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矿床学复习资料

矿床学复习资料
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第一章绪论

§1 矿产

一、概念及分类

1、概念

1)矿产(useful mineral /ore):在地壳中由地质作用形成的,目前可被利用的矿物资源。矿产是自然界产出的有用矿物资源。它是一种基本的生产资料和劳动对象,是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。矿产资源通常指地壳中可供人类利用的固、液、气三种状态的矿物原料。

2)矿产资源(mineral resources):矿产资源是指尚未开发利用的矿物原料,是一种自然财富。一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集,另一方面在目前或可以预见的将来,具有一定的经济价值。

2、矿产(资源)分类:

1)二分金属矿产、非金属矿产

2)三分:如塔塔林诺夫等(1954)将矿产分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。其中,金属矿产又分为黑色金属矿产、特种金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、放射性金属矿床和稀土金属矿产六类;非金属矿产又分为化学工业原料和农业原料、天然建筑石材和铁路石材等九类。

3)四分:如袁见齐等(1985)将矿产分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四大类。

4)六分:如宋瑞祥(1997)[3]将矿产分为六大类,即(1)能源矿产、(2)黑色金属与冶金辅助原料矿产、(3)有色金属、贵金属及稀有金属、稀土金属矿产、(4)化工原料非金属矿产、(5)建材及其它非金属矿产和(6)水气矿产。

二、我国矿产资源特点

1、资源总量较大、人均占有量不足。

已探明的矿产资源总量较大,约占世界的12%,仅次于美国和前苏联,居世界第三位。但人均占有量不足,仅为世界人均占有量的58 %,居世界第53位。

2、矿产种类齐全,但结构不尽理想。

35种矿产资源中(1)具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等,,其探明储量居世界第二、三位的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等;(2)储量虽不少,但品位低或成分复杂难选冶,成本高的矿产有铁、锰、镍、铝、硫、磷等;(3)探明储量不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、硼、耐火粘土等;(4)严重短缺的矿产有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。

3、单一矿种少,伴生矿种多

我国金矿产量中伴生矿占总产量的40%;铁矿资源如攀枝花铁矿,伴生元素达20多种。4、富矿少,贫矿多

中国铁矿石平均品位仅为%,比世界平均水平低10%以上;锰平均品位只有22%,不及世界商品矿石工业标准48%的一半,且不少矿区含有较高的杂质磷;铜矿品位大于1%的储量只占总量的35%左右,平均品位仅为%,远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国的铜矿品位;磷矿富矿少,平均品位仅为%,且胶磷矿多,选矿难度大。

5、中小型矿床多,大型超大型矿床少

矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的矿床规模以中小型为主,大型、超大型矿床少,如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭,不利于规模开发,单个矿区难以形成较大的生产能力,影响了资源开发的总体效益。

6、矿产资源分布不均衡

有些重要矿产资源的分布格局距消费地区较远,开发利用受交通运输与基础设施建设等因素制约日趋明显。矿产分布具有明显的地域差异,不同地区拥有不同类型、不同规模的矿产。如74%的煤炭保有储量集中于山西、陕西、内蒙古和新疆四省区,而经济发达、用煤量的东南部地区则较紧缺,形成北煤南调的局面;磷矿中70%的保有储量集中于云南、贵州、四川和湖北四省,又形成南磷北调的不利格局;铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四省,开发利用在一定程度上受地区局限。

§2矿床学研究任务和方法

一、矿床学及其研究任务

1、矿床学及研究对象

矿床学(mineral deposits /study of ore deposits):又称矿床地质学(geology of ore deposits) ,是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质科学,故又称为经济地质学(Economic geology),当侧重于工业类型时则称为经济矿床学(Economic mineral deposits)。矿床学的研究对象是矿床。

2、研究内容

1)基本任务P2

(1)正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成矿作用和形成过程, 以查明矿床成因;(2)查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律,提供进一步工作的基地, 即对研究区进行成矿预测;

(3)查明矿床中有意有害元素及其含量,以利合理地充分地有效地综合利用矿产资源。2)研究内容

为了完成矿床学研究的主要任务,矿床学需要研究以下五个方面的具体内容:

(1)研究矿床所处大地构造背景、研究地球化学、地球物理特征及其对矿床分布的控制作用,查明矿床的时、空分布规律;

(2)研究矿床形成的物理、化学、生物等作用,研究成矿物质来源和成矿过程,分析成矿物理化学条件,探讨矿床成因;

(3)研究地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变与矿床关系,查明其对矿床的控矿作用,提出有利于找矿的地质标志;

(4)确定矿体的形态、大小、产状及其与围岩关系,查明矿床的规模、产出位置和开采条件;

(5)研究矿石的物质组分、组构及其在矿床中空间分布特征,查明元素的赋存状态及矿物的嵌布特征,确定矿产的质量和加工工艺性质。

3、矿床学与其它学科关系

1)为某些学科的上层建筑

(1)运用矿物学、岩石学来研究成矿物质和矿石组分;

(2)运用古生物学、地层学、地史学来研究成矿地质历史;

(3)运用构造地质学、大地构造学、地质力学来研究成矿地质构造条件;

(4)运用地球化学来研究成矿元素的迁移富集机理;

(5)运用基础学科如化学、力学、物理学、生物学、数学、地球物理、物理化学、生物化学等理论知识对矿床成因进行理论解释和深入研究;

(6)近年来,天体地质、海洋地质、深部地质、地球动力学、同位素地质、遥感地质、数学地质等新的分支学科的发展,有力地促进了对各种成矿作用过程和地质环境的研究。

2)为某些学科的理论基础:矿床学的研究成果可直接或间接为找矿勘探、采矿、选矿、冶炼、环境地质、地质经济及矿产资源评估等服务。

(1)具体矿床的研究有利于该矿及外围的找矿勘探工作;(2)矿床规模、矿体形态的确定,

有利于布置采矿工程;(3)矿石物质组分的研究有利于矿石的分选和精矿的冶炼;(4)矿区地质、矿床开采-选矿和冶炼,需要对环境地质的深入研究和环境保护;(5)矿床研究为资产评估提供依据

二、矿床研究方法的一般方法

1、矿床研究的指导思想

1)辩证思维

思维是人类从社会实践生产中产生的一种特有的精神活动,是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。由于观察研究工作的局限性,难免产生对矿床认识的片面性。

(1)理论与实践相结合:不应当重理论而轻实践或不实践,也不应只实践而不总结经验教训,而应当既重理论又重实践。

(2)野外与室内相结合:野外工作既为地质工作者提供第一手感性认识,又是进一步进行室内研究所需采集样品的天然宝库。因此,野外工作是地质研究最重要的基础工作,必须引起高度重视。不能只重视野外工作而忽视室内研究,更不能只室内研究而忽视野外工作。必须经过反复地,即多次野外→室内→野外→室内实践,更有利于认识的深化与提高。

(3)宏观与微观相结合对于地质矿产调查工作,首先必须从宏观考察分析。如对成矿构造分析,必须首先了解区域构造格架的总体展布与矿化间关系,了解矿田构造中地质构造类型及其在控制矿床分布方面的规律。从小的一块岩矿石手标本上,宏观的可了解岩矿石构造和部分结构如粒度、晶形等,并确定岩矿石名称(野外定名)。但要准确定名,则必须通过岩矿石的光薄片进行镜下微观观察、鉴定矿物成分和显微结构构造。

(4)常规方法与现代方法相结合常规的矿床研究,主要是对岩矿石的观察鉴定及对矿体中矿石进行化学全分析、有益和有害元素分析,以确定矿体的形态、产状和矿床的规模,这仍然是十分重要的。但为了更好地研究矿床的成因,必须采用现代测试技术,如电子显微镜、电子显微探针、质子显微探针、同步加速辐射和激光显微探针惰性气体质谱分析等。

(5)多学科综合研究矿床学的研究涉及多学科领域,需要相互渗透、交叉。要探讨矿床成因,要从矿物学、岩石学、矿相学、矿床学、地球化学等方面进行研究;要成矿预测,除了详细勘查矿床、控矿因素及成矿规律外,必须借助航空航天技术、地球物理探测技术等。只有多学科综合研究,才能充分发挥科学找矿扩大资源量的目的。

2)求实创新

我们应当充分利用前人的研究成果,尊重前人的研究成果,但不迷信前人的研究成果。科学研究要“不唯上,不唯书,只唯实”,以客观事实为依据,发扬开拓进取、求实创新的精神。只有这样,地质科学的研究才能发展,才有新的生命力。矿床的研究不能靠行政命长官意识,而应当尊重事实。对于书本上的东西应当既要尊重又不迷信,又敢于向过去的理论挑战。2、工作方法

通过长期的普查、找矿勘探实践,人们逐渐地总结了有关矿床研究的一般方法。对具体矿床进行深全面入的观察使研究矿床的基本方法。在具体研究一个矿床时,一般采用以下四个阶段,即野外地质调查、实验室研究、模拟实验和综合分析。

1)野外地质调查(野外现场观测)

(1)区域地质:通过中比例尺填图,了解成矿地质背景(地层、构造、岩浆岩及其与矿化的关系);

(2)矿区地质:通过现场观测和编录,测制大比例尺地质图、剖面图和必要的地质素描图,查明矿区内地层、构造、岩浆岩特征及其与矿化的关系;

(3)矿床地质(矿体、矿石及围岩蚀变):对探矿工程编录,确定矿体的形态、大小和产状;对矿石观测与素描,根据矿石的物质组分、组构及共生矿物特征,确定矿物生成顺序及矿化

期次;系统取样。

2)实验室研究

(1)矿物结构及物性:利用偏光显微镜、反光显微镜、阴极发光显微镜、电子显微镜、X-射线衍射、红外光谱、差热分析仪等仪器,鉴定岩矿石中矿物成分、含量及相互关系,进一步确定矿物生成顺序和成矿期次的划分;研究矿床中典型矿物的物性特征。为矿床成因、找矿预测及矿石综合利用提供可靠的资料。

(2)常微量元素与稀土元素:通过化学分析和仪器分析,查明矿石中常量元素、微量元素含量及有益、有害元素含量。为矿床的规模、矿体形态的圈定、矿产资源综合利用提供依据,为矿床成因提供佐证。

(3)流体包裹体:测定成矿流体温度,估算流体的盐度、密度和压力;测定成矿流体的气相、液相成分;通过热力学计算,探讨成矿流体的逸度、酸碱度和氧化还原电位及成矿流体的来源。

(4)同位素:测试样品的稳定同位素(碳、氢、氧、硫、铅等同位素)和放射性同位素(Rb-Sr Sm-Nd K-Ar等),估算成矿温度,确定成岩、成矿时代,判断成矿物质来源,为矿床成因、找矿预测提供依据。

(5)有机地球化学:了解矿床中生物标志化合物(胶质和沥青质、干洛根和孢粉等)的一般特征,分析有机碳、有机硫、干洛根和孢粉成分和氯仿沥青A(饱和烃、芳烃、非烃和沥青质)组分及气相色谱分析。

(6)古地磁

3)模拟实验

为了更深入的研究矿床成因,需要进行成矿模拟实验,以便将所获得的成矿物理化学信息应用于实验中检验,验证提出的成矿过程。目前主要有成岩-成矿实验、热力学计算和计算机模拟三种方法。

4)综合研究

(1)编制综合图件:以单因素图件为基础,编制多因素图件或专题性图件,如综合地层柱状图等。

(2)资料综合分析:根据野外和实验室内研究成果进行综合分析,去粗取经、去伪存真。(3)综合地质报告:通过野外现场观测和实验室内的综合研究、分析,最终形成一份科研报告。

§3矿床学研究的进展

从历史发展的观点,可将矿床研究分为以下几个阶段

一、萌芽阶段

据考古研究,我国人民早在约50-60万年前的旧石器时代,中国猿人-蓝田人、北京猿人为了生存已认识了某些矿物和岩石的有用性质,如开始利用燧石、玛瑙、水晶、石髓和石英的坚硬性来制造原始劳动工具;20万年前,山顶洞人开始利用玛瑙、石墨作饰品,用赤铁矿作饰品的涂料;青铜时代,主要用孔雀石和自然铜炼铜并制造青铜器;已能利用天然陨铁作刃的青铜器;已利用的矿物和岩石达40余种。

二、初期阶段

进入铁器时代,2000多年前即能用褐铁矿、赤铁矿和磁铁矿生产铸铁,对某些矿物的聚合富集体—矿体进行较大规模的开采。春秋战国时即已开采的山东金岭镇铁矿可能是世界上开采最早的铁矿;在秦岭、中条山、太行山一带开采原生铜矿,已开采七宝山和德兴、铜官山、东川等铜矿;开始用金铸币,我国是世界上最早使用金币的国家。明李时珍《本草纲目》中已列举了160-217种矿物的产地、产状、物理性质和在医疗、工业方面的用途和宏观地质研究。《山海经·五藏山经》中记载600多个矿产地的80多种矿物、岩石和矿石,并将矿床的

产出环境进行了初步分类,如有的矿产于山(原生矿床),有的矿产于水(砂矿),有的矿产于谷(沉积矿床);根据矿物、岩石的物性把矿产分为金、玉、石、土四类。同时注意到矿物共生关系和分带,如《管子·地数篇》中叙述了“山上有赭者,其下有铁;上有铅者,其下有银;上有丹砂者,其下有金;…”。但未重视应用性研究,而侨居捷克矿石山的德藉阿格里科拉(1546)首先提出成矿的概念,认为矿脉中物质来源于地壳,因大气水受地热影响溶解了成矿物质后在地壳裂隙中沉积形成;笛卡尔(1644)则认为所有金属矿物都是由地壳深处通过溶液或喷气作用上升贯入到已冷凝的地壳裂隙内沉淀而形成的。这一阶段是矿床学理论的最初萌芽阶段,出现矿床成因上最早的“水”、“火”之争。到18世纪,逐渐形成学术上矿床成因两大学派,即魏尔纳(1775)提出的所有岩石和矿床都是由地表水形成的,即“水成论”;赫屯(1788)提出矿床都是熔融物质充填在已冷凝的地壳裂隙中形成,即“火成论”。

三、发展阶段

19世纪中叶,由于冶金工业的需求发明了“垂直照明器”,从而产生了金相学,即在显微镜下观察磨光面上金属矿物的微观形态、大小及特征,极大地推动了矿床学理论的发展。20世纪中叶,现代测试技术的引用使对矿床学的研究得到进一步的发展。如同位素地球化学、包裹体矿物学、成岩成矿实验等研究,微区形貌研究的电子显微镜、矿物结构研究的X射线衍射分析、高灵敏度仪器分析如原子吸收光谱、中子活化和电子探针等及确定年龄和成因的同位素分析新技术、新方法的引入,使矿床学研究有一个飞速地发展。

四、综合阶段

20世纪70、80年代以来,由于新技术、新方法不断地发展,人们认识到对矿床的研究不能单一的就矿论矿,而应当综合各学科诸如地质学、地球物理学、地球化学、遥感地质学、环境地质学等在矿床研究中应用;正确利用化学成分分析和现代仪器分析、宏观与微观分析研究、野外与室内分析研究的成果,利用成矿模拟实验以修正自己的研究成果,使成矿作用过程更趋近于真实。通过综合研究,认为某些矿床具有“三多”的特点,即成矿物质多来源、成矿作用多阶段和多成因的特点。新的成矿理论不断出现,如层控矿床、生物成矿、地幔柱成矿、海底喷流成矿、成矿动力学、成矿系统、数字矿床等。

矿床学的三基:基本知识:有关矿床的基本概念、矿床地质特征、形成条件;

基本理论:有关成矿作用、成因类型和成矿规律的系统认识;

基本技能:包括野外工作方法和判读矿床地质图件的能力,肉眼和镜下研究矿石和蚀变岩石的能力及能利用各种材料对矿床形成条件和成因进行综合分析的初步能力。

第二章矿床学基础

§1基本概念

一、矿床

矿床(mineral deposit):指在地壳中通过地质作用形成的,其质和量符合工业要求,在现有经济技术条件下能被采用利用的地质体。矿床由矿体和围岩构成,矿床中可以包括一个或多个矿体。

矿床(mineral deposit):指在地壳中通过地质作用形成的,其质和量符合工业要求,在现有经济技术条件下能被采用利用的地质体。矿床由矿体和围岩构成,矿床中可以包括一个或多个矿体。

1、同生矿床(syngenetic deposits):指矿体与围岩是在同一地质作用过程中同时或近于同时

形成的。

2、后生矿床(epigenetic deposits):矿体的形成明显晚于围岩的一类矿床。

二、矿体与围岩

1、矿体(ore body):由矿石(ore)和脉石(gangue)组成的独立地质体,是矿床的主要组成部分,是开采和利用的主要对象。矿体具有一定的形状(form / morphology)、大小和产状(mode of occurrence),并占有一定的空间位置,被围岩所包围。

2、围岩(country rock, host rock,wall rock):泛指矿体周围的岩石,其界线有的很清楚(如脉状矿体),有的呈渐变过渡(如由细脉浸染状矿石组成的矿体)。

3、母岩(mother rock):是指矿床形成过程中,提供成矿物质来源的岩石。与矿床在空间上和成因上具有密切联系。如由岩浆结晶分异作用形成的富镁质超基性岩中的铬铁矿矿床,富镁质超基性岩即是铬铁矿矿床的母岩。

4、矿体形状(form of ore body)即矿体的外形。根据矿体在三度空间长度比例的不同,将矿体分为三种基本类型

1)等轴状矿体:三向均衡延长的矿体,如矿瘤(直径数十米以上)、矿巢(直径仅数米以上)、矿袋和矿囊(直径更小)。若一个方向上较短,且中厚边薄者为凸镜状或扁豆状。

2)板状矿体:二向延长

(1)矿层:在沉积作用下形成的产状与围岩一致的板状矿体;又称层状、似层状矿体。(2)矿脉:形成在各种岩石裂隙中的板状矿体,典型的后生。

矿层于层状矿脉区别:矿层规模大、厚度均匀,产于顺层裂隙中;层状矿脉有尖灭端,产于穿层裂隙中。

3)柱状矿体:一向延长(多为垂向),又称筒状或管状。如金刚石矿床发管状矿体

5、矿体产状(mode of occurrence of ore body):是指矿体在地壳中产出的空间位置。

1)产状要素:走向、倾向、倾角,侧伏角、倾伏角——狭义的产状

2)埋藏深度:露天矿、隐伏矿(也称盲矿体)

3)与岩体关系:岩体内或外,或接触带

4)与沉积岩关系:与层理、片理呈整合关系或穿切关系

5)与构造关系:产于构造中的部位,与断裂和褶皱空间上的关系

三、矿石与脉石

1、矿石(ore):指从矿体中开采出来的,可从中提取有用组份且在目前的经济技术条件下具经济价值的矿物集合体。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。岩石在目前的经济技术条件无具经济价值。

1)矿石矿物(ore mineral):矿石中有用的矿物

2)脉石矿物(rocky mineral):矿石中无用的矿物

2、矿石品位(tenor of ore):矿石中有用组份的百分含量。以元素、氧化物(Fe、W、V、Ti)的重量百分含量(%)表示;贵金属用g/t来表示;金刚石用mg/t表示;砂矿用g/m3或kg/ m3来表示。

1)工业品位(production tenor);能被开采和利用的矿体的最低平均品位

2)边界品位(boundary tenor);用来确定矿石或岩石、矿体和围岩界线的品位

3、矿石品级

矿石品级(grade of ore):工业生产上用一种矿石中有益组份和有害组份的含量来确定的矿石品级。

4、矿石组构(fabric of ore)

(1)矿石构造(structure of ore):指矿石中矿物集合体的形状、大小和空间上的结合分布特征。即指矿物集合体的形态特征而言。

(2)矿石结构(texture of ore):指矿石中矿物晶粒的形状、大小和空间上的结合分布特征。即指单种或多种矿物晶粒间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征而言。

5、脉石

1)脉石(gangue):矿体中无用的围岩碎块及夹石,与矿石伴生在一起。

2)夹石(horse):矿体内部不符合工业要求的岩石,其厚度超过了允许的范围

四、矿床类型

1、成因类型(genetic types):按矿床的形成作用和成因划分的矿床类型,如内生成矿作用形成的矿床属内生矿床,岩浆作用形成的矿床属岩浆矿床,岩浆熔离作用形成的矿床属岩浆熔离矿床。

2、工业类型(commercial types):据在工业上的使用价值和现实意义,尤其是在采矿、选矿和冶金等加工工艺方面特征来划分的矿床类型,如按金属矿产主要来源的矿床属金属矿床,黑色金属矿产主要来源的矿床属黑色金属矿床,铁矿产主要来源的矿床属铁矿床。

§2 元素地球化学

一、元素地球化学分类(.查瓦里茨基分类)P23-25

1)氢族:H,影响成矿介质的酸碱度和成矿的物理化学条件,可与氧结合成水,搬运

2)惰性气体族:He-Rn,一般不参与成矿,很稳定

3)造岩元素族:Li-Cs、Be-Ba、Al、Si,形成造岩矿物——脉石矿物

4)岩浆射气元素族:B、C、N、O、F、P、S、Cl,可与金属元素形成络阴离子

5)铁族元素:Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni,岩浆矿床的主要成矿元素

6)稀有元素族:Sc、Y、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W、Re、TR(稀土元素)

7)放射性元素族:Fc、RA、Ac、Th、Ta、U,以U和Th为主

8)亲硫元素族:Cu-Au、Zn-Hg、Ga-Tl、Ge-Pb,与硫有很强的亲和性,是血吸虫硫化物的主要元素,形成矿石矿物

9)铂族元素:Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt,含在基性、超基性岩中

10)半金属和金属矿化剂族:As、Sb、Bi、Se、Te、Po

11)重卤素族:Br、I、

二、元素在地壳及上地幔中的分布规律

1、概念

1)克拉克值:元素在地壳中的丰度值。

2)浓度克拉克值:元素在某地区(或某一地质体)的平均含量与该元素的克拉克值的比值。其值>1,表示富集,其值≤1,表示分散

3)浓度系数=某矿石的工业品位/克拉克值

2、元素在地壳和上地幔中的分布量

1)各元素在地壳和上地幔中的分布量相差极为悬殊

(1)分布量最多的是氧;46%(地壳),43%(上地幔)

(2)分布量最少的是氢:%×10-9(地壳),%×10-9(上地幔),

2)地壳和上地幔中分布量最多的是7种元素,即O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg,其总量占地壳总成分的%,占上地幔总成分的%。由于这些元素是地壳中各类岩石的基本成分,故统称其为造岩元素。造岩元素族在地壳及上地幔中的分布占主要地位。

3、成矿元素在地壳和上地幔中的分布特点

1)地壳中主要集中稀有元素(包括稀土元素族)、放射性元素族和岩浆射气元素族;

2)上地幔中主要是铁族元素、铂族元素和岩浆射气元素族。

§3 成矿作用

成矿作用(mineralization / ore-forming process):使分散在地壳中的元素发生富集而形成矿床

的地质作用,称为成矿作用。按其性质和能量作用的来源分为四大类。

一、内生成矿作用

1、概念:内生成矿作用(endogenic mineralization)主要是由地球内部热能的影响导形成矿床的各种地质作用。能量来源于地球内部(如放射性元素的蜕变能、地幔及岩浆的热能等),与岩浆活动有关的一系列成矿作用岩浆活动:

2、分类:内生成矿作用按其形成过程可分为正岩浆阶段、残余岩浆阶段和气水热液阶段。按其物理化学条件不同可分为

1)岩浆成矿作用:指主要硅酸盐矿物从岩浆中分离结晶出来

2)伟晶成矿作用——

3)接触交代成矿作用

4)热液成矿作用——

二、外生成矿作用

1、概念:外生成矿作用(exegenic mineralization):主要指在太阳能的影响下,在岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用过程中,导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。其能量来自于地球以外(主要是太阳的辐射能、部分生物能和化学能),通常是在温度、压力较低(常温、常压)的条件下进行的。外生成矿作用可分为两大类

2、分类:1)风化成矿作用

2)沉积成矿作用

三、变质成矿作用

1、概念:变质成矿作用(metamorphic mineralization):在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿石,由于地质环境的改变,如经过深埋或其它热动力事件而使之成矿的地质作用。实质上,变质成矿作用是内生成矿作用一种。变质成矿作用按其产生的地质环境不同可分为三类

2、分类:1)区域变质成矿作用

2)接触变质成矿作用

3)混合岩化成矿作用

四、叠生成矿作用

叠生成矿作用(telescopic mineralization):很多矿床的形成不是由某一种成矿作用形成,往往经过多种成矿作用。即是一种复合成矿作用。可以使先形成的矿床或含矿建造经后期成矿作用的改造富集,也可通过后期成矿作用外来物质的叠加而形成矿床。

§4 矿床类型

一、成因类型

矿床类型的划分有很多,W.林格仑(1906,1911)提出了以成矿的物理化学作用为基础分为机械作用矿床和化学作用矿床两大类,再以成矿时的物理化学条件(温度、压力)划分若干亚类。施奈德洪(1930)将卡划分为岩浆、沉积和变质三大类矿床。谢家荣(1961)按矿质来源不同将矿床分为地面来源、地壳表层来源、硅铝层再熔化岩浆来源和硅镁层岩浆来源四大类。也有人如按赋矿岩石类型将矿床划分为砂岩型、超基性岩型、斑岩型、碳酸盐型、页岩型、砾岩型、变质岩型等矿床。矿床的成因分类反映人类对矿床成因和成矿过程的认识程度,也是人类对矿床研究成果的高度概括。正确地制定矿床成因分类对了解成矿作用的本质,指导生产实践都具有重要的意义。

1、内生矿床

1)岩浆矿床:岩浆分结矿床、岩浆熔离矿床、岩浆喷发矿床

2)伟晶岩矿床

3)接触交代矿床

4)热液矿床

5)火山成因矿床:火山岩浆矿床、火山-次火山气液矿床、火山-沉积矿床

2、外生矿床

1)风化矿床:残坡积矿床、残余矿床、淋积矿床

2)沉积矿床:机械沉积矿床、胶体沉积矿床、蒸发沉积矿床、生物化学沉积矿床、海底喷流沉积矿床、可燃有机矿床

3、变质矿床

1)区域变质矿床

2)接触变质矿床

3)混合岩化矿床

4、层控矿床

二、工业类型

1、金属矿床

1)黑色金属矿床:包括铁、锰、铬、钛、钒等

2)有色金属矿床:包括铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨、锡、钼、锑、铋、汞等

3)贵金属矿床:包括金、银、铂族金属(铂、钯、铱、锇、钌)等

4)放射性金属矿床:包括铀、钍、镭等

5)稀有金属矿床:包括铌、钽、锂、铍、锆、锶、铷、铯等

6)稀土金属矿床:包括钇、钆、铽、镝、铈、镧、镨、钕、钐、铕等

7)分散金属矿床:包括锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、钪、硒和碲等

2、非金属矿床

1)冶金辅助原料矿床:如包括菱镁矿、耐火粘土、萤石、蓝晶石、红柱石、夕线石、熔剂用灰岩、冶金用白云岩等

2)化学工业原料矿床:如包括磷灰石、自然硫、硫铁矿、钠硝石、明矾石、芒硝、重晶石、毒重石、天然碱、灰岩、白云岩等

3)工业制造原料矿床:如石墨、金刚石、云母、石棉、重晶石、刚玉等

4)压电及光学原料矿床:如压电石英、光学石英、冰洲石、萤石等

5)陶瓷及玻璃工业原料矿床:如长石、石英砂、高岭土、粘土等

6)建筑及水泥原料矿床:如砂岩、砾岩、白垩、石灰岩、石膏、花岗岩等

7)宝石及工艺美术材料矿床:如硬玉、软玉、玛瑙、绿松石、琥珀、电气石、孔雀石、绿柱石、蛇纹石等

3、可燃有机矿床

1)固体燃料矿床:如煤、油页岩等

2)液体燃料矿床:如石油

3)气体燃料矿床:如天然气

4、水气资源

1)地下水资源:如地下饮用水、地下热水、矿泉医疗水等

2)地下气资源:如二氧化碳气、硫化氢气、氦气和氧气等

第三章岩浆矿床

§1 概述

一、概念

广义:凡与岩浆活动有成因联系的各类矿床。

狭义:(正岩浆矿床):在地壳深处(主要硅酸盐矿物结晶的过程中)岩浆冷凝过程中,由岩浆分异作用使有用组分富集而形成的矿床。

岩浆分异作用:由于物理、化学条件、地质条件改变使单一岩浆化分为多种岩浆的作用。二、一般特点(共同特点)

1.矿床形成的深度,温度范围变化很大。

2.矿床成因上主要与基性、超基性岩及部分碱性岩有关,极少数与花岗岩有关。

3.成矿作用与成岩作用在空间上和时间上具有一致性。(同生矿床)

4.矿体一般产于侵入体的内部,少数情况可产于侵入体附近的围岩中,岩体通常即是母岩又是围岩。矿体与围岩接触关系渐变或突变两种关系。

5.矿体形态以不规则状为主,有:层状、似层状、等轴状、透镜状、脉状、柱状等)5.矿体成分特征:矿体中的成分与围岩成分差别不大,仅是量的差别,即同质不同量,矿体中比围岩中更富集矿石矿物。

1)成矿元素:Fe(独立矿物钛铁矿,钛铁尖晶石)

Cr(独立矿物氧化物,硫化物)

Fe(独立矿物:硫化物;类质同象:硫化物晶格—替代Fe)

Ni(S↑,硫化物,镍黄铁矿)

Mg↑橄榄石成分↑,类质同象替代Mg2+,进入橄榄石。

Mn类质同旬—硅酸盐矿物晶格。

亲硫元素:Cu造矿元素(硫化物)

Pt族元素(Pt,Pd,Os,Ir,R,Rh):自然元素—铬铁矿矿床(自然铂、自然钯);化合物(S、As、Sb、Bi、Te)—铜镍硫化物矿床[PtAs2]砷铂矿,[RuS2]硫铑矿

岩浆射气元素:C、P、S、O等。

2)脉石矿物:主要是基性、超基性岩的造岩矿物和次生矿物。

7.有关的矿床类型:铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素矿床。

§2 岩浆矿床形成的地质条件

岩浆矿床的形成与岩浆的性质、演化有着不可分割的联系,在矿床的形成中起着重要的作用。

一、岩浆岩条件

岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体。岩浆岩则是成矿体的母岩和围岩。因此原始岩浆的性质,含有用组份的多少,对能否形成矿床有着重要的影响。

1、成矿专属性—一定类型的岩浆矿床与特定的岩浆岩有成因上的密切关系

与岩浆矿床有关的岩浆岩主要为基性、超基性岩。不同成分的岩浆岩具有不同的成矿专属性。富镁质、超基性岩,m/F>铬铁矿矿床常产于这种岩体中。

铁质基性—超基性杂岩:Cu-Ni硫化物矿床常产于其中。

富铁质基性岩:2~,钒钛磁铁矿矿床产于该岩石类型中。

为什么岩浆矿床主要与基性、超基性岩浆岩有关呢,这除了和岩浆本身所含成矿元素的种类有关外,还与岩浆的粘度有关。

2、岩浆粘度

岩浆的粘度决定于岩浆的成分、温度。基本组分是硅氧四而体,①岩浆成分中硅氧四面体含量越多,结构越复杂,其粘度越大。基性、超基性岩浆中硅氧四面体较酸性岩浆中含量少得多,因此基、超基性岩浆的粘度比较小。另外②金属阳离子Fe、Mg、Ca、Sr、Ba、Li、Na、K、Rb降低岩浆粘度的能力依次减小,也即与硅氧四面体键合的能力依次增大。而基性、超基性岩浆中富含Fe、Mg、Ca等,酸性岩浆中富含K、Na、Ba、Li等元素,同时说明基性、

超基岩浆粘度比酸性岩浆小。③再者岩浆的温度与粘度成反比,基性、超基性岩浆T高于酸性岩浆,因此粘度小。

从以上三方面说明了基性、超基性岩浆的粘度小,因此有利于岩浆的活动和分异。同时有利于分散在岩浆中的成矿元素富集。酸性碉浆粘度大,不利于岩浆的分异。

岩浆粘度是非常重要的性质,它不仅影响岩浆岩的产状、构造和结构,主要影响岩浆的分异作用,而分异作用正是岩浆矿床形成的重要作用。

3、挥发组份的作用

岩浆中挥发组份的成分:H2O、Cl、CO2、Br、F、S、P等,其中以H2O的量最大。由岩浆对气族元素为主构成。

1)H2O的解聚作用→降低岩浆粘度

水对于岩浆中的氧四面体具有解聚作用。H2O能使硅氧四面体中的O变为OH-,从而使硅氧四面体SiO44-→中性的Si(OH)4,失去聚合能力,大大降低岩浆的粘度。

2)降低成矿物质的熔点

Cl、F、S、Br等挥发组份能与金属成矿元素结合形成易熔的络合物,使得金属元素长时保留在岩浆中,进一步富集直到大多数硅酸盐矿物晶出后,最后才晶出。有利岩浆分异。

如没有挥发组份作用,成矿物质早早的从熔体中晶出,与硅酸盐矿物混在一起,使得成矿物质分散。

3)有利载体(成矿物质)

挥发组份对温度和压力特别敏感,常可将岩浆中的成矿物质带到有利的部位成矿。

4、岩体规模

一般情况规模越大的侵入体愈有利于有价值的工业矿床形成,因为它们所管的成矿物质总量多,同时所带的热量也较大,因此有利于成矿作用进行。但这也不是绝对的,有时基性、超基性岩浆在深处分异过程中,可形成含矿丰富的岩浆,这种侵入体虽小,但形成的矿床却较大而富。四川西部力马河铜镍硫化物矿床。

5、岩浆侵入期次

从不少岩浆矿床的实际资料了解到,矿床的产出与岩浆的侵入期次往往具有这样的关系:从区域上看矿床常常产在同一构造运动形成的岩浆岩带内部较晚期形成的财体中;从一矿区中看,矿体主要与复式岩体的晚期岩相关系密切。得出结论同一岩浆活动期次中,因侵入越晚的岩体分异越完全。

同源同期不同阶段对成矿关系越密切。

矿床产在同期形成的岩浆岩带中晚期形成的岩体内。

二、构造条件

大多数岩浆矿床在成因上及时间、空间分布上与基性、超基性岩浆岩有关,控制基性、超基性岩浆岩形成的构造也控制着岩浆矿床的形成。由于基性、超基性岩浆系地幔物质部分熔融而成,因此:

1、切穿地壳而达到上地幔的深大断裂,对基性、超基性岩浆岩以及岩浆矿床有严格的控制作用。沿超壳断裂产出。

2、由于岩浆矿床是岩浆分异、结晶富集成而,所以地质构造变动相对稳定的地区在有利于岩浆的分异和矿化的富集。一般地槽形成晚期和地台期是构造相对宁静时期。有利于矿床的形成。

3、产于地槽褶皱带中的岩浆岩以富镁质超基性岩为主。MgO/FeO=~12,岩体含Cr、Ni、Co、Pd。常形成有工业价值的Cr铁矿矿床。

产于地台区的岩浆岩以铁质超基性岩及基性岩为主,MgO/FeO比值低。有关矿产主要是钒钛磁铁矿矿床。Cu—Ni硫化物矿床。

三、围岩条件

当岩浆侵入或喷出的过程中,不可避免地要和周围岩石发生接触,围岩中的某些成分将通过各种方式加入到岩浆中去,从而使岩浆的成分发生改变,这种作用叫作同化作用。由于围岩中的某些成分的加入,对岩浆成矿作用将产生有利或不利的影响。

以基性—超基性岩浆同化碳酸盐岩石为例:

1、钙将代替部分铁(镁)而形成含钙的硅酸盐,促使更多的金属脱离硅酸盐而进入熔浆;CaCO3+FeSiO3→FeO+CO2+CaSiO3有利于岩浆的分异。攀枝花钒钛磁铁矿矿床中,矿化较好的基性岩体均侵位于白云质大理岩地层中,这可能是围岩中钙质的加入,促使岩浆中铁质的分异进行得比较彻底。

2、CaCO3的同化作用对铬铁矿的形成却是不利的。钙进入岩浆往往取代硅酸盐的Fe形成钙硅酸盐,而释放出来的铁使岩浆中Fe的含量增高则形成铁的氧化物,使得Cr2O3/FeO比值降低。因工业上对铬矿石的要求主要考虑两个因素:Cr2O3的含量和Cr2O/FeO比值,若铁含量高了(不符合冶金要求)仅能用于耐火材料和化工方面。

§3 岩浆成矿作用

使岩浆中有用组份析出,聚集和定位的作用即岩浆分异作用,同时也是岩浆成矿作用。按作用方式和特点,岩浆分异成矿作用:(1)结晶分异成矿作用——分异出固相;(2)熔离成矿作用——液相。岩浆分异作用:岩浆在深化过程中,受物—化条件及地质条件变化控制,使单一的岩浆分化为多种岩浆的现象。

一、结晶分异成矿作用:

岩浆冷凝过程中,各种矿物依次从中晶出,在重力和动力的影响下发生分异和聚集,而导致岩浆成分不断改变的作用。岩浆在结晶分异过程中,有用组分的析出有两种情况:

1、早期岩浆结晶分异作用(金属矿物早于大多数硅酸盐矿物晶出)

来源于上地幔含矿性、超基性岩浆侵入地壳后,由于温度的缓慢下降开始结晶。最早晶出的金属矿物有自然铂(比重14~19)铬铁矿(比重~)等,与金属矿物同时或稍后结晶的硅酸盐矿物有橄榄石、辉石和基性斜长石等。(这些造岩矿物的结晶顺序,基本上是遵循鲍文系列的,特别是暗色矿物,从早到晚为橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母,由于矿物晶出的先后顺序不同,在重力作用和岩浆对流作用的影响下,先晶出的比重大的金属矿物铬铁矿以及Fe、Mg硅酸盐(橄榄石、辉石等)矿物在岩浆内逐渐下沉,比重小的铝硅酸盐矿物(斜长石)上浮,于是岩浆发生了分异,结果在岩浆底部堆积形成了基性程度较高的铁镁硅酸盐矿物和铬铁矿。自然铂等金属矿物所构成的矿体。环境平静在底部形成层状似层状矿体。若构造运动频繁,在岩浆流动过程中形成不规则的条带状异离体(早晶出的矿物相对集中,呈条带状式团块状发布在岩体中,边界限不清,定向排列)。

早期岩浆结晶分异—金属矿物先于硅酸盐矿物结晶

重力分异作用—比重大的矿物沉入岩浆底部

分异结果—岩体底的岩石类型较中心部基性程度高

纯橄榄岩→斜方辉石→二辉岩→辉长岩

2、晚期岩浆结晶分异作用

当岩浆中含挥发分散多时,金属元素与挥发组分结合形成易熔化合物,往往以络合物形式出现,从而降低了矿物的结晶温度(铬铁矿1800℃→1000℃),使金属组份可长时间地停留在岩浆中,随硅酸盐矿物的大量不断晶出,岩浆量减少,金属组分在残余岩浆中相对富集,形成了含矿残余岩浆。此时a、若地质环境平静,构造运动相对稳定,由于残余含矿岩浆比重大,将往下沉充填在岩浆底部早晶出的硅酸盐矿物颗粒间,并胶结这些矿物形成具有海绵陨铁状结构的似层状矿体;b、在地质构造比较活动的条件下,由于受构造应力的作用,含矿

的残余岩浆可被挤入岩体的原生构造裂隙或附近围岩裂隙中,形成贯入式矿体。这种成矿作用也叫做压滤作用。

晚期岩浆结晶分异作用有别于早期岩浆结晶分异作用,在于挥发份的大量存在,使得金属矿物的结晶温度降低,晚于硅酸盐矿物晶出,由于大量硅酸盐矿物从岩浆中晶出,使得有用组分在残余岩浆中进一步富集,更加有利于形成工业价值大的大型矿床,因此相对而言晚期岩浆结晶分异作用更重要。同时我们也看到了挥发组分的重要性,挥发组分我们又叫它为矿化剂。以H2O为主,S、P、C卤族元素(F、Cl、Br、I)

挥发份作用:降低岩浆中金属矿物的结晶温度,金属元素较其它元素更具亲合力;增加岩浆的内应力,降低岩浆粘度使其活动性更大,有利于分异;有利于成矿元素的富集。

在岩浆结晶分异过程中起决定作用的方式:结晶作用;动力作用——形成贯入型矿体(脉状);重力作用——形成分异型矿体(似层状)。

二、岩浆熔离成矿作用

1、概念、原理

岩浆熔离作用又称液态分离作用:指成分均一的岩浆在冷凝过程中,随温度、压力的降低,分离成两种或两种以上不同成分互不相熔的熔融体的作用。

如果熔离出的熔浆中有一种金属硫化物或氧化物的熔体,可称为“矿浆”(ore magma),由这种矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床;其中最灰特征的是铜镍硫化物矿床。

大量的实验资料表明在高温高压条件下,在基性、超基性岩浆中可熔解少量硫化物熔体,其溶解度在很大程度上决定于温度和压力。如玄武岩浆的温度从1100℃→1200℃使硫的溶解度增加五倍(霍顿·斯金纳,1972)。在25~50公里深度的苦橄榄岩岩浆中,硫的最大溶解度是地表条件下的2~5倍(~%),H·希马)。因此不论是温度的下降或是岩浆上升过程中压力下降,都可使硫化物熔体达饱和从硅酸盐岩浆中熔离出来。

熔离作用不但被地质现象所证实,也从高温高压实验中得出这一现象的存在。

2、成矿过程

当熔离作用开始后从岩浆中熔离出来的富含硫化物的熔体。初期时硫化物熔浆呈小珠滴状,悬浮于硅酸盐熔浆中,此时硅酸盐矿物已开始结晶。随着熔离作用的不断进行,这种金属硫化物的小珠滴不断增大并汇集到一起。由于硫化物熔浆比重比硅酸盐熔浆的比重大,将向岩浆的的底部下沉:①在下沉的过程中如果温度下降较缓慢,环境较平静,使得矿物(硅、S)结晶速度缓慢,金属硫化物熔浆可以聚集在岩体的底部,形成由胶结先晶出的硅酸盐矿物的形成海绵陨铁结构稠密浸染和致密块状矿石组成的重要的底部层状矿体。②若温度下降较快或熔离过程较短,使得岩浆结晶速度较快,使得硫化物熔浆来不及到达侵入体的底部,而在岩体内部形成规模较小由浸染状矿石组成的上悬矿体。③另外在熔浆结晶过程中,由于构造运动发生压滤作用,将在岩体的原生裂隙或附近围岩裂隙中形成结入型脉状矿体。

熔离作用形成的矿床主要铜、镍硫化物矿床及矿床中含的大量铂的化合物。

硫化物熔体的结晶温度较硅酸盐矿物结晶温度低,常在硅酸盐岩浆完全结晶后才开始(300°±)硫化物显它形晶胶结自形晶的硅酸盐矿物组成海绵陨铁结构,此外常发现硫化物交代硅酸盐矿物。

3、影响熔离作用的因素

基性、超基性岩浆高温时熔有相当量的铁、镍、铜等元素,当岩浆中硫的浓度较低时,这些元素可在岩浆结晶时进入橄榄石和辉石的晶格中,而岩浆中有硫存在时,这些元素则在岩浆结晶前形成硫化物熔浆从硅酸盐熔浆中分离出来。因此岩浆S的含量高有利于熔离作用的进行。

岩浆中铁含量增高时,能使硫化物溶解度增高,因此若围岩中Fe 加入岩浆,使岩浆只能析出少量的硫化熔浆,往往不能形成有意义的矿床。

氧化物与硅酸盐熔浆在一定条件下,也具有这种熔离作用,特别是在挥发份存在情况下,更容易促使这类矿床的熔离作用,主要是一些含磷灰石的磁铁矿矿床。

4、深部熔离作用

根据传统认识,熔离矿床的大小与侵入体规模大小成正比关系,但在我国发现的一些矿床表明这一结论至少是不全面的。

肖德贝里铜镍硫化物矿床

苏长岩岩盆,长40,宽20,深1~3公里,硫化镍储量600万吨。

岩体单元含硫化镍×10-5kg/T。

力马河:岩体总重量为T,单位含硫化镍T。

力马河岩体含硫化镍比肖德贝里体高出180倍。

用传统观点(硫化物为岩浆上升后熔离的产物)是无法解释的。现在认为某些地幔岩浆在侵入前在深岩浆房内就曾进行过分异。这就是深部熔离作用。

概念:岩浆在深部岩浆房内由于重力分异作用分化为下部富Mg、Fe、Ni的橄榄岩熔浆及上部富Ca、Al、Si的辉长岩—辉石岩熔浆。在侵入到浅部则以纯硫化物熔离为主,形成含硫化物的硅酸盐熔浆和富矿矿浆。通过深部熔离作用的岩浆有利于形成富矿床,即使较小的岩体也能形成较高工业价值的铜镍硫化物矿床。

三、岩浆爆发成矿作用

指经过结晶分异作用或熔离作用的岩浆,喷至近地表而形成矿床的作用。与此种成矿作用有关的矿床主要有产于金伯利岩中的金刚石矿床。

从深部向上运移的基、超基性岩浆,随着温度、压力降低,由结晶分异作用形成橄榄石、石榴石、铬铁矿及少量金刚石,形成“晶粥”由于挥发分的大量增加,内压力增大。当岩浆“晶粥”上升至硅铝层(变质基层)或达到沉积盖层有盲裂隙存在时,将形成爆发源当内压继续增大,上覆围岩层已无力抵挡岩体的冲力,岩浆开始爆发。这时的温度压力很高,使围岩(沉积盖层)中的有机质、碳质形成金刚石。另外岩浆中早期结晶出的金刚石伴随爆发作用一起喷出。在爆发过程中,爆发角砾岩常将火山管道阻塞,这时爆发将暂停止。随内压继续增大,而引起重新爆发,这样的喷发作用将反复进行多次,金刚石常富集于火山爆发岩筒或裂隙的某一部位。

§4 岩浆矿床的类型和特点

岩浆矿床的成矿时期一定是在主要硅酸盐矿物结晶阶段。

一、岩浆分结矿床

主要是通过岩浆结晶分异作用形成的,按肜组分和硅酸盐矿物两者结晶的先后关系分:早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床。

早期岩浆矿床:有用组分早于或与硅酸盐矿物同时结晶。

①母岩主要是富Mg超基性岩(纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩及蛇纹岩)

②矿体形态呈瘤状、巢状、透镜状、似层状、矿体与围岩没有明显的界线为渐变过渡关系(靠采样分析确定矿体与围岩界线)。并且主要位于岩体的底部。

③结构构造:矿石矿物自形-半自形晶为主(因结晶早),或被硅酸矿物包围形成包含结构。以浸染状构造为主。

④矿石成分:与母岩成分基本一致,只是同质不同量,矿石晚富金属矿物脉石矿物主要是岩体中的造岩矿物。

⑤主要矿产:铬铁矿(南非布什维尔德铬铁矿矿床,甘肃小松山),铂族金属矿床呈自然金属矿物铬铁矿伴生。

晚期岩浆矿床:由于挥发分的作用,有用组分晚于硅酸盐矿物晶出。

①母岩主要是基性岩及富Mg质超基性岩。

②矿体形态:贯入型:脉状与围岩界线清楚;分异型:似层状、少数瘤状。与围岩界线渐变过渡。

③结构构造:贯入型:主要致密块状,它形晶;分异型:以稠密侵染状为主,少数块状条带状构造。

④矿石成分:与母岩同质不同量,矿石矿物:铬铁矿、铂族自然含矿物,磁铁矿、钛铁矿,脉石矿物是贯岩中的造岩矿物,另外矿石中出现挥发组分矿物(磷灰石、铬符山石、铬电气石)。

⑤围岩蚀变:绿帘石化、碳酸盐化、黑云母化、绿泥石化等。

⑥主要矿产:产于Mg质超基性岩中的铬铁矿矿床(西藏罗布荷)。铂族金属矿床,产于Fe 质基性岩中的钒、钛磁铁矿矿床(分异型、渡口、贯入型、大届)。

二、岩浆熔离矿床

1、母岩主要Fe质基性—超基性岩(国外以基性岩为主肖德贝里,国内超基性岩)

2、矿体形态:分异型,底部矿体,上悬矿体为似层状、透镜状,与围岩界线过渡。贯入型矿体呈不规则状,与围岩界线清楚。

3、结构构造:底部及上悬矿体为典型的豆状构造以及浸染状构造。贯入型矿体主要呈致密块状和它形晶结构脉状构造。结构为海绵陨铁结构和固溶体分离结构(结状、滴状等结构)及它形晶。

4、矿石成分:矿石矿物磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。另外还有铂族元素化合物,这些矿物围岩中一般很少。脉石矿物与围岩相似。

5、主要矿产:Cu、Ni、Pt,常在一个矿床中出现

世界最大矿床为加拿大肖德贝里,我国最大的为金川铜镍硫化物矿床,储量约160万多个,世界第二。

三、岩浆喷发矿床

1、爆发型:

1)主产与偏碱性超基性喷出岩有关。岩体呈岩筒状为爆发成因。

2)碳质来源于金伯利岩浆和沉积盖层。

3)金刚石常在金铂利岩中呈班晶出现,矿物成分还有橄榄石、石榴石、透辉石。

2、喷溢型:

1)矿床产于中~基性火山岩体。

2)矿体呈似层状位于成分不同的两类火山岩之间,受火山活动间歇期控制。

3)矿石构造主要为致密块造,少数角砾状,浸染状。

4)主要成分为磁铁矿、赤铁矿、氟(磷灰石、矿产主要为铁矿)。

§5 我国岩浆矿床的找矿要点

一、成矿时代

从太古代→第三纪均有产出,主要成矿时代为海西期和燕山期,即主要造山期。铬铁矿主要产在海西期,其次为燕山期。Cu-Ni硫化物矿床主要产在燕山期,其次为前震旦纪。钒钛磁铁矿主要产在海西期。

各类岩浆矿床在北方以海西期为主,南方以燕山期为主,从北到南成矿时代变新。

二、构造因素:

各构造单元中的深大断裂控制着岩浆岩及有关的岩浆矿床。Cu-Ni硫化物矿床(包括ΣPt)、钒磁铁矿主要产在地台区,特别是无沉积盖层的地质区(克拉通)。铬铁矿矿床主要产在地槽褶皱带(磁铁矿-磷灰石矿床)。另外还有部分矿床产在两个构造单元的接触带上(金川

Cu-Ni硫化物矿床产于阿拉善地块与祁连山地槽的接触带)。

三、岩浆岩因素

岩浆矿床的成矿作用与成岩作用在时间上和空间上具有一致性。空间上绝大多数岩浆矿床产在岩体内,岩体既是母岩也是围岩。与岩浆矿床有关的岩浆岩往往是基性-超基性杂岩体。不同的岩浆央具有不同的成矿专属性。

铬铁矿——含镁高的超基性岩有关(主要是纯橄相称岩,其次为橄榄岩,橄辉岩,以及由它们蚀变而成的蛇纹岩。

Cu-Ni硫化物矿床——[含Mg中等,贫Ca]Fe较高铁质的基、超基性岩的由辉石(单斜、斜方)组成的基性岩、超基性岩有关(苏长岩橄榄苏长岩、辉石岩等)。

铂、铂族元素矿床——伴生在前两个矿床中。与含Mg市长含Fe高的超基性岩有关

钒钛磁铁矿——富铁基性岩(辉长岩、斜长辉长岩)关系密切

四、岩石化学因素

m/f比值(吴利仁)镁质超基性岩>铬铁矿矿床

铁质超基性岩2~,Cu-Ni硫化物矿床

富铁质超基性岩、基性岩2~钒钛磁铁矿。

D值特征=+++,其中Cu、Co、Cr等为含量的对数平均值。

D>含矿,D<0不含矿。

第四章伟晶岩矿床

§1 概念

一、概念

伟晶岩,是一种矿物成分与母岩体相似,结晶颗粒粗大,富含挥发性组分,稀有元素组分,形态主要成脉状或其它不规则形状的岩体。当其中有用组分富集达到工业要求时,即成为伟晶岩矿床。

二、类型

伟晶岩矿床都与相同成分的侵入体有关。伟晶岩可分岩浆伟晶岩变质伟晶岩。

岩浆伟晶岩矿床:花岗伟晶岩矿床:最具有工业价值,也是十章讨论的重点。碱性伟晶岩矿床:其次少部分矿床有工业价值。基性、超基性伟晶岩矿床。

变质伟晶岩矿床(花岗质伟晶岩矿床,混合岩化晚期阶段的产物)

伟晶岩,按传统理论系代表岩浆分异过程中的某一特定阶段的产物。这一概念一直沿用至今,并为不少地质工作者所接受。近年来,由于花岗岩化成矿理论的不起,关于伟晶岩的生成提出了完全不同概念。认为伟晶岩是通过花岗岩化作用形成的;是花岗岩化所形成的花岗岩中长石和石英物质特别富集的部分,因此对伟晶岩矿床的认识也存在着分歧,但是伟晶夺矿床在自然界产出所表现的许多重要特征,却是被公认的。

§2 伟晶岩矿床特征

伟晶岩矿床的基本特点可归纳为以下三方面:

一、成分特征

①化学成分:组成伟晶岩的元素,主要是一些与母岩相同亲氧的造岩元素:O、Si、Al、Na、K、Ca、Mg、Fe、Mn等。另外还有高度集中的稀有元素:Li、Be、Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th、TR、Cs等40余种元素。之所以说高度集中,大多数集中于稀有伟晶岩矿床中的稀有元素,仅占花岗岩体积的极小部分,其总量不超过成分之一;而伟晶岩矿床中这些衡有元素含量可

超过花岗岩母岩中的数十、数百乃至数百倍。如Li在花岗岩等酸性岩中为4×10-3%而在伟晶岩矿床中,它哲学家度可以富集达到1~2%,即大约增加了250~400倍;又如Be在酸性岩中的含量为×10-4%,但在工业伟晶岩中含量可达1%以上,即浓度富集达2,000倍左右。

②矿物成分:除了母岩中常见的造岩矿物,石英、长石类、云母类等外,还有许多一般花岗岩中没有的矿物。这些矿物的形成是由于稀散元素与挥发组分结合后具有足够大的蒸气压,使它们有可能在适当的有利部位极大程度地聚集起来。

Li矿物:锂云母、锂辉石、透锂长石、磷锂石、锂电气石。

铍矿物:绿柱石、硅铍石、硅铍钇矿

铌、钽矿物:锡钇铌矿、细晶石烧绿石、细晶石、烧绿石

铯矿物:铯榴石、铯绿柱石

钍矿物:方钍石、钍石

金属矿物:黑钨矿、锡石、磁铁矿、钛铁矿等

挥发份矿物:萤石、电气石、磷灰石、黄玉

二、结构构造

1、结构:

1)结晶粒状结构:以矿物自形程度好,晶粒巨大为特点,绿柱石重50T(我国新疆),黄玉重60公斤(乌拉尔)石英重40T,黑云母7平方米,白云母30平方米。

2)文象结构:主要由长石、石英共结生成的,但也有部分是石英交代长石(解理、双晶)而成

3)交代熔蚀结构:是这类矿床的矿石中常见的结构。

伟晶岩结构分:

①结晶粒状结构由岩浆结晶而成,按粒度大小以自形程度高,晶粒粗大为特点:

细粒结构(粒径数mm);中粒结构(1~5cm);粗粒结构(5~10cm);巨晶结构(>10cm)见上;文象结构:主要是岩浆共结的产物,由长石、石英共结生成。少部分由石英交代长石(井百、双晶面而成)。

②交代结构:交代形成的矿物由白云母、钠长石及稀有元素矿物组成,为后期热液交代作用的产物。

2、构造

在伟晶岩矿床中,由于矿物生成的先后关系不同,常形成最典型而常见的带状构造。

1)带状构造:指一个伟晶岩体(脉)。从脉的边部到脉体中心,无论矿物成分或岩石的结构构造,均呈有规律的变化。

一般情况下,一个发育比较完整的伟晶岩体,从外到内可以划分出以下四个带:

①边缘带:主要由继粒的长石和石英组成,成分相当于细晶岩,故又称细晶岩带,厚度一般仅几公分,形态不规则并不连续,与围岩界线清楚,其该带中最常见的少量共生矿物是电气石、磷灰石和石榴石。

②外侧带:位于边缘带内侧,矿物颗粒较粗,由文象结构和粗粒结构的长石,石英和云母组成。成分与花岗岩相似,厚度比边缘带大而稳定。带中常见绿柱石等伴生矿物。由于具有典型的文象结构、成分与花岗岩相似,又称为文象花岗岩带。

③中间带:位于外侧带和内核之间,由巨晶结构的长石和石英组成,另外常见矿物除长石、石英外,还常有:绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物。此带中的交代作用已较发育同时与交代作用有磁的稀有元素矿物也增多,成为矿化发育的地段。是伟晶岩矿床的主要部分。此带厚度较大,可几十cm~数十米。

此带内有时长石和石英集中的部位有所不同,又可进一步分成亚带,靠外侧带处先晶出的一般主要为长石,靠内核部分则常出现钾长石和石英,前者称中间外带,后者称中间内带。这

主要根据实验工作的需要。

④因位于伟晶岩体的中央,所以称为内核,矿物组成主要是颗粒精大的石英,其次还有长石、锂辉石等矿物。在内核的中心部位由于结晶的作用往往有空洞形成(晶洞)。内核的形态常不规则,核的大小常取决于伟晶岩体的大小和岩体膨胀部分的特征,同时也取决于岩体分异程度或构造明显程度。

2)晶洞构造:在内核的中心常发育有结晶作用形成的空洞即晶洞,其中发育有完整的晶簇,发育有压电石英和宝石类矿物。

在伟晶岩形成的整个过程,结晶首先从边缘开始,早期形成(边缘带),矿物颗粒细小,他形结构;随后形成(外侧带),矿物颗粒增大,以文象结构、自形-半自形结构为主。随着温度降低,矿物不断的晶出,矿物粒度愈来愈大,残余熔浆挥发分不断增多,到晚期形成则以交代结构最为特征。稀有元素化合物由于具较低浓度,因而不可能在早期阶段晶出,往往被挤向伟晶岩体的中部或顶部,在晚期阶段富集起来。

三、形态、产状

伟晶岩产出的形态多呈各种类型的脉状体,故又通称为伟晶岩脉。在岩石学中将伟晶岩划分为脉岩浆。另外常见的形态是囊状、透镜状、串珠状等。

1、形态控制因素

构造:压性裂隙中的伟晶岩脉,形态规则延伸较远,常作雁行状排列。张裂隙中的伟晶岩体,多呈透镜状,规模较小。

围岩:片麻岩、片岩中多呈板状,墙状,产于花岗岩类岩石中常呈脉状、珠状瘤状。

对成矿最有利的伟晶岩形态是纺缍状透镜体,因此形态表面积最小,与外界接触面积小,散热缓慢,有利于形成颗粒粗大的矿物及挥发份的聚集,使稀有元素富集成矿。

伟晶岩体的大小差别很大,厚度从几厘米到几十米,沿走向长几米~几百米甚至上千米,延深可达几百米。稀有元素矿物往往聚集中在厚大的伟晶岩中。

伟晶岩体除了形态、大小很大差别外,另外还有相当不同的产状。同时表现出不同的内部构造。

2、产状

陡立:内部构造表现为对称的带状构造,稀有元素和矿物主要分布于脉体的上部。

平缓:内部的带状构造不对称,稀有元素矿物主要分布于脉体的上盘。

根据研究和实际工作中的经验,对成矿最有利的产状,板状类伟晶岩为45°~90°,因为当岩脉倾角陡立时,有利于挥发分和易熔化合物向移动而集中,使得稀有元素成矿物质分异彻底而充分富集,形成富矿。而产状过于平缓的伟晶岩脉,由于挥发分和易溶化合物向上移动困难,不能进行彻底的分异作用,使得挥发分和成矿物质分散在岩脉的上盘,不利于矿质集中造成上述伟晶岩矿床特点的差异是和伟晶岩形成时的地质条件,物理化学条件分不开的。

§3 矿床形成条件

一、温度、压力(深度)

伟晶岩形成的温度范围变化很大,根据伟晶岩矿床的包裹体测温资料统计,绝大多数伟晶岩矿床形成的温度范围在700℃~150℃之间。边缘带的细晶岩形成于700℃~600℃,伟晶岩的主体部分形成于500℃~150℃,晶洞中的矿物形成于150℃±,,稀有元素矿物主要形成于500℃~200℃。在伟晶岩形成的整个过程中,从边缘到中心,矿物的形成温度是逐渐降低的。伟晶岩是在相当大的压力条件下形成的,即在地表下相当深的条件下形成的。一般认为形成于3~9公里(地表以下),有的则可能更深,这样的深度负荷压力可达200 。按施琼的实验资料,伟晶岩开始形成时的压力可达800~500MPa,结束时的压力降至200~100MPa。因为只有在相当大的压力下,挥发组份才能保留在岩浆中,形成伟晶岩。否则这些挥发组份在

高温下会发生沸腾,气化逸失,不利于伟晶岩形成。另外从实际地质情况也可推测伟晶岩形成的深度很大。

伟晶岩地区常是或曾经是强烈上升、剥蚀区;

不少伟晶岩分布于角闪岩相,甚至麻粒岩相中;

有关的花岗岩或混合岩都是深成相;

世界上伟晶岩形成时代多数比较古老(阿尔泰、古生界、内蒙、前€)

二、挥发性组分的作用

水、F、Cl、B、CO2、P等挥发性组分的存在和多少对形成伟晶岩矿床有十分重要的意义。1)挥发性组分能降低岩浆粘度和矿物结晶温度(含H2O1%能降低熔点30~50℃),延缓结晶温度,促使形成巨大的矿物晶体和良好的带状构造。

2)挥发性组分与稀有元素等结合形成易溶化合物,使这些成矿元素长时间保留的熔浆中,随着温度的下降和挥发性组分的增高,稀有元素在伟晶岩形成的作用的后期得到高高富集,并转入气水水溶液中对早结晶的矿物发生交代作用,从而形成丰富的稀有元素矿物。

三、岩浆岩条件

与伟晶岩矿床有成因关系的岩浆岩主要是花岗岩类岩石。花岗岩多呈岩基状产出。出露面积可达数百平方公里以上。一般,花岗岩体愈大,伟晶岩脉数量越多,规模越大。矿化越好。在花岗伟晶岩区内,常可见到不同类型的伟晶岩围绕花岗岩体至带状分布。从花岗岩到围岩方向:

①伟晶岩的类型愈来愈复杂,依次出现微斜长型伟晶岩→微斜长石钠长石型伟晶岩→钠长石型伟晶岩→钠长石锂辉石型伟晶岩→钠长石锂云母型伟晶岩。

②交代作用愈加强烈,其类型依次为白云母化→钠长石化→锂云母化。

③伟晶岩中稀有金属愈来愈富集元素依次为稀土→铌(Ta)→Be→Li,Li、R含稀土伟晶岩通常产于母岩体内,管Ta、Li、Rb、Ca的伟晶岩通常产于母岩体边缘或围岩中。

四、构造条件

伟晶岩矿床的分布明显受构造控制,主要分布在褶皱带,地台边缘的断裂事,以及不同构造单元的结合处。常形成断续延长数十~数百公里。宽几公里~十几公里的伟晶岩带。在这么长的伟晶岩带中,有些地方伟晶岩稀少。有的地方伟晶岩富集,伟晶岩成群出现的地方称之为伟晶岩矿田。伟晶岩矿田集中的地方常是一些次一级构造单元。背斜的轴部,地层接触带、断裂带等。更次一级的构造:裂隙、围岩片理等则控制伟晶岩脉的产出。

此外地质构造环境对伟晶岩的形态、分异程度。矿化富集程度都有一定影响。在相对稳定的构造环境中形成的伟晶岩形态简单,分带性较好,矿化也较富集,在不稳定构造环境中形成的伟晶岩,一般形态复杂,分带性差,很少富集稀有元素。

五、围岩条件

伟晶岩矿床往往产于区域变质作用比较复杂的地区,所以伟晶岩矿床的围岩往往是各种变质岩(片岩、片麻岩、混合岩)和花岗质岩石等。围岩的物理性质对伟晶岩矿床的形成和分布有一定影响,一般认为块状岩石,没有遭受片理化的岩石最有利于伟晶岩的形成,因这种围岩具有形成不同形状裂隙的性能,有利于形成透镜状,纺缍状的垂直的伟晶岩,如混合岩、花岗岩、石灰岩等。而在片理化后的岩石中则易于形成板状伟晶岩体。而大家已知道前透镜状、柱状形态的伟晶岩有利于稀有元素的富集,而板状伟晶岩体不利于这些成矿元素的富集。围岩的成分对伟晶岩中某些元素的分散和富集也有一定影响。围岩为角闪岩,黑云母片岩,基性岩等富含Mg的岩石时,由于Mg和Li的地球化学性质相似,易于发生类质同象置换,使部分锂分散到围岩中,而引起伟晶岩中锂的贫化。含钾高的围岩,往往导致铷等元素分散到围岩中去。

四川西部的伟晶岩矿区,锂辉石含量之多,可以与造岩矿物相比。

§4 矿床的形成作用及形态过程(成因)

一、争论的焦点

首先伟晶岩的成因问题,因为伟晶岩矿床的成因在某种程度上可说是伟晶岩的成因,很久以来就是地质学上一个有争论的问题。同时也是矿床学界中引起激烈争论的最主要问题之一,远的不说,单从费尔斯曼1940发表《伟晶岩》专著开始至今,讨论伟晶岩成因和有关形成作用的文献在200篇以上,争论的焦点在于:

1)有没有伟晶岩浆(残余岩浆)存在;

2)伟晶岩的形成方式主要是结晶作用,还是交代作用方式生成。

3)伟晶岩的形成是在封闭系统中还是开放系统中生成。

二、主要观点

这些争论至今仍存在,对伟晶岩的形成作用和成因仍有不同的认识,归纳起来:

1、岩浆结晶观点

以费尔斯曼(1940),P.尼格里为代表,认为在高温高压条件下,挥发份能无限溶解在岩浆中,高条件下,在岩浆结晶的末期,由于大量挥分集中,形成富含挥发份的伟晶岩浆(二元系:挥+解挥),伟晶岩就是这种伟晶岩浆侵入构造裂隙中,经岩浆结晶分异和热液交代两个阶段形成的。

假设条件:挥发组分,特别是水在高温、高压条件下无限熔解右熔浆中。

强调:①伟晶岩浆岩的存在(残余岩浆)。是岩浆结晶后残留下来的。

②整个形成过程是在一个相对封闭环境中完成的,包括岩浆结晶分异和热液交代两个阶段都是相对封闭的,物质均来自伟晶岩浆,交代作用反应了伟晶岩矿床成矿作用的一个转折点,引起交代作用的溶液主要来自伟晶岩本身,是伟晶岩熔体分异演化所残留下来的部分,表现为早期结晶出的矿物为后期矿物所交代。

评述:费尔斯曼的观点能比较好地解释以下特征的伟晶岩。

①伟晶岩与母岩或围岩存在清楚明显的界线,特别是远离母岩与围岩的完全不同的伟晶岩。说明其与围岩没有发生过明显的物质交换(封闭体系)。

②伟晶岩发育有良好的带状构造。因结晶作用形成的伟晶岩趋于具有分带(矿物)特征。交代作用的结果趋向于均一化。

③围岩蚀变范围极其有限的伟晶岩。

不足之处:①交代作用在伟晶岩形成后期相当强烈,不可能是在完全封闭。

②伟晶岩与花岗岩相距甚远(陕西、铯—钽伟晶岩相距十公里),研究表明花岗岩→5%残浆,一般不能产生如此大动力。

③这一观点的前题是假设条件,水在高T高压条件下可无限溶解于熔浆中。.戈兰松等人的实验研究,认为在高T、高压下,水在化岗岩熔融体中的溶解度是有限的(%)。这样一来,费尔斯曼等人的由伟晶岩浆或残余岩浆形成伟晶岩的观点就受到了冲击。一些根据,戈兰松等人的实验提出了第二种观点。

2、重结晶及热液交代观点

1947年,.查瓦里茨基提出了否认有伟晶岩岩浆存在的看法。认为所有伟晶岩是一种残余气态溶液作用于母岩而形成的。

残余气态溶液:

①任何一种岩浆冷凝后均能残留气体溶液

②富含挥发份,成矿元素,硅酸盐成分

③成分对母岩而言饱和(形成时),因而对母岩将不产生交代作用。

这种残余态溶液作用于母岩形成伟晶岩的整个过程可分两个阶段:

中国地质大学2005-2018年博士入学考试矿床学真题

2018年真题(5题全答,每题20分) 1、岩浆矿床控制因素及如何评价含矿性? 2、夕卡岩成矿作用及如何寻找夕卡岩矿床? 3、矿床成因研究内容,研究方法及步骤? 4、金矿、铅锌矿、铜矿成因类型及特点(论述1种矿产)? 5、沉积矿床的特点及沉积建造如何控制成矿? 2017年真题(5选4,每题25分) 1、举例说明我国超大型钨矿、铜矿、稀土矿、锑矿、铅锌矿的成因类型及其成矿特点? 2、举例论述两种我国主要的铁矿床成矿特征? 3、论述斑岩钼矿的成矿特征及成因? 4、矿产勘查学近年来有哪些新的研究成果? 5、矿床学研究方法和步骤? 2016年真题(5选4,每题25分) 1、伟晶岩矿床的特点及其形成条件; 2、请论述以下蚀变的含义,形成条件、特征及其可能相关矿种: 矽卡岩化、黄铁绢英岩化、重晶石化、钠长石化、冰长石化; 3、请论述造山型矿床的特点及其成矿成因; 4、沉积铁、锰、铝矿床的特点及其形成机理; 5、请论述矿化阶段、矿物生成顺序和矿物世代的鉴别标志,并以你熟悉的矿床为例,介绍如何编制矿物生成顺序表。

2015年真题(5选4,每题25分) 1、岩浆矿床的形成条件与成矿作用 2、铜矿床的工业类型的地质特征,举1~2个实例 3、举例说明金属硫化物矿床的表生变化与次生富集作用 4、VMS与SEDEX的主要区别 5、下列矿物在偏光显微镜下鉴别特征 黄铁矿、闪锌矿、毒砂、辉锑矿、雌黄、雄黄 2014年真题(6选5,每题20分) 1、举例说明地质异常在找矿评价中的作用 2、简述矿床学的主要研究内容和方法 3、结合实际分析成矿系列及其在找矿中的应用 4、简述铁矿床的主要类型和特点 5、根据我国的矿产资源特点谈谈我国矿业发展的思路 6、简述经过我国境内的世界三大成矿带特点 2012年真题(6选5,每题20分) 1、热液矿床的成矿物质沉淀机制 2、岩浆结晶分异作用、岩浆熔离作用、岩浆爆发作用,各自形成矿产种类 3、MVT特征、成因、意义 4、残余型矿床特征、成因、意义 5、BIF特征、成因、意义 6、以自己熟悉矿床类型,举例说明对热液矿床地质特征及物理化学

现代矿床学的研究进展与思考

现代矿床学的研究进展与思考 摘要:文章简要回顾近年来矿床学取得的重要进展,讨论了矿床学的理论和应用的研究进展及其发展趋势。分析讨论了不同领域在矿床学方面的应用以及对将来矿床学发展的思考。 关键词:矿床学进展思考 1.引言: 科学研究的目的在于认识新事物~发现新事物和探索事物的规律并以其创新成果为社会发展和人类进步服务。矿床学是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的科学, 是在开发和利用矿产资源的推动下逐步发展起来的。进入21世纪以后,发现新矿床的难度不断加大,矿产资源持续供应问题突现。因此,为了在找矿工作中获得重要进展,加强矿床学的研究就显得尤为重要。 2.矿床学的发展概况 人类很早就已开发和利用天然矿物资源,矿产资源已成为人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着生产力的发展和人类社会生活水平的不断提高,人们对矿产开发的规模也在不断扩大,对矿产利用的程度也不断地提高,利用矿产资源的种类也逐渐增多。人类在开采天然矿物原料过程中积累了有关矿产分布和性状的经验,矿床学就是在不断积累和总结相关经验的基础上逐步发展起来的。 2.1矿床学研究历史回顾 矿床学的发展是鉴于一些基础地质理论与一些重要的实践发现的基础上,并在此基础上,进行系统地球化学理论研究。 第一阶段:萌芽和初步发展阶段,十六世纪中叶至十七世纪,进行初步的归纳和总结,早期成矿理论的提出。例如:阿格里科拉(1546)提出:矿脉中的物质来源于地壳,地表水下渗透到地下深处变热火,萃取成矿物质,运移到岩石裂隙结晶沉淀形成; 笛卡儿(1644)认为:矿床是来源于地球深处的金属物质,成溶液和升华物,上升已经冷凝的地壳裂隙中沉淀而形的。 第二阶段:成矿理论研究起步阶段,十八世纪至十九世纪初,英国赫屯(1788)矿床是火成物质充填在已经冷凝的地壳裂隙中形成《地球理论》,1788; 第三阶段:矿床学理论的提出发展阶段(十九世纪中叶至二十世纪初),矿床学从矿物学中独立出来成为一门新颖而独立的学科。法国的戴白芒(1847)、美国的万海慈(1901)提出成矿物质可能是多来源; 林格伦等论著提出金属矿床都与岩浆热液有关—“岩浆热液成矿论”占主导地位; 第四阶段:快速发展阶段(二十世纪-现今),理论研究和实践找矿成果显著,区域成矿学得到了发展。 1. 地槽 (J.D dana,1847,1873;James Holl,1890)-地台 (Stille H, 1921)说论与成矿

2021年中国地质大学博士入学考试矿床学真题

真题(5题全答,每题20分) 1、岩浆矿床控制因素及如何评价含矿性? 2、夕卡岩成矿作用及如何寻找夕卡岩矿床? 3、矿床成因研究内容,研究办法及环节? 4、金矿、铅锌矿、铜矿成因类型及特点(阐述1种矿产)? 5、沉积矿床特点及沉积建造如何控制成矿? 真题(5选4,每题25分) 1、举例阐明国内超大型钨矿、铜矿、稀土矿、锑矿、铅锌矿成因类型及其成矿特点? 2、举例阐述两种国内重要铁矿床成矿特性? 3、阐述斑岩钼矿成矿特性及成因? 4、矿产勘查学近年来有哪些新研究成果? 5、矿床学研究办法和环节? 真题(5选4,每题25分) 1、伟晶岩矿床特点及其形成条件; 2、请阐述如下蚀变含义,形成条件、特性及其也许有关矿种: 矽卡岩化、黄铁绢英岩化、重晶石化、钠长石化、冰长石化; 3、请阐述造山型矿床特点及其成矿成因; 4、沉积铁、锰、铝矿床特点及其形成机理; 5、请阐述矿化阶段、矿物生成顺序和矿物世代鉴别标志,并以你熟悉矿床为例,简介如何编制矿物生成顺序表。

真题(5选4,每题25分) 1、岩浆矿床形成条件与成矿作用 2、铜矿床工业类型地质特性,举1~2个实例 3、举例阐明金属硫化物矿床表生变化与次生富集作用 4、VMS与SEDEX重要区别 5、下列矿物在偏光显微镜下鉴别特性 黄铁矿、闪锌矿、毒砂、辉锑矿、雌黄、雄黄 真题(6选5,每题20分) 1、举例阐明地质异常在找矿评价中作用 2、简述矿床学重要研究内容和办法 3、结合实际分析成矿系列及其在找矿中应用 4、简述铁矿床重要类型和特点 5、依照国内矿产资源特点谈谈国内矿业发展思路 6、简述通过国内境内世界三大成矿带特点 真题(6选5,每题20分) 1、热液矿床成矿物质沉淀机制 2、岩浆结晶分异作用、岩浆熔离作用、岩浆爆发作用,各自形成矿产种类 3、MVT特性、成因、意义 4、残存型矿床特性、成因、意义 5、BIF特性、成因、意义 6、以自己熟悉矿床类型,举例阐明对热液矿床地质特性及物理化学

国内外矿物岩石矿床学教材点评分析

矿物学相关教材点评分析 赵明教授 1、外国教材《Ionic Compounds : Applications of Chemistry to Mineralogy》 Applications of Chemistry to Mineralogy 中译名:离子化合物:矿物应用化学 作者:Claude H.Yoder 出版单位:A John Wiley & Sons, Inc. 出版时间:2006年 ISBN-13: 978-0-471-74046-9(pbk.) ISBN-10: 0-471-74046-2(pbk.) 这 本书是为想要较好地理解化学和矿物学的概念的读者编写的,作者 编写此书的目的是希望这本书帮助学地质的人理解化学。本书论述 了矿物的结构和键的基本原理,着重讨论了晶体的结构与晶体的对称和物理性质之间的关系,描述了NaCl、闪锌矿、黄铁矿、方解石萤石、金红石等十多种矿物的结构,分析了影响矿物晶体对称的因素,论述了矿物形态和颜色的成因。此书对那些从事矿物学工作的人来说具有一定的意义。本书要求读者必须具备高中以上的化学和矿物学的知识水平。它主要适合于想要深层次钻研矿物学知识的人使用,同时,也适用于矿物收藏家,因这些收藏家想要更多地了解所收藏的矿物的化学和结晶学的性质。 全书共8章,附录7个,共187页。各章内容如下: 1.键和成分 2.离子化合物的结构:紧密堆积 3.晶体对称

4.简单紧密堆积化合物的结构 5.影响单位晶胞对称的因素 6.物理性质:形态 7.物理性质:颜色 8.化学性质 本书编写风格独特,以提问和回答问题的活跃方式贯穿全书每个章节,让读者沉思之后,得到结果。此方式,既能增强读者兴趣,又能提高他们对材料的理解,避免了枯糙乏味,达到了深入浅出的效果。书中附有精美的矿物彩图,附录中附有周期表、离子、电子等各类化学数据、晶体对称分类,以及参考书目和相关的研究期刊等内容。读者在使用了此书后将会大有收获的。 为诠释本书,作者还专门编写了非常行之有效的计算机软件程序Crystal-Maker3,并发至网上(网址https://www.docsj.com/doc/ea12973264.html,.),软件Kristall2000程序可用来绘制晶体形状图。 本书作者Claude H. Yoder是Franklin & Marshall 学院的化学教授。他获得了许多国家的奖励和研究上的认同,共发表学术论文100多篇。 2、评介《Minerals of Nevada》 英文名:Minerals of Nevada 中译名:内华达州的矿物 作者:Stephen B.Castor Gregory C. Ferdock 出版单位:University of Nevada 出版时间:2004年 ISBN:0-87417-540-2

中国地质大学硕士生入学考试初试科目及参考书目

中国地质大学硕士生入学考试初试科目及参考书目 199 MBA联考综合能力:2008年工商管理硕士联考大纲,机械工业出版社,2008 211英语:新视野大学英语读写教程(1-3),郑树棠,外语教学与研究出版社 212俄语:走向俄罗斯,王四海,中国广播电视出版社,2003 213日语:新编日语(1-4),周平,上海外语教育出版社,2000 214德语:大学德语(1-2),张书良,高等教育出版社,2001,修订版 215法语:公共法语(上、下),吴贤良、王美华,上海外语教育出版社,1997,修订版 299 MBA联考英语:在职攻读硕士学位全国联考英语考试大纲,科学技术文献出版社,2005 610 高等数学:高等数学、线性代数,同济大学应用数学系主编,高等教育出版社 611自然地理学:自然地理学,伍光和等,高等教育出版社,2000,第三版 614普通地质学:普通地质学简明教程,杨伦等,中国地质大学出版社,1998 619土地资源学:土地资源学,王秋兵等,中国农业出版社,2003 622工艺美术史:中国工艺美术史,姜松荣,湖南美术出版社,2004 623工业设计史:工业设计史,何人可,北京理工大学出版社,2005 世界工业设计史,陈鸿俊,湖南美术出版社,2002 626综合知识:行政法与行政诉讼法(面向21世纪课程教材),姜明安主编,高等教育出版社,2005 民法(面向21世纪课程教材),魏振瀛主编,北京大学出版社,2005 经济法基础理论,漆多俊主编,武汉大学出版社,2005 630社会学理论与方法:社会学导论,风笑天,华中科技大学出版社,1997,各版均可 631公共政策:公共政策,严强、王强,南京大学出版社,2002,第一版 632综合英语:新编英语教程(5-7),李观仪,上海外语教育出版社,2003,修订版 633俄语综合:大学俄语(东方5—6),北京外国语大学、莫斯科普希金俄语学院,外语教学与研究出版社,1998,第一版 634数学分析:数学分析讲义(上、下册),刘玉琏,高等教育出版社,2003,第四版 635教育学:教育学基础,全国十二所重点师范大学联合编写,教育科学出版社,2002 636海洋科学导论:海洋科学导论,冯士笮、李凤岐等,高等教育出版社,1999 637普通物理:大学物理,张三慧主编,清华大学出版社,2000,第二版 638哲学基础:辩证唯物主义和历史唯物主义原理,李秀林等主编,李淮春等修订,中国人民大学出版社, 2004,第五版 639专业综合(含民法学、西方法律思想史): 民法学:民法(面向21世纪课程教材),魏振瀛,北京大学出版社,2005 西方法律思想史:西方法律思想史(21世纪法学规划教材),严存生,法律出版社,2004 640马克思主义基本原理:马克思主义基本原理概论,陶德麟、石云霞主编,武汉大学出版社, 2006 641体育学专业基础综合:体育概论,体育院校通用教材,人民体育出版社,2005 运动生理学,体育院校通用教材,人民体育出版社,2002 教育学,王道俊、王汉澜,人民教育出版社,1999 642传播学理论与方法:传播学教程,郭庆光,中国人民大学出版社,1999,第一版 643艺术学基础理论:艺术概论,王宏建,文化艺术出版社,2000 美学原理,王旭晓,上海人民出版社,2001 645生物化学:生物化学,王镜岩,高等教育出版社, 2002,第三版 646材料晶体学:结晶学及矿物学,赵珊茸等,高等教育出版社,2002 647无机化学:无机化学,大连理工大学无机化学教研室, 高等教育出版社,2006,第五版

矿床学期末考试题目期末复习资料

矿产:产在地壳中的由地质作用形成的有用物质资源。 矿床:地壳中矿产的富集产地,是矿化集中区的最小单位。 矿源岩:初步富集某种或某些成矿元素,并为后期热液成矿提供主要成矿物质的岩石。 若为地层则称为矿源层。 矿体:由地质作用形成的,通常由脉石和矿石组成,具确切的形态、边界和规模的地质体。 矿体的产状:矿体产出的空间位置和地质条件;包括:1,矿体的空间位置,2,矿体的 埋藏情况,3,矿体与围岩层理、片理的关系,4,矿体与岩浆岩的空间关系,5,与控矿构造的空间关系。 矿石:矿体中所含有用物质达到工业要求的集合体。 矿石矿物:矿石中可以被利用的矿物,及有用矿物。 脉石:矿体中不能被利用的那部分物质。 夹石:矿体中不符合工业要求的岩石。 矿石的结构:矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互关系等所显示的形态特征。矿石的构造:矿物集合体的形态相对大小及其空间相互关系等所反映的形态特征。 海绵陨铁结构:他形金属矿物(集合体)产在自形半自形的硅酸盐矿物晶隙之间。是岩 浆分异过程中,金属矿物晚于硅酸盐矿物晶出的一种典型结构。 工业品位:当前能供货开采的矿体或矿段的最低平均品位。 矿石的品级:指在一个工业类型的矿石中,根据矿石的有用组分、有害组分,物理性能、质量的差异以及不同用途的要求等,对矿石(矿物)所划分的不同等级。 成矿期:指在一个具有相同成岩成矿动力学背景和物理化学条件的较长地质作用中,形 成矿床的成矿作用过程。 成矿阶段:在成矿期内一个较短的成矿作用过程,表示一组或一组以上的矿物在相同或 相似的地质和物理化学条件下形成的过程。 矿物的生成顺序:在同一成矿阶段中不同矿物结晶的先后顺序。 同生矿床:矿体与围岩在同一地质作用(成岩成矿作用)过程中,同时或近于同时形成 的矿床. 后生矿床:矿体与围岩分别由不同的地质作用形成,矿体的形成明显晚于围岩的一类矿床。 叠生矿床:由两次或两次以上成矿作用形成的矿床。 内生矿床:由内力地质作用在地下深处形成的矿床。 外生矿床:由外力地质作用在地表或近地表形成的矿床。 矿床成因类型:按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型。

矿床学 重点内容(1-11章)

第一章重点内容 1、什么是矿产? 指自然界产出的,由地质作用形成的有用矿物资源。具体而言,是指天然赋存于地壳内部或地表,由地质作用形成的,呈固态、液态、气态的具有经济价值或潜在经济价值的物质。 2、矿产资源有哪些显著特点? (1)矿产资源的不可再生性;(2)矿产资源分布的空间不均衡性;(3)矿产资源概念的可变性;(4)矿产资源赋存状态的复杂多变性;(5)矿产资源具有多组分共生的特点; 3、按照可提炼的金属及其特性,金属矿产可分为哪些亚类? 可分为:黑色金属、有色金属、轻金属、贵金属、稀有、稀土金属、分散元素和放射性元素金属矿产。 4、黑色金属、有色金属、轻金属和贵金属矿产具体包括哪些矿产? 黑色金属矿产有:铁、锰、铬、钛、钒; 有色金属矿产有:铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、钼、铋、汞、锑; 贵金属矿产有:金、银、铂族元素; 5我国矿产资源中严重短缺的矿种有? 铬、铂、钴、钾盐、金刚石等。 6、我国矿产资源的总体形势是: (1)矿产资源齐全,但人均占有量偏低;(2)在具有一些优势矿种的同时,尚有一些急需短缺矿种;(3)多数矿种以中、小型矿床为主,缺少大型、超大型矿床;(4)多数矿种的贫矿多,富矿少;(5)伴生矿多,单一矿种少,综合利用程度低,浪费严重;(6)矿产的地域分布极不均衡。 7、矿床学的研究任务是什么? 第一、正确认识各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程,查明矿床的成因。 第二、查明矿床在时间上和空间上的演化特征,认识矿床在地壳中的分布规律,预测在何种地质环境中,可以期望找到何种矿产和矿床类型。 8、矿床学主要研究哪些具体内容? (1)研究矿石的物质成分、结构构造及其在矿体中的分布和变化,了解矿石的形成条件,确定矿产的质量和加工工艺性能。(2)研究矿体的形状、大小、产状及其与围岩的关系,查明矿床的规模、产出位臵和开采条件。(3)研究矿床与地层、构造、岩石及岩浆活动、沉积作用、变质作用、生物活动、气候、地貌等因素的关系,查明它们对成矿的控制作用。(4)

矿床学试题分析

矿床学试题分析

矿床学试题分析 1、矿床: 2、矿石 3、矿源岩 4、脉石矿物 5、工业品位 6、岩浆矿床 7、矿石矿物 8、边界品位 9、矿体 10、正岩浆矿床 1、我国的矿产资源特点是什么? 2、什么叫成矿作用? 3、什么叫岩浆熔离矿床? 4、什么叫玢岩型矿床? 5、简述金伯利岩 6、什么叫卡林型金矿? 7、简答矿床的成因分类。 1、论述矽卡岩矿床的主要特点和形成条件 2、斑岩型矿床的地质特征是什么? 3、论述风化矿床的一般特征 4、论述矿石的结构、构造 1.矿床:是矿产在地壳中的集中地,指存在于地壳中的、由地质作用形成的、其所含有用矿物集合体的质和量都能到达当前工业经济技术指标要求,能被开采利用的地质体。矿床由矿体和围岩两部分组成。 2、矿石:从矿体中开采出来的,所含有用物质(元素、化合物、矿物)达到工业要求的矿物集合体。(为一种岩石,矿石为物质概念,是不可数名词,不能论个) 3、矿源岩:初步富集某种或某些成矿元素,并为后期热液成矿提供主要成矿物质的岩石。如果具有这种功能的岩石是地层,这套地层就叫矿源层。 4、脉石矿物:指那些虽与矿石矿物相伴,但不能被利用或在当前技术经济条件下暂时不能被利用的矿物。 5、工业品位:指在当前经济技术条件下,能够供工业开采和利用的矿体、矿

段的最低平均品位。 6、矿石矿物:矿石中可供利用的矿物,系指可以被利用的金属或非金属矿物。 7、边界品位:区分矿石与岩石的有用组分的最低要求。边界品位是对单个样品而言。 8、矿体:通常情况下由矿石和脉石组成(有些矿体全部由矿石组成),具有确切的形态、边界和规模的地质体。是矿床中可供开采的对象。 9、正岩浆矿床:在岩浆条件下直接形成的矿床。它们一般位于岩浆母岩体内,有时可进入围岩矿体的矿物成分与母岩区别不大,只是有用矿物的含量有所差异,即矿体所含有用矿物达到了工业上能利用的程度。(百度) 9、岩浆矿床是指岩浆生成、运移和就位过程中,成矿物质通过分异、聚集并在岩浆结晶阶段形成的矿床。 一、我国矿产资源的特点(来源课件) 1、矿产资源总量丰富,人均资源相对不足 2、优劣质矿并存,品位贫富不均,贫矿多,富矿少 3、共生、伴生矿多,单矿种矿床少 4、中小型矿床多,大型—超大型矿床少 5、紧缺矿种的资源形势十分严峻 二、什么叫成矿作用? 成矿作用是指在地球演化过程中、分散在地壳或上地幔中的化学元素,在一定的地质环境中相对集中而形成矿床的作用。 成矿作用是地质作用的一部分,按作用的性质和能量来源可以分为:内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用,相应形成内生矿床、外生矿床和变质矿床。 1.内生成矿作用 主要指由地球内部热能导致矿床形成的各种地质作用。 除与到达地表的火山活动有关的成矿作用外,内生成矿作用均是在地壳内部较高的温度、压力及不同地质构造条件下形成的。 内生成矿作用包括岩浆成矿作用和热液成矿作用两大类。 2.外生成矿作用 指发生于地壳表层,主要在太阳能的影响下,在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的相互作用过程中导致矿床形成的各种作用。 外生成矿作用进一步分为风化成矿作用和沉积成矿作用两大类。

普通地质学简明教程(中国地质大学版)

地质学是以地球为研究对象的一门自然科学。它的研究内容包括地球的物质组成、构造及其演化历史。当前,它的研究重点是地球的固体表层地壳或岩石圈。人类对地球矿产资源的需求和对其奥秘的探究是促使地质学形成和发展的原因。历史比较法的基本思想是“将今论古”。 地质学研究对象地球的特点:时间漫长、空间宏大、地质过程的复杂性。 地球的外部圈层是指地球的大气圈、水圈和生物圈。 大气环流:(分布于对流层中)是由于不同纬度的地面和不同高度的大气空间因接受太阳辐射的差异而形成的一种全球范围的大规模大气对流综合现象。 气候带:根据气候要素的纬向分布特性而划分的带状气候区(太阳辐射是气候带形成的基本因素)。 大陆边缘:是指大陆与大洋盆地之间的地带(包括大陆架、大陆坡和大陆基)。大陆架:是海与陆地接壤的浅海平台。 大陆坡:是大陆架外缘、坡度明显转折变陡的地带。 大陆基:是大陆坡与大洋盆地之间的缓倾斜地带。 大洋中脊:是指最主要的一条呈线状延伸于大洋盆地,地震、火山活动强烈的海岭。 重力:是指地球质量对物体产生的引力和该物体随着地球自转而引起的慢性离心力的合力。 布格重力异常:是指经布格校正后的重力值与正常值之差。 地磁异常:实际上测得的地球磁场强度和理论磁场强度是有区别的,这种区别称地磁异常。 地热流:是指单位时间内通过地球表面单位面积所散失的热流量。 地热增温率(地温梯度):是指沿等温面的法线朝地球中心方向上单位距离内温度所增加的数值。 纵波(p波):质点振动方向与地震波方向一致的波。 横波(s波):质点振动方向与地震波方向垂直的波。 岩石圈:是指软流圈之上的固体地球部分。 地壳:是岩石圈上部次级圈层。 软流圈(低速带):是指地下60~250km之间地震波速度减低的地带。

矿床学课后习题 by ma

第一章: ●简述我国矿产资源的主要特点 1.矿产比较齐全:已发现160多种,但人均很低; 2.有的很丰富、有的十分紧缺 3.富矿少,贫矿多 4.伴生矿多,选矿难 5.矿产分布很不平衡 ●什么是最低工业品位? 什么是浓度克拉克值和浓度系数 品位: 矿石中有用组分的含量称为品位。 边界品位: 用来划分矿体与非矿体的最低品位. 边界品位值随着科学技术的发展以及人类对矿产品不断的追求而不断变化。 (最低)工业品位: 是指在当前科学技术及经济条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量,被设计和开采。 浓度克拉克值: 指某一地质体中元素的平均含量与克拉克值的比值。反映了元素在地质体中的富集程度。 浓度系数: 指某元素矿床工业品位与其在地壳中平均含量的比值。 ●什么是叠生矿床? 试举例说明之. 叠生矿床:指先期形成同生矿床之后,又叠加了晚期的后期矿床 广西大厂超大型锡多金属矿床成因就是叠生矿床 ●什么是脉石矿物? 什么是矿石矿物? 试举例说明. 矿石: 指从矿床中开采出来的,能从中提出有用组份(元素、化合物或矿物)的矿物或矿物集合体, 由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。 矿石矿物: 是指可被利用的金属和非金属矿物,也称有用矿物,如红宝石矿床中的刚玉; 脉石矿物: 是指不能被利用的矿物,也称无用矿物,如红宝石矿床中的石英、云母等。 ●从矿床学的角度看, 贵金属元素主要包括哪些元素? 贵金属:金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等。 第二章: ●岩浆矿床有哪些主要的地质地球化学特征? 1.成矿作用和成岩作用基本同时进行; 2.矿体主要产于岩浆岩母岩内; 3.浸染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系;贯入式矿体与母岩的界线清楚; 4.矿石的矿物组成与母岩基本相同; 5.成矿温度一般较高(1200 - 1500 ℃) ;深度或压力变化大; 6.围岩蚀变不发育; 7.具有重要理论意义和经济价值: 8.形成绝大多数Cr、Ni、Pt族(PGE)、金刚石矿床; 9.大部分V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta、REE和P等矿床; ●什么是岩浆熔离作用?这种作用可形成哪些矿床类型? 岩浆熔离作用: 又称液态分离作用,是指较高温度下一种均匀的岩浆熔融体在温度和压力下降时,分离成两种或两种以上(如硅酸盐熔体和硫化物熔体等)不混熔的熔融体的作用。由此作用形成的矿床称为岩浆熔离矿床。如Cu(Ni)硫化物矿床,部分PGE矿床 ●什么是海绵陨铁结构?矿石中出现这种结构说明什么问题? 海绵陨铁结构是指在橄榄石或辉石颗粒的间隙中充填着磁铁矿等金属矿物。说明矿石形

矿床学复习资料

矿床学复习资料

一、基本概念 矿石矿物(有用矿物):矿石中可供利用的矿物。脉石矿物(无用矿物):与矿石矿物相伴,但不能利用或在当前技术经济条件下暂时不能被利用的矿物。 夹石与脉石 夹石:矿体中未达到工业要求而不被利用的矿物集合体。 脉石:一般将矿床中与矿石相伴生的无用固体物质。 共生组分与伴生组分 共生组分: 与主要组分在成因上相关,空间上并存,品位上达标,不可单独处理的部分,在一定经济技术条件下,其工业价值小于主要有用组分 伴生组分: 指矿石中虽与主要组分相伴,但不具有独立工业价值的元素、化合物和矿物,其存在与否和含量的多寡影响矿石的质量 矿石品位:指矿石中有用组分的含量。 边界品位与工业品位 边界品位:指在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位。 工业品位:指在当前经济技术条件下能开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。 矿石品级:指矿石的质量分级。 矿床、矿田、矿带、成矿区 矿床:指存在于地壳中的、由地质作用形成的、其所含有用矿物集合体的质和量都能到达当前工业经济技术指标要求,能被开采利用的地质体。 同生矿床 矿体与围岩在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的矿床。 后生矿床: 矿体与围岩分别在不同地质作用过程中形成,矿体的形成明显是晚于围岩的矿床。

岩矿床。 风化矿床:经风化作用使有用组分在风化壳中及其附近富集形成的矿床。 沉积矿床:指岩石及矿石的风化产物、火山喷发产物、生物机体及残骸经介质搬运和沉积分异作用及成岩作用使有用组分富集而形成的矿床。变质矿床 变质矿床:指早期形成的岩矿石经变质作用改变其原来的形状、组构和组份,使原来的物质组份发生强烈改造或活化转移、富集形成的矿床。 变成矿床:即变质生成矿床的简称。变成矿床是指原来的岩石受变质作用形成矿床或原来的矿床经变质作用形成具另一种工艺技术特性的矿床。 受变质矿床:指原先形成的矿床经变质作用使原先的矿体形态、矿石组构、组份发生不同程度的变化,但未改变其工艺技术特性的一类矿床。 BIF:条带状铁建造,产于前寒武纪地盾区和地台区的沉积变质铁矿,此类矿床在世界铁矿床中是最重要的,分布十分广泛,有不少大型、特大型矿床 叠成成矿作用: 在矿床的狭小范围内不同时期的矿物组合互相叠覆套合的现象。早期的矿床形成后,又经受了后来地质成矿作用的叠加。 再造成矿作用: 层控矿床: 在一定区域范围内,产于一个或几个特定的地层单元内的矿床,它们常与一定的沉积、火山-沉积岩类相组合,明显受其层位、岩性和岩相控制。有的层控矿床的可局部交切围岩层理。 再造成矿作用

论述矽卡岩型矿床

论述矽卡岩型矿床 资源一班 20114495 摘要:矽卡岩型矿床在地质找矿过程以及工业生产中具有十分重要的意义,本文论述了矽卡岩型矿床的概念与特征,阐述了矽卡岩型矿床的形成条件、成矿作用和成矿过程等,并按矿种分类,简要例举了矽卡岩型Fe、Cu、W、Mo、Pb、Zn等矿床的地质特征及典型矿例。 关键词:矽卡岩、分带性、接触渗滤交代作用、接触扩散交代作用 前文:中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用形成的热液矿床称为接触交代矿床。在接触交代矿床中一般都有矽卡岩矿物组合,而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切关系。因此这类矿床又称为矽卡岩型矿床。矽卡岩是一套蚀变岩组合、具有粗粒结构、主要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石,按成分可把矽卡岩分成钙矽卡岩和镁矽卡岩两类:钙矽卡岩是指热液在接触带交代石灰岩时主要形成石榴子石(钙铝榴石—钙铁榴石)、辉石(主要为透辉石—钙铁辉石),有时还有相当数量的符山石、硅灰石、方柱石以及透闪石、阳起石、绿帘石等。钙矽卡岩是最常见的一类矽卡岩。镁矽卡岩是指热液在接触带交代白云质灰岩或白云岩时,由于白云质岩石中不仅含CaO,而且还富含MgO,因此常形成镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅镁石以及金云母、蛇纹石等矿物。镁矽卡岩。 正文:一、矽卡岩型矿床的特征: 1、矿体的产状、形态与规模 矿体多分布于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带中,一般不超出热变质晕的范围,并多产于外接触带上,一般距接触面100~200m范围内,少数产于内接触带。 由于矿床的形成明显地受岩浆分异冷凝、围岩性质、接触带构造以及交代作用强度的影响,故矿体的产状、形态均比较复杂,矿体连续性也差。常呈似层状、透镜状、巢状、柱状、脉装、复杂树枝状以及各种不规则形状。规模大小不一,有直径数米的小矿体,也有长数千米、延深达千米以上的巨大矿体。一般为中等规模,厚10~30m,沿走向长200~500m。除有的钨、钼、锡、铁、铜等类矿床可达大型外,多数矿床为中小型。 2、矿石特征 矿石物质成分复杂,金属矿物以氧化物硫化物为主,如磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂等;硼及铍矿物次之,如硼镁铁矿、硼镁石、硅钙硼石、日光榴石、香花石、硅铍石等。非金属矿物主要为矽卡岩矿物,如钙铝-钙铁石榴石系列、钙铁辉石及透辉石系列以及其他Ca、Mg、Fe、Al的硅酸盐矿物,如镁橄榄石、硅镁石、符山石,方柱石等。 由于矿物成分复杂,形成的温度范围也广,所以矿石的结构构造也多种多样,有块状构造、浸染状构造、条带状构造、晶洞构造。又由于成矿温度较高,有挥发性组分的参与,因而矿石一般多为粗粒结构和各种交代结构等。 3、矿床的分带性 矽卡岩型矿床常具分带性尤其是矽卡岩的种类繁多,往往呈不同的矿物组合产出,在空间上常具带状分布,特别是在侵入接触带附近,这种分带现象尤为明显。按出露位置,矿床可分为内带和外带两个带:内带为交代岩浆岩形成的矽卡岩带,外带是指交代碳酸盐等围岩形成的矽卡岩带。内带主要由较高温矿物组成,如石榴子石、辉石等,次要矿物有符山石、方柱石等,外带主要由高温-中温矿物组成,如石榴子石、辉石、角闪石绿泥石、绿帘石、阳起石等,次要矿物有硅钙硼石等。距离接触带较远的围岩中,温度降低,广泛发育有石英、

最新《矿床学》期末考试试卷(B卷)

《矿床学》期末考试试卷(B卷) 一、基本概念与名词解释(30分,每小题3分) 1、成矿作用6、海绵陨铁结构 2、矿体与矿床7、同生矿床 3、矿石的品位与品级8、风化矿床 4、交代作用9、矽卡岩矿床 5、同化作用10、矿石矿物与脉石矿物 二、填空题(30分,每空1分) 可燃有机矿床主要包括:、、和。 金属硫化物矿床易发生表生变化,发育完好的金属硫化物矿床的垂直表生分带,自上而下可分为:带、带、带。 岩浆矿床根据其形成作用可分为、和三大类。 伟晶岩矿床通常会发育带状构造,从伟晶岩体的边缘到中心,一般可分为①由细粒长石和石英组成的;②粗粒或文象结构由长石、钾微斜长石、石英、云母构成的; ③成分复杂的(矿床的主要部分)和④石英、石英-长石或石英-锂辉石构成的。矽卡岩矿床的形成过程可分为和两个成矿期,进一步可分为五个成矿阶段包括:①早期矽卡岩阶段即;②晚期矽卡岩阶段即; ③;④早期硫化物阶段即;⑤晚期硫化物阶段即。金刚石的母岩主要有和。 气水热液矿床的成矿方式主要有和两种。 世界上三个著名的斑岩铜矿成矿带为:、和。 根据含矿原岩建造在变质过程中的变化情况,变质矿床可以分为两类:铁锰等变质矿床为矿床;而石墨矿床则属于矿床。 三、论述题(40分) 中国金属矿产资源的基本特点?(10分) 热液矿床的主要特征? (15分) 沉积矿床形成的地质条件? (15分) 一、基本概念与名词解释(30分,每小题3分) 1、成矿作用:是指在地球的演化过程中,使分散在地壳和上地幔中的成矿元素,在一

定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。它是地质作用的一部分。所以成矿作用与地质作用一样,按作用的性质和能量来源,可以划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用。 2、矿体与矿床:矿体是指在一定地质条件下形成的具有一定形态和产状的,含有在现在技术经济条件下可以开采利用的有用矿物的一个连续的地质体,矿体是矿床的基本组成部分。矿床:矿床是地壳中某些有用矿物的集中产地,一个矿床可以是由单个矿体组成也可以是由二个或多个矿体组成。 3、矿石的品位与品级:矿石的品位是指矿石中有用矿物或元素的含量,可以元素%、矿物%、化合物%或者g/T,mg/T,g/m3等多种表示方法。矿石品位的要求,是随着选矿和工艺技术的发展而变化的。矿石的品级(或称技术品级):是指根据矿石的品位及有益和有害组份的含量确定的矿石的级别。例如磁铁矿矿石:平炉富矿石,TFe>55%;高炉富矿石TFe>50%;需选矿的贫矿石TFe>20-25%。对于某些非金属矿石,主要根据矿石或矿物的工艺技术特性以及不同用途和加工方法,也可把矿石划分为一级品矿石和二级品矿石,如云母、石棉等。矿石品级的划分,同样也是随着选矿和工艺技术发展而变化的。 4、交代作用:是指流体与岩石的接触过程中,流体与岩石相互之间发生了些组分的带入和一些组分带出的地球化学作用。这种作用是岩石(或矿石)与渗滤在孔隙中的流体发生化学反应、溶解作用与沉淀作用同时进行,作用的结果是原有矿物逐渐被溶失、代之出现一种或几种新矿物。交代作用在内生、外生和变质作用中都可以发生,是一种特殊和普遍的地质作用。 5、同化作用:岩浆在其形成和向上运移过程中,往往会熔化或溶解一些外来物质(如围岩碎块),从而使岩浆成分发生改变的地质作用。 6、海绵陨铁结构:是岩浆矿床的一种矿石结构。是在岩浆冷凝过程的晚期阶段,在矿化剂的影响下,矿石矿物(主要是金属矿物,如磁铁矿、钛铁矿)比硅酸盐矿物从熔浆中晶出较晚、充填在硅酸盐类矿物颗粒之间或胶结硅酸盐矿物(如辉石)而形成的一种矿石结构,它类似于在海绵体的空隙中充填其它物质后形成的结构。 7、同生矿床:矿体与围岩是在同一地质作用过程中同时形成的矿床,如沉积作用中形成盐类矿床以及岩浆分异过程中形成的钒钛磁铁矿、铬铁矿矿床都属于同生矿床。同生矿床一般成层状、似层状与围岩整合产出,矿石具浸染状、块状构造等。 8、风化矿床:风化矿床(风化壳矿床):是指陆地表层或近表层的岩石、矿床、矿石

地质学第一章复习讲义.docx

第二章?地球的基本特征 1 ?地质学是以地球为研究对象的一门自然科学。 2. 自由空气校正、布格校正。器t层地壳(硅铝层,和花岗岩成分相似) r地壳彳康拉德面 3. 地球的外部圈层J地幔」下层地壳(硅镁层,和玄武岩成分相似) I地核 4. 地壳类型分为大陆型地壳邙击壳)和大洋型地壳(洋壳),其中洋壳为单层结构(仅含有硅镁层)。洋壳与陆壳交汇处还可分出过渡型地壳。 5?岩石圈为地壳与软流层上部(上地幔顶部)。软流层为岩浆发源地。 6?地壳:指地球莫霍界面以上的固体硬壳,属于岩石圈的上部。 地幔:指莫霍界面以下到古登堡界面以上的圈层。 地核:位于古登堡界面以下直到地心部分称为地核。 7?地质作用:作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生的变化作用。 8. 引起地质作用的自然力成为地质营力。 9. 地质作用分为内力作用和外力作用。 导致内力作用的能有:地内热能(地球本身具有的巨大热能,这是导致地球变化的重要能源)、重力能(地心引力给予物体的位能)、地球旋转能(地球自转对地球表层物质产生的离心力和离极力)、化学能、结晶能。 导致外力作用的能有:太阳辐射能、潮汐能(在日月引力作用下,地球上的海水产生潮汐现象而产生的能量,是导致海洋地质作用的重要营力)、生物能。 第三章.矿物与岩石 1 ?矿物是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体,是组成岩石的基本单位。其含义包括三个方面:①矿物是在各种地质作用下或各种自然条件下形成的自然产物;②矿物由地壳中的各种化学元素组成,具有相对固定和均一的化学成分及物理性质,在一定程度上讲,矿物是一种自然产生的均质物体; ③矿物不是孤立存在的,而是按照一定的规律结合起来形成各种岩石。 2?矿物的内部结构分为晶质体(绝大部分矿物都是晶质体,所谓晶质体,就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体)和非晶质体。 厂单形:由同形等大的晶面组成的晶体。 3.晶形彳 「聚形:由两种以上单形组成的晶体。 4?在自然界中,常发现两个或两个以上的晶体有规律地连生在一起,称为双晶。双晶分为:①接触双晶,由两个相同的晶体,以一个简单平面相接触而成。 ②穿插双晶,由两个相同的晶体,按一定角度互相穿插而成。 ③聚片双晶,由两个以上晶体,按一定规律,彼此平行重复连生一起而 成。 5?晶体习性分为一向延伸型(石棉、石膏,呈柱状、针状、纤维状),二向延伸型(云母、石墨、辉鋁[mu]石,板状、片状、鳞片状),三向延伸型(黄铁矿、石榴子石,粒状、近似球状)。

成都理工大学矿床学试题

成都理工大学矿床学试题 、名词解释 1.矿床 2. 矿石 3.矿体 4. 矿石品位 5.内生矿床 6. 岩浆分结矿床 7.盲矿体8. 岩浆熔离作用 9. 伟晶岩矿床10. 气水热液 11. 围岩蚀变12. 矿床分带 13. 接触交代矿床14. 斑岩铜矿床 15. 残余矿床16. 次生硫化物富集作用 17. 沉积矿床18. 古砂矿床 19. 胶体化学沉积矿床20. 油气藏 21. 煤化作用22. 变成矿床 23. 受变质矿床24. 层控矿床 25. 矿源层26. 热液叠加改造作用 27.VMS 矿床28. 成矿规律 29. 成矿系列30. 成矿系统 二、填空题 1 、矿床由矿体和组成,矿体由矿石和组成,矿石由和组成。 3 、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有,等。 4 、早期岩浆矿床的主要矿产是,典型的矿石结构是结构;晚期岩浆矿床的主要矿产2、矿床规模愈大,工业品位要求

是,典型的矿石结构是结构。 5 、加拿大肖德贝里矿床是产出、的世界著名矿床。 6 、含矿伟晶岩脉的带状构造从外到内可分四个带,即带、 带、和;伟晶岩矿床是某些和稀土元素的重要来源;重要矿产地如伟晶岩矿床。 8 、研究围岩蚀变的意义体现在:是高温蚀变,是中温蚀 变,是低温蚀变。 7 、气水热液主要成分是水,其主要来源有、、和_ 。 9 、矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括、阶段和阶段,硫化物期包括和阶段。 10 、斑岩铜矿床的蚀变分带非常发育,由内向外分为1) ,2 ) , 3 ) , 4 ) ,矿体主要分布在带。 11 、根据沉积矿床成因特点,可进一步划分为四类,即 1 ) , 2) ,3) 和4) 。 12 、金属硫化物矿床的表生分带自上而下可分为氧化带、带 和带,其中氧化带自上而下又可分为带、带 和带。 13 、根据我国找矿实践经验,冲积砂矿床在以下地段内常形成富矿体: 1 ) 2) ,3) 和4) 等。 14 、我国沉积铁矿床,北方以铁矿为代表,产出层位为;南方以铁矿为代表,产出层位为。 15 、形成盐类矿床的必备条件是和水盆地环境。 16 、微生物在成矿作用中可能以四种主要方式起作用, 即、、和。 17 、我国聚煤期主要有纪、纪、纪和纪。

矿床学课后习题教材

矿床学复习提纲 第一章: ●简述我国矿产资源的主要特点 1.矿产比较齐全:已发现160多种,但人均很低; 2.有的含量十分丰富、有的十分紧缺 3.富矿少,贫矿多 4.伴生矿多,选矿难 5.矿产分布很不平衡 ●什么是最低工业品位? 什么是浓度克拉克值和浓度系数 品位: 矿石中有用组分的含量称为品位。 边界品位: 用来划分矿体与非矿体的最低品位. 边界品位值随着科学技术的发展以及人类对矿产品不断的追求而不断变化。 (最低)工业品位: 是指在当前科学技术及经济条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位,是区分矿体和非矿体的最低品位。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量,被设计和开采。 浓度克拉克值: 指某一地质体中元素的平均含量与克拉克值的比值。反映了元素在地质体中的富集程度。 浓度系数: 指某元素矿床工业品位与其在地壳中平均含量的比值。 ●什么是叠生矿床? 试举例说明之. 叠生矿床:指先期形成同生矿床之后,又叠加了晚期的后期矿床 广西大厂超大型锡多金属矿床成因就是叠生矿床 ●什么是脉石矿物? 什么是矿石矿物? 试举例说明. 矿石: 指从矿床中开采出来的,能从中提出有用组份(元素、化合物或矿物)的矿物或矿物集合体, 由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。 矿石矿物: 是指可被利用的金属和非金属矿物,也称有用矿物,如红宝石矿床中的刚玉; 脉石矿物: 是指不能被利用的矿物,也称无用矿物,如红宝石矿床中的石英、云母等。 ●从矿床学的角度看, 贵金属元素主要包括哪些元素? 贵金属:金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等。 第二章: ●岩浆矿床有哪些主要的地质地球化学特征? 1.成矿作用和成岩作用基本同时进行; 2.矿体主要产于岩浆岩母岩内; 3.浸染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系;贯入式矿体与母岩的界线清楚; 4.矿石的矿物组成与母岩基本相同; 5.成矿温度一般较高(1200 - 1500 ℃) ;深度或压力变化大; 6.围岩蚀变不发育; 7.具有重要理论意义和经济价值: 8.形成绝大多数Cr、Ni、Pt族(PGE)、金刚石矿床; 9.大部分V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta、REE和P等矿床; ●什么是岩浆熔离作用?这种作用可形成哪些矿床类型? 岩浆熔离作用: 又称液态分离作用,是指较高温度下一种均匀的岩浆熔融体在温度和

矿床学 地质大学期末开卷考试题库及答案

矿床学(高起专)阶段性作业1 一、单选题 1. _____地貌区有利于形成风化矿床。(5分) (A) 中、高山地形;(B) 低山丘陵及高原;(C) 平原及洼地;(D) 切割较深山地参考答案:B 2. 云英岩化是一种_____气水热液的蚀变作用。(A)低温;(B)中温;(C)高温;(D)中低温答案:C 3. 湖北大冶铁山是_____。(5分) (A) 矽卡岩型铁矿床;(B) 风化型铁矿床;(C) 沉积变质型铁矿床;(D) 岩浆型铁矿床参考答案:A 4. 对形成油气田最有利的地质构造环境是_____。(5分) (A) 盆地缓慢抬升(B) 盆地持续下降(C) 盆地持续下降并有震荡参考答案:C 5. 属于低温热液蚀变的是_____。(5分) (A) 明矾石化、方解石化、高岭石化;(B) 矽卡岩化、云英岩化、电气石化; (C) 绿泥石化、绢云母化、蛇纹石化参考答案:A 6. 反应边结构、骸晶结构、网状结构、假象结构组合,属_____。(5分) (A) 溶液的结晶结构;(B) 溶液的交代结构;(C) 固溶体分解结构;(D) 重结晶结构;参考答案:B 7. 工业矿体是用_____确定的。(A) 边界品位;(B) 最低工业品位;(C) 矿体自然边界答案:B 8. 斑岩铜矿的母岩主要是_____。(5分) (A) 花岗闪长岩、石英二长岩等;(B) 花岗岩、流纹岩;(C) 闪长岩、正长岩;(D) 辉长岩答案:A 9. 沉积矿床的显著特点之一是_____。(5分) (A) 矿体呈层状且与围岩整合;(B) 围岩发育一定程度蚀变; (C) 矿石既有同生又有后生的矿石结构特征;(D) 矿体层脉状参考答案:A 10. 花岗伟晶岩脉的围岩主要是_____。(5分) (A) 中高级变质岩;(B) 花岗岩;(C) 花岗岩或变质岩;(D) 沉积岩参考答案:C 二、判断题 1. 晚期岩浆矿床常伴有明显的围岩蚀变现象。(5分)正确错误参考答案:正确 2. 金刚石的成矿母岩为金伯利岩或钾镁煌斑岩。_____。(5分)正确错误参考答案:正确 3. 植物遗体在氧化条件下充分氧化对成煤有利。(5分)正确错误参考答案:错误 4. 沉积赤铁矿层发育于海侵岩系的上部。(5分)正确错误参考答案:错误 5. 复杂伟晶岩不仅矿物成分复杂,而且常有带状构造。(5分)正确错误参考答案:正确 6. 边界品位是划分矿石与岩石的最低品位。(5分)正确错误参考答案:正确 7. 矿石有益组分是指可以回收利用或能改善产品性能的组分。(5分)正确错误参考答案:正确 8. 脉石矿物是指矿石中的无用元素。(5分)正确错误参考答案:错误 9. 火山成因矿床是明显受火山机构控制的矿床。(5分正确错误参考答案:正确 10. 矿体晚于围岩且不属同一地质作用形成的矿床是后生矿床。(5分)正确错误参考答案:正确 矿床学(高起专)阶段性作业2 一、单选题 1. 阶段说将矽卡岩矿床的形成过程划分为矽卡岩期和_____期。(6分) (A) 铁铜硫化物;(B) 铅锌硫化物;(C) 石英-硫化物。参考答案:C 2. 带状花岗伟晶岩的外侧带的结构经常是_____。(6分) (A) 文象结构;(B) 粗粒结构;(C) 伟晶结构;参考答案:A 3. 组成机械沉积矿床的矿物多是_____性质稳定的矿物。(6分) (A) 物理;(B) 化学;(C) 物理和化学;(D) 结晶参考答案:C 4. 斑岩铜矿床最典型的矿石构造是_____构造。(6分) (A) 块状;(B) 条带状;(C) 细脉-浸染状; (D) 纹层状参考答案:C 5. 在煤矿床形成过程中,第一阶段发生的是_____(6分) (A) 泥炭化;(B) 腐泥化;(C) 有机质降解;(D) 氧化参考答案:C 6. 在风化壳中可形成残余矿床的主要元素是_____。(5分) (A) 铅、锌;(B) 铁、铝;(C) 铜、镍、铀;(D) 金、银参考答案:B

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