2.3　矿物的时空关系

矿物的时空关系是指矿物在时间和空间上的分布规律，是现代矿物学的重要课题之一。

2.3.1　矿物的生成顺序和矿物的世代

自然界地质体中的各种矿物，可以同时生成，而更常常是在形成时间上有先后关系，称为矿物的生成顺序（mineral sequence）。矿物通常是按晶格能降低的顺序而次第析出的，共生的矿物，其晶格能大体相近。确定矿物生成顺序的标志主要有以下几个方面。

（1）矿物的空间位置关系　一般来说，位于地质体中心部位的矿物比其外围的矿物晚形成（图2-1）。当矿物穿插或包围或充填其他矿物时，被穿插或被包围或被充填的矿物生成较早（图2-2）。

图2-1　晶洞中矿物生成顺序

［靠洞壁的石英（Q1）生成最早，闪锌矿（Sph）次之，中心的石英晶簇（Q2）最晚形成］

图2-2　被穿插或被包围或被充填的矿物生成顺序

［普通辉石（Aug）被普通角闪石（Hb）和黑云母（Bi）所包围，普通辉石最先形成］

（2）矿物的自形程度　相互接触的矿物晶体，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成较早（图2-3），但应注意矿物的结晶能力的影响。斑状结构中斑晶较基质先形成，然而变质岩中的变斑晶却往往可能比其周围的矿物晚生成，其晶形完整是由于这些矿物的结晶能力强。

图2-3　自形程度不同的矿物晶体生长顺序

［磷灰石（Ap）→黑云母（Bi）→角闪石（Am）→斜长石（Pl）→正长石（Or）→石英（Q）］

（3）矿物的交代关系　矿物的交代作用首先沿颗粒的边缘或裂隙进行，被交代的矿物形成较早（图2-4）。

图2-4　矿物交代顺序关系

［橄榄石（Ol）被蛇纹石（Serp）所交代，前者较后者生成早］

由同一种地质作用的不同阶段形成的同一种矿物，由于在时间上有先有后，这种先后关系称之为矿物的世代（mineral generation）。

一个矿床往往是经历了多个成矿阶段而形成的。由于各成矿阶段间均有一定的时间间隔，其成矿介质和物理化学条件会有所不同，反映在其所形成的同种矿物的形态、物性及成分等方面也将表现出某些差异。因此，应按形成时间的先后顺序，将这些矿物区分为第一世代、第二世代等。

显然，研究矿物的世代，将有助于了解矿物形成及成矿的阶段性。合理地确定矿物的世代，除依据矿物本身的晶体形态、物理性质和化学成分外，还必须考虑矿物的产状及与其他矿物的共生关系。

2.3.2　矿物的共生和伴生

同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）所形成的不同矿物共存于同一空间的现象称为矿物的共生（paragensis），彼此共生的矿物称为共生矿物（parageneticminerals），它们可能是同时形成的，或者是从同一来源的成矿溶液中依次析出的。各共生矿物构成的组合称为矿物的共生组合（paragenetic association）。

根据热力学第零定律，共生矿物在一起必然是直接接触，其间不存在第三种矿物（即蚀变产物）；单种矿物的化学成分应力求均匀，镜下可见颜色均匀或不见环带。例如，中温热液成矿阶段常见的矿物共生组合为方铅矿-闪锌矿-黄铜矿-石英-萤石等。

不同成因或者不同成矿阶段的各种矿物共同出现在同一空间范围内的现象称为矿物的伴生（associate）。例如，在含铜硫化物矿床的氧化带中，常见黄铜矿与孔雀石、蓝铜矿在一起，由于黄铜矿通常是热液作用形成，而孔雀石和蓝铜矿则为表生成因，故它们为伴生关系。