◆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、
有色宝石学习题集 以下是为大家整理的有色宝石学习题集的相关范文，本文关键词为有色,宝石,习题集,有色,宝石,习题集,填空,刚玉,矿物,品，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。 有色宝石学习题集 一、填空 1、刚玉矿物的宝石品种有()()两种。
2、因红、蓝宝石内含有丰富的()包体，导致加工后出现星光效应。 3、世界上刚玉主要产出国有()、()、()、()等。 4、泰国红宝石的产地鉴定依据是其包裹体为()，几乎不含金红石，无星光效应。泰国红宝石流体包裹体形成的典型的()图案，也是产地鉴定依据。 5、蓝宝石中的极品是()地区的()。 6、山东蓝宝石的()比例过高，其颜色表现为过深的颜色。 7、刚玉宝石的优化处理方法有()、()、()、()、（）． 8、焰熔法合成的蓝色蓝宝石在()紫外灯下具有()荧光。 9、理论上讲蓝宝石蓝区有()nm、()nm、()nm三条吸收线，但产地不同，颜色不同，吸收谱也有所差异。 10、我国山东蓝宝石的一个十分明显的特征是()，内部相对纯净，有少量()()。 11、斯里兰卡的一种名为(geudas)的乳白色蓝宝石热处理后，可改变颜色呈()。 12、祖母绿的化学成分是()，其化学式为()，是由杂质元素()致色，为()晶系，常见晶形有()、()，晶面常有()。 13、达碧兹其主要成分是绿柱石，其黑色部分主要成分为()和()。 14、世界上主要的祖母绿产地有()、()、()、()和()。15、哥伦比亚最著名的两个矿区是()和()，祖母绿内的典型包体是()、()、()、()。 16、巴西祖母绿的典型包裹体是()包体和()，还可有()。 17、祖母绿注油是为了()及()，注油祖母绿可用()进行检查，其表现特点是()。
1、一般锆石中U、REE和Th等微量元素含量越高，锆石阴极发 光的强度越弱，钻石的CL图像和BSE图像的明暗程度往往具有相反的对应关系。----“锆石PPT” 2、CL图像反映锆石的内部结构最清楚，也是锆石内部结构研究中 最常用和最有效的方法。 3、振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆的温度有关，高温条件下微量元素 扩散快常常形成较宽的结晶环带(如辉长岩中的锆石)(图2(a))；低温条件下微量元素的扩散速度慢，一般形成较窄的岩浆环带(如I型和S型花岗岩中的钻石)(图2(b))。 4、微量元素含量较高的锆石的稳定性低于微量元素含量较低的锆 石，因此，在同一样品的锆石中微量元素较高的颗粒和、或区域更易于发生重结晶作用。受蜕晶化作用影响的锆石区域由于其结构上的不稳定性，最容易发生变质重结晶作用。己有实验结果表明，在有流体存在的情况下，在温度≥ 400℃时，严重蜕晶化锆石可以很快发生重结晶作用。 5、岩浆锆石的Th、U含量较高、Th/U比值较大(一般>0.4)；变质 锆石的Th、U含量低、Th/U比值小(一般<0.1)。但是一些组成特殊的岩浆中结晶的岩浆锆石具有异常的Th/U比值，例如有些岩浆岩锆石的Th/U比值非常低，可以小于0.l，而部分碳酸岩样品中岩浆锆石具有异常高的Th/U比值，可以高达10000。 所以，仅凭锆石的Th/U比值有时并不能有效地鉴别岩浆锆石和变质锆石。
6、生长速度较慢的锆石容易与接触介质到达化学平衡，导致这类 变质新生锆石具有较高的U含量和较低的Th/U比值；而生长 速度较快的变质锆石与生长介质之间不能或只能部分到达化学 平衡，导致其具有较低的U含量和较高的Th/U比值。 7、变质流体活动过程中形成的脉体中的锆石一般具有规则的外形， 少有残留核，无分带到明显的面状分带或振荡分带，非常低的 Th/U比值(一般<0.1)。通过微量元素和包裹体的研究，可以进 一步确定这些变质脉体中锆石的具体形成条件(如绿片岩相、榴 辉岩相或蛇纹石化热液蚀变作用)。对这些钻石区域进行U-Pb 定年，可以对不同条件下流体活动的时间进行准确的限定。 8、正长岩中锆石具有正Ce 异常、负Eu 异常和中等富集重稀土 元素(HREE); 花岗质岩石中锆石明显负Eu 异常、无Ce 异 常, 无明显H REE 富集; 碳酸岩中锆石无明显的Ce 、Eu 异常, 轻、重稀土元素分异程度变化较大; 镁铁质火山岩中锆 石的轻、重稀土元素分异明显; 金伯利岩中锆石无明显的Eu 、 Ce 异常,轻、重稀土元素分异程度不明显[ 28 , 31] (图2)。大 部分地球岩石中锆石的HREE 比LREE 相对富集,显示明 显的正Ce 异常、小的负Eu 异常; 而陨石、月岩等地外岩 石中锆石则具强的Eu 亏损、无Ce 异常[ 28] 。Belousova 等 [ 28] 建立了通过锆石的微量元素对变化图解和微量元素的质 量分数来判别不同类型的岩浆锆石的统计分析树形图解。“锆 石地球化学特征及地质应用研究综述”
变质锆石成因类型及内部结构＼地球化学特征 测年的样品中变质锆石因其可能记录了多次的变质事件的信息，所以往往具有多期生长的、复杂的内部结构。不同的晶域具有不同的年龄，记录了不同地质事件的信息，若不能有效区分所测锆石成因，会给所得年龄的解释带来很大困难。本文阐述了不同成因变质锆石的内部结构及地球化学特征，以期为变质锆石的成因分析及测年数据合理解释提供参考。 标签：变质锆石；U-Pb测年；成因类型 目前对于锆石的成因主要通过锆石的CL图像及Th/U比值来区分锆石为岩浆成因还是变质成因的。一般认为具有振荡环带且Th/U比值较高的（>0.4）锆石为典型岩浆成因的，但并非所有具有这种特征的锆石都是岩浆成因的，有些变质过程中形成的锆石不仅可能具有振荡环带，而且其Th/U比值也有可能较高（>0.7），若将这类锆石鉴定为岩浆锆石，就可能得出错误的结论。因此在判别锆石成因时，还应结合地球化学、基础地质等因素进行合理解释。 1 内部结构 变质锆石根据其形成时的变质作用大体可分为变质增生、深熔、蜕晶化、重结晶和流体改造五种，由于其成因、形成环境等的多样性，决定了其内部结构也非常繁杂，典型的内部结构有无分带、弱分带，扇形分带等（图1）。而对于不同成因的锆石，又具有其优势的内部结构（图2），为鉴别锆石成因提供了一定的依据。 2 各成因类型地球化学特征 2.1 变质增生 变质增生锆石从结构上可分为无继承核和有继承核两类，前者属完全变质新生锆石，其具有多晶面状-不规则状-规则外形；后者在继承核外围形成增生边，与原岩残留锆石之间界限清楚，边界截然，晶核形态变化多样，内部通常较均匀，晶核中有时可保留原生的生长结构。增生锆石中是否含晶核与原岩中是否富含碎屑锆石密切相关，若富含碎屑锆石，变质锆石中则多含有晶核。 变质增生锆石的Th/U比值受变质流体、共生矿物组成及变质锆石的生长速率等因素的影响[1]。U在流体中的活动性比Th强，所以变质流体一般富U贫Th，从这种类型的流体中结晶的锆石常常具有较低的Th/U比值。此外，在锆石结晶同时如有富Th矿物结晶同样会造成Th/U比值的降低。REE含量主要取决于变质流体中REE含量及形成时的环境，其形成时如有富含HREE的矿物晶出，则锆石HREE含量显著降低。
锆石SHRIMP定年原理和方法 锆石分选采用常规重力分选和显微镜下手工挑选的方法进行，具体是将岩石样品粉碎成60目左右，通过淘洗和使用重液等物理方法分离锆石，然后在双目镜下精选、剔除杂质。然后将其与标准锆石（TEM，417 Ma）一起粘贴，制成环氧树脂样品靶，打磨抛光并使其露出中心部位，进行反射光透射光和阴极发光显微照相，阴极发光图像用以确定单颗粒锆石晶体的形态、结构特征以及标定测年点。最后，用超声波在去离子水中清洗约10分钟后，镀金膜并上机测年。在分析中，采用跳峰扫描记录Zr2O+、204Pb+、背景值、206Pb+、207Pb+、208Pb+、U+、ThO+和UO+等9个离子束峰值，每5次扫描记录一次平均值：一次离子为4.5nA，10kV的O-2，离子束直径约25~30um：质量分辨率约5400（1％峰高）：应用SL13（572Ma，U=238×10-6）标定样品的U、Th及Pb含量，用TEM（417Ma）标定样品的年龄。为了尽量降低锆石表面普通Pb和镀金过程中的污染，测定过程中先将束斑在120um 范围内扫描 5 分钟，具体测试条件及流程见Compston等（1992）、Williams（1998）、宋彪（2002）等。数据处理采用SQUID1.0和ISOPLOT 程序，普通Pb一般根据实测204Pb及Cumming等(1975)模式铅成分校正：单个测试数据误差和206Pb/238U 年龄的加权平均值误差均为95％置信度误差(1σ)，对年轻的岩浆锆石，采用206Pb/238U 年龄；对较老的继承锆石，采用207Pb/206Pb 年龄。 206Pb/238U 年龄的加权平均值,即谐和年龄，用谐和图表示，谐和图是锆石同位素地质年代学最常用的图解，它是以207Pb／235U 和206Pb/238U 为坐标，t为参 数的超越方程(207Pb/235U=t e*λ－1和206Pb/238U =t eλ－1，其中λ*和λ分别是235U 和238U的衰变常数)的轨迹――谐和线。在谐和线上的点具有一致年龄，即206Pb/238U、207Pb/235 U、207Pb/206Pb三个表面年龄相等，表明被测对象自形成以来，同位素母体子体一直处于封闭体系中。 本次研究锆石分选工作在河北地勘局廊坊实验室进行，锆石样品在北京离子探针中心完成制靶，阴极发光显微照相在中国地质科学院矿产地质研究所电子探针室完成，最后分批在北京离子探针中心和澳大利亚Curtin University of Technology 离子探针中心完成测试，测试原始数据由北京离子探针中心处理。标样为来自澳大利亚国立大学(ANU)的SL13和TEM。SL13（宝石级锆石，U含量为238μg/g，年龄为572 Ma）用于样品U含量标定。TEM（母岩为澳大利亚堪培拉附近一闪长岩体，年龄为417 Ma）用于样品年龄标定，采用公式为206Pb+/238U+=A （254UO+/238U+）。
矿物是自然作用的产物，其形成、稳定和变化都无不受热力学条件所制约，同时环境的物理化学条件的差异又往往导致矿物在成分、结构、形态及物理性质上的细微变化。因此，矿物成因的研究一直是矿物学中的一个非常重要的课题，并已发展成为现代矿物学中的一个独立的分支学科——成因矿物学。 一、形成矿物的地质作用 矿物的成因通常是按地质作用来分类的。根据作用的性质和能量来源，一般将形成矿物的地质作用分为内生作用、外生作用和变质作用。 1 内生作用 内生作用(endogenic process)主要指由地球内部热能所导致矿物形成的各种地质作用，包括岩浆作用、火山作用、伟晶作用和热液作用等各种复杂的过程。 (1) 岩浆作用(magmatism)：是指由岩浆冷却结晶而形成矿物的作用。岩浆是形成于上地幔或地壳深处的、以硅酸盐为主要成分并富含挥发组分的高温的熔融体。 (2) 火山作用(volcanism)：实际上是岩浆作用的一种形式，为地下深处的岩浆沿地壳脆弱带上侵至地面或直接喷出地表，迅速冷凝的全过程。 火山作用形成的矿物以高温、淬火、低压、高氧、缺少挥发分的矿物组合为特征，甚至形成非晶质的火山玻璃。由于挥发分的逸出，火山岩中往往产生许多气孔，并常为火山后期热液作用形成的沸石、蛋白石、玛瑙、方解石和自然铜等矿物所充填。 (3) 伟晶作用(pegmatitization)：是指在地表以下较深部位的高温高压条件下所进行的形成伟晶岩及其有关矿物的作用。 伟晶作用中形成的矿物最明显的特点是：晶体粗大，富含SiO 2、K 2 O、 Na 2 O和挥发分(F、Cl、B、OH等)(如石英、长石、白云母、黄玉和电气石等)及稀有、稀土和放射性元素(Li、Be、Cs、Rb、Sn、Nb、Ta、TR、U、Th等)(如锂
成因矿物学复习资料 一、名词解释（阐述下列概念，要求举例说明，5*8=40分）） 1、成因矿物学：是研究矿物及矿物共生组合的形成（发生、成长）、演化（存在、变化）的过程和条件，以及反映该过程和条件的标志和信息的矿物学特征的一门基础地质科学。最终与其他地质学科相结合，从阐明矿物的形成、演化机理入手，解决基础地质研究及找矿勘探中的理论和实际问题。 例如锡石的形态及物性特征在一定程度上可以揭示其形成时的地质环境、地球化学背景、物理化学条件等信息。伟晶岩型：{111}为主，Nb、Ta含量高，黑色；热液型：{110}+{111}为主，含Nb、Ta，W、Zr含量高，褐色；接触交代型：{110}为主，不含Nb、Ta，富含Ag、Cu、Pb及Zn，褐色； 2、矿物标型：矿物标型是一种地质成因信息的标志，是一种矿物及其共生组合和组构对其形成环境的表征。这种表征可以通过标型矿物、标型组合、标型组构以及矿物的标型特征去实现。即根据矿物及矿物组合的形态、成分、性质、成因产状等特征及其彼此间的内在联系、对介质的依赖关系等信息，寻找反映介质状态和条件的宏观标志（形态、物性及组构等）和微观标志（成分、同位素特征、晶胞参数、有序—无序结构、类质同像、同质多像、多型等），即矿物的标型性。例如锆石在不同的岩石组合中具有不同的晶体形态，利用锆石的晶体形态判断其形成环境的过程就是矿物标型。A.碱性火山岩，或偏碱性花岗岩，锆石为粒状；B.正常花岗岩，锆石为短柱状；C.中-基性火山岩，锆石为长柱状。 3、标型矿物：在特定的条件下形成的矿物，这种矿物可作为一定形成条件的标志。例如：斯石英只产生于陨石冲击坑中，是高压冲击变质成因的标志矿物。 4、封闭体系和开放体系：将由地质作用形成的岩石或矿石等视为热力学体系。严格讲，自然地质作用多为开放体系。为了研究问题方便，人们一般将岩浆岩、角岩及狭义的区域变质岩视为近封闭体系，而把接触交代岩、混合岩，以及各种外生成岩作用形成的岩石视为开放体系。封闭体系特征：①物质不变，但其浓度、体积可以发生变化的体系；②该体系与外界环境只有能量交换，而无物质交换。自然界中的封闭体系多为近似的封闭体系。开放体系特征：在一定条件下可以交换物质的体系，既有能量交换，又有物质交换。 5、矿物共生组合：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。即：同时形成或从同一来源的成矿溶液中依次析出的矿物构成矿物的共生组合。体系中的组分及物理化学条件决定着矿物的共生组合。因此，矿物共生组合是反映其形成条件的重要标志，是成因矿物学研究的一个重要方面。例如在不同的温度环境下有不同的元素、矿物组合。高温热液作用（矿床）：W、Sn、Bi、Mo，黑钨矿、锡石、辉铋矿、辉钼矿；中温热液作用（矿床）：Cu、Pb、Zn，黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿；低温热液作用（矿床）：Sb、Hg、As，辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄。 6、矿物共生分析：应用热力学方法，研究岩石和矿床的形成条件，共生矿物的析出途径，彼此替代关系的顺序。如：超基性岩——橄榄石、斜方辉石、普通角闪石、基性斜长石、铬石榴石、铬铁矿、次生蛇纹石等，不会出现石英。 7、矿物相律：p ≤c，它表示在一定的P—T范围内，同时稳定存在的矿物相的最大数目（p），小于或等于组成该岩石的独立组分的数目（c）。意义：①在一定的P-T范围内，同时稳定存在的矿物相的最大数目(p) 等于组成该岩石的独立组分的数目(c) ，即n个组分组成的体系中，共存矿物不会超过n种；②确定矿物组合的规律；③只适用于封闭体系。例如：由SiO2+Al2O3构成的2元体系，在任意T和P条件下，达到平衡时，则共存矿物数量应为2（或≤2）。蓝晶石、红柱石、夕线石、刚玉和石英中都存在以上两种组分，但在平衡条件下，不可能有两个以上的矿物稳定存在。
有色宝石学习题集 一、填空 1、刚玉矿物的宝石品种有( )( )两种。 2、因红、蓝宝石内含有丰富的( )包体，导致加工后出现星光效应。 3、世界上刚玉主要产出国有( )、( )、( )、( )等。 4、泰国红宝石的产地鉴定依据是其包裹体为( )，几乎不含金红石，无星光效应。泰国红宝石流体包裹体形成的典型的( )图案，也是产地鉴定依据。 5、蓝宝石中的极品是( )地区的( )。 6、山东蓝宝石的( )比例过高，其颜色表现为过深的颜色。 7、刚玉宝石的优化处理方法有( )、( )、( )、( )、（）． 8、焰熔法合成的蓝色蓝宝石在( )紫外灯下具有( )荧光。 9、理论上讲蓝宝石蓝区有( )nm、( )nm、( )nm三条吸收线，但产地不同，颜色不同，吸收谱也有所差异。 10、我国山东蓝宝石的一个十分明显的特征是( )，内部相对纯净，有少量( )( )。 11、斯里兰卡的一种名为(Geudas)的乳白色蓝宝石热处理后，可改变颜色呈( )。 12、祖母绿的化学成分是( )，其化学式为( )，是由杂质元素( )致色，为( )晶系，常见晶形有( )、( )，晶面常有( )。 13、达碧兹其主要成分是绿柱石，其黑色部分主要成分为( )和( )。 14、世界上主要的祖母绿产地有( )、( )、( )、( )和( )。 15、哥伦比亚最著名的两个矿区是( )和( )，祖母绿内的典型包体是( )、( )、( )、( )。 16、巴西祖母绿的典型包裹体是( )包体和( )，还可有( )。 17、祖母绿注油是为了( )及( )，注油祖母绿可用( )进行检查，其表现特点是( )。 18、外观上与海蓝宝石十分相近的宝石是( )。 19、祖母绿的特征吸收谱是红光区有( )吸收线，( )吸收带，蓝光区可见( )吸收线，紫区全吸收。
锆石颗粒较小且磨蚀现象不明显，反映其搬运距离极短，大部分锆石具有振荡生长环带，指示了岩浆结晶的特征，仅有个别锆石具有薄的变质增生边，可能是经历一定程度的变质作用所致，指示它们的原岩主要是由同期或略早期的岩浆岩风化后就近沉积的产物。文章结构较简单，锆石数据、谐和图、直方图。（谷丛楠,2012;现代地质；内蒙古白乃庙地区白音都西群的碎屑锆石年龄及其构造意义） 在样品89-2405B中，锆石颗粒大小约50~100μm，形状多属圆形和次圆形，具典型碎屑锆石特征，CL图像显示其内部没有明显的环带。样品SD2-14中锆石颗粒直径约为50~100μm，此样品共进行26粒锆石27个点的测定。根据颗粒大小形状及阴极发光特征，锆石可分为两组类型来探讨.其中第一组锆石形状浑圆，无或具有不明显的环带，表明它们经历过一定距离的搬运和磨蚀作用，为碎屑锆石；另一组锆石形状多为长椭圆形，局部具有振荡环状。样品87-1001H中锆石颗粒直径约在100μm左右，形状多为椭圆形，锆石中无或具有不明显的振荡环带，部分锆石型态为圆形和破裂状，是在侵蚀、搬运、沉积等作用时所造成，表现为碎屑锆石特征。 碎屑锆石——原岩年龄：本研究利用SHRIMP定年法取得龙首山岩群最上部层位的三件变质沉积岩单颗粒碎屑锆石62个有地质意义的年龄数据。三件变质沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄皆介于 1.7~2.7Ga之间，最年轻锆石年龄为(1724±19)Ma。此数据可以认定为沉积作用完成的最大年龄，故可合理推测龙首山岩群变质沉积岩固结成岩作用年龄必小于(1724±19)Ma。 成岩之后的变质年龄，本文没从锆石中获得；我自己的论文中，可从变质锆石中获得变质年龄。 物源分析：比对碎屑锆石的年龄频谱和周围古老地块岩浆岩的年代, 显示龙首山岩群变质沉积岩的沉积物, 可能来自阿拉善地块和塔里木地块。（董国安，2007；科学通报；龙首山岩群碎屑锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义）
矿物：在一定的地质条件下形成，具有一定的化学成分和物理性质，并在一定的物理化学条件下稳定存在的单质或化合物叫矿物。矿物是组成岩石和矿石的基本单位。 晶质体：凡是内部质点作规则排列，具有格子构造的物质称为结晶质，结晶质在空间的有限部分称为晶体。晶质在合适的条件下能生成规则的几何外形（晶体）。如石盐、黄铁矿等。非晶质体：内部质点无规律排列，不具固定的几何外形，如玻璃，蛋白石。 自然界大多数矿物都是以晶质矿物形态出现，如水晶（石英的晶体），钻石（金刚石晶体），冰洲石（方解石晶体），蓝宝石（刚玉晶体），碧玺（电气石晶体），海兰宝石，祖母绿（绿柱石晶体）等。 晶质体与非晶质体在一定的压力、温度条件下可以互相转化，非晶质体总是趋向于向晶质体转化，因为晶质具最小内能。如玻璃的老化 空间格子：表示晶体内部构造中质点重复规律的几何图形 空间格子要素：结点，行列，面网，平行六面体（晶胞） 单体形态:在条件允许的情况下，自然界中的矿物总是趋向于生长成具有一定规则几何外形的多面体形状，其形状取决于其晶体结构和生成时的物理化学条件。同一化学成分的矿物在不同的生成条件下可以长成不同的几何外形。 单形：由同一形状、大小的晶面组成，如立方体黄铁矿 聚形：由两种或两种以上的晶面组成。如石英 双晶：同种矿物的两个或两个以上的晶体规则连生称为双晶。（旋转后或中心反伸后可重合或互成镜像） 歪晶：在实际晶体生长过程中，常受外界条件的影响而偏离其理想形态。 、断口：矿物受力后不沿结晶方向破裂而成的断面。贝壳状断口，参差状断口，锯齿状断口，土状断口 类质同象：晶体结构中的某些质点（离子、原子或分子）被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代，而晶体结构类型、化学键性和离子正负电荷的平衡保持不变或基本不变，仅晶胞参数和物理性质发生变化的现象。 完全类质同象：如Fe橄榄石—Mg橄榄石 不完全类质同象（有限类质同象）：如铁闪锌矿 同质异象（同质多象）：化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下，可以生成具有不同结晶构造，从而具有不同的形态和物理性质的矿物，这种现象叫同质异象。如石墨和金刚石 成因矿物学是研究矿物和矿物共生组合的形成、稳定和变化的条件，以及反映这些条件的矿物学特征的学科。 成因矿物学的研究内容 1.研究矿物及其共生组合的起源、发生、发展和变化的条件及过程。 2.研究矿物及其共生组合在时间和空间上的分布和演化规律。 3.研究不同物理化学条件下矿物的成分、结构、形态、物性等标型特征。 4.成因矿物学的模拟研究 例：（1）地质温压计。（2）实验矿物（岩石）学。 成因矿物学研究的一般工作步骤 1）调查和了解工作区的地质背景。 2）收集工作区前人的岩石、矿石和矿物资料。 3）系统采集有代表性的标本，进行鉴定和测试分析。 4）广泛收集有关矿物的文献资料作统计分析，找出成因标志。 5）推断工作区矿物的成因，追溯矿物平衡条件，探索矿物及其共生组合演变的规律。
长江三角洲晚第四纪地层锆石U-Pb年龄谱时序变化研 究
长江三角洲晚第四纪地层锆石 U-Pb 年龄谱时序变化研究#
10 15 20 25 30 35 40
摘要：河流系统受构造运动、气候变化与海平面升降等的影响，通过物源分析可以反演上述 过程的演化历史。选择长江三角洲现代表层沉积和钻孔（YQ03 与 HM03）中全新世与末次 盛冰期沉积等三个层位，进行重矿物组合特征、锆石 U-Pb 年龄谱系研究，发现全新世与末 次盛冰期沉积物源有较大的差别，前者的重矿物成熟度 ZTR 指数较小，来自长江支流涪江 与湘江的特征矿物榍石和锆石含量较低，见较多的古元古代锆石，但白垩纪、新元古代锆石 含量较少。可见，冰期－间冰期旋回长江沉积物源区发生了较大变化，冰期沉积物更多源自 中、下流区域，随着间冰期气候回暖，尤其是中全新受强烈的夏季风降雨影响，径流增强可 携带更多的上游的物质入海． 关键词：沉积地球化学；物源分析；锆石 U-Pb 年龄；气候变化 中图分类号：P737 Changes in zircon U-Pb Age in the late Quaternary strata of Yangtze River Delta Wang Yangyang, Fan Daidu School of Ocean and Earth Science, Tongji University, Shanghai
200092 Abstract: Fluvial systems are particularly sensivite to climatic and tectonic change, and these process could be reversed by provenance analysis. On the basis of heavy mineral and zircon U -Pb age of modern surface sediments from Yantze River delta, Holocene and late Quaternary sediments from YQ03 hole and HM03 hole, the research shows that there is a big difference between Holocene sediments and late Quaternry sediments: there are fewer titanites and zircons which are character mineral of Peijiang River and Xiangjiang River, less ZTR value, less Cretaceous and Neoproterozoic zircons but more Paleoproterozoic zircons from estuary sediments in Holocene. It suggests that the estuary sediments provenance changed during Holocene, which is related to more sediments influx from upper reaches of Yangtze River due to strong summer monsoon. Key words: Sedimentary Geochemistry; provenance analyses; Zircon U-Pb age; climate change
锆石的成因矿物学研究 摘要：锆石是一种分布范围广，稳定性极强，封闭温度高的富矿物；并且锆石中普通铅含量较低，铀钍较为富集。锆石的成因主要有岩浆成因，变质成因，热液成因。区分锆石不同成因的方法可从以下几方面考虑：a 从锆石的结晶习性，环带b 从锆石的地球化学特征，c从锆石的包裹体矿物，d 从微区拉曼的图像特征等方面来区分。 关键词：锆石成因；岩浆成因；变质成因；热液成因 由于锆石分布于三大岩中，且记录信息丰富，所以弄清锆石的成因不仅可以还原锆石的形成环境，还可以演绎当时的地质过程。 1岩浆成因锆石 1.1岩浆成因锆石的晶体形态及其环带：岩浆成因锆石一般较为自形，为四方柱，四方锥，复四方双锥形，无色透明。岩浆成因的锆石一般有振荡环带；在基性岩中由于成岩温度较高，微量元素扩散较快，环带较宽；在偏酸性岩石中由于成岩温度较低，微量元素扩散较慢，环带较窄且CL为亮色。 1.2岩浆成因的锆石地球化学特征：岩浆成因的锆石铀，钍含量比较高，铀钍比值较高（一般大于0.4）且REE分布较为均匀，HREE较为富集，正Ce异常，适度的Eu负异常；岩浆成因的锆石由核部至边缘ZrO2/HfO2减小而HfO2，UO2，ThO2含量增多 1.3岩浆成因锆石包裹体矿物：岩浆成因的锆石结晶时难免会包含一些矿物和包裹体如金红石，磷灰石，熔体包裹体。 1.4岩浆成因锆石的拉曼光谱特征：岩浆成因锆石由核部至边缘拉曼
峰强度减小并且Δ355值减小. 图2 不同类型岩浆锆石的CL 图像 (a) 辉长岩中的岩浆锆石; (b) 花岗岩中的岩浆锆石和残留核; (c) 花岗岩中的扇形分带锆石. (a) 引自赵子福等人[41] , (b)和(c)分别为大别山主薄 源和北淮阳花岗岩样品(本文) 图3岩浆型锆石从晶体核至边缘(1→5)喇曼光谱图 (a)T9305; (b)9303; (c)M -y-1; (d)M -y-2 Fig. 3Raman spectra from core to rim (1→5) ofmagmatogenic zircons
岩矿物理化学读书报告 锆石基本特征及地质应用 专业：矿物学、岩石学、矿床学 学号：2001110084 学生姓名：朱维娜 任课教师：罗照华 完成时间：2012年4月29日
锆石基本特征及地质应用 摘要：锆石是自然界中一种常见的副矿物，广泛存在于岩浆岩、变质岩和沉积岩中。锆石的形成过程非常复杂，可分为岩浆锆石、热液锆石和变质锆石，每种锆石都有其独特的晶体形态、地球化学元素组成和包裹体等特征，并可以此作为区分锆石类型的依据。另外，锆石由于具有稳定的晶体结构、高U、Pb含量、低的普通Pb含量及高的封闭温度而被广泛应用与U-Pb同位素定年中。除在定年上有重要意义外，锆石还可用于指示岩石的形成与演化过程，岩石成因和物质来源等重要信息。 关键字：锆石基本特征地质应用 1前言 锆石是自然界中一种常见的副矿物，广泛存在于岩浆岩中，另外也可存在与变质岩和沉积岩中。由于锆石具有非常稳定的晶体结构，使得其能在各种地质环境中结晶并很好的保留下来。此外，锆石中富含U、Th等放射性元素，普通Pb含量低，离子扩散速度低，封闭温度高，可达900℃（Lee J et al.,1997;Cherniak D J et al.,2000），所以成为了U-Pb定年法的理想对象。 2锆石的分类 锆石的形成环境及过程非常复杂，根据其成因可大致分为岩浆锆石、热液锆石和变质锆石三大类。其中变质锆石最为复杂，不同变质环境和变质程度下形成的锆石又分别具有不同的特征和指示意义。 锆石内部经常出现复杂的分区，每一区域可能都记录了锆石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程（Crofu F et al.,2003;吴元保和郑永飞，2004）。 锆石的内部结构特征可借助HF酸蚀刻图像、背散射电子图像和阴极发光电子图像（吴元保和郑永飞，2004）进行观察，可借助离子探针、激光探针、电子探针、质子探针、X射线荧光探针等实验进行化学成分的测定，从而帮助我们对锆石分类和特征作进一步的了解。 3岩浆锆石 岩浆锆石是指直接从岩浆中结晶形成的锆石（李长民，2009）。可较好的指示原岩的形成时间。 3.1岩相学特征 岩浆锆石一般自形程度较高，通常为半自形到字形，粒径20~250μm（Hoskin P W O et al., 2003）产于金伯利岩及其他相关岩石中的锆石常为它形且粒径较大（Crofu F et al.,2003; Belousova E et al.,1998;Konzett J et al.,1998）。
第17卷第1期2002年2月 地球科学进展 A DVANC E I N E AR T H S C I ENCE S V o l.17 N o.1 F e b.，2002 文章编号：1001-8166（2002）01-0085-06 盆地陆源碎屑沉积物对源区 构造背景的指示意义 闫 义，林 舸，王岳军，郭 锋 （中国科学院长沙大地构造研究所，湖南 长沙 410013） 摘 要：盆地陆源碎屑沉积物对源区构造演化有重要的指示作用，目前利用盆地陆源碎屑沉积物示踪源区，反演源区构造演化的方法很多，包括沉积碎屑组分分析方法、地球化学分析方法及同位素年代学方法等。结合实例分析，简要介绍了这几种方法目前的研究进展及存在问题。由于盆地沉积碎屑组分、副（重）矿物及地球化学方法仅能够提供源区物质组成方面的信息，因此在应用上有很大的局限性。而同位素年代学方法则可以提供源区年龄组成方面的信息，锆石U-P b及F T年代学的结合，是一种新的突破。结合区域构造背景，有选择地进行多种方法综合分析应是行之有效的手段。 关 键 词：盆地沉积物；源区背景；锆石U-P b年龄；锆石F T年龄 中图分类号：P54 文献标识码：A 1 前 言 盆地陆源碎屑沉积物既是盆地沉积和构造演化的直接证据和重要标志，也是源区隆升剥蚀的产物。包含了源区构造演化的诸多信息，反映了源区热构造事件及隆升剥蚀的特征。近年来，随着对沉积作用与构造环境之间关系研究的深入，特别是盆—山耦合关系研究的认识，人们愈来愈重视对盆地陆源碎屑沉积物特征与区域构造演化、盆地类型之间成因联系的研究，认为陆源碎屑沉积物是在区域构造背景控制下的物源区与沉积盆地有机结合配置的产物，也是揭示这种关系及其构造环境的重要标志，可以为盆—山耦合研究提供新的途径和方法。很早人们就开始利用盆地陆源沉积物碎屑组分、副（重）矿物及元素地球化学特征来示踪源区，进而探讨源区构造演化的研究。但由于盆地物源的多样性，不同物源区贡献的差异，以及碎屑物搬运过程中的分异作用等因素的影响，使得源区示踪存在某种程度的多解性。近年来国外研究者开始尝试应用同位素年代学方法进行这方面的研究，如通过对沉积物中锆石U-P b年龄谱及F T年龄的测试，来获取源区构造演化的年代学信息，进而界定源区。同位素年代学方法的应用可以从沉积物中获取源区年龄组成的信息，拓展了由盆地陆源沉积物示踪源区的途径和方法，可以更加全面地了解源区信息，但这种方法对再沉积锆石年龄的解释及源区低温热构造年龄信息的提取尚存在局限。因此为了更加准确地示踪源区，反演源区构造演化，应根据不同研究区特征，在详细了解区域构造演化的基础上，有选择地进行多种方法的综合研究，全面获取源区的物质组成及年龄组成的信息。 2 陆源沉积物碎屑组分对源区构造背景的指示 砂岩的研究在沉积学领域一直占有重要的位置，作为大陆的风化—沉积旋回产物，不仅直接记录了沉积物的母岩组合，改造强度及沉积环境等信息， 收稿日期：2001-03-30；修回日期：2001-06-08． *基金项目：国家自然基金项目“山脉隆升剥蚀的盆地沉积物记录———以北票盆地为例”（编号：49972045）资助． 作者简介：闫义（1973-），男，内蒙古赤峰市人，在读博士生，主要从事大地构造及盆山耦合方面研究．E-m a i l：y any i yyl ＠263. n et
锆石的阴极发光图像欣赏 （周剑雄供稿zjx@https://www.doczj.com/doc/8318955808.html,） 锆石是进行同位素地质年代及岩石成因研究的重要矿物，由于锆石晶体所记录的地质历史信息的丰富性和复杂性，近年来，对锆石的各种研究，包括同位素测年和各种成因矿物学的研究，都已经从原来的微量锆石或颗粒锆石发展到了锆石的显微（微区）分析（microanalysis），而所有这些微区分析都是以锆石的内部显微形态结构的研究为基础的，阴极发光是揭示锆石内部显微形态结构的最好手段，所以，没有进行锆石阴极发光特征的首先研究，就没有真正意义的微区分析。 另一方面，对于锆石的阴极发光现象的研究，无论是国内，还是国外又相对的滞后。千变万化的锆石阴极发光图象（见附图版）常常给研究者带来了无数疑团：为什么在一块小小的岩石中常常出现如此多样的阴极发光图象，它们的成因是什么？它们意味着什么？……这正表明了本项研究是急需探索的一个新领域。 锆石研究是当前地学中一个重要的研究热点，而锆石的阴极发光研究是这些研究热点的基础。仅在锆石的年代学研究中，每年国内需要挑选数以千计的岩石中的锆石样品，测年数据上万个。涉及到的地质问题极为广泛，包括我国各省的区域填图中的地质时代问题和许多地质体、矿体及其有关的大地构造活动的时序研究等许多重大课题，如我国一些地质构造的演化、高压带的演化、我国老地层的时序、花岗岩的演化等，所涉及的研究经费得以千万元计。尽管微区测年技术（如离子探针，激光ICPMS等）的发展为我们提供了对单颗锆石的不同晶域进行原位（in-situ）定年的可能，但正如西方研究人员所指出的那样：“锆石可能是唯一的一种矿物，它既能记录所经历的复杂历史，也有可能使这种记录变得非常混乱”（Mezger et al.,1997）。下图是近来由SHRIMP离子探针测得的华南某火山岩的年龄结果，由图可知，这个火山岩中锆石的年龄从800Ma到2000Ma都有，且极分散，虽然分析了二十多个年龄结果，但真正火山作用的年龄仍然不得而知。后经阴极发光仔细研究发现，年龄分析点的部位实际都不是火山成因的锆石，而真正火山成因的锆石晶域的年龄只有500Ma。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 结晶学及矿物学课程作业2（共3 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：第十一章——第十五章 一．名词解释 1.矿物 2.克拉克值 3.条痕 4.解理 5.假象 6.晶体习性 7.矿物种 二．简答题 1.玻璃、石盐、冰糖、自然金、花岗岩、合成金刚石、水晶、水、煤、铜矿石是不是矿物? 为什么? 2.试述地壳中化学元素的丰度特点及其意义。 3.何谓胶体矿物?其主要特性有哪些? 4.举例说明水在矿物中的存在形式及作用。不同形式的水在晶体化学式中如何表示? 5.试分析下列矿物晶体化学式的含义： ①白云石CaMg［CO3］2与镁方解石(Ca,Mg)［CO3］； ②硬玉NaAl［Si2O6］与霞石Na［AlSiO4］；
③蓝晶石AlⅥ［SiO4］O，红柱石AlⅥAlⅤ［SiO4］O与夕线石AlⅥ［AlⅣSiO5］(注：式中罗马数字为晶格中Al的配位数)。 6.为什么等轴晶系的晶体一般呈三向等长型晶习，而中级晶族晶体则往往沿c轴方向延伸 或垂直于c轴延展? 7.如何描述矿物集合体的形态? 8.鲕状集合体能否称为粒状集合体?为什么? 9.试总结矿物的颜色、条痕、透明度和光泽之间的相互关系。 10.举例说明解理产生的原因。应如何全面描述矿物的解理? 11.试区别矿物的共生、伴生和世代。 12.何谓标型矿物和矿物标型特征?并各举两实例。
参考答案 一．名词解释 1.矿物：是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的 物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。 2.克拉克值：各种化学元素在地壳中的平均含量（即元素在地壳中的丰度）的百分数。 3.条痕：矿物粉末的颜色。 4.解理：矿物晶体受应力作用而超过弹性限度时，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平 面。 5.假象：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。 6.晶体习性：矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态。 7.矿物种：指具有确定的晶体结构和相对固定的化学成分的矿物。 二．简答题 1.矿物的两个特点：天然形成和结晶质。这两个特点可以作为判断物质是否是矿物的依据。上述物质中，是矿物的有石盐、自然金、水晶，其他的均不是矿物。原因如下：玻璃是非晶质体；冰糖为人工合成；花岗岩是岩石，它是多种矿物的集合体；合成金刚石也是人工合成；水是液态，为非晶质体；煤是混合物，它由多种矿物和非晶质体以及有机物组成；铜矿石是矿石，也是多种矿物的集合体。 2.元素在地壳中的丰度是指各种化学元素在地壳中的平均含量。它通常有两种表示方法：质量克拉克值和原子克拉克值。化学元素在地壳中的分布极不均匀，含量最多的前八种元素（O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）占99%以上。因此，地壳中分布最广的矿物也以这些元素组成。例如：地壳中含氧盐和氧化物分布最广，特别是硅酸盐矿物占矿物总种数的24%，占地壳总重量的3/4。其意义为：地壳化学元素丰度直接影响地壳中矿物种类和含量。 3.胶体矿物是指由以水为分散媒、以固相为分散相的水胶凝体而形成的非晶质或超显微隐晶质矿物。从严格意义上说，胶体矿物只是含吸附水的准矿物。由于胶体的特殊性质，决定了胶体矿物化学成分具有可变性和复杂性的特点。首先，胶体矿物分散相和分散媒的量比不固定。其次，胶体微粒的表面具有很强的吸附能力，而且吸附不必考虑被吸附离子的半径大小、电价的高低等因素，被吸附离子的含量主要取决于该离子在介质中的浓度。从而导致了胶体矿物的化学成分不仅可变，而且相当复杂，其组成中含有在种类和数量上变化范围均较大的被吸附的杂质离子。
谢尔塔拉铁矿案例 1.矿床地质和地球物理特征 矿床位于东北新华夏系构造体系某凹陷西北边缘与隆起接壤处，先凹陷西北侧发育有铁、铜、铅锌、黄铁矿等一些与古生代-中生代火山岩有关的矿床。 矿区地层有二叠系、上侏罗统和第四系。 二叠系谢尔塔拉组是一套海相喷发-正常海相沉积地层，呈北北西向、南北向带状分布，可分为三个岩段：上部为结晶灰岩-砂页岩段，厚度大于250m，中部为中-中酸性火山杂岩，包括安山岩、英安岩及其凝灰熔岩，夹有粘土层，凝灰砂岩薄层或透镜体。该段为含矿岩段，厚度大于350m，矿体赋存的中心部位岩石均受晚期交代热液蚀变，被石榴石、辉石、阳起石所代替。底部为酸性火山杂岩段，主要为流纹岩、凝灰熔岩，夹薄层安山-玄武玢岩，厚度大于400m。 上侏罗统石英斑岩-流纹斑岩、角砾熔岩、凝灰熔岩等，位于矿区东部，呈火山颈相产出[1-3]。 矿床构造比较简单，主要为一近南北轴向的背斜构造。矿体赋存于背斜顶部东翼（图1）。 矿床由在空间呈互相叠加的四个矿体群组成，主矿体为透镜状。单层矿体厚度十-几十m，矿体倾向东，倾角上缓下陡，上部倾角10°~20°，局部达40°以上，下部倾角30°~40°，矿体沿走向从南向北有倾伏，倾伏角10°左右，一般呈钝角尖灭。矿体一般为贫富相间迭加构成，其中心较富，边缘较贫；下部较富，上部较贫。锌矿体呈扁豆状、脉状分布在Ⅰ号矿体顶板围岩及Ⅰ、Ⅱ号矿体中，产状与铁矿体一致，但矿化范围略大。矿石矿物主要为假象磁铁矿（穆磁铁矿）及闪锌矿，其次为赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等。 图1 谢尔塔拉矿产地质图 1-酸性角砾凝灰熔岩；2-凝灰岩及凝灰角砾岩；3-流纹岩及凝灰熔岩；4-结晶灰岩；5-凝灰质粉砂岩；6-泥质粉砂岩；7-粉砂质页岩；8-绿帘石岩；9-石榴石岩；10-铁矿体；11-中粗粒花岗岩；12-实测地质界线；13-推测地质界线；14-相变地质界线；15-不整合地质界线；16-压扭性冲断裂；17-见矿钻孔；18-未见矿钻 孔；1、2、3属侏罗系；4、5、6、7属二叠系 矿石构造主要为块状或团块状，角砾状和角砾斑杂状，其次为带状等。 矿石品位：块状铁矿石全铁含量一般在40%-80%，局部可达64%；斑杂状和角砾状矿石30%-50%，富矿约占总储量的1/3，锰的含量一般在0.4%-1.0%，硫一般在0.2%~0.5%左