1、礦物的形成、穩(wěn)定和變化均受到熱力學(xué)條件所制約，同時(shí)環(huán)境的物理化學(xué)條件的差異又導(dǎo)致礦物在成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)及物理性質(zhì)上的細(xì)微變化。 第1頁，共77頁。主要內(nèi)容地殼的化學(xué)組成形成礦物的地質(zhì)作用反映礦物成因的一些現(xiàn)象第2頁，共77頁。1 地殼的化學(xué)組成一、克拉克值元素周期表中除原子序數(shù)大于92的超鈾元素以外，其余的元素在地殼中均有分布，但它們的含量卻極不均勻。元素在地殼中含量的多少用克拉克值來表示?？死酥担╟larke）：各種化學(xué)元素在地殼中的平均含量(即元素在地殼中的豐度(abundance)之百分?jǐn)?shù)。質(zhì)量百分比（weight percent） ，或稱為質(zhì)量克拉克值；原子百分?jǐn)?shù)（atom perc

2、ent）原子克拉克值從克拉克值來看，地殼中主要以O(shè)、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8種元素為主，它們占地殼總重量的98.59，其余80多種元素的含量是微不足道的，僅占地殼總重量的不足1.41。其中氧占46.6，幾乎占地殼總重量的一半；硅占27.72，占地殼總重量的1/4還要多。第3頁，共77頁。礦物的化學(xué)組成地殼中元素的豐度與礦物化學(xué)組成硅酸鹽: 75%, 氧化物: 17%第4頁，共77頁。二、克拉克值的礦物學(xué)意義元素在地殼中的分布除與克拉克值有關(guān)外，尚與元素本身性質(zhì)有關(guān)。（元素的地球化學(xué)性質(zhì)）有些元素雖然卡拉克值很低，但在地質(zhì)作用過程中趨向于集中，可以形成獨(dú)立的礦物種，并可富集成有

3、工業(yè)意義的礦床，這類元素稱為聚集元素。例如Sb 0.210-4、Bi 0.210-4、Hg 0.0810-4、Au 0.00410-4、Ag 0.0710-4等。這些元素的克拉克值很低，但是在地質(zhì)作用過程中常趨向于集中。另外一些元素的克拉克值雖然較高，但在地質(zhì)作用過程中常趨向于分散，一般不能形成獨(dú)立的礦物種，而常以微量混入物的形式存在于其它礦物的晶格中，把具有這種性質(zhì)的元素叫做分散元素。如Rb 9010-4、Cs 310-4、Ga 1510-4、In 0.110-4等元素。 第5頁，共77頁。礦物是地質(zhì)作用的產(chǎn)物, 根據(jù)地質(zhì)作用的性質(zhì), 將之劃分為:內(nèi)生作用:巖漿作用偉晶作用火山作用熱液作用(

4、包括高溫、中溫和低溫?zé)嵋鹤饔?外生作用:風(fēng)化作用沉積作用(包括機(jī)械、化學(xué)和生物化學(xué)沉積作用)變質(zhì)作用:接觸變質(zhì)作用(包括熱變質(zhì)作用, 接觸交代作用)區(qū)域變質(zhì)作用2 形成礦物的地質(zhì)作用第6頁，共77頁。形成礦物的地質(zhì)作用內(nèi)生作用巖漿作用偉晶作用接觸交代熱液作用火山作用風(fēng)化作用沉積作用接觸變質(zhì)區(qū)域變質(zhì)機(jī)械沉積化學(xué)沉積膠體沉積生物沉積外生作用變質(zhì)作用第7頁，共77頁。第8頁，共77頁。1. 內(nèi)生作用 內(nèi)生作用：主要由地球內(nèi)部熱能所導(dǎo)致礦物形成的各種地質(zhì)作用。 包括巖漿作用、火山作用、偉晶作用和熱液作用等各種復(fù)雜的過程。第9頁，共77頁。巖漿作用在巖漿作用中，形成的主要礦物及其晶出的順序依次為：Mg,

5、 Fe硅酸鹽橄欖石、輝石、角閃石、黑云母；K, Na, Ca硅酸鹽斜長石、正長石、微斜長石以及石英等造巖礦物。從而在巖漿作用過程中形成不同的礦物組合，構(gòu)成不同的巖石類型 第10頁，共77頁。巖漿作用巖漿作用可以形成重要的礦床，如超基性巖主要形成鉻、鉑或金剛石礦床；基性巖主要形成銅鎳硫化物礦床 第11頁，共77頁。偉晶作用 以礦物晶體粗大為特征，形成溫度400700，形成深度約38km。一般分為巖漿偉晶作用和變質(zhì)偉晶作用 幾乎所有的侵入巖都有自己相應(yīng)的偉晶巖，如花崗偉晶巖、堿性偉晶巖、基性超基性偉晶巖等。其中分布最廣、最有工業(yè)價(jià)值的是花崗偉晶巖，其次是堿性偉晶巖。 偉晶巖中揮發(fā)份大量聚集，富含堿

6、質(zhì)和稀有、放射性 元素（Nb, Ta, TR, U, Sn, Li, Rb, Cs等） 主要礦物有長石、石英、云母、鋰輝石、鋯石、鈮鉭 鐵礦、褐釔鈮礦、磷鈰鑭礦等。 偉晶巖還可形成許多寶石礦物，如綠柱石、電氣石、黃 玉、水晶等 第12頁，共77頁。高溫?zé)嵋?形成溫度約在500300之間。W-Sn-Mo-Bi-Be-Fe的礦物組合及相應(yīng)的礦床 金屬礦物 黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂 非金屬礦物 石英、云母、黃玉、電氣石、綠柱石中溫?zé)嵋?形成溫度在300200之間Cu-Pb-Zn的礦物組合和相應(yīng)的礦床 金屬礦物 黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、自然金等 非金屬礦物 石英、方解石、白云石、

7、菱鎂礦、重晶石等低溫?zé)嵋?形成于20050之間As-Sb-Hg-Ag的礦物組合及相應(yīng)的礦床 金屬礦物 雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等 非金屬礦物 石英、方解石、蛋白石、重晶石等熱液作用巖漿期后熱液變質(zhì)熱液地下水熱液第13頁，共77頁。造巖礦物與巖漿巖類似，區(qū)別在于出現(xiàn)高溫相礦物，如透長石、高溫石英等。礦物除形成斑晶外，均成隱晶質(zhì)。巖石具有氣孔、流紋構(gòu)造?；鹕綗嵋撼涮钣诨鹕綆r氣孔或交代火山巖，氣孔中由于充填物而成杏仁體構(gòu)造。主要礦物有沸石、蛋白石、方解石、自然銅等。由火山噴氣凝華的產(chǎn)物有自然硫、雄黃、雌黃、硫化物和石鹽等?；鹕阶饔眯纬傻V物的特點(diǎn)火山作用中礦物自巖漿熔體或火山噴氣中迅速結(jié)晶，或

8、由火山熱液充填、交代火山巖而形成。在地表，巖漿在常壓、高溫下迅速結(jié)晶，形成與巖漿成分相對應(yīng)的各種噴出巖自然硫第14頁，共77頁。2. 外生作用 外生作用：在地表或近地表較低的溫度和壓力下，由于太陽能、水、大氣和生物等因素的參與而形成礦物的各種地質(zhì)作用。 第15頁，共77頁。風(fēng)化作用 包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用過程。原生礦物經(jīng)風(fēng)化后發(fā)生分解和破壞，形成在新的條件下穩(wěn)定的礦物和巖石。不同礦物抗風(fēng)化的能力是不同的：硫化物、碳酸鹽最易風(fēng)化，硅酸鹽、氧化物較穩(wěn)定；自然元素最穩(wěn)定 在風(fēng)化作用下，易溶解礦物的部分組分如K, Na, Ca等形成真溶液，被地表水帶走，留下殘余空洞；部分難溶組分如Si,

9、 Al, Fe, Mn等則殘留在地表，生成氧化物、氫氧化物，如褐鐵礦、硬錳礦、錳土（在較大面積上分布時(shí)，則稱“帽”，如“鐵帽”，“錳帽”等），鋁土礦、高嶺石等次生礦物第16頁，共77頁。金屬硫化物礦床易遭受風(fēng)化，在良好的風(fēng)化作用條件下，可以呈現(xiàn)垂直分帶，即從地表向地下深部分為氧化帶、次生硫化物富集帶和原生硫化物帶。它們的發(fā)育程度與地下水有關(guān)，其特點(diǎn)為：次生富集帶 分布地下水流動(dòng)帶。從氧化帶淋濾出來的某些金屬硫酸鹽溶液滲透到潛水面以下，在還原條件下，與原生硫化物或與化學(xué)性質(zhì)活潑的圍巖（如石灰?guī)r）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成次生硫化物，從而增加了原生礦石中某些金屬的含量，使有用金屬富集，故稱之為次生富集帶。

10、原生帶 分布在大致相當(dāng)于滯留水帶。原生硫化物沒有遭受風(fēng)化。 氧化帶 分布在地表至潛水面之間，大致相當(dāng)于地下水滲透帶。該部位水解作用和氧化作用非常強(qiáng)烈，硫化物在氧化過程中大部分金屬形成可溶性鹽類而被淋濾；一些鐵和錳的硫化物很容易被氧化，形成氧化物和氫氧化物，構(gòu)成鐵（錳）帽第17頁，共77頁。機(jī)械沉積 當(dāng)風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時(shí)，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的礦物，就形成機(jī)械沉積。如長石、石英砂及少量的重礦物，構(gòu)成砂巖等沉積巖。比重較大的有工業(yè)意義的重砂礦物，在河谷或其它有利地段集中堆積，形成漂砂礦床。Au Pt化學(xué)沉積由溶液直接結(jié)晶。多在干旱炎熱氣候條件下，在干涸的內(nèi)陸湖泊、半封閉的瀉湖及海灣中，各種

11、鹽類溶液因過飽和而結(jié)晶。如在鹽湖中，結(jié)晶的礦物有石膏、硬石膏、石鹽、鉀鹽、光鹵石等 膠體沉淀 膠體溶液被帶入湖、海盆內(nèi)，受到電介質(zhì)的作用發(fā)生凝聚而沉淀，形成Fe, Mn, Al, Si的氧化物和氫氧化物，如赤鐵礦、鋁土礦、軟錳礦、硬錳礦等。膠休礦物常形成致密塊狀、鮞狀、豆?fàn)睢⒛I狀等形態(tài) 生物沉積 生物有機(jī)體沉積而成。常由生物的骨骼和遺骸堆積而成。如石灰?guī)r、硅藻土、磷塊巖、煤、油頁巖、石油等 沉積作用第18頁，共77頁。3. 變質(zhì)作用 變質(zhì)作用：在地表以下較深部位，已形成的巖石，由于地殼構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)及地?zé)崃髯兓挠绊?，其所處的地質(zhì)及物理化學(xué)條件發(fā)生改變，致使巖石在基本保持固態(tài)的情況下發(fā)生成

12、分、結(jié)構(gòu)上的變化，而生成一系列變質(zhì)礦物，形成新的巖石的作用。 第19頁，共77頁。接觸熱變質(zhì)作用由于巖漿侵入使圍巖受到熱的影響而引起的變質(zhì)作用。引起圍巖的重結(jié)晶，也可形成新的礦物。由于圍巖的化學(xué)成分及變質(zhì)條件的不同，將產(chǎn)生不同的變質(zhì)礦物。以泥質(zhì)巖為例，泥質(zhì)巖在熱變質(zhì)條件下形成各種角巖：低級(jí)變質(zhì)(溫度不高)時(shí)生成斑點(diǎn)狀紅柱石；中級(jí)變質(zhì)時(shí)(溫度中等)，主要生成堇青石、石榴子石、白云母；高級(jí)變質(zhì)(高溫)下，生成矽線石、正長石、剛玉、石墨等 接觸熱變質(zhì)第20頁，共77頁。 與原巖的成分和變質(zhì)程度 向生成不含OH的方向發(fā)展 向體積小、比重大的礦物轉(zhuǎn)化 定向壓力下，柱狀和片狀礦物呈定向排列，使 巖石具有片

13、理和片麻理構(gòu)造區(qū)域變質(zhì)作用特點(diǎn)伴隨區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的大面積的變質(zhì)作用。引起巖石（或礦床）發(fā)生變化的直接因素是高溫、高壓和以H2O、CO2為主要活動(dòng)性組分的流體，使原巖礦物重結(jié)晶，并常常伴有一定程度的交代作用，結(jié)果形成新的礦物組合 分類低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：一般為白云母、綠簾石、陽起石、蛇紋石、滑石、綠泥石和黑云母等含OH的硅酸鹽；中級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：有角閃石、斜長石、石英、石榴子石、透輝石、綠簾石、云母等；高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用：生成不含OH、在高溫高壓下穩(wěn)定的礦物，如正長石、斜長石、堇青石、矽線石、輝石、橄欖石、剛玉和尖晶石等 第21頁，共77頁。鎂矽卡巖 圍巖是白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。主要礦物 鎂橄欖石

14、、尖晶石、透輝石、鎂鋁石榴子石、 磁鐵礦等 接觸交代作用形成的礦物特點(diǎn)鈣矽卡巖 圍巖以石灰?guī)r為主主要礦物 鈣鋁石榴子石、鈣鐵石榴子石、透輝石、 鈣鐵輝石、硅灰石、方柱石、符山石等發(fā)生在中酸性巖漿侵入體同碳酸鹽類的接觸帶 ，所形成的巖石稱為矽卡巖 。后期有熱液礦化交代作用，形成Fe, Cu, W, Mo, B和多金屬等礦床。矽卡巖是在600400C左右形成的。金屬礦物在450200C形成，深度一般在1-4.5km第22頁，共77頁。礦物的形成順序:礦物邊界的接觸關(guān)系礦物晶體的自形程度礦物之間的交代關(guān)系礦物的世代:同種礦物形成的時(shí)間差異性礦物的共生和伴生:共生: 同一成礦階段不同種礦物同時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)

15、象。 礦物的共生組合反映了化學(xué)組成的特點(diǎn)和形成條件伴生: 不同成因或不同階段的礦物在空間上共存的現(xiàn)象3 礦物的時(shí)空關(guān)系第23頁，共77頁。1. 礦物的生成順序和礦物世代1.1 礦物的生成順序 自然界地質(zhì)體中的各種礦物在形成時(shí)間上的先后關(guān)系。 礦物通常是按晶格能降低的順序而次第析出的，共生的礦物的晶格能大體相近。第24頁，共77頁。確定礦物生成順序的標(biāo)志：礦物的空間位置關(guān)系： 地質(zhì)體中心部位的礦物形成晚。當(dāng)一礦物穿插或包圍或充填其他礦物時(shí)，被穿插或被包圍或被充填的礦物生成較早。 礦物的自形程度： 相互接觸的礦物晶體，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成較早。但應(yīng)注意礦物的結(jié)晶能力的影響。 第2

16、5頁，共77頁。礦物的交代關(guān)系： 礦物的交代作用首先沿顆粒的邊緣或裂隙進(jìn)行，被交代的礦物形成較早。 2.2 礦物世代 在一個(gè)礦床中，同種礦物在形成時(shí)間上的先后關(guān)系。與一定的成礦階段相對應(yīng)。 第26頁，共77頁。礦物的生成順序和世代同種礦物也有生成早晚的不同。凡經(jīng)過一定時(shí)間間隔，介質(zhì)和生成條件發(fā)生改變或生長經(jīng)過中斷時(shí)，其前后所生成的同種礦物，屬于兩個(gè)世代 第27頁，共77頁。2. 礦物的共生和伴生 2.1 礦物的共生 同一成因、同一成礦期（或成礦階段）所形成的不同礦物共存于同一空間的現(xiàn)象。 共生礦物：彼此共生的礦物。可能是同時(shí)形成，或是從同一來源的成礦溶液中依次析出的。礦物的共生組合：各共生礦物

17、構(gòu)成的組合。 例如，花崗巖中的長石、石英、黑云母都是在巖漿作用中生成的，這一礦物組合就是共生組合。第28頁，共77頁。 2.2 礦物的伴生 不同成因或不同成礦階段的各種礦物共同出現(xiàn)在同一空間范圍內(nèi)的現(xiàn)象。 例如黃銅礦CuFeS2常與孔雀石Cu2CO3(OH)2和褐鐵礦Fe2O3nH2O伴生，后面兩種礦物的主要成分Cu和Fe就是黃銅礦分解后析出來的。 第29頁，共77頁。共生組合 同一成因、同一成礦期（或成礦階段）的礦物組合伴生組合 不同成因或成礦期（或成礦階段）的礦物組合礦物的組合、共生和伴生礦物組合 不管生成時(shí)間先后，只要在空間上共同存在 的不同礦物就稱為一個(gè)礦物組合第30頁，共77頁。 礦

18、物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或地質(zhì)體的一定成因特征的礦物學(xué)標(biāo)志。 （1）標(biāo)型礦物 主要包括： （2）標(biāo)型礦物共生組合 （3）礦物標(biāo)型特征 4 礦物的標(biāo)型性第31頁，共77頁。1.標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合標(biāo)型礦物:指只限于某種特定的成巖、成礦作用中形成的礦物。標(biāo)型礦物是單成因的, 因此, 標(biāo)型礦物本身就是成因上的標(biāo)志。標(biāo)型礦物共生組合：只在某種特定的地質(zhì)作用中形成和穩(wěn)定的特征性礦物組合。第32頁，共77頁。標(biāo)型礦物 只限于某種特定的成巖、成礦作用中才能形成的礦物，亦即單成因礦物。 如： 只產(chǎn)于堿性火山巖和次火山巖中的白榴石 只生成在低溫?zé)嵋旱V床中的辰砂、輝銻礦 只產(chǎn)于變質(zhì)巖中的十字石，標(biāo)志中級(jí)變質(zhì)

19、作用環(huán)境 藍(lán)閃石是低溫高壓變質(zhì)帶產(chǎn)物的特征 柯石英超高壓變質(zhì)（2.8GPa)的產(chǎn)物 標(biāo)型礦物可以表征特定的地質(zhì)作用條件。因此，標(biāo)型礦物本身就是成因上的標(biāo)志 第33頁，共77頁。2.礦物的標(biāo)型特征礦物的標(biāo)型特征:指不同成因的同種礦物，由于其形成時(shí)的物理化學(xué)條件有所不同，而在其成分、微觀結(jié)構(gòu)、晶形、物理性質(zhì)上反映出一定的差異，且此種差異可作為成因上的標(biāo)志者。（能反映礦物的形成和穩(wěn)定條件的礦物學(xué)特征。簡稱礦物標(biāo)型。）包括：化學(xué)組成標(biāo)型結(jié)構(gòu)標(biāo)型形態(tài)標(biāo)型物理性質(zhì)標(biāo)型第34頁，共77頁。成分標(biāo)型微量元素類質(zhì)同像混入物、不同種類水的含量結(jié)構(gòu)標(biāo)型多型、有序度、陽離子配位、鍵長、晶胞體積等形態(tài)標(biāo)型晶體的形狀、習(xí)

20、性、大小、雙晶鄰界面、集合體特點(diǎn)物性標(biāo)型顏色、條痕、光澤、硬度、相對密度、發(fā)光 性、磁化率、熱電系數(shù)等第35頁，共77頁。注意： 1）并非所有礦物都具標(biāo)型特征，僅某些礦物的某些性質(zhì)才具標(biāo)型意義。 2）全球性標(biāo)型較少，而地區(qū)性標(biāo)型相對較多。 第36頁，共77頁。礦物地質(zhì)溫度計(jì)（GT）、地質(zhì)壓力計(jì)GB）和 地質(zhì)溫壓計(jì)（GTB）： 利用礦物學(xué)特征定量或半定量地測量礦物平衡溫度和壓力的地質(zhì)數(shù)學(xué)模型。 第37頁，共77頁。 意義： 礦物的標(biāo)型已廣泛用于： 1）了解地殼、地幔和宇宙； 2）探索礦物及地質(zhì)體的成因； 3）指導(dǎo)找礦勘探； 4）評價(jià)地質(zhì)體的含礦性。第38頁，共77頁。1. 概念礦物中的包裹體：

21、礦物生長過程中或形成之中被捕獲包裹于礦物晶體缺陷（如晶格空位、位錯(cuò)、空洞和裂隙等）中的，至今尚完好封存在主礦物中并與主礦物有著相界線的那一部分物質(zhì)。5 礦物中的包裹體第39頁，共77頁。特點(diǎn)： 1）普遍存在于礦物中，數(shù)量相當(dāng)多； 2）形狀各異，成分復(fù)雜，可以是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)； 3）大小不一，氣液包裹體大多10m。第40頁，共77頁。2. 類型按成因分原生、次生和假次生包裹體。 1. 原生包裹體 （ P ）礦物結(jié)晶過程中被捕獲封存的成巖成礦介質(zhì)（含氣液的流體或硅酸鹽熔融體）。與主礦物同時(shí)形成。特點(diǎn)：常沿主礦物的某些特定結(jié)晶方向，特別是沿主礦物的晶面成群或成條帶狀、環(huán)帶狀分布。 第41頁，共77

22、頁。2. 次生包裹體 （ S ）礦物形成后，后期熱液沿礦物的微裂隙貫入，引起礦物局部溶解并發(fā)生重結(jié)晶，之后又為主礦物所圈閉而形成的定向排列的包裹體。特點(diǎn)：常沿切穿礦物顆粒的裂隙分布。第42頁，共77頁。3. 假次生包裹體 （ PS ） 礦物生長過程中，由于構(gòu)造應(yīng)力作用，使礦物晶體產(chǎn)生局部破裂或蝕坑，成礦流體進(jìn)入其中，并使這些部位發(fā)生重結(jié)晶而被繼續(xù)生長的晶體封存所形成的包裹體。 特點(diǎn)：沿愈合裂隙分布，但裂隙只局限于主礦物內(nèi)部，并不切穿礦物晶體顆粒。 第43頁，共77頁。3. 意義1）P和PS是代表形成主礦物的原始成巖成礦流體的樣品，其成分和熱力學(xué)參數(shù)（溫度、壓力、pH值、Eh值和鹽度等）反映了主

23、礦物形成時(shí)的化學(xué)環(huán)境和物理化學(xué)條件，可作為譯解成礦作用特別是內(nèi)生成礦作用的密碼； 2）S反映成礦期后熱液活動(dòng)的物理化學(xué)作用的溫度、壓力、介質(zhì)成分和性質(zhì)。 第44頁，共77頁。1. 礦物的穩(wěn)定性 自然界中所有的自發(fā)過程，必然伴隨著一個(gè)0的熵的變化，朝著自由能減小的方向進(jìn)行，其物質(zhì)的轉(zhuǎn)移是向著化學(xué)位降低的方向進(jìn)行。體系趨向于自由能最低的狀態(tài)。6 礦物的變化第45頁，共77頁。2. 礦物的變化礦物形成之后，在后來的地質(zhì)作用中，當(dāng)物理化學(xué)條件的改變超出礦物的穩(wěn)定范圍時(shí)，礦物就會(huì)發(fā)生變化?；瘜W(xué)成分的變化:交代作用: 已經(jīng)形成的礦物與熔體、氣液或溶液的相互作用而發(fā)生組份上的交換，使原礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物。失

24、水作用和水化作用: 石膏和硬石膏之間的轉(zhuǎn)化礦物結(jié)構(gòu)的變化:相轉(zhuǎn)變(如同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變)玻璃化作用和變生礦物膠體結(jié)晶作用(如蛋白石-石英)和膠體礦物礦物外表和形態(tài)上的變化:第46頁，共77頁。2.1 化學(xué)成分的變化 自然界的化學(xué)作用決定于環(huán)境。在開放體系，體系與環(huán)境存在著物質(zhì)的交換，活性組分總是向著化學(xué)位低的方向遷移，組分重新組合，形成新的礦物，從而使體系總自由能最低。第47頁，共77頁。1) 交代作用 在地質(zhì)作用過程中，已形成的礦物與熔體、溶液或氣液的相互作用而發(fā)生組分上的交換，使原礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物的作用。 假像：交代強(qiáng)烈時(shí)，原礦物可全部為新形成的礦物所替代，但仍保持原礦物的晶形。第48頁，共7

25、7頁。 礦物形成之后，在后續(xù)的地質(zhì)作用過程中，由于物理化學(xué)條件的改變，使礦物的成分和結(jié)構(gòu)變化而形成新的礦物。例如，在風(fēng)化作用中，鉀長石變?yōu)楦邘X石：4KAlSi3O8+4H2O+2CO2Al4Si4O10(OH)8+8SiO2+2K2CO3第49頁，共77頁。2) 水化作用 無水礦物因一定比例的水加入到礦物晶格中而變成含結(jié)晶水的礦物的作用。3) 脫水作用 含水礦物因失去其所含結(jié)晶水而變成另一種礦物的作用。 第50頁，共77頁。2.2 晶體結(jié)構(gòu)的變化在封閉體系中，體系與環(huán)境之間只有能量的交換，而無物質(zhì)上的交換，物理化學(xué)條件的改變促使礦物發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變而化學(xué)成分保持不變。晶體結(jié)構(gòu)的變化主要包括同

26、質(zhì)多像相變和多型相變等。 第51頁，共77頁。 1)重建式相變 晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了徹底改組，包括鍵性、配位態(tài)及堆積方式等的變化，再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)變需要外界提供相當(dāng)高的活化能方可得以發(fā)生。 同質(zhì)多像相變：當(dāng)外界條件改變到一定程度時(shí)，同質(zhì)多像各變體之間在固態(tài)條件下發(fā)生結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。第52頁，共77頁。2)移位式相變 無需破壞原有的鍵，僅結(jié)構(gòu)中原子或離子稍作位移即實(shí)現(xiàn)了相轉(zhuǎn)變，也稱畸變式相變。此類相變通常迅速而可逆。 3)有序 無序相變 同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。 第53頁，共77頁。 （1）有序化是必然趨勢。 （2）有序 無序相變往往是在達(dá)到一定的臨界溫度后，通過結(jié)構(gòu)有序度的連續(xù)變化而在或長 或短的時(shí)間內(nèi)逐步完成的。 （3）溫度升高，促使晶體結(jié)構(gòu)從有序無序，晶體對稱程度增高；而溫度緩慢降低，則有利于無序結(jié)構(gòu)的有序化，晶體的對稱性降低。 第54頁，共77頁。 副像：礦物發(fā)生同質(zhì)多像相變時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)均發(fā)生明顯的變化，但原變體的晶形卻為新變體所繼承下來。多型相變：同種物質(zhì)的不同多型之間的轉(zhuǎn)變。第55頁，共77頁。假像和副像交代作用通常沿礦