为什么会形成矿物-排行榜大全

自然界形成矿物原因很多，比如液态的岩浆冷却结晶成矿物，流体中的元素过饱和结晶成矿物，岩浆初始状态是均一的，降温结晶成矿物显而易见，岩浆结晶后期剩下的水富含金属元素，环境一改变结晶出来也是自然现象。人们今天开采的重要金属和非金属矿床是在过去很长的地质时期堆积成的，它们是风化作用和侵蚀作用这样一些自然现象作用的结果。另外一些促进矿物在地球内富集的过程是沉积作用、沉淀作用和水体的蒸发作用,还有地下水的循环作用。

矿物是怎么形成的？

矿物是指由于地质作用而形成的天然单质或化合物。

在一些地质展览室里，你也会见到一些破烂的石头，这些石头可不是寻常的石头，它们都是地质学家们从野外采集的矿石标本，它们有的已有几百万年的历史，有的甚至有几千万年的历史。

每块石头中都含有矿物元素，有的是金属矿，有的是非金属矿，也有的是造岩矿。它们的颜色、光泽、硬度、重量以及每种石头中所含的元素都不同。至今为止，科学家们已经发现了2000多种矿物。

在地壳的下面，有一种液体物质叫做岩浆，各种元素就存在于岩浆中，在岩浆高温融化的条件下，会发生各种化学变化，当岩浆在火山、地震特殊条件下上升到地表冷却，或者在地下深处直接冷却，在原来的温度、压力条件下发生变化，产生出多种多样的矿物，这是矿物产生的一种途径。

长期以来，人们根据物理性质来识别矿物，如颜色﹑光泽﹑硬度﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。

形成矿物的条件

形成矿物的主要物理化学条件有温度、压力、组分浓度、介质酸碱度、氧化还原电位等因素。

温度　矿物在熔融体中结晶时，都有一定的结晶温度，当温度降至矿物熔点之下时，也就是矿物开始结晶的温度；高温时形成的固溶体，当温度下降时会发生固溶体出溶，使原来均匀固溶体分离成两种组成成分不同的矿物相，其中一种矿物可呈显微包体嵌生在主相矿物晶体内部；某些同质多像变体矿物之间的转变也需要一定的温度，如α－石英与β－石英在常压下其转变温度为573℃，而在250×105Pa下，即相当于地壳1 km深度的压力下，其转变温度则提高至580.3℃；只形成于低温热液中的辉锑矿、雄黄、雌黄等硫化物，则受浅成条件的制约；变质岩中常出现的Al2SiO5三个同质多象变体（红柱石、蓝晶石、矽线石），它们形成并稳定于不同的温压区。

压力　随着压力的增大，可形成晶体结构更趋紧密的矿物。例如石榴子石族矿物在不同温压条件下，特别是在不同压力条件下，其表现极为明显。石榴子石族矿物的一般化学式为，其中R2＋是Ca2＋、Mn2＋、Fe2＋和Mg2＋,R3＋主要是Fe3＋、Al3＋。在二价阳离子中，Ca2＋的离子配位半径远大于其他二价阳离子的配位半径，它较难与其他二价阳离子成类质同像置换，因而将二价阳离子Ca2＋与三价阳离子Fe3＋、Al3＋等组成的石榴子石称为钙系石榴子石，主要是钙铝榴石和钙铁榴石；以三价阳离子Al3＋与二价阳离子为Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋组成的石榴子石称为铝系石榴子石，包括镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石。钙系石榴子石只形成于深度不大，距当时地表以下不足3km的浅成和中深成条件下的矽卡岩中；铝系石榴子石中，其二价阳离子的离子配位半径从Mg2＋、Fe2＋至Mn2＋趋于增大，因而形成于极大深度下的超基性岩中石榴子石为镁铝榴石；形成深度小于超基性岩的中酸性岩中的石榴子石为铁铝榴石；产于花岗岩体顶部的花岗伟晶岩中的石榴子石从伟晶岩早期结晶作用阶段（形成时深度较大）的铁铝榴石演变为伟晶岩晚期交代作用阶段（形成时深度较浅）的锰铝榴石。区域变质作用过程中，铝系石榴子石的演变情况类同岩浆作用过程，由低变质作用至深变质作用，铝系石榴子石由锰铝榴石经铁铝榴石至镁铝榴石的演变。上述石榴子石矿物的不同产状及其相应的空间分布虽是温度、压力等多种因素综合影响的结果，但压力条件（形成时的深度）却是最主要的。表现于高压下小配位半径阳离子比大配位半径阳离子易于进入晶格，而低压下大配位半径阳离子进入晶格的稳定性远大于小配位半径阳离子。

组分浓度　矿物的形成只是在溶液中该矿物的组分浓度达到过饱和状态后才能发生。某些元素本身丰度很低，只能在特定条件下，才能形成独立矿物。例如与硫化物类似的化合物——硒化物，只有在硫化物大量析出后，而硒的浓度相对集中才能形成硒化物。在富硫的成矿条件下，硒只能以类质同像混入物形式赋存于硫化物中，故硒化物往往只在很少或缺乏硫化物的成矿过程中产出。

介质酸碱度（pH值）　矿物形成于一定pH值的介质中，如热液作用过程中，锡在碱性成矿溶液中呈Na2[Sn（OH）2F4］稳定络合物而迁移，当成矿溶液变为中性时，锡的络合物成为不稳定而发生分解，促使Sn O2析出，形成锡石；又如风化淋积作用过程中，孔雀石、菱锌矿形成于pH≥6的介质条件下；一些同质多像变体矿物，其形成亦有赖于介质的pH值，如HgS的同质多像变体三方晶系的辰砂和等轴晶系的黑辰砂，前者形成于碱性成矿溶液中，黑辰砂形成于酸性成矿溶液中。

氧化还原电位（Eh值）　当溶液中存在多种变价元素时，往往因彼此之间存在着电位差而有电子的转移，同时发生了相互对立统一的氧化－还原作用。由于电子的得失所显示的电位称为氧化还原电位。氧化还原电位对变价元素化合物的形成极为显著。如水溶液中含Fe和Mn，它们的氧化还原电位Eh分别为：

矿物学导论（第二版）

一种金属元素的Eh值越大，它的高价阳离子使溶液中其他元素氧化的能力越强，同时本身也越易被还原成低价离子。当Mn4＋和Fe2＋在溶液中相遇时，Fe2＋将被氧化为Fe3＋，同时Mn4＋被还原为Mn2＋。因此，当溶液中有Fe2＋存在时，就难于形成软锰矿MnO2，只有当溶液中的Fe2＋全部氧化成Fe3＋时，才能形成软锰矿。

实际上，矿物在地质作用中的形成，往往是各种物理化学条件综合影响的结果，只不过在不同地质作用中，这些条件仅有主次之别，如区域变质作用中通常是以温度和压力起主导作用；风化淋积作用中通常是以pH值和Eh值起主导作用。