礦物是怎樣形成的呢
礦物具有相對固定的化學(xué)組成,呈固態(tài)者還具有確定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是什么因素導(dǎo)致礦物的形成呢?下面就讓學(xué)習(xí)啦小編來給你科普一下礦物是怎樣形成的。
礦物的形成
巖漿作用發(fā)生于溫度和壓力均較高的條件下。主要從巖漿熔融體中結(jié)晶析出橄欖石﹑輝石﹑閃石﹑云母﹑長石﹑石英等主要造巖礦物,它們組成了各類巖漿巖。同時(shí)還有鉻鐵礦﹑鉑族元素礦物﹑金剛石﹑釩鈦磁鐵礦﹑銅鎳硫化物以及含磷﹑鋯﹑鈮﹑鉭的礦物形成。偉晶作用中礦物在700~400℃﹑外壓大于內(nèi)壓的封閉系統(tǒng)中生成。所形成的礦物顆粒粗大。除長石﹑云母﹑石英外,還有富含揮發(fā)組分氟﹑硼的礦物如黃玉﹑電氣石,含鋰﹑鈹﹑銣﹑銫﹑鈮﹑鉭﹑稀土等稀有元素的礦物,如鋰輝石﹑綠柱石和含放射性元素的礦物形成。熱液作用中礦物從氣液或熱水溶液中形成。高溫?zé)嵋?400~300℃)以鎢﹑錫的氧化物和鉬﹑鉍的硫化物為代表;中溫?zé)嵋?300~200℃)以銅﹑鉛﹑鋅的硫化物礦物為代表;低溫?zé)嵋?200~50℃)以砷﹑銻﹑汞的硫化物礦物為代表。此外,熱液作用還有石英﹑方解石﹑重晶石等非金屬礦物形成。
風(fēng)化作用中早先形成的礦物可在陽光﹑大氣和水的作用下化學(xué)風(fēng)化成一些在地表?xiàng)l件下穩(wěn)定的其他礦物,如高嶺石﹑硬錳礦﹑孔雀石﹑藍(lán)銅礦等。金屬硫化物礦床經(jīng)風(fēng)化產(chǎn)生的CuSO4和FeSO4溶液,滲至地下水面以下,再與原生金屬硫化物反應(yīng),可產(chǎn)生含銅量很高的輝銅礦﹑銅藍(lán)等,從而形成銅的次生富集帶?;瘜W(xué)沉積中,由真溶液中析出的礦物如石膏﹑石鹽﹑鉀鹽、硼砂等;由膠體溶液凝聚生成的礦物如鮞狀赤鐵礦﹑腎狀硬錳礦等。生物沉積可形成如硅藻土(蛋白石)等。
區(qū)域變質(zhì)作用形成的礦物趨向于結(jié)構(gòu)緊密﹑比重大和不含水。在接觸變質(zhì)作用中,當(dāng)圍巖為碳酸鹽巖石時(shí),可形成夕卡巖,它由鈣﹑鎂﹑鐵的硅酸鹽礦物如透輝石﹑透閃石﹑石榴子石﹑符山石﹑硅灰石﹑硅鎂石等組成。后期常伴隨著熱液礦化形成銅﹑鐵﹑鎢和多金屬礦物的聚集。圍巖為泥質(zhì)巖石時(shí)可形成紅柱石﹑堇青石等礦物。
礦物的定義
礦物一般是自然產(chǎn)出且內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子)排列有序的均勻固體。其化學(xué)成分一定并可用化學(xué)式表達(dá)。所謂自然產(chǎn)出是指地球中的礦物都是由地質(zhì)作用形成。
地殼中存在的自然化合物和少數(shù)自然元素,具有相對固定化學(xué)成分和性質(zhì)。都是固態(tài)的(自然汞常溫液態(tài)除外)無機(jī)物。礦物是組成巖石的基礎(chǔ)。(地質(zhì)博物館中有明確概念:一般而言礦物必須是均勻的固體。礦物必須具有特定的化學(xué)成分,一般而言礦物必須具有特定的結(jié)晶構(gòu)造(非晶質(zhì)礦物除外),礦物必須是無機(jī)物,所以煤和石油不屬于礦物。參考:南京地質(zhì)博物館新館二樓)。
實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)能夠制造出某些礦物晶體(但制造出來的不屬于礦物),如人工水晶、人工鉆石等。
已知的礦物約有4700種左右,在固態(tài)礦物中,絕大部分都屬于晶質(zhì)礦物,只有極少數(shù)(如水鋁英石)屬于非晶質(zhì)礦物。來自地球以外其他天體的天然單質(zhì)或化合物,稱為宇宙礦物。由人工方法所獲得的某些與天然礦物相同或類同的單質(zhì)或化合物,則稱為合成礦物如人造寶石。礦物原料和礦物材料是極為重要的一類天然資源,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及科學(xué)技術(shù)的各個(gè)部門。煤的化學(xué)成分很不穩(wěn)定不是礦物,是典型的混合物。
礦物的基本簡介
在科學(xué)發(fā)展史上,礦物的定義曾經(jīng)多次演變。按現(xiàn)代概念,礦物首先必須是天然產(chǎn)出的物體,從而與人工制備的產(chǎn)物相區(qū)別。但對那些雖由人工合成,而各方面特性均與天然產(chǎn)出的礦物相同或密切相似的產(chǎn)物,如人造金剛石﹑人造水晶等,則稱為人工合成礦物。
早先,曾將礦物局限于地球上由地質(zhì)作用形成的天然產(chǎn)物。但是近代對月巖及隕石的研究表明,組成它們的礦物與地球上的類同。有時(shí)只是為了強(qiáng)調(diào)它們的來源,稱它們?yōu)樵聨r礦物和隕石礦物,或統(tǒng)稱為宇宙礦物。另外還常分出地幔礦物,以與一般產(chǎn)于地殼中的礦物相區(qū)別。
其次,礦物必須是均勻的固體,氣體和液體顯然都不屬于礦物。但有人把液態(tài)的自然汞列為礦物,一些學(xué)者把地下水﹑火山噴發(fā)的氣體也都視為礦物。至于礦物的均勻性則表現(xiàn)在不能用物理的方法把它分成在化學(xué)成分上互不相同的物質(zhì),這也是礦物與巖石的根本差別。
此外,礦物這類均勻的固體內(nèi)部的原子是作有序排列的,即礦物都是晶體。但早先曾把礦物僅限于“通常具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)”。這樣,作為特例,諸如水鋁英石等極少數(shù)天然產(chǎn)出的非晶質(zhì)體,也被劃入礦物。這類在產(chǎn)出狀態(tài)和化學(xué)組成等方面的特征均與礦物相似,但不具結(jié)晶構(gòu)造的天然均勻固體特稱為似礦物(mineraloid)。似礦物也是礦物學(xué)研究的對象,往往并不把似礦物與礦物嚴(yán)格區(qū)分。每種礦物除有確定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)外,還都有一定的化學(xué)成分,因而還具有一定的物理性質(zhì)。礦物的化學(xué)成分可用化學(xué)式表達(dá),如閃鋅礦和石英可分別表示為ZnS和SiO2。但實(shí)際上所有礦物的成分都不是嚴(yán)格固定的,而是可在程度不等的一定范圍內(nèi)變化。造成這一現(xiàn)象的原因是礦物中原子間的廣泛類質(zhì)同象替代。
例如閃鋅礦中總是有Fe2+替代部分的Zn2+,Zn﹕Fe(原子數(shù))可在1﹕0到約6﹕5間變化﹐此時(shí)其化學(xué)式則寫為(Zn﹐Fe)S,石英的成分非常接近于純的SiO2,但仍含有微量的Al3+或Fe3+等類質(zhì)同象雜質(zhì)。最后,礦物一般是由無機(jī)作用形成的。早先曾把礦物全部限于無機(jī)作用的產(chǎn)物,以此與生物體相區(qū)別,后來發(fā)現(xiàn)有少數(shù)礦物,如石墨及某些自然硫和方解石,是有機(jī)起源的,但仍具有作為礦物的其余全部特征,故作為特例,仍歸屬于礦物。至于煤和石油,都是由有機(jī)作用所形成,且無一定的化學(xué)成分,故均非礦物,也不屬于似礦物。絕大多數(shù)礦物都是無機(jī)化合物和單質(zhì),僅有極少數(shù)是通過無機(jī)作用形成的有機(jī)礦物,如草酸鈣石[Ca(C2O4).2H2O]等。
礦物是自然形成的純物質(zhì)或化合物,化學(xué)成份組成變化不大,有結(jié)晶結(jié)構(gòu)。巖石是一或多種礦物的聚合體,化學(xué)成份不定,通常無結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
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