- 非金屬礦物加工理論與基礎
- 楊華明 陳德良
- 1235字
- 2019-01-04 18:45:02
2.3 礦物的時空關系
礦物的時空關系是指礦物在時間和空間上的分布規律,是現代礦物學的重要課題之一。
2.3.1 礦物的生成順序和礦物的世代
自然界地質體中的各種礦物,可以同時生成,而更常常是在形成時間上有先后關系,稱為礦物的生成順序(mineral sequence)。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,其晶格能大體相近。確定礦物生成順序的標志主要有以下幾個方面。
(1)礦物的空間位置關系 一般來說,位于地質體中心部位的礦物比其外圍的礦物晚形成(圖2-1)。當礦物穿插或包圍或充填其他礦物時,被穿插或被包圍或被充填的礦物生成較早(圖2-2)。

圖2-1 晶洞中礦物生成順序
[靠洞壁的石英(Q1)生成最早,閃鋅礦(Sph)次之,中心的石英晶簇(Q2)最晚形成]

圖2-2 被穿插或被包圍或被充填的礦物生成順序
[普通輝石(Aug)被普通角閃石(Hb)和黑云母(Bi)所包圍,普通輝石最先形成]
(2)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(圖2-3),但應注意礦物的結晶能力的影響。斑狀結構中斑晶較基質先形成,然而變質巖中的變斑晶卻往往可能比其周圍的礦物晚生成,其晶形完整是由于這些礦物的結晶能力強。

圖2-3 自形程度不同的礦物晶體生長順序
[磷灰石(Ap)→黑云母(Bi)→角閃石(Am)→斜長石(Pl)→正長石(Or)→石英(Q)]
(3)礦物的交代關系 礦物的交代作用首先沿顆粒的邊緣或裂隙進行,被交代的礦物形成較早(圖2-4)。

圖2-4 礦物交代順序關系
[橄欖石(Ol)被蛇紋石(Serp)所交代,前者較后者生成早]
由同一種地質作用的不同階段形成的同一種礦物,由于在時間上有先有后,這種先后關系稱之為礦物的世代(mineral generation)。
一個礦床往往是經歷了多個成礦階段而形成的。由于各成礦階段間均有一定的時間間隔,其成礦介質和物理化學條件會有所不同,反映在其所形成的同種礦物的形態、物性及成分等方面也將表現出某些差異。因此,應按形成時間的先后順序,將這些礦物區分為第一世代、第二世代等。
顯然,研究礦物的世代,將有助于了解礦物形成及成礦的階段性。合理地確定礦物的世代,除依據礦物本身的晶體形態、物理性質和化學成分外,還必須考慮礦物的產狀及與其他礦物的共生關系。
2.3.2 礦物的共生和伴生
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象稱為礦物的共生(paragensis),彼此共生的礦物稱為共生礦物(parageneticminerals),它們可能是同時形成的,或者是從同一來源的成礦溶液中依次析出的。各共生礦物構成的組合稱為礦物的共生組合(paragenetic association)。
根據熱力學第零定律,共生礦物在一起必然是直接接觸,其間不存在第三種礦物(即蝕變產物);單種礦物的化學成分應力求均勻,鏡下可見顏色均勻或不見環帶。例如,中溫熱液成礦階段常見的礦物共生組合為方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-石英-螢石等。
不同成因或者不同成礦階段的各種礦物共同出現在同一空間范圍內的現象稱為礦物的伴生(associate)。例如,在含銅硫化物礦床的氧化帶中,常見黃銅礦與孔雀石、藍銅礦在一起,由于黃銅礦通常是熱液作用形成,而孔雀石和藍銅礦則為表生成因,故它們為伴生關系。