律是2H多型的形成和稳定温度均较3R多型高。

3R多型辉钼矿的形成,一方面温度是个重要因素;另一方面还与所含杂质元素的的含量有一定的关系,比如说Re矿在3R型中比较赋存,3R多型辉钼矿可作为Re矿的找矿与评价标志。

辉钼矿在自然界是很不平衡的,我国的钼矿中也以2H型和2H+3R混合型,且以2H 型为主。

5、黄铁矿Co/Ni成因分类标志?
黄铁矿成分成因标志以Co、Ni及Co/Ni为分类标志。

超基性Cu、Ni硫化物矿床比值小于0.009,Ni很高常大于1000ppm;基性钒钛(V、Ti)中比值于0.16-0.91;斑岩铁矿为0.3;玢岩为1.1-4.6;角斑岩为1.2-9.5。

6、黑云母的成分成因分区图的意义?
黑云母以1M、2M1和3T多型为最多。

产出在岩浆侵入岩中为2M1和1M多型,喷出岩中则以1M多型为主,沉积岩岩中则主要为1M和1Md多型,接触变质成因者主要为2M1型,区域变质成因者主要为1M和3T多型,交代成因者为2M1和1M多型,伟晶岩中则各种多型几乎都有。

多型性是层状结构晶体的一种固有的特征,它对探讨矿物乃至地质体的成因和寻找有用元素具有一定的标型意义。

晶体:原子、离子或分子按照一定的周期性,在结晶过程中,在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。

晶体有三个特征:
(1)晶体有整齐规则的几何外形;
(2)晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变;
(3)晶体有各向异性[1]的特点。

矿物:自然作用中所形成的晶质化合物或单质,是组成岩石的基本单元。

指由地质作用所形成的天然单质或化合物。

它们具有相对固定的化学组成,呈固态者还具有确定的内部结构;它们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。

绝对的纯净物是不存在的,所以这里的纯净物是指物质化学成分相对单一的物质。

同质多相:指同种化学成分的物质(单质或化合物)在不同的物理化学条件(温度、压力、介质溶液)下能够形成不同晶体结构的现象,称为同质多相,这些不同结构的晶体,称为该成分的同质多相变体,它们的晶体结构和物化性质可以有很大的差异,如金刚石和石墨是碳的同质多相变体。

类质同象:是指晶体结构中某种质点(原子、离子或分子)为它种类似的质点所代替,仅使晶格常数发生不大的变化,而结构形式并不改变的现象。

标型矿物:在地球化学作用过程中,可标示一定时间和空间,一定条件的地质相的矿物,与地史中的标准化石相当。

标型组合:能标示特定形成条件的矿物组合。

如金伯利岩中的金云母、镁铝榴石、金刚石组合。

既不同于一般超基性岩,也不同于榴辉岩。

如矽卡岩组合、盐湖相沉积组合等。

标型特征:矿物的全部成因信息,是形成矿物的物理化学条件在产状、形态、成分、结构、物性等各方面的反映,标型特征是其中能标示特定形成条件的成因信息。

矿物具复成因性,因此不同成因下形成的同种矿物,各具什么特征,具有实际意义和理论意义。

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