矿物形成的地质作用
矿物形成的地质作用
学习啦【自然科学知识】 编辑：显钤
　　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。矿物在形成后，还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。以下就是学习啦小编给你做的整理，希望对你有用。
　　矿物的形成：
　　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。化学沉积中，由真溶液中析出的矿物如石膏﹑石盐﹑钾盐、硼砂等;由胶体溶液凝聚生成的矿物如鲕状赤铁矿﹑肾状硬锰矿等。生物沉积可形成如硅藻土(蛋白石)等。
　　区域变质作用形成的矿物趋向于结构紧密﹑比重大和不含水。在接触变质作用中，当围岩为碳酸盐岩石时，可形成夕卡岩，它由钙﹑镁﹑铁的硅酸盐矿物如透辉石﹑透闪石﹑石榴子石﹑符山石﹑硅灰石﹑硅镁石等组成。后期常伴随著热液矿化形成铜﹑铁﹑钨和多金属矿物的聚集。围岩为泥质岩石时可形成红柱石﹑堇青石等矿物。
　　矿物的物理性质：
　　矿物千姿百态，就其单体而言，它们的大小悬殊，有的肉眼或用一般的放大镜可见(显晶)，有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认(隐晶);有的晶形完好，呈规则的几何多面体形态;有的呈不规则的颗粒，存在于岩石或土壤之中。矿物单体形态大体上可分为三向等长(如粒状)、二向延展(如板状﹑片状)和一向伸长(如柱状﹑针状﹑纤维状)3种类型。而晶形则服从一系列几何结晶学规律。
　　矿物单体间有时可以产生规则的连生，同种矿物晶体可以彼此平行连生，也可以按一定对称规律形成双晶，非同种晶体间的规则连生称浮生或交生。
　　矿物集合体可以是显晶或隐晶的。隐晶或胶态的集合体常具有各种特殊的形态，如结核状(如磷灰石结核)、豆状或鲕状(如鲕状赤铁矿)﹑树枝状(如树枝状自然铜)﹑晶腺状(如玛瑙)﹑土状(如高岭石)等。
　　矿物的颜色多种多样。呈色的原因，一类是白色光通过矿物时，内部发生电子跃迁过程而引起对不同色光的选择性吸收所致;另一类则是物理光学过程所致。导致矿物内电子跃迁的内因，最主要的是色素离子的存在，如Fe3+使赤铁矿呈红色，V3+使钒榴石呈绿色等。是晶格缺陷形成&色心&，如萤石的紫色等。矿物学中一般将颜色分为3类：自色是矿物固有的颜色;他色是指由混入物引起的颜色;假色则是由于某种物理光学过程所致。如斑铜矿新鲜面为古铜红色，氧化后因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈现蓝紫色的锖色。矿物内部含有定向的细微包体，当转动矿物时可出现颜色变幻的变彩，透明矿物的解理或裂隙有时可引起光的干涉而出现彩虹般的晕色等。矿物在白色无釉的瓷板上划擦时所留下的粉末痕迹。条痕色可消除假色，减弱他色，通常用于矿物鉴定。
　　光泽与透明度
　　指矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽(状若镀克罗米金属表面的反光，如方铅矿)﹑半金属光泽(状若一般金属表面的反光，如磁铁矿)﹑金刚光泽(状若钻石的反光，如金刚石)和玻璃光泽(状若玻璃板的反光，如石英)四级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色，金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外，若矿物的反光面不平滑或呈集合体时，还可出现油脂光泽﹑树脂光泽﹑蜡状光泽﹑土状光泽及丝绢光泽和珍珠光泽等特殊光泽类型。
　　指矿物透过可见光的程度。影响矿物透明度的外在因素(如厚度﹑含有包裹体﹑表面不平滑等)很多。通常是在厚为0.03毫米薄片的条件下，根据矿物透明的程度，将矿物分为：透明矿物(如石英)﹑半透明矿物(如辰砂)和不透明矿物(如磁铁矿)。许多在手标本上看来并不透明的矿物，实际上都属于透明矿物如普通辉石等。一般具玻璃光泽的矿物均为透明矿物，显金属或半金属光泽的为不透明矿物，具金刚光泽的则为透明或半透明矿物。
　　断口解理与裂理
　　矿物在外力作用如敲打下，沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下，矿物晶体沿着一定的结晶学平面破裂的固有特性称为解理。解理面平行于晶体结构中键力最强的方向，一般也是原子排列最密的面网发生，并服从晶体的对称性。解理面可用单形符号(见晶体)表示，如方铅矿具立方体{100}解理﹑普通角闪石具{110}柱面解理等。根据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理(如普通辉石)﹑不完全解理(如磷灰石)和极不完全解理(如石英)。裂理也称裂开，是矿物晶体在外力作用下，沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理，但两者产生的原因不同。裂理往往是因为含杂质夹层或双晶的影响等，并非某种矿物所必有的因素所致。
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常见矿物的肉眼鉴定(彩图)要点.ppt66页
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黄钾铁矾是一种硫酸盐矿物。它的晶体很小而且非常少见，具有玻璃光泽。黄钾铁矾一般为块状或是土状，赭黄色至暗褐色。它主要由黄铁矿经氧化作用而形成。人们将质量纯的黄钾铁矾进行煅烧，然后可以得到用于研磨的原料。 镍黄铁矿是一种镍和铁的硫化物矿物，世界上90%的镍是从这种矿物中提炼的。镍黄铁矿为古铜黄色，具有金属光泽。镍黄铁矿一般呈细粒状，几乎总是与磁黄铁矿和黄铜矿产在一起。
镍华是一种含水的镍砷酸盐矿物。形状有柱状、板状，晶体的集合体常为皮壳状、土状或粉末状。白、灰、淡绿、黄绿色，透明到半透明都有，具有玻璃光泽。
镍华是一种含水的镍砷酸盐矿物。形状有柱状、板状，晶体的集合体常为皮壳状、土状或粉末状。白、灰、淡绿、黄绿色，透明到半透明都有，具有玻璃光泽。
化学成分是ZnS，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。闪锌矿的晶体结构中经常含有铁（Fe）、镉（Cd）、铟（In）、镓（Ga）等有价值的元素。闪锌矿近乎无色，随含铁量的增加，闪锌矿的颜色从浅黄、黄褐变到铁黑色，透明度也由透明到半透明，甚至不透明。闪锌矿的条痕颜色较矿物颜色浅，呈浅黄或浅褐色。无色晶体新鲜解理面呈金刚光泽，浅色闪锌矿稍有松脂光泽，深色闪锌矿呈半金属光泽。闪锌矿完好晶形呈四面体或菱形十二面体，但少见，常呈粒状集合体。它有完全的菱形十二面体解理，但在实际观察中很少能看到六个方向有解理的情况。摩氏硬度3.5-4，比重3.9-4.2。　　闪锌矿是最重要的锌矿石，几乎总与方铅矿共生，是提炼锌的主要矿物原料，其成分中所含的镉、铟、镓等稀有元素也可以综合利用。 黄铁矿 黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被
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结晶学与矿物学习题及答案
导读：说明类质同象的分解和矿物的裂开两个概念，5、石英族矿物包括哪些矿物种？为何α-石英在自然界分布最广？石英族矿物的比重较小，11、何谓细分散多矿物集合体？铝土矿、褐铁矿的矿物成分如何？为什么说铝土矿、褐铁，出现在什么矿物中？，1、为什么硅酸盐矿物的数量特多？试从地壳的组合分析，判断矿物属何亚类，7、是什么因素引起硅酸盐中同一族矿物在性质上有明显差异的现象？，1、何谓岛状硅酸盐？本亚类矿物晶格中有
1、 试对比氧化物和硫化物的成分(分别对比阴离子和阳离子的电价、半径、电负性、在氧化
环境下中的变化)、晶格类型、物理性质和成因特点。
2、 试比较不同离子类型的氧化物和氢氧化物在物理性质上的差异。
3、 以（钒）钛磁铁矿为例，说明类质同象的分解和矿物的裂开两个概念。
4、 为什么漂砂中，常常有石英、磁铁矿、钛铁矿、金红石、锡石??等氧化物，但是很少
见到硫化物的颗粒，即使硬度极大的硫化物如黄铁矿、毒砂等，也难以出现在漂砂中呢？
5、 石英族矿物包括哪些矿物种？为何α-石英在自然界分布最广？石英族矿物的比重较小，
其原因何在？
6、 燧石、碧玉、玛瑙、水晶、石髓（玉髓）、蛋白质和石英都有什么关系？
7、 试述α-石英，β-石英，磷灰石，白硅石的稳定温度界限？
8、 铌钽氧化物在成分、性质上有什么特点？何谓变生作用？
9、 黑钨矿与铁闪锌矿、磁铁矿、镜铁矿、铌铁矿如何区别？
10、氢氧化物构造主要有几种类型？在性质上各有何特点？
11、何谓细分散多矿物集合体？铝土矿、褐铁矿的矿物成分如何？为什么说铝土矿、褐铁矿不是矿物种的名称？
第四大类 含氧盐
1、 何谓含氧盐？其和氧化物均含氧，有何区别？
2、 为何砷酸盐、铬酸盐、硫酸盐常在地表形成？在还原条件下，As、Cr、S倾向于呈何种
价态，出现在什么矿物中？
第一类 硅酸盐
1、 为什么硅酸盐矿物的数量特多？试从地壳的组合分析。
2、 为什么硅酸盐种类繁多，性质又相差悬殊？试从构造特征分析。
3、 硅氧四面体[SiO4]4-，为什么双四面体是[SiO4]6- 而不是[SiO4]8- ？
4、 为什么架状硅氧四面体骨干中必须有铝替代硅才能形成架状硅酸盐？
5、 何谓铝在硅酸盐中的双重作用？什么因素影响双重作用？试从霞石（Na[Al SiO4]）、黄玉
（Al2[SiO4]F2）、白云石（KAl2[AlSi3O10](OH)2）等晶体化学式分析铝在其中起什么作用。
6、 试分析上列三个晶体化学式，判断矿物属何亚类。
7、 是什么因素引起硅酸盐中同一族矿物在性质上有明显差异的现象？
第一亚类 岛状硅酸盐
1、 何谓岛状硅酸盐？本亚类矿物晶格中有哪几种硅氧骨干？试写出其晶体化学式。
2、 岛状硅酸盐中的阳离子成分有何特点？
3、 为什么橄榄石只能形成于SiO2 不饱和的岩石中？橄榄石硬度高，为什么不富集于漂砂
4、 石榴石按其成分，分为哪两个系，其成分和成因各有何特点？
5、 Al2O3 ?SiO2 有几种同质多象变体？其构造上的主要区别是什么？与成因有何联系？这
几种矿物的晶体化学式为什么不相同？
6、 红柱石的硅氧骨干是孤立四面体而不是硅氧四面体链，为什么它的形态呈柱状呢？
7、 绿帘石的柱体延长方向与其它矿物有何不同？绿帘石晶体构造中有几种硅氧骨干（从晶
体化学式分析）？
环状硅酸盐
1、 为什么绿柱石硬度高，但比重不大？大阳离子Rb+1、Cs+1 、K+1和分子He、HO2 等在绿
柱石中占据什么位置？
2、 电气石与绿柱石经常产生在内生作用的什么阶段？野外（用肉眼）如何区别？
链状硅酸盐
1、简述岛状、链状两亚类硅酸盐在结构、成分、性质上的主要差异？
2、简述辉石族和角闪石族矿物在成分、构造、性质和成因上有何共同和不同之处？
3、 普通辉石和普通角闪石的成分有何特点？从成分上，它们可以看成由哪些辉石或者是角
闪石演化而来？在成分上要做哪些改变？
层状硅酸盐
1、 何谓2:1型单元层和1：1型单元层？试各举两种具有上述结构的矿物，画出结构示意图。
2、 何谓三八面体结构和二八面体结构层状硅酸盐？试各举四种矿物的例子，并写出化学式。
3、 蒙脱石族矿物为什么具有阳离子交换性和晶格膨胀性？
4、 试分析滑石、白云石、绿泥石和高岭石四种矿物单元层间的联系方式不同对矿物性质（硬
度、弹性、滑感等）的影响？
5、 何谓粘土矿物？它们有哪些特殊性质？
6、 层状硅酸盐矿物的成因、产状有何特点？
架状硅酸盐
1、 为什么在硅酸盐中架状硅酸盐矿物比重最小，但硬度较大？
2、 架状硅酸盐中的Al3+ 起什么作用？
3、 正长石亚族（碱性长石亚族）的长石都属单斜晶系，长石族是根据晶系划分亚族的，对
4、 哪几种长石可具有钠长石聚片双晶？它们都属何晶系？哪几种长石没有上述双晶，又属
5、 试列举正长石、微斜长石、斜长石相同或相似之处，以及区分三者的办法。
6、 何谓似长石？它们在成分和成因上有何特点？
7、 沸石族在结构和性质上有何特殊之处？
1、 硼有什么用处？为什么现在对硼矿物比较重视？
2、 用什么方法可以检测出矿物中的硼？
3、 硼酸盐在构造上与硅酸盐有何相似之处？为什么硼酸盐矿物种类较多？
磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
1、为什么磷酸盐分布广而砷酸盐、钒酸盐只分布于风化壳里？
2、如何区分磷灰石、绿柱石、天河石？如何区分磷块岩和石灰岩？
3、铀云母族矿物有什么地方像云母？铀云母族矿物为什么要在氧化条件下才能形成？
钨酸盐和钼酸盐
1、白钨矿与石英、重晶石、白云石如何区别？
1、 还原条件下硫酸盐为什么不稳定？
2、 二价氧离子含水与无水硫酸盐在成分、性质和分布（产状）等方面有何不同？
3、 为什么在地表很少见到硬石膏？
4、 在金属矿床氧化带和内陆盐湖中见到的硫酸盐在阳离子成分上各有何特点？
1、 文石和方解石族成分有何不同？
2、 菱镁矿、菱铁矿等的菱字是什么意思？
3、 菱镁矿与重晶石都有三组完全解理，他们有何不同？（解理以及其他特征）？
4、 在金属硫化物矿床氧化带常见碳酸盐有哪些，在盐湖沉积中常见碳酸盐又有哪些？
5、 方解石与文石为同质二象，石膏与硬石膏间也是同质二象，对吗？
1、 从萤石、石盐的成分和结构，分析两者的共同特点和不同点，并说明原因。例如二者均
为透明、玻璃光泽、性脆等与晶格类型有什么关系？英石硬度较大，溶解度较小，与阴阳离子的电价半径有何联系？二者的晶形和解理又有何异同？
2、 食盐和方铅矿结构相同，形态和性质有何异同？
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