第五章-矿物的成因

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SiO2、K2O、Na2O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)(如锂辉石、绿柱石、天河石和铌钽铁矿等)。

常可富集形成有独特的经济意义的工业矿床。

(4) 热液作用(hydrothermalism)：是指从气水溶液到热水溶液过程中形成矿物的作用。

矿物成因机理研究一、矿物成因机理的定义矿物成因机理是指矿物形成的原因和机理，包括矿物结晶、物理化学条件、地质结构、变化和地球化学过程等多方面的因素。

二、矿物形成的方式矿物形成的方式主要有以下几种：1. 晶体化：高温高压下，矿物成分会在热液中结晶，并在逐渐降温的过程中形成矿化产物。

2. 沉积成因：矿物沉积产生在海水或湖泊中，随着时间的推移和地质结构的变化，因沉积物和生物残骸的深埋而形成。

3. 热液成因：地幔破裂后，形成高压高温的地表热液，这些热液中的溶液在运动中进行化学反应，逐渐降温，形成矿物。

4. 变质成因：矿物在地壳岩石中经受高温高压的作用而形成。

5. 热润滑成因：是指由于地球内部的地热作用导致地下岩石的变化，使岩石内部的矿物与液态热水发生化学反应，形成热润滑。

三、矿物成因机理的分类根据矿物成因的不同分类方式，矿物成因机理可被划分为以下几类：1. 成岩成矿作用：在岩浆和与地表岩石接触的地方形成金属矿物的作用。

2. 沉积成矿作用：在海洋、湖泊和河流中沉积物的过程中形成的矿物。

3. 热液成矿作用：地球内部的高温高压状态会形成热液，这些热液中含有溶解的金属离子，形成天然金属矿。

4. 变质作用成矿作用：变质岩内形成的矿物。

5. 热流体成矿作用：为了充分利用油气资源，经常进行高压注水或采用地热能等方法，来促进油气、煤、烟煤、化石燃料等地下矿物的产出。

四、矿物成型过程不同的矿物在不同的条件下形成。

在形成的过程中，常常需要经历以下的过程：1. 溶蚀作用：各种矿物长期在水、空气中进行分解反应，最终会产生溶蚀过程，不同的化学矿物具有不同的溶蚀特性。

2. 合成作用：多种矿物反应为新的化合物，并逐渐形成新矿物。

3. 沉淀作用：由于环境中一些元素浓度过高，形成一定的重量，使其沉积在水或空气中，形成矿物。

4. 热液交代作用：在热液介质中，一些矿物质晶体形成，热液中的离子和矿物显著变化。

5. 围岩反应作用：在矿体与围岩接触的过程中，由于双方相互渗透和溶解，产生了多种反应，创造了许多新矿物。

所有矿物是怎么生成的原理所有矿物的生成原理是由地质学和矿床学研究得出的。

在地球的不同地质环境中，矿物形成的机制各不相同，主要包括岩浆矿床形成、热液矿床形成、沉积矿床形成和变质矿床形成等几种类型。

以下将详细阐述这些矿床形成类型。

1. 岩浆矿床形成：岩浆矿床广泛分布于火山岩带和岩浆岩带，是由岩浆活动形成的。

当岩浆逐渐冷却结晶时，其中的矿物成分在固相中溶解度下降而析出，形成矿石或矿物体。

这些矿物包括硫化物、氧化物、铜、铅、锌、锡、金、银、铝矾土等，如黄铁矿、门矿、斑铜矿等。

2. 热液矿床形成：热液矿床是由地下水体与高温流体相互作用形成的。

地下水在地壳深处被高温岩浆加热，并溶解了其中的矿物质。

当热液脉管或裂隙进一步上升到较低温度环境时，其中的矿物质重新沉淀形成矿石或矿物体。

热液矿床的矿物种类繁多，有金、银、铜、铅、锌、锡、砷等硫化物、氧化物和含氟磷酸盐矿物，如黄铁矿、方铅矿、石英等。

3. 沉积矿床形成：沉积矿床的形成与地球的表面过程有关。

当岩石风化和侵蚀带走了岩石中的矿物质，并通过沉积过程聚集在沉积盆地或水体底部时，形成了沉积矿床。

这些矿物包括煤、石油、天然气、铀、钾盐、磷酸盐等。

例如，煤矿床是由生物残骸在湖泊或海洋沉积物中积累、压实和变质而形成。

4. 变质矿床形成：变质矿床主要是由于地壳深处的高温和高压作用下，岩石发生了变质作用，从而形成的。

在变质作用的过程中，岩石中的矿物发生物理、化学和结构上的变化，晶格结构的重排和矿物元素的重新组合，形成了不同的矿物。

这些矿物包括石英、石榴子石、角闪石、云母、石墨等。

此外，还有一些特殊类型的矿床形成，如风化矿床、飞溅矿床和岩溶矿床等。

风化矿床是由风化作用将岩石中的矿物质带到地表形成的，例如铁矿石、铝土矿等。

飞溅矿床是由陨石坠落或火山爆发喷出的岩浆颗粒在空中冷却凝结而形成的，如镍硫化物矿床。

岩溶矿床是由地下水在溶蚀作用下将岩石中的溶解性矿物溶解并沉积形成的，如石灰岩洞穴内的石钟乳石。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿物的成因产状
矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移﹑聚集而形成。

具体的作用过程不同﹐所形成的矿物组合也不相同。

矿物在形成後﹐还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。

⑴形成矿物的地质作用
岩浆作用发生于温度和压力均较高的条件下。

主要从岩浆熔融体中结晶析出
橄榄石﹑辉石﹑闪石﹑云母﹑长石﹑石英等主要造岩矿物﹐它们组成了各类岩浆岩。

同时还有铬铁矿﹑铂族元素矿物﹑金刚石﹑钒钛磁铁矿﹑铜镍硫化物以及含磷﹑锆﹑铌﹑钽的
矿物形成。

伟晶作用中矿物在700～400℃﹑外压大于内压的封闭系统中生成。

所形成的矿物颗粒粗大。

除长石﹑云母﹑石英外﹐还有富含挥发组分氟﹑硼的矿物如
黄玉﹑电气石﹐含锂﹑铍﹑铷﹑铯﹑铌﹑钽﹑稀土等稀有元素的矿物如锂辉石﹑绿柱石和含放射性元素的矿物形成。

热液作用中矿物从气液或热水溶液中形成。

高温热液(400～300℃)以钨﹑锡的氧化物和钼﹑铋的硫化物为代表﹔中温热液(300～200℃)以铜﹑铅﹑锌的硫化物矿物为代表﹔低温热液(200～50℃)以砷﹑锑﹑汞的硫化物矿物为代表。

此外﹐热液作用还有石英﹑方解石﹑重晶石等非金属矿物形成。

风化作用中早先形成的矿物可在阳光﹑大气和水的作用下化学风化成一些在地
表条件下稳定的其他矿物﹐如高岭石﹑硬锰矿﹑孔雀石﹑蓝铜矿等。

金属硫化物矿床
经风化产生的CuSO4 和FeSO4 溶液﹐渗至地下水面以下﹐再与原生金属硫化物反应﹐可产生含铜量很高的辉铜矿﹑铜蓝等﹐从而形成铜的次生富集带。

化学沉积。

矿物的形成过程与原理矿物是指自然界中经过各种物理、化学和生物作用形成的无机物质，具有一定的化学成分和物理特性。

矿物的形成过程和原理较为复杂，涉及到地质作用、物理现象和化学反应等多个方面。

下文将从矿物的形成条件、地质作用、化学反应、物理条件等方面介绍矿物的形成过程和原理。

一、矿物的形成条件矿物的形成需要满足一定的条件，包括物理、化学和生物因素。

具体来说，以下是矿物形成条件的基本要素：1、物理条件：矿物的形成需要一定的温度和压力条件。

一般地，地壳深部、洋中脊和山脉等高温高压环境有利于矿物的形成。

此外，矿物形成中还会涉及到溶解度、扩散速度、晶核形成等多个物理因素。

2、化学条件：矿物形成需要一定的化学元素和化学反应。

这涉及到元素的存在和组成、离子的相互反应等多个因素。

例如，矿物的形成需要一定的氧气、硫化物等元素，还需要一定的化学反应条件，如酸性、碱性等。

3、生物条件：某些矿物的形成与生物活动有关。

例如，石灰岩、煤炭等就是由生物化学作用所形成的矿物。

二、地质作用地质作用是矿物形成的重要因素之一。

地质作用分为内部作用和外部作用。

1、内部作用：地球内部高温高压、地壳运动等因素会促进矿物的形成。

地球内部高温高压环境下，物质的异相转化、熔融和结晶等过程使矿物形成，并不断向地表运动和堆积。

例如石榴石、金红石、磁铁矿等就是在地球内部高温高压环境下形成的矿物。

2、外部作用：外部作用是指气候、水、风、植被等因素在地表上引起的变化，例如风蚀沙漠、水侵蚀山地等都是地质作用的一种表现。

外部作用同样也能够促进矿物的形成，如铁锈、玄武岩、石英石等就是在外部环境的作用下形成的。

三、物理条件1、温度和压力：温度和压力是矿物形成的重要因素之一。

地球内部的高温高压条件促进了矿物的形成，例如钻石、石墨等是在高压高温环境中形成的矿物。

2、晶体构造：晶体构造是矿物形成过程中的一个非常重要的物理条件。

晶体构造决定了矿物的结晶形态和晶体结构，例如石英的晶体构造决定了它具有六角柱形状，而纯铜晶体构造决定了它为立方体。

矿物成因研究教案2。

一、矿物成因研究的基本内容1、矿物的定义和分类矿物是指自然界中具有一定化学成分和内部结构，具有明显物理和化学特性，以及特定的晶体形态和物理性质的物质。

矿物成因的研究主要是针对矿物的形成过程进行的。

在矿物的分类中，可按化学组成划分，如硫化物、氧化物、硅酸盐等；也可按其他特征划分，如晶体结构、物理性质等。

2、矿物成因的分类矿物成因的分类主要是针对地质背景和成因机制进行的。

可分为岩浆成因、沉积成因、变质成因和气热成因等。

3、成矿作用成矿作用包括地质过程和化学作用两个方面。

地质过程包括构造、岩浆、沉积和变质等，是成矿的原因；化学作用涵盖岩浆活动、水文地球化学和热液成矿等，是形成矿物的关键环节。

二、矿物成因研究的方法1、地质学方法地质学方法主要是通过实地考察、矿物指标和地球化学分析等手段，深入了解矿物成因的地质背景和成因机制。

通过地学方法，研究人员可以获得矿物的形成地质环境、矿床的规律和矿床的特点等信息。

2、物理学方法物理学方法主要是通过样品的物理性质，如电阻率、电磁波、重矿物等，进行矿物成因研究。

通过物理学方法，可以获得矿床的空间特征、矿床的深度和大小等重要信息。

3、化学分析方法化学分析方法主要是通过对矿床样品进行化学分析，如化学光谱、X射线荧光和电子探针等技术手段，了解矿床的元素组成、矿床的化学性质和演化历史等信息。

三、矿物成因研究的教案矿物成因研究教案是课程教学过程中的重要内容。

以下是一篇矿物成因研究的教案范本。

1、教学要求本节课要求学生：（1）理解矿物的定义、分类和成因机制；（2）掌握矿物成因研究的基本方法和技术；（3）了解矿物成因对地质开发和利用的意义。

2、教学过程（1）矿物定义和分类1.矿物是指自然界中具有一定化学成分和内部结构、具有明显物理和化学特性以及特定晶体形态和物理性质的物质。

2.矿物按化学组成可分类为硫化物、氧化物、硅酸盐等；按其他特征可分类为晶体结构、物理性质等。