礦床學總結概念各類礦床

1、第二章礦床學基本概念礦物一元素在各種地質作用的影響下，通過結晶作用、升華作用、化學(反應)作用等途徑形成礦物(mineral )巖石一礦物以集合體形式出現(xiàn)，即構成為巖石，其可以由單一礦物或兩種以上不同的礦物集合體組成。礦石一如果巖石中含有經(jīng)濟上有價值，技術上可利用的元素、化合物或礦物，即稱礦石(ore)礦石(ore)一從礦體中開采出來的，從中可提取有用組分(元素、化合物或礦物)的礦物集合體。由 礦石礦物和脈石礦物構成。礦石礦物一礦石中可被利用的金屬或非金屬礦物，也稱有用礦物。脈石礦物一礦石中不能被利用的礦物，也稱無用礦物。脈石(gangue, veinstone ) 泛指礦體中的無用物質,包括

2、圍巖的碎塊、夾石和脈石礦物，它們通常在開采和選礦過程中被廢棄掉。夾石(horsestone, rock gangue )-指礦體內部不符合工業(yè)要求的巖石，它的厚度超過了允許的 范圍，就得從礦體中剔除。共生組分：是指礦石(或礦床)中與主要有用組分在成因上相關，空間上共存，品位上達標可供單獨處 理的組分。在一定的經(jīng)濟技術條件下，這些組分的工業(yè)意義小于主要有用組分。伴生組分：指礦石(或礦床)中雖與主要有用組分相伴，但不具有獨立工業(yè)價值的元素、化合物或礦物， 其存在與否和含量的多寡常影響著礦石質量。礦石結構(ore texture )一礦石中礦物顆粒的形態(tài)、相對大小及空間上的相互結合關系所反映的形態(tài)特

3、征。礦石結構之等粒結構：顆粒比較勻稱、大小比較相等的單礦物和復礦物集合體組成的礦石結構。包括：半自形粒狀結構、他形粒狀結構、海綿隕鐵結構等。礦石結構之不等粒結構：較細的基質里發(fā)育著較大的礦物顆粒，或反之包括：斑狀結構、嵌晶結構、乳濁結構等礦石結構之片狀結構：單礦物或多礦物礦石基質中全部或絕大部分顆粒為片狀礦石結構之維狀結構：組成礦石的礦物集合體為纖維狀組織礦石結構之環(huán)帶狀結構：礦物析出物由于依次沉淀，或由于較早的礦物被較晚的礦物所交代而形成交替 出現(xiàn)的環(huán)帶礦石結構之交代結構：晚期礦物沿著早期礦物的范圍交代發(fā)育而成礦石結構之膠狀結構：在膠體成礦時析出礦物變化的各個階段中產(chǎn)生的礦石構造(ore s

4、tructure )一組成礦石的礦物集合體的形態(tài)、相對大小及空間上的相互組合關系所反映的形態(tài)特征。礦石構造之塊狀構造：用礦物集合體在礦石中占大部分，呈無空洞的致密狀，礦物排列無方向性者，即 為塊狀構造。其顆粒有粗大、細小、隱晶質的幾種。若為隱晶質者稱為致密塊狀。礦石構造之斑點狀構造：礦石礦物在非礦石礦物中形成斷續(xù)的不規(guī)則堆積體。據(jù)堆積體大小可分為： 斑點狀構造、斑雜狀構造、浸染狀構造等。礦石構造之帶狀構造：各種礦物的帶交互出現(xiàn)。對沉積礦床來說是層狀構造；對變質礦床來說是片麻狀、片狀、皺紋構造；對巖漿成因礦床是皮殼狀、流狀構造。礦石構造之細脈狀構造： 由網(wǎng)狀、交切或似平行細脈群形成的構造礦石構造

5、之腎狀構造：在熱液和表生礦石中常見，由于膠體礦物形成作用而產(chǎn)生，所以有時也叫膠狀 構造。礦石構造之破碎構造：在多階段成礦的礦床中常常出現(xiàn)，他是先前世代的礦物質破碎，被后續(xù)世代造礦集合體所膠結。如角礫狀構造、似角礫狀構造。礦石構造之骨架狀構造：常見于氧化帶，由于分布較規(guī)則的固體礦物堆積物的薄膜發(fā)育所致(骨架)，骨架的網(wǎng)孔在某種程度上充填有疏松的礦物質。礦石的品位 (ore tenor, ore grade )一礦石中有用組份的百分含量邊界品位(marginal grade)一劃分礦與非礦的最低品位(如銅礦：0.20.3% ,鋁礦為0.020.04% )工業(yè)品位(industrial tenor)

6、當前能供開采和利用礦段或礦體的最低平均品位(如銅礦：0.40.5% ;電目礦0.040.06% )礦石儲量(reserves )指經(jīng)地質研究并利用地質勘探技術手段，如鉆探、槽探、井探、坑探等查明的礦產(chǎn)儲藏量，是衡量礦床規(guī)模的重要依據(jù)。是根據(jù)礦石的體積、礦石 的體重與平均品位，按特定公式計算求得的。礦石品級（grade of ore ）主要是根據(jù)礦石的品位及有益和有害組分對礦石質量劃分的不同級 別。礦體（orebody ）一是礦床的主要組成部分。確切的說，礦體是指自然界（地殼內或地表）產(chǎn)出的、由地質作用形成的、具有一定形狀和產(chǎn)狀的有用組份（元素、化合物、礦物、礦物集合體）的集合體。圍巖/主巖（c

7、ountry rock, wall rock, host rock）一礦體周圍的巖石。母巖/源巖/礦源層（ parent rock, mother rock / source rock / ore source bed）一礦床形成過程中提供主要成礦物質的巖石，它與礦床在空間上和成因上有著密切的聯(lián)系。礦體形狀根據(jù)礦體在三度空間的延伸情況，分為：? 等軸狀礦體：三軸在三度空間大致均衡延伸一礦瘤（直徑數(shù)十米以上）一礦巢（直徑數(shù)米）一礦囊和礦袋（直徑更?。┮煌圭R狀或扁豆狀（中厚邊薄）? 板狀礦體：長度和寬度延伸較大，厚度較小的礦體，也稱礦脈或礦層。一礦脈：產(chǎn)在各種巖石裂隙中的板狀礦體，為典型的后生礦床

8、，據(jù)礦脈與圍巖的關系，分為層狀礦脈和切割礦脈。一礦層：指沉積生成的板狀礦體，礦體與巖層是在相同的地質作用下同時形成的。基性-超基 性雜巖中的銘鐵礦也稱層狀礦體。? 柱狀礦體：垂向延伸很大，長寬較小的礦體。也稱筒狀礦體或管狀礦體?不規(guī)則短T體：網(wǎng)狀礦體/礦體礦體的產(chǎn)狀? 礦體的空間位置走向、傾向和傾角來確定地質體的產(chǎn)狀側伏角：礦體最大延伸方向（礦體軸線）與走向之間的夾角傾伏角：礦體最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角? 礦體的埋藏情況：礦體出露地表還是隱伏于地下，埋藏深度如何等與其相對應為：露天礦、隱伏礦（盲礦）? 礦體與巖漿巖的空間關系：體產(chǎn)于巖體內、接觸帶、或侵入體的圍巖之中等? 礦體與圍巖

9、層理、片理的關系 ：體沿層理、片理整合產(chǎn)出，還是穿切層理或片理? 礦體與地質構造的空間關系；體產(chǎn)于構造中的位置，與褶皺和斷裂在空間上的聯(lián)系等礦床 （mineral deposits, ore deposits ）一礦產(chǎn)在地殼或地表的集中產(chǎn)地。確切的說，礦床是指自然界（地殼內或地表）產(chǎn)出的、由地質作用形成的、其所含有用礦物資源的質和量在當前經(jīng)濟技術條件下能被開采利用的地質體。礦床成因類型（genetic type ）一按礦床的形成作用和成因劃分的礦床類型v巖漿礦床v偉晶巖礦床v熱液礦床v風化礦床v沉積礦床v變質礦床，等礦床工業(yè)類型（industrial type ）一是在礦床成因類型基礎上，從工

10、業(yè)利用的角度來進行礦床的分類。一般把那些作為某種礦產(chǎn)的主要來源，在工業(yè)上起重要作用的礦床類型，稱為礦床工業(yè)類型。鐵礦床的主要工業(yè)類型? 火山噴發(fā)沉積變質型一世界60%,中國48.7%? 海相沉積型一世界 30%,我國15%? 巖漿型一我國15%? 矽卡巖型一我國9.5%,占富鐵礦的40%? 熱液型一我國11%銅礦床的主要工業(yè)類型? 斑巖型一世界50%? 火山-沉積塊狀硫化物型一世界22 %? 巖漿型銅饃硫化物礦床一世界 2 %,俄羅斯28%? 矽卡巖型 一中國16.4%? 沉積型 一世界 30 %同生礦床(syngenetic deposit )礦體與圍巖在同一地質作用過程中，同時或近于同時形

11、成的。一如由沉積作用形成的沉積礦床以及在巖漿結晶分異過程中形成的巖漿分結礦床等，都屬于同生礦床后生礦床(epigenetic deposit )礦床的形成明顯地晚于圍巖的一類礦床，即礦體和圍巖是由不同地質作用和在不同時間形成的。一如沿地層層理面或穿切層理的各種熱液礦脈疊生礦床( polygenetic ore deposits )是在早期形成的礦床或礦體上，又受到了后期成礦作用的疊加，此類礦床稱為疊生礦床疊生礦床可以是不同地質時期成礦作用的疊加，也可以是不同成因礦化的疊加。同-后生礦床(syn-epigenetic ore deposits )有些礦床在同一成礦作用過程中既經(jīng)歷了后生成礦作用，

12、又經(jīng)歷了同生成礦作用，為反映這類礦床的特 點，建議稱其為同-后生共生礦床。礦田(ore field ):指在統(tǒng)一的地質作用下形成的，成因上近似，空間上相鄰的一組礦床分布區(qū)域。其分布面積一般在幾十到一、二百平方公里礦帶(ore belt )是最常見的區(qū)域性成礦單元成礦區(qū)(帶)(metallogenic province )是指大區(qū)域的成礦單元，常與地殼的大構造單元相一致受區(qū)域深大構造控制，可長達數(shù)千公里甚至更遠最著名的成礦帶為環(huán)太平洋成礦帶(域)它起自南美洲的南端，沿著西緣轉向科迪勒拉， 越過阿拉斯加進入亞洲，經(jīng)日本群島，最終止于馬來西亞，延長達三萬多公里。特提斯成礦帶(域)中亞成礦帶(域)影響

13、礦床形成的主要因素元素在地殼及上地幔中的分布量元素在地殼中的豐度值也稱 克拉克值.元素分布量會影響各類元素成礦幾率的高低；一般情況是克拉克值高的元素容易形成礦床。.元素分布量會影響到工業(yè)品位要求的高低，克拉克值越高的元素，通常最低工業(yè)品位要求也越高。.元素分布量還影響到礦床規(guī)模的劃分標準，元素的克拉克值越高，往往構成大型礦床時其儲量要求也 越局元素本身的地球化學性質一地殼克拉克值較低但聚集親合能力較強的元素，也能聚集成大礦：如Au的克拉克值僅為 4 ppb ,但具較強的聚集能力，可形成大型的金礦。一些稀有和分散元素(Cd, Ga, Ge, In, Se, Te, Tl, Re )的克拉克值盡管

14、高于一些常見的金屬，但 其高度分散的地球化學性質決定了它們一般難于聚集成礦床。濃度克拉克值一指某一地質體(礦床、巖體或礦物)中某種元素平均含量與其克拉克值的比值，也稱為富集系數(shù)。(1相對集中，300 C , 3 km ）? 中溫中深熱液礦床（300-200 C, 3-1 km ）? 低溫淺成熱液礦床（200 C, 1 km ）本教材試圖從熱液礦床的地質背景、礦床特征和成因等綜合因素來進行分類，將熱液礦床分為矽卡巖型礦床、斑（粉）巖型礦床、高中溫熱?脈型礦床和低溫熱液型礦床4大類：、 接觸交代礦床 （矽卡巖礦床）（contact metasomatic deposit / skarn depos

15、it）1、概念一產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石（或其它鈣鎂質巖石）的接觸帶上或其附近，通過含礦氣水溶液交代作用形成，并與矽卡巖（鈣鋁-鈣鐵榴石系列，透輝石-鈣鐵輝石系列）在成因上和空間上存在聯(lián)系的一類礦床。2、矽卡巖礦床的特點? 分布于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石的接觸帶上或其附近。? 多數(shù)產(chǎn)于外接觸帶的矽卡巖化圍巖中，少數(shù)產(chǎn)于內側接觸帶的蝕變侵入體內，一般距接觸面100-200m范圍內，個別可遠離接觸帶達1km以上。? 礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀復雜，明顯受接觸帶構造的控制。多呈不規(guī)則狀、似層狀、凸鏡狀、脈狀、 巢狀等。? 規(guī)模大小不一，由直徑僅數(shù)米的小礦體，至長數(shù)公里、延伸達千米以上巨大礦體。但一般為

16、中小規(guī)模。? 物質成分極為復雜，主要由金屬氧化物、硫化物和一組特殊的矽卡巖礦物組成。? 金屬氧化物：主要有磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、白鴇礦，次有黑鎂鐵鎰礦、紅鋅礦、黑鎰礦等。? 金屬硫化物：黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、輝鋁礦、輝鈾礦等。? 矽卡巖礦物：按成分不同分為鈣矽卡巖礦物和鎂矽卡巖礦物兩類。? 礦石結構：多為粗粒結構? 礦石構造：塊狀、浸染狀、條帶狀、晶洞狀、團塊狀等? 礦床常具分帶性，由侵入體內向外依次出現(xiàn)：蝕變巖體一內矽卡巖一外矽卡巖一變灰?guī)r一灰?guī)r3、形成條件（1.大地構造條件厚的碳酸鹽巖建造中酸性侵入巖? 顯生宙的造山帶構造體系是矽卡巖礦床形成的有利大地構造環(huán)境。? 礦床

17、主要產(chǎn)于洋-陸俯沖造山帶、陸-陸碰撞造山帶、大陸邊緣坳陷帶及大陸內部裂谷環(huán)境，特 別在地球演化晚期的中-新生代，矽卡巖型礦床較為發(fā)育。（2.巖漿巖條件? 巖性一主要為中酸性巖漿巖，按巖性分為兩個系列鈣堿性系列：花崗巖、斜長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、閃長巖堿性系列：堿性正長巖、花崗正長巖、石英二長巖、二長巖一與成礦關系密切的主要是鈣堿性系列的中酸性侵入巖一不同的礦種往往表現(xiàn)出明顯的成礦專屬性：? Fe、Cu Au：閃長巖、花崗閃長巖、二長巖? Pb、Zn：花崗閃長巖、花崗巖? W Sn、Mq花崗巖? 侵入深度一中深至淺成（1-4.5km ）,中細粒至斑狀結構? 巖體規(guī)模、形態(tài)一侵入體多為中小型規(guī)模，出露面積一般小于50km2,多為2-10km2一多呈巖株、巖瘤、巖鐘、巖脈狀等? 侵入體時代一大多為中新生代，少數(shù)為古生代（我國東部主要為燕山期，西部主要為海西期）（3.圍巖條件一與成礦關系密切主要是各類碳酸鹽巖類地層：石灰?guī)r（大理巖）、白云質灰?guī)r、灰質白云巖、白云巖、泥灰?guī)r、鈣質頁巖等；其次是火山巖（安山巖、英安巖和凝灰?guī)r等）一我國矽卡巖型銅礦床中，圍巖屬碳酸鹽類巖石的礦床占95%一碳酸鹽巖與火山巖、頁巖互層