成因矿物学

《成因矿物学》教学大纲

一、教学思想

《成因矿物学》研究矿物的成因，并以矿物及矿物组合的形成条件与构造环境的内在联系为基础，探讨矿物及其矿物共生组合的形成和演化历史、以及形成矿物或其矿物共生组合的地质作用过程所对应的地球动力学条件(如温度、压力、组分浓度、介质性质及地球动力学背景等)。

《成因矿物学》是现代地球物质成分研究的一个重要的发展方向。近年来，它在矿物晶体化学、物理化学、实验矿物学与实验岩石学和地质作用现代理论的基本上得到了迅速的发展。它所提供的矿物成因信息，在探索岩石与矿床的的形成过程和成因以及复原再造岩石圈与地幔物质组成和演化规律诸方面获得了许多重要新进展，因而受到地球科学工作者的高度重视。

二、学时分配与授课方式

本课程涉及的主要内容具有理论性较强和近年获得蓬勃发展的特点。因此，为了提高学生分析问题和解决问题的综合能力，课程一方面采用理论讲授和部分内容实习观察并举的教学方法；同时在教师指导下，开展以文献阅读为主进行的课堂专题讨论。

课程设计总36学时，其中课堂讲授24学时，实习4学时，课堂讨论8学时，详见下表：

章 次 一 二 三 四 五 绪论 矿物的标型性 矿物分子式和端员组分计算 矿物共生组合分析 矿物地质温度计和压力计 成因矿物学研究的新进展 总 计

内 容 学 时 分 配 总学时 2 6 10 8 lO 36 讲 授 2 6 6 6 5 25 课堂讨论 实 习 2 5 7 2 2 2 6 三、考试方式

笔试和平时考核相结合的方式进行，成绩分别按70％和30％计算。

四、教学内容

第一章 绪论

重点内容：成因矿物学概念和主要研究内容，成因矿物学的理论基础，成因物学的思想方法和工作方法．成因矿物学的发展简况，成因矿物学研究的主要意义。

要求：明确成因矿物学的概念、研究内容与方法、理论基础及其意义。 思考题：1.举例说明成因矿物学研究的意义。

2.概述当前矿物学研究的主要方法和途径。

第二章 矿物的标型性

重点内容：矿物标型学说的有关概念，标型矿物、矿物的标型特征、矿物化学成分标型，矿物晶体结构标型。矿物晶体形态标型，矿物物理性质标型，标型的实际应用

要求：明确矿物标型学说的有关概念；深刻理解和掌握重要标型矿物与矿物标型特征的重要成因意义。

思考题：1.何谓标型矿物和矿物的标型特征？分别举例说明。

2.试述辉石、石榴子石、角闪石、橄榄石或其它矿物的成分标型的成因意义。

第三章 矿物共生组合分析

重点内容：矿物化学式与矿物端员组分的计算，铁镁矿物Fe／Fe的计算，岩石成因格子，矿物共生组合规律及其分析

要求：掌握重要矿物(石榴石、辉石、角闪石、云母等)Fe3+/Fe2+和端员组分的计算方 法；熟悉矿物共生分析的理论甚础和基本程序； 重点掌握岩石成因格子的基本原理及其应用、以及特征和重要岩石的矿物共生组合分析方法。

思考题：1.分别计算石榴子石、辉石、角闪石和黑云母矿物的化学式及其矿物的端员组

分。

2.概述主要常见岩石类型（如超基性岩、辉长岩、闪长岩、花岗岩、麻粒岩、

榴辉岩、大理岩、石灰岩、长石砂岩、砂岩等）中的常见矿物及其矿物共生组合。

3＋

2＋

第四章 矿物地质温度计和压力计

重点内容：地质温压计的理论基础，常见的地质温压计，地质温压计应用 要求：理解矿物地质温压计的理论基础，掌握常见地质温压计的正确应用与汁算 思考题：1.简述离子交换类型矿物地质温压计的理论基础。

2.举例分别说明适用于麻粒岩和榴辉岩中的常见的矿物温压计，并分别指出它

们的优缺点。

3.试从晶体化学原理分析为什么单斜辉石中的K、石榴子石中的Na、金红石中

的Si等矿物中的微量组份是是其形成于地幔深度（压力）的标志。

第五章 成因矿物学研究的新进展

内容：实验矿物学(岩石学)研究的有关问题，高压、超高压指示矿物与矿物共生组合，矿物同位素定年方法和应用新进展

要求：了解成因矿物学研究的最新进展，掌握矿物同位素定年的基本方法及其应用 思考题：1.试述你所了解的超高压变质岩中的特征矿物及其矿物组合。

2.简述各种同位素定年方法的用途、目的、测试对象以及采样、制样过程。 3.简述锆石U-Pb定年的不同方法的优缺点。

五、课堂讨论内容

讨论主题： 1、主要常见岩石类型中的主要组成矿物及其矿物共生组合

2、我为什么要进行某某矿物学研究（要求结合具体地质问题，可以是

虚拟的），我将如何去开展这一矿物的矿物学研究

3、我如何去开展某某地质问题的同位素定年工作

讨论方式：在主题范围内，由每位同学自拟题目，提前做好素材和发言准备；讨论

会采用答辩方式进行，即每位同学先讲述10分钟，然后由其他每位同学提问，再由讲述者回答问题。

六、实习课内容

1． 在岩石薄片上观察岩石中的组成矿物及其矿物组合 2． 矿物化学式和矿物端员组分计算

3． 超高压岩石薄片中典型超高压矿物及其特征的认识和观察；参观大陆动力学实验

室

参考文献

1 薛君治，白学让，陈 武编著,1991. 成因矿物学. 中国地质大学出版社 2 陈光远著, 1987. 成因矿物学与找矿矿物学. 地质出版社 3 马鸿文编著, 1993. 结晶岩热力学概论. 地质出版社

4 张儒瑗, 从柏林, 1989. 地质温度计和压力计. 地质出版社

5 Coleman R G and Wang xiaoming, 1995. Ultrahigh Pressure Metamorphism. Cambridge University Press

6 Frank S Spear, 1995. Metamorphic Phase Equilibria and Pressure-Temperature-Time Path. Mineralogical society of Amaerica. 7 矿物学报 8 岩石学报

7 Americal Mineralogist/Canadian Mineralogist 8 Journal of Petrology

9 Journal of Metamorphic rocks