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1、现代矿物学现代矿物学MODERNMINERALOGY李李胜胜荣荣1.1.现代矿物学的基本特点现代矿物学的基本特点 2.2.现代矿物学的分支现代矿物学的分支 3.3.矿物成分空间与晶体化学计算矿物成分空间与晶体化学计算 4.4.矿物的晶体结构矿物的晶体结构 5.5.矿物对称性与物性矿物对称性与物性 6.6.矿物学填图方法与应用矿物学填图方法与应用现代矿物学的基本特点现代矿物学的基本特点BASICCHARACTERISTICSOFMODERNMINERALOGY 1.1.矿物学发展阶段矿物学发展阶段 2.2.现代矿物学的研究技术手段和理论支持体系现代矿物学的研究技术手段和理论支持体系 3.3.现代
2、矿物学研究的基本特点现代矿物学研究的基本特点1 1 矿物学发展阶段矿物学发展阶段以研究技术方法划分：以研究技术方法划分：19世纪中叶前世纪中叶前肉眼描述阶段；肉眼描述阶段；19世纪中叶后世纪中叶后偏、反光显微镜研究阶段；偏、反光显微镜研究阶段；20世世纪纪初初开开始始X射射线线结结构构分分析析和和矿矿物物成成因因研研究阶段；究阶段；20世纪世纪30年代起年代起高温高压实验研究阶段；高温高压实验研究阶段；20世纪世纪60年代起年代起矿物物理学综合研究阶段。矿物物理学综合研究阶段。20世纪前世纪前描述矿物学阶段；描述矿物学阶段；20世世纪纪以以来来深深入入矿矿物物本本质质和和矿矿物物成成因的研究阶
3、段。因的研究阶段。以研究的深度和广度划分：以研究的深度和广度划分：岩石学岩石学地层学地层学矿床学矿床学构造地质学构造地质学矿物学矿物学地球化学地球化学采矿学采矿学矿物材料学矿物材料学冶金学冶金学环境地质学环境地质学其他相关学科其他相关学科 地球物理学地球物理学选矿学选矿学X射线衍射分析射线衍射分析结构矿物学；结构矿物学；高温高压实验技术高温高压实验技术热力学理论；热力学理论；气液包裹体实验技术气液包裹体实验技术温压地球化学理论；温压地球化学理论；微束探测技术微束探测技术晶体化学理论；晶体化学理论；（电子探针、离子探针、激光探针（电子探针、离子探针、激光探针扫描电镜、透射电镜扫描电镜、透射电镜同
4、步辐射同步辐射X荧光等）荧光等）2 2 现代矿物学的研究技术手段现代矿物学的研究技术手段 和理论支持体系和理论支持体系谱学技术谱学技术谱学理论谱学理论（激光光谱、拉曼光谱、红外光谱、（激光光谱、拉曼光谱、红外光谱、质谱、穆斯堡尔谱、顺磁共振谱、质谱、穆斯堡尔谱、顺磁共振谱、核磁共振谱等）核磁共振谱等）同位素研究方法同位素研究方法同位素地球化学理论；同位素地球化学理论；电子计算机技术电子计算机技术数理统计学理论。数理统计学理论。微粒微粒微区；微区；宏观宏观微观；微观；现象现象本质；本质；静态静态动态；动态；部分部分整体；整体；零星分散孤立零星分散孤立全面系统互相联系。全面系统互相联系。3 3 现
5、代矿物学研究的基本特点现代矿物学研究的基本特点锆石稀土元素标型特征M1类型：分析点位于锆石核部，具有岩浆韵律环带或扇形环带，REE含量较低且有具Ce正 异常和Eu负异常M2类型：位于锆石的增生边，无韵律环带和明显的Ce正异常且其REE比M1型明显偏高核部边部早期氧化后期还原壳源岩浆特征义兴寨闪长杂岩锆石碱度的降低vs.岩浆的演化4.3锆石内部形态标型锆石内部形态标型岩浆早期富碱岩浆的混合成因锆石CL图像显示的形态演化麻棚岩体脉岩麻棚岩体锆石年代学前人通过K-Ar、Rb-Sr法测定岩体的形成年代为119147.6Ma 选取花岗闪长岩、花岗岩、闪长玢岩和石英闪长玢岩共4个样品中的锆石，进行LA-I
6、CP MS U-Pb 测年法进行测年。石榴子石的成分环带表明：早期温度较高，溶液呈中-酸性、弱氧化-弱还原环境；中期温度下降，溶液的pH值增加，向偏碱性发展，氧逸度增加，由弱氧化-弱还原环境向氧化-弱氧化环境转变；晚期温度又升高，溶液pH值下降，氧逸度减小；义兴寨石榴子石梁祥济（1994）实验研究发现：450-600，以钙铁榴石为特征；550-700，钙铝榴石占优势。钙铝榴石在中-酸性溶液、弱氧化-弱还原环境中容易晶出；钙铁榴石则在pH=4.0-11.0的溶液、氧化-弱氧化环境中形成。宏观形态性质等外部特征认识宏观形态性质等外部特征认识矿物内部主元素原子或离子的排列；矿物内部主元素原子或离子的
7、排列；杂杂质质元元素素赋赋存存状状态态；元元素素价价态态和和键键性性；元元素素同同位位素素及及比值；比值；矿矿物物色色心心，晶晶格格缺缺陷陷，电电荷荷密密度度分分布布，包包裹裹体体中中游游离离的的H、O和成矿元素；和成矿元素；矿矿物物表表面面性性质质，矿矿物物的的流流变变特特性性，矿矿物物对对声声、光光、电电、磁、热的相互转换；磁、热的相互转换；矿物与元素之间在吸咐、催化、扩散之间的相互作用。矿物与元素之间在吸咐、催化、扩散之间的相互作用。此外，此外，矿矿物物形形成成演演化化的的内内外外条条件件的的实实验验、模模拟拟、计算、分析计算、分析及有关成果在及有关成果在 地质理论探讨、地质理论探讨、矿产资源寻找、矿产资源寻找、宝玉石加工、宝玉石加工、矿物材料研制、矿物材料研制、环境监控环境监控等等多多方方面面的的应应用用研研究究也也逐逐步步得得到到加加强强，并形成了一系列相应的分支学科。并形成了一系列相应的分支学科。