结晶学与矿物学复习重点 - 图文(7)

主要包括：接触变质作用（接触交代作用、热变质作用）、区域变质作用。 矿物形成的影响因素：矿物的形成、稳定和演化取决于其所处的地质环境及物理化学条件。即地质作用及温度、压力、组分的浓度、介质的酸碱度（pH值）、氧化还原电位（Eh值）和组分的化学位（?i）、逸度（fi）、活度（ai）及时间等因素。 几点说明:

(1) 岩浆和热液作用过程中，温度和组分浓度起主要作用； (2) 区域变质作用中，温度和压力起主导作用； (3) 外生作用中，pH值和Eh值对矿物的形成具重要意义。

矿物的生成顺序：自然界地质体中的各种矿物在形成时间上的先后关系。 （矿物通常是按晶格能降低的顺序而次第析出的，共生的矿物的晶格能大体相近。）

确定矿物生成顺序的标志：

★ 矿物的空间位置关系：地质体中心部位的矿物形成晚。当一矿物穿插或包围或充填其他矿物时，被穿插或被包围或被充填的矿物生成较早。

★ 矿物的自形程度：相互接触的矿物晶体，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成较早。（但应注意矿物的结晶能力的影响。）

★ 矿物的交代关系：矿物的交代作用首先沿颗粒的边缘或裂隙进行，被交代的 矿物形成较早。

矿物世代：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。如多期次的热液作用。

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。

矿物的共生组合：各共生矿物构成的组合。

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。

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。 主要包括：（1）标型矿物 （2）标型矿物共生组合 （3）矿物标型特征

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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性矿物组合。（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。）

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。

注意：矿物的空间分布、多成因性及多世代性，决定了同种矿物在晶形、物性、成分、结构等方面存在着明显的差异。

矿物标型包括：形态标型、物理性质标型、化学标型、结构标型。

测量矿物平衡温度和压力的地质数学模型：地质温度计、地质压力计和地质温压计。 意义：

1）了解地壳、地幔和宇宙； 2）探索矿物及地质体的成因； 3）指导找矿勘探； 4）评价地质体的含矿性。

矿物中的包裹体：矿物生长过程中或形成之中被捕获包裹于矿物晶体缺陷（如 晶格空位、位错、空洞和裂隙…）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。 特点：

1）普遍存在于矿物中，数量相当多；

2）形状各异，成分复杂，可以是气态、液态或固态； 3）大小不一，气液包裹体大多＜10μm。 按成因分原生、次生和假次生包裹体：

原生包裹体（P ）：矿物结晶过程中被捕获封存的成岩成矿介质（含气液的流体或硅酸盐熔融体）。

次生包裹体（ S ）：矿物形成后，后期热液沿矿物的微裂隙贯入，引起矿物局部溶解并发生重结晶，之后又为主矿物所圈闭而形成的定向排列的包裹体。 假次生包裹体（ PS ）：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，并使这些部位发生重结晶而被继续生长的晶体封存所形成的包裹体。

意义：1）P和PS是代表形成主矿物的原始成岩成矿流体的样品，其成分和热力学参数（温度、压力、PH值、Eh值和盐度…）反映了主矿物形成时的化学环境和物

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理化学条件，可作为译解成矿作用特别是内生成矿作用的密码；

2）S反映成矿期后热液活动的物理化学作用的温度、压力、介质成分和性质。 化学成分的变化：自然界的化学作用决定于环境。在开放体系，体系与环境存在着物质的交换，活性组分总是向着化学位低的方向迁移，组分重新组合，形成新的矿物，从而使体系总自由能最低。

1）交代作用：在地质作用过程中，已形成的矿物与熔体、溶液或气液的相互作用而发生组分上的交换，使原矿物转变为其他矿物的作用。

假像：交代强烈时，原矿物可全部为新形成的矿物所替代，但仍保持原矿物的晶形。

2）水化作用：无水矿物因一定比例的水加入到矿物晶格中而变成含结晶水的矿物的作用。

3）脱水作用：含水矿物因失去其所含结晶水而变成另一种矿物的作用。 晶体结构的变化主要包括同质多像相变和多型相变等(第十章已讲) (1）有序化是必然趋势。

（2）有序—无序相变往往是在达到一定的临界温度后，通过结构有序度的连续变化而在或长或短的时间内逐步完成的。

（3）温度升高，促使晶体结构从有序→无序，晶体对称程度增高；而温度缓慢 降低，则有利于无序结构的有序化，晶体的对称性降低。

意义：矿物晶体相变的研究，在探讨矿物的成因，了解矿物及其所在地质体的形成条件和演化历史，指导找矿，及人工合成晶体材料等均具有重要意义。 非晶化：含U、Th等放射性元素的晶质矿物，在放射性元素蜕变时放出的α射线的作用下，其晶格遭受破坏，转变为非晶质矿物。

晶化：随着时间的推移，一些非晶质矿物会逐渐变为结晶质矿物。

第十八章（重点矿物）：

自然元素矿物：在自然界以单质形式存在的矿物。

晶体化学特点、形态及物理性质据键性，大致分3 种晶格类型：

1．金属晶格--典型金属键，大多数矿物的原子呈最紧密堆积，结构型较简单，

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对称性较高。

（1）多数呈立方最紧密堆积，具立方面心格子的铜型结构。 （2）少数呈六方最紧密堆积，具六方格子。

形态：晶体呈等轴粒状或六方板状，集合体为树枝状、片状、块状…

物理性质：具典型的金属特性：金属色，金属光泽，不透明。H低（Os、Ir 例外），解理不发育，强延展性。密度大。电和热的良导体。 2．原子晶格--晶格中质点以共价键联结，如金刚石。 物理性质：H高，光泽强，具脆性，不导电。 3．分子晶格

1）如石墨：层状结构，层内具共价键—金属键，层间为分子键，表现在物理性质上具明显的异向性，具{ 0001} 极完全解理，H低，金属光泽，电的良导体。 2）如自然硫：8个S原子以共价键联结成S8环状分子， 环分子间为分子键，其H低，熔点低，导电导热性差。 主要矿物： 自然金： Au

化学组成： 纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物Ag。 自然金的纯度以成色来表示，用千分数(‰)示之。

晶体结构： 等轴晶系，Fm3m 。Au原子呈立方最紧密堆积，具立方面心格子的铜型结构。

形态：一般呈分散粒状、不规则粒状或树枝状等集合体。

鉴定特征：金黄色颜色及条痕，强金属光泽。H低(2--3)，无解理，强延展性。密度大。熔点高。化学性质稳定， 在空气中不氧化，只溶于王水。 金刚石： C

化学组成：带色和不透明者常含Si、Al、Ca、Mg、B、N、Fe、Ti 等杂质及石墨、橄榄石、磁铁矿、金红石等包裹体。

晶体结构：等轴晶系，对称型m3m，具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，以及相间地分布于半数的1/8小立方晶胞的中心。CN = 4 。 形态：多呈{111}、{110}，常呈浑圆粒状。

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