礦床學(xué)中一些基本概念課件

礦床學(xué)中一些基本概念2023/10/16礦床學(xué)中一些基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2023/10/8礦床學(xué)中一些基本概念1一、礦物、巖石和礦石礦物——元素在各種地質(zhì)作用的影響下，通過結(jié)晶作用、升華作用、化學(xué)（反應(yīng)）作用等途徑形成礦物（mineral）自然界已發(fā)現(xiàn)的礦物約3000~3300種左右。在地殼中，以硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物等造巖礦物分布最為廣泛，其中硅酸鹽類礦物和石英等造巖礦物約占地殼總重量的82.6%。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念一、礦物、巖石和礦石礦物——元素在各種地質(zhì)作用的影響下，通過2一、礦物、巖石和礦石巖石——礦物以集合體形式出現(xiàn)者，即構(gòu)成為巖石（rock），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——如果巖石中含有經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值，技術(shù)上可利用的元素、化合物或礦物，即稱為礦石（ore）。礦石也稱原礦、粗礦或毛礦。雖然礦石與巖石都是由地質(zhì)作用形成的天然礦物集合體，但是礦石中含有在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可被提取和利用的有用組分。簡言之，礦石即是一種可利用的特殊巖石。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念一、礦物、巖石和礦石巖石——礦物以集合體形式出現(xiàn)者，即構(gòu)成為31.礦石礦物與脈石礦物，礦石礦物和脈石礦物的劃分只有相對意義，而無絕對界限。礦石礦物（oremineral）亦稱有用礦物，系指可以被利用的金屬或非金屬礦物。如銅礦石中的黃銅礦、斑銅礦，石棉礦石中的石棉等。脈石礦物（ganguemineral）則是指那些雖與礦石礦物相伴，但不能被利用或在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下暫時(shí)不能被利用的礦物，如銅礦石中的石英、絹云母等，石棉礦石中的白云石等。并不是所有金屬礦物都是礦石礦物，同樣，并不是所有非金屬礦物都是脈石礦物。礦石礦物和脈石礦物的劃分只有相對意義，而無絕對界限。二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念1.礦石礦物與脈石礦物，礦石礦物和脈石礦物的劃分只有相對意42.夾石與脈石夾石——礦體內(nèi)這些達(dá)不到工業(yè)要求而不被利用的部分，一般稱為夾石（horse-stone）。當(dāng)夾石的厚度超出允許的范圍，就得從礦體中剔除。脈石——一般將礦床中與礦石相伴生的無用固體物質(zhì)稱為脈石（gangue），包括脈石礦物、夾石、圍巖的碎塊等。它們通常在開采和選礦過程中被廢棄掉。礦體中圍巖碎塊和夾石的含量過多，就相對降低了礦石的品位，一般稱其為礦石貧化。二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2.夾石與脈石二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石53.共生組分與伴生組分，礦石是可以從中提取有用組分的礦物集合體。其中除主要有用組分外，還可以有共生組分和伴生組分。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(guān)，空間上共存，品位上達(dá)標(biāo)，可供單獨(dú)處理的組分。在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，這些組分的工業(yè)意義小于主要有用組分。共生組分在空間上與主要有用組分既可共生于同一礦體中，即“同體共生”，也常表現(xiàn)為彼此分離，甚至各自獨(dú)立圈定礦體，即“異體共生”。二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念3.共生組分與伴生組分，礦石是可以從中提取有用組分的礦物集63.共生組分與伴生組分伴生組分是指礦石（或礦床）中雖與主要有用組分相伴，但不具有獨(dú)立工業(yè)價(jià)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(zhì)量。據(jù)對礦石質(zhì)量的影響，伴生組分可分為有益組分和有害組分。伴生有益組分指礦石中除有用組分外，可以回收的伴生組分，或能改變產(chǎn)品性能的伴生組分，如銅礦石中的Au、Ag，鎳礦石中的Co、Se、Te，鐵礦石中的V、Ti、Mn、Co等組分。有害組分則指礦石中對有用組分的選礦、冶煉、加工有危害的某些組分。如鐵礦石中的S、P、As、Pb、Zn，金礦石中的As等。二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念3.共生組分與伴生組分二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)73.共生組分與伴生組分綜合評(píng)價(jià)伴生有益組分可以提高礦床的工業(yè)價(jià)值，有時(shí)還可以適當(dāng)降低對主要組分的要求。因此，查明伴生有益組分的含量及賦存狀態(tài)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。礦石中有害組分的存在，對礦石質(zhì)量有很大的影響，如鐵礦石中含硫高，會(huì)降低金屬抗張強(qiáng)度，使鋼在高溫下變脆；含磷高又會(huì)使鋼在冷卻時(shí)變脆等，因此需要限制有害組分的含量。由此可見，伴生有益組分和有害組分也是衡量礦石質(zhì)量和利用性能的重要標(biāo)志。根據(jù)礦石中所含有用組分的情況，可把礦石分為簡單礦石和復(fù)雜礦石2類。前者指從中僅能提取一種有用組分；后者則指從中可以同時(shí)提取數(shù)種有用組分。二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念3.共生組分與伴生組分二、礦石的礦物組成和元素組成第一節(jié)81.礦石結(jié)構(gòu)（oretexture），系指礦石中礦物顆粒的形狀、大小和相互關(guān)系。礦石結(jié)構(gòu)類型主要決定于礦物顆粒的形成條件，它是研究礦物生成順序的重要標(biāo)志。礦石結(jié)構(gòu)現(xiàn)象有大型和小型之分，大型結(jié)構(gòu)用肉眼即可分辨，小型結(jié)構(gòu)通常在顯微鏡下觀察研究。礦石結(jié)構(gòu)類型甚為多樣，有：由熔體和溶液中結(jié)晶形成的結(jié)構(gòu)、由固溶體分離作用形成的結(jié)構(gòu)、由再結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)、由沉積作用形成的結(jié)構(gòu)、由壓力作用形成的結(jié)構(gòu)等。三、礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念1.礦石結(jié)構(gòu)（oretexture），系指礦石中礦物顆粒9礦石結(jié)構(gòu)類型最常見的礦石結(jié)構(gòu)有等粒自形結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、纖維狀結(jié)構(gòu)、環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)、葉片狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、破裂結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、草莓狀結(jié)構(gòu)等（圖2-1）。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念礦石結(jié)構(gòu)類型最常見的礦石結(jié)構(gòu)有等粒自形結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、纖維102.礦石構(gòu)造（orestructure），系指礦石中礦物集合體的特點(diǎn)，包括集合體的形態(tài)、大小以及集合體之間的相互關(guān)系。礦石構(gòu)造類型的形跡規(guī)模較大，通常都可通過肉眼在礦石研究中辨認(rèn)，部分構(gòu)造類型需在礦體露頭上觀察確定，少量顯微構(gòu)造類型則需通過顯微鏡確定礦石構(gòu)造類型主要決定各類礦物集合體的形成環(huán)境，是確定礦床成礦階段的重要標(biāo)志。三、礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2.礦石構(gòu)造（orestructure），系指礦石中礦物11礦石構(gòu)造類型礦石構(gòu)造類型最主要和最常見的有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、梳狀構(gòu)造、環(huán)帶狀構(gòu)造、晶簇狀構(gòu)造、鮞狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、揉皺構(gòu)造等（圖2-1）。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念礦石構(gòu)造類型礦石構(gòu)造類型最主要和最常見的有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)12四、礦石的質(zhì)和量1.礦石品位及其表示方法礦石品位（Tenorofore），系指礦石中所含有用組分的單位含量。因礦種不同，礦石品位的表示方法也不同。大多數(shù)金屬礦石，如鐵、銅、鉛、鋅等礦石，是以其中金屬元素含量的重量百分比表示；有些金屬礦石的品位則以其中氧化物的重量百分比表示，如WO3、V2O5等；大多數(shù)非金屬礦物原料的品位以其中有用礦物或化合物的重量百分比表示，如鉀鹽、明礬石等；原生貴金屬礦石的品位一般以克/噸（10-6或ppm）表示；第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量1.礦石品位及其表示方法第一節(jié)有關(guān)礦石的13四、礦石的質(zhì)和量1.礦石品位及其表示方法礦石品位（Tenorofore），系指礦石中所含有用組分的單位含量。因礦種不同，礦石品位的表示方法也不同。原生金剛石礦石的品位以克拉/噸（1克拉=0.2克）或毫克/噸表示；砂礦品位一般以克/立方米或公斤/立方米表示；金剛石砂礦常用克拉/立方米或毫克/立方米表示。礦石品位是衡量礦石質(zhì)量好壞的主要標(biāo)志。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量1.礦石品位及其表示方法第一節(jié)有關(guān)礦石的14四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位邊界品位是指在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下用來劃分礦體與非礦體界限的最低品位，是在圈定礦體時(shí)對單個(gè)礦樣中有用組分所規(guī)定的最低品位數(shù)值。如銅礦的邊界品位為0.2%~0.3%鉬礦為0.02%~0.04%。最低工業(yè)品位，是指在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能供開采和利用礦段或礦體的最低平均品位。如銅礦的工業(yè)品位為0.4%~0.5%，鉬礦為0.0%4~0.06%。只有礦段或礦體的平均品位達(dá)到工業(yè)品位時(shí)，才能計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位第一節(jié)有關(guān)礦石15四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位工業(yè)品位主要決定于以下因素：（1）礦床的規(guī)模：礦床的規(guī)模愈大，工業(yè)品位要求愈低，如對鉬礦來說，大型礦床的工業(yè)品位為0.06%，而小型礦床則為0.2%~0.3%左右；又如大型殘余硅酸鹽鎳礦，工業(yè)品位為0.5%，而小型的則要求為0.7%~0.8%。（2）礦石綜合利用的可能性：如：在斑巖型銅礦床中伴生的鉬，只要達(dá)到萬分之幾便可綜合利用。由于鉬等有用元素的存在，擴(kuò)大了礦床的工業(yè)價(jià)值，因此對銅的工業(yè)品位也可適當(dāng)降低。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位第一節(jié)有關(guān)礦石16四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位工業(yè)品位主要決定于以下因素：（3）礦石的工藝技術(shù)條件：如：鈦礦石，對不易冶煉的鈦鐵礦礦石，要求其中的TiO2含量不得低于8%~10%，而對易冶煉的金紅石礦石，則TiO2含量達(dá)到3%~4%時(shí)即有工業(yè)價(jià)值；如：對于自熔性鐵礦石品位的要求也比非自熔性鐵礦石品位要求低，因此菱鐵礦礦石就比磁鐵礦礦石的工業(yè)品位低，因在冶煉菱鐵礦礦石時(shí)可以不加或少加熔劑。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量2.邊界品位與最低工業(yè)品位第一節(jié)有關(guān)礦石17四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量儲(chǔ)量（reserves），是指經(jīng)地質(zhì)研究并利用地質(zhì)勘探技術(shù)手段，如鉆探、槽探、井探、坑探等查明的礦產(chǎn)儲(chǔ)藏量，是衡量礦床規(guī)模的重要依據(jù)。儲(chǔ)量是根據(jù)礦石的體積、礦石的體重與平均品位，按特定公式計(jì)算求得的。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床18四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量礦石儲(chǔ)量的單位，對于不同礦產(chǎn)往往不同，還有重量單位和體積單位之分。多數(shù)礦床以重量計(jì)算，通常單位為噸（t），如黑色金屬（鐵、錳、鉻）、一般非金屬（磷灰石、鉀鹽、石棉等）、稀有分散金屬（鈮、鉭、鍺等）、一般有色金屬（銅、鉛、鋅等）；稀少的貴金屬（金、銀等）常以公斤（kg）為單位；一般建筑材料、石英砂等非金屬礦產(chǎn)通常只計(jì)算體積，單位為立方米（m3）。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床19四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量不同礦產(chǎn)的儲(chǔ)量表示方法不盡相同。黑色金屬和非金屬礦產(chǎn)主要以礦石量計(jì)算；貴金屬、有色金屬、稀有金屬、稀土金屬和放射性金屬多以金屬量計(jì)算；WO3、BeO、V2O5、Nb2O5、Ta2O5、Li2O、Cs2O、ZrO2、TiO2、Cr2O3等主要以化合物量計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量；一些特種的非金屬則以礦物量表示礦產(chǎn)儲(chǔ)量，如金剛石、壓電石英、冰洲石、云母、石棉、石墨等。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床20四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量儲(chǔ)量的分類和分級(jí)西方國家通常將儲(chǔ)量劃分為探明的（Proved）、概略的（Probable）和可能的（Possible）三類。以往我國地質(zhì)勘查部門根據(jù)對礦床的勘查研究程度和相應(yīng)的工業(yè)用途，將礦產(chǎn)儲(chǔ)量（資源）劃分為能利用（表內(nèi)）儲(chǔ)量和暫不能利用（表外）儲(chǔ)量兩類，A、B、C、D、E、F、G七級(jí)。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床21四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量儲(chǔ)量的分類和分級(jí)1999年12月1日起實(shí)施的《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17766—1999）體現(xiàn)了社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的要求，并便于與國際接軌。該“標(biāo)準(zhǔn)”中首先通過地質(zhì)評(píng)價(jià)分出了查明礦產(chǎn)資源和潛在礦產(chǎn)資源，然后對發(fā)現(xiàn)后的查明礦產(chǎn)資源通過可行性評(píng)價(jià)分出經(jīng)濟(jì)的、邊際經(jīng)濟(jì)的、次邊際經(jīng)濟(jì)的和內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮上述技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的因素將礦產(chǎn)資源分為三大類，即儲(chǔ)量、基礎(chǔ)儲(chǔ)量、資源量，并進(jìn)一步劃分為16種類型。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床22四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量儲(chǔ)量的分類和分級(jí)1999年12月1日起實(shí)施的《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17766—1999）其中儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中的經(jīng)濟(jì)可采部分，在預(yù)可行性研究、可行性研究或編制年度采掘計(jì)劃時(shí)，經(jīng)過對經(jīng)濟(jì)、開采、選冶、環(huán)境、法律、市場、社會(huì)和政府等諸因素的研究及相應(yīng)修改，結(jié)果表明在當(dāng)時(shí)是經(jīng)濟(jì)可采或已經(jīng)開采的部分，用扣除了設(shè)計(jì)、采礦損失的可實(shí)際開采數(shù)量標(biāo)述。依據(jù)地質(zhì)可靠程度和可行性評(píng)價(jià)階段不同，又可分為可采儲(chǔ)量（111）和預(yù)開采儲(chǔ)量（121和122）。可見，現(xiàn)在所指的“儲(chǔ)量”與原來的儲(chǔ)量在概念和涵義上有明顯的區(qū)別。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量3.礦石儲(chǔ)量第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床23四、礦石的質(zhì)和量4.礦石品級(jí)礦石的品級(jí)（或稱技術(shù)品級(jí)、工業(yè)品級(jí)）（gradeofore），主要是根據(jù)礦石的品位及有益和有害組分對礦石質(zhì)量劃分的不同級(jí)別。磁鐵礦礦石可分為平爐富礦石（TFe＞55%）、高爐富礦石（TFe＞50%）和需選礦的貧礦石（TFe＞20%~25%）。對于某些非金屬礦石，主要根據(jù)礦石或礦物的工藝技術(shù)特性以及不同的用途和加工方法，劃分為一級(jí)品礦石和二級(jí)品礦石，如云母、石棉等。第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、礦石的質(zhì)和量4.礦石品級(jí)第一節(jié)有關(guān)礦石的基本概念礦床24一、礦體與圍巖礦體為礦石在三維空間的堆積體，通常構(gòu)成獨(dú)立的地質(zhì)體。它占有一定的空間，具有一定的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模。礦體是構(gòu)成礦床的基本單位，是礦山中被開采和利用的對象。礦體四周無實(shí)際價(jià)值的巖石，稱為礦體圍巖，簡稱圍巖（wallrock）。礦體和圍巖的界線可以是清晰的，也可以是界線不清而呈逐漸過渡的。給礦床形成提供主要成礦物質(zhì)的巖石稱為成礦母巖，或簡稱母巖（motherrock）。能為后期熱液活動(dòng)提供成礦物質(zhì)的巖層，稱之為礦源層（sourcebed），與成礦母巖具有相似的意義。習(xí)慣上，母巖常指能提供成礦物質(zhì)的巖漿巖，礦源層是指提供成礦物質(zhì)的沉積巖層。第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念一、礦體與圍巖礦體為礦石在三維空間的堆積體，通常構(gòu)成獨(dú)立的地251.礦體的形態(tài)——礦體形態(tài)系指礦體在空間的產(chǎn)出樣式和形狀。根據(jù)礦體在空間三個(gè)方向延伸情況的不同，可把礦體劃分成不同的幾何類型（圖2-2）：（1）等軸型礦體。是指在空間的三個(gè)方向上，礦體的延伸狀況大體相同，如礦巢、礦囊、礦袋等。此類礦體一般規(guī)模較小，直徑幾米至幾十米。（2）柱狀型礦體。指在空間上一個(gè)方向延長（主要指垂直方向），其余兩向不發(fā)育或縮短的礦體。如礦柱、礦筒、礦管等。這類柱（筒、管）體的橫斷面直徑一般幾米至幾十米。已知的最大直徑（金伯利巖筒）達(dá)百米以上，延深達(dá)1km以上。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念1.礦體的形態(tài)——礦體形態(tài)系指礦體在空間的產(chǎn)出樣式和形狀。261.礦體的形態(tài)（3）板狀型礦體。指在空間上兩個(gè)方向延伸大，第三個(gè)方向不發(fā)育的礦體，如礦脈、礦層等。礦脈是產(chǎn)在各種巖石裂隙中的板狀礦體，屬典型的后生礦床。按礦脈與圍巖的產(chǎn)狀關(guān)系，又可分為層狀礦脈和切割礦脈兩種。前者指與層狀巖石的層理產(chǎn)狀相一致的礦脈，是順層充填和交代作用的產(chǎn)物；后者指產(chǎn)在巖體中的或穿切層狀巖石層理的礦脈。礦脈的規(guī)模不等，大者可延長千米以上，一般在幾十米至幾百米之間。厚度通常只幾十厘米至幾米，甚至達(dá)十幾米至幾十米。延深一般幾十米至幾百米，少數(shù)可達(dá)千米以上。礦層一般是指沉積形成的板狀礦體，礦體與巖層是在相同的地質(zhì)作用下同時(shí)形成的，因此二者產(chǎn)狀一致，多屬同生礦床。也有人將產(chǎn)于超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖體中的層狀鉻鐵礦礦體稱為礦層。礦層的厚度較為穩(wěn)定，走向延伸較大，可達(dá)幾公里到數(shù)十公里，沿傾向延深可與走向長度相仿，厚度常達(dá)數(shù)米至數(shù)百米。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念1.礦體的形態(tài)二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本271.礦體的形態(tài)（4）過渡型礦體：自然界許多礦體的形狀，實(shí)際上介于等軸狀與板狀之間，或介于板狀與柱狀之間，而不屬于上述3種類型的任一類型，從而構(gòu)成3種主要幾何形態(tài)之間的過渡類型，如透鏡狀、扁豆?fàn)畹V體等。（5）復(fù)雜型礦體：一些礦體產(chǎn)出的形態(tài)異常復(fù)雜或極不規(guī)則，在空間上變化多樣，成群出現(xiàn)。這類礦體的形態(tài)與構(gòu)造裂隙形態(tài)的關(guān)系極為密切。一般來說，斷裂或裂隙的形態(tài)即礦體的形態(tài)，如網(wǎng)格狀礦體、鞍狀礦體、梯狀礦體、馬尾絲狀礦體、羽毛狀礦體等。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念1.礦體的形態(tài)二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本28第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念292.礦體的產(chǎn)狀——礦體產(chǎn)狀系指礦體在空間上產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境（1）礦體的空間位置：對形態(tài)較規(guī)則的板狀礦體而言，其產(chǎn)狀一般根據(jù)其走向、傾向和傾角確定。對凸鏡狀、扁豆?fàn)钜约爸鶢畹V體等一些產(chǎn)狀較復(fù)雜的礦體而言，除測量走向、傾向和傾角外，還需補(bǔ)充測定其側(cè)伏角和傾伏角，如圖2-3所示。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2.礦體的產(chǎn)狀——礦體產(chǎn)狀系指礦體在空間上產(chǎn)出的空間位置和30礦體的空間位置側(cè)伏角（∠abc）系指礦體的最大延伸方向（即礦體軸）與走向線之間的銳夾角；傾伏角（∠dbc）則指礦體的最大延伸方向與其水平投影線之間的銳夾角。傾角是礦體最大傾斜線與其在水平面上投影線之間的夾角（∠bfe）。第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念礦體的空間位置側(cè)伏角（∠abc）系指礦體的最大延伸方向（即礦312.礦體的產(chǎn)狀——礦體產(chǎn)狀系指礦體在空間上產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境（2）礦體的埋藏深度：指礦體系出露于地表，抑或隱伏于地下以及礦體埋藏深度如何等。礦體大部分出露地表，或由于產(chǎn)出淺經(jīng)剝離后可以開采的，稱為露天礦；完全隱伏的稱為隱伏礦，也稱盲礦體。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2.礦體的產(chǎn)狀——礦體產(chǎn)狀系指礦體在空間上產(chǎn)出的空間位置和322.礦體的產(chǎn)狀（3）礦體與圍巖層理、片理關(guān)系：指礦體是沿圍巖層理、片理整合產(chǎn)出，或者穿切層理、片理。（4）礦體與火成巖的空間關(guān)系：指礦體產(chǎn)于巖體內(nèi)，還是產(chǎn)在接觸帶或位于侵入體的圍巖之中。（5）礦體與地質(zhì)構(gòu)造空間關(guān)系：指礦體產(chǎn)于何種構(gòu)造單元中的何種部位，與何種構(gòu)造類型密切相關(guān)。二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念2.礦體的產(chǎn)狀二、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概33一、礦床及礦床學(xué)礦床（mineraldeposit或oredeposit）系指在地殼中由成礦地質(zhì)作用形成的，其所含有用礦物資源的質(zhì)和量符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，并能被開采和利用的地質(zhì)體。礦床包括地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)和環(huán)境三種屬性。就地質(zhì)意義來說，礦床是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，礦床的形成應(yīng)服從于地質(zhì)規(guī)律；就經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義來看，礦床的質(zhì)和量應(yīng)符合一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，能被開發(fā)和利用，即礦床的概念是隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展而改變的。礦床又有環(huán)境（生態(tài)環(huán)境）屬性，即礦床的存在和開發(fā)對周圍生態(tài)環(huán)境的影響程度。第二節(jié)有關(guān)礦體的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念一、礦床及礦床學(xué)礦床（mineraldeposit或or34一、礦床及礦床學(xué)礦床包括地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)和環(huán)境三種屬性。這三種屬性是相互關(guān)聯(lián)、互相制約的。地質(zhì)屬性是礦床的基本屬性，經(jīng)濟(jì)技術(shù)屬性是界定礦與非礦的主要標(biāo)志，而環(huán)境屬性則指在保護(hù)環(huán)境的條件下開發(fā)礦產(chǎn)資源。礦床學(xué)是以礦床為研究對象的地質(zhì)科學(xué)，它的基本任務(wù)是研究各種礦床的地質(zhì)特征、成因和分布規(guī)律，為礦產(chǎn)預(yù)測和找礦勘探工作提供理論基礎(chǔ)。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念一、礦床及礦床學(xué)礦床包括地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)和環(huán)境三種屬性。第三節(jié)35二、決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素1．礦床本身的特征和性質(zhì)礦體的形態(tài)與產(chǎn)狀、礦床的儲(chǔ)量，礦石的質(zhì)量如品位和有益組分含量以及有害雜質(zhì)含量和處理的難易程度、礦石綜合利用價(jià)值礦床開采、選礦、冶煉技術(shù)條件。非金屬礦床來說，不僅要注意礦床的儲(chǔ)量和品位，而且要注意有用礦物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及工藝技術(shù)特點(diǎn)。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念二、決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素1．礦床本身的特征和性質(zhì)第三節(jié)有36二、決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素2．國家和市場對礦產(chǎn)的要求國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和市場對各類礦產(chǎn)的需要數(shù)量礦床的地理分布某一地區(qū)的發(fā)展遠(yuǎn)景計(jì)劃3．礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)因素如動(dòng)力資源、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件及交通條件等。在評(píng)價(jià)一個(gè)礦床時(shí)，應(yīng)該全面考慮上述各種因素，但決定礦床是否有開采價(jià)值和什么時(shí)候開采，首先要考慮國家、地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求和市場需求。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念二、決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素2．國家和市場對礦產(chǎn)的要求第三節(jié)37三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念成因類型——按照成礦地質(zhì)作用的類型和成因機(jī)理劃分的礦床類型，稱為礦床的成因類型（genetictype）如巖漿礦床、熱液礦床、沉積礦床、變質(zhì)礦床等，其是最基本的分類方法。按成因類型逐一討論每類礦床的形成機(jī)理、形成過程、分布規(guī)律，是礦床學(xué)研究的基本內(nèi)容。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念成因類型——按照成礦地質(zhì)作用38三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念工業(yè)類型——一般把作為某種礦產(chǎn)的主要來源，并且在工業(yè)上具有重要意義的礦床類型稱為礦床的工業(yè)類型（industrialtype），即在礦床成因類型基礎(chǔ)上，從工業(yè)利用的角度進(jìn)行礦床分類。對多數(shù)礦種來說，其成因類型是多種多樣的，但在工業(yè)上有意義并作為主要找礦對象的常常是其中的某些類型。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念工業(yè)類型——一般把作為某種礦39三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念工業(yè)類型以鐵礦為例，它的成因類型多達(dá)十幾種，但就世界范圍來講，工業(yè)價(jià)值較大的只有沉積變質(zhì)型（占世界鐵礦儲(chǔ)量的60%，我國的48.7%）、海相沉積型（占世界鐵礦儲(chǔ)量的30%，我國的15%）以及巖漿型、矽卡巖型和熱液型等幾種。劃分礦床工業(yè)類型的目的，在于突出具有重要意義的礦床類型，并將其作為找礦勘探和研究工作的重點(diǎn)，以便深入研究它們的地質(zhì)特點(diǎn)、形成作用、分布規(guī)律以及工業(yè)利用條件等，更好地為開發(fā)礦產(chǎn)資源服務(wù)。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念三、礦床成因類型和工業(yè)類型的概念工業(yè)類型第三節(jié)有關(guān)礦床的基40四、同生礦床和后生礦床1.同生礦床（syngeneticoredeposits）是指礦體與圍巖在同一地質(zhì)作用過程中同時(shí)或近于同時(shí)形成的礦床。沉積作用形成的沉積礦床巖漿結(jié)晶分異作用形成的巖漿礦床。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、同生礦床和后生礦床1.同生礦床（syngenetic41四、同生礦床和后生礦床2.后生礦床（epigeneticoredeposits）是指礦體與圍巖分別在不同的地質(zhì)作用過程中形成的，且礦體的形成明顯晚于圍巖的礦床，穿切巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的含黑鎢礦石英脈是這些圍巖形成后，在另一地質(zhì)作用下，含礦熱液沿?cái)嗔?、裂隙充填結(jié)晶而成，故屬于后生礦床。熱液沿裂隙充填、交代形成的礦床均為后生礦床。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、同生礦床和后生礦床2.后生礦床（epigenetic42四、同生礦床和后生礦床3.疊生礦床（polygeneticoredeposits）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（袁見齊等，1985）。疊生礦床可以是不同地質(zhì)時(shí)期成礦作用的疊加，也可以是不同成因礦化的疊加。我國內(nèi)蒙古白云鄂博鐵-稀土礦床普遍認(rèn)為是典型的疊生礦床，中元古代沉積作用形成了含稀土的貧鐵礦床，在海西期又疊加了巖漿熱液型富鈮稀土礦化，最終形成稀土儲(chǔ)量居世界之首的超大型礦床。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、同生礦床和后生礦床3.疊生礦床（polygenetic43四、同生礦床和后生礦床4．同-后共生礦床（syn-epigeneticoredeposits）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，又經(jīng)歷了同生成礦作用，為反映這類礦床的特點(diǎn)，建議稱其為同-后生共生礦床。如塊狀硫化物礦床的成礦過程中既在成礦流體的通道上形成了明顯晚于圍巖的不整合型礦體，又在噴出海底后經(jīng)熱水沉積作用形成的同生型礦體，因此可把其歸為同-后生共生礦床，實(shí)際上就是指同、后生成礦作用在同一礦床形成中同時(shí)或近于同時(shí)發(fā)生。第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念四、同生礦床和后生礦床4．同-后共生礦床（syn-epige44五、礦田、礦帶和成礦區(qū)（帶）1.礦田（orefield）指在統(tǒng)一的地質(zhì)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，寧蕪鐵礦亞帶中的凹山鐵礦田長江中下游鐵銅礦帶中的獅子山銅（金）礦田、銅官山銅（硫）礦田等。2.礦帶（orebelt）是最常見的區(qū)域性成礦單元長江中下游鐵銅礦帶雅魯藏布江鉻鐵礦帶贛東北多金屬礦帶等第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念五、礦田、礦帶和成礦區(qū)（帶）1.礦田（orefield）45五、礦田、礦帶和成礦區(qū)（帶）3.成礦區(qū)（帶）（metallogenicprovince）是指大區(qū)域的成礦單元，常與地殼的大構(gòu)造單元相一致，受區(qū)域深大構(gòu)造控制，可長達(dá)數(shù)千公里甚至更遠(yuǎn)。最著名的成礦帶莫過于環(huán)太平洋成礦帶（域），它起自南美洲的南端，沿著西緣轉(zhuǎn)向科迪勒拉，越過阿拉斯加進(jìn)入亞洲，經(jīng)日本群島，最終止于馬來西亞，延長達(dá)三萬多公里。特提斯成礦帶（域）中亞成礦帶（域）第三節(jié)有關(guān)礦床的基本概念礦床學(xué)中一些基本概念五、礦田、礦帶和成礦區(qū)（帶）3.成礦區(qū)（帶）（metall46一、影響礦床形成的主要因素1.元素在地殼及上地幔中的分布量礦床的成礦物質(zhì)主要來自地殼和上地幔，因此了解元素在地殼及上地幔中的分布量，對研究礦床的成因和分布規(guī)律具有重要意義。元素在地殼中的豐度值稱為克拉克值，其與礦床形成之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系。元素分布量會(huì)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(huì)影響到工業(yè)品位要求的高低，克拉克值越高的元素，通常其最低工業(yè)品位要求也較高。元素分布量還影響到礦床規(guī)模劃分的標(biāo)準(zhǔn)，元素的克拉克值越高，往往構(gòu)成大型礦床時(shí)對其儲(chǔ)量的要求也較高。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念一、影響礦床形成的主要因素1.元素在地殼及上地幔中的分布量47一、影響礦床形成的主要因素2.元素本身的地球化學(xué)性質(zhì)元素富集成礦的可能性并不完全取決于元素在地殼（或巖石圈）中的含量，而主要是決定于元素的地球化學(xué)性質(zhì)，金的克拉克值相當(dāng)?shù)?，僅為4×10-9，但其有較強(qiáng)的聚集能力，因而在地球中有大型金礦床產(chǎn)出；又如一些稀有和分散金屬，它們的克拉克值在相當(dāng)程度上超過了一些常見金屬，但它們卻很少聚集形成礦床，甚至不能形成獨(dú)立礦床。如Ga、Pb、Sb的克拉克值分別為0.0018%、0.0012%和0.00006%，其中克拉克值小的Pb和Sb卻能形成規(guī)模巨大的獨(dú)立礦床，而Ga是典型的分散元素，極少能形成獨(dú)立礦床。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念一、影響礦床形成的主要因素2.元素本身的地球化學(xué)性質(zhì)第四節(jié)48一、影響礦床形成的主要因素2.元素本身的地球化學(xué)性質(zhì)在一定的地質(zhì)和物理化學(xué)條件下，不同類型的元素可以出現(xiàn)不同的地球化學(xué)行為，而地球化學(xué)性質(zhì)相近的元素可以呈現(xiàn)出相似的地球化學(xué)行為，并在同一礦床中出現(xiàn)，即不同成礦元素的共生或伴生現(xiàn)象。地殼中，特別是礦床中，元素間常呈有規(guī)律的共生關(guān)系。研究地質(zhì)作用中元素共生的基本規(guī)律，對于了解各類元素組合的遷移富集和礦床的形成具有重要意義。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念一、影響礦床形成的主要因素2.元素本身的地球化學(xué)性質(zhì)第四節(jié)49一、影響礦床形成的主要因素3.成礦體系的物理化學(xué)條件這是影響成礦過程中元素遷移富集行為的外在因素，如溫度、壓力、各種組分的濃度（或活度）、pH值、Eh值以及生物和生物化學(xué)作用等。由于成礦過程總是發(fā)生在一定的地質(zhì)環(huán)境中，因此地質(zhì)環(huán)境必定會(huì)對成礦過程產(chǎn)生重大影響。這種影響往往是通過成礦體系物理化學(xué)特征的改變顯示出來。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念一、影響礦床形成的主要因素3.成礦體系的物理化學(xué)條件第四節(jié)50二、濃度克拉克值和濃度系數(shù)元素在地殼和上地幔中的含量不是固定不變的，它們總是處在不斷地運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。元素的這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象或過程，稱為元素的遷移。1．濃度克拉克值——維爾納茨基提出的“濃度克拉克值”概念系指某元素在某一地質(zhì)體（礦床、巖體或礦物等）中的平均含量與克拉克值的比值，表示某種元素在一定的礦床、巖體或礦物內(nèi)濃集的程度。當(dāng)濃度克拉克值大于1時(shí)，即意味著該元素在某地質(zhì)體中比在地殼中相對集中；小于1時(shí)，則意味著分散。例如：錳的克拉克值為0.1%，在軟錳礦中錳的濃度克拉克值為632，而在含錳50%的硬錳礦中的濃度克拉克值為500。濃度克拉克值在研究元素的集散或在找礦實(shí)踐中都是有意義的。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念二、濃度克拉克值和濃度系數(shù)元素在地殼和上51二、濃度克拉克值和濃度系數(shù)2．濃度系數(shù)元素在地殼中集中到能成為礦床的程度用“濃度系數(shù)”來表示，其是指工業(yè)品位與該元素的克拉克值之比。鐵的克拉克值為5.8%，工業(yè)品位為30%，則濃度系數(shù)為5，說明地殼中的鐵必須富集5倍以上時(shí)，才能成為礦床。銅的克拉克值為0.006%，工業(yè)品位為0.5%，必須富集80倍才能成為礦床。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念二、濃度克拉克值和濃度系數(shù)2．濃度系數(shù)第四節(jié)成礦作用概述與52礦床學(xué)中一些基本概念礦床學(xué)中一些基本概念53三、成礦作用及其類型成礦作用是指在地球的演化過程中，分散在地殼和上地幔中的化學(xué)元素，在一定的地質(zhì)環(huán)境中相對集中而形成礦床的作用。成礦作用是地質(zhì)作用的一部分，因此礦床的形成作用和地質(zhì)作用一樣，按作用的性質(zhì)和能量來源可以分為內(nèi)生成礦作用、外生成礦作用和變質(zhì)成礦作用，相應(yīng)地形成內(nèi)生礦床、外生礦床和變質(zhì)礦床。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型成礦作用是指在地球的演化過程中，分散在地54三、成礦作用及其類型1．內(nèi)生成礦作用——主要指由地球內(nèi)部熱能導(dǎo)致礦床形成的各種地質(zhì)作用。地球內(nèi)部熱能包括放射性元素蛻變能、地幔及巖漿物質(zhì)的熱能、在地球重力場中物質(zhì)調(diào)整過程中所釋放出的位能、表生物質(zhì)轉(zhuǎn)入地殼內(nèi)部后釋放出來的能等。除與到達(dá)地表的火山活動(dòng)有關(guān)的成礦作用外，內(nèi)生成礦作用均是在地殼內(nèi)部，是在較高的壓力（深度）、溫度及不同地質(zhì)構(gòu)造條件下形成的。內(nèi)生成礦作用包括巖漿成礦作用和熱液成礦作用兩大類。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型1．內(nèi)生成礦作用——主要指由地球內(nèi)部熱能55三、成礦作用及其類型2．外生成礦作用——指發(fā)生于地殼表層，主要在太陽能的影響下，在巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈的相互作用過程中導(dǎo)致礦床形成的各種作用。除太陽能外，也有部分生物能、化學(xué)能、火山地區(qū)地球內(nèi)部熱能提供的能源。風(fēng)化成礦作用沉積成礦作用第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型2．外生成礦作用——指發(fā)生于地殼表層，主56三、成礦作用及其類型3．變質(zhì)成礦作用指由內(nèi)生成礦作用和外生成礦作用形成的巖石和礦床，在其形成后，如果地質(zhì)環(huán)境發(fā)生改變，特別在區(qū)域變質(zhì)作用時(shí)，因溫度和壓力的增高，會(huì)使原來的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物理性質(zhì)等發(fā)生不同程度的變化，或重新組合富集成為新的礦床，或使原礦床消失（如某些鹽類礦床）。從本質(zhì)上看，變質(zhì)成礦作用屬內(nèi)生成礦的一種不同形式。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型3．變質(zhì)成礦作用第四節(jié)成礦作用概述與礦57三、成礦作用及其類型疊生成礦作用許多礦床的形成通常是長期成礦地質(zhì)作用的結(jié)果，許多礦床甚至是經(jīng)過多種成礦作用、多次成礦作用疊加而成的。因此，有人提出疊生成礦作用的概念（袁見齊等，1985），這是一種復(fù)合的成礦作用，在自然界是經(jīng)常發(fā)生的，即在先期形成的礦床或含礦建造的基礎(chǔ)上又有后期成礦作用的疊加。這樣，不但對原來礦床或含礦建造有所改造，而且常有新的成礦物質(zhì)的加入。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型疊生成礦作用第四節(jié)成礦作用概述與礦床成58三、成礦作用及其類型疊生成礦作用20世紀(jì)60年代以來流行的“層控礦床”，很大程度上認(rèn)為是疊生成礦作用的產(chǎn)物。一般認(rèn)為是在層狀含礦建造（礦源層）之上，有后期內(nèi)生作用的影響，使成礦物質(zhì)發(fā)生活化轉(zhuǎn)移，并在附近的適宜構(gòu)造條件下富集成為礦床，如層控銅礦床、汞銻礦床和鉛鋅礦床等。現(xiàn)已了解，許多礦床的形成通常是長期成礦地質(zhì)作用的結(jié)果。許多礦床甚至是經(jīng)過多種成礦作用、多次成礦作用疊加而成的，如內(nèi)蒙白云鄂博稀土-鐵礦床。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念三、成礦作用及其類型疊生成礦作用第四節(jié)成礦作用概述與礦床成59四、成礦作用的主要方式（一）內(nèi)生成礦作用的方式1.含礦熔漿的分異和結(jié)晶作用2.含礦溶液的充填作用3.含礦溶液的交代作用（二）外生成礦作用的方式1．機(jī)械沉積分異作用2．化學(xué)沉積分異作用3．生物沉積分異作用（三）變質(zhì)成礦作用的方式1．接觸變質(zhì)成礦作用2．區(qū)域變質(zhì)成礦作用3．混合巖化成礦作用第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念四、成礦作用的主要方式（一）內(nèi)生成礦作用的方式第四節(jié)成礦作60（一）內(nèi)生成礦作用的方式1.含礦熔漿的分異和結(jié)晶作用當(dāng)?shù)叵氯蹪{由起源部位侵入到地殼的特定位置，由于溫度和壓力的降低而發(fā)生分異，其中所含的有用組分隨著分異作用的進(jìn)行而逐漸聚集起來。在此過程中，重力作用和動(dòng)力作用是兩個(gè)重要的因素。當(dāng)重力作用占優(yōu)勢時(shí)，金屬礦物往往由于其比重較硅酸鹽礦物為大，而在分異過程中逐漸向下聚集，構(gòu)成底部礦體。若在礦床形成時(shí)動(dòng)力作用發(fā)揮重大影響，且由于含礦物質(zhì)結(jié)晶溫度較硅酸鹽礦物為低，在分異結(jié)晶過程中成礦物質(zhì)常聚集于殘漿之中，在受到外部應(yīng)力或自身內(nèi)壓力的影響下，這部分含礦殘漿將被擠入已冷凝的巖體的碎裂部位（通常在巖體的邊部和上部），構(gòu)成貫入礦體。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（一）內(nèi)生成礦作用的方式1.含礦熔漿的分異和結(jié)晶作用第61（一）內(nèi)生成礦作用的方式2.含礦溶液的充填作用當(dāng)含礦氣水溶液在化學(xué)性質(zhì)不活潑的圍巖中流動(dòng)時(shí)，因物理-化學(xué)條件的改變，其中的成礦物質(zhì)沉淀在巖石的裂隙或空隙中，這種作用稱之為充填作用。引起充填作用的因素有溶液中礦化劑的散失、溫度和壓力的降低、溶液自身酸堿度的變化等。充填作用的實(shí)質(zhì)是，含礦溶液與圍巖之間一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)的交換。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（一）內(nèi)生成礦作用的方式2.含礦溶液的充填作用第四節(jié)62由充填作用形成的礦體，具有以下特征：（1）礦體的形狀取決于被充填的裂隙的形狀，一般呈各種脈狀體（圖2-4）。礦體與圍巖的接觸界線清晰，多為突變而平整的接觸關(guān)系。（2）礦石常具特殊的構(gòu)造，如對稱帶狀構(gòu)造、核狀構(gòu)造、晶洞和晶簇構(gòu)造、環(huán)狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。（3）礦物具有單向發(fā)育生長的特點(diǎn)，晶體一端一般發(fā)育完整。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念由充填作用形成的礦體，具有以下特征：第四節(jié)成礦作用概述63由充填作用形成的礦體（4）充填脈體中的礦物晶體，由脈壁（洞壁）向脈中心先后依次生長。晶體常平行排列生長并且垂直或近乎垂直于脈壁，其發(fā)育的結(jié)晶面一般指向供應(yīng)溶液的方向。因此，靠近脈壁的晶體是早生成的，脈中心（晶洞內(nèi)晶簇）是最晚生成的晶體（圖2-5）。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念由充填作用形成的礦體（4）充填脈體中的礦物晶體，由脈壁（洞壁64（一）內(nèi)生成礦作用的方式3.含礦溶液的交代作用交代作用系指溶液與巖石接觸過程中，發(fā)生了一些組分的帶入和另一些組分帶出的地球化學(xué)作用，因此也稱置換作用。例如：當(dāng)含礦溶液在運(yùn)移過程中，與其周圍介質(zhì)（圍巖）發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)過程中圍巖原有的成分發(fā)生溶解、排除，代之以新的礦物成分，此反應(yīng)過程即稱為交代作用。在交代作用過程中，巖石始終保持固體狀態(tài)，并且保持體積不變。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（一）內(nèi)生成礦作用的方式3.含礦溶液的交代作用第四節(jié)成礦65（一）內(nèi)生成礦作用的方式3.含礦溶液的交代作用交代作用是一種普遍的、極為重要的成礦方式，它比充填作用成礦要復(fù)雜得多。按交代特征可以分為擴(kuò)散交代作用和滲濾交代作用兩類：①擴(kuò)散交代作用發(fā)生時(shí)，組分的移動(dòng)系通過停滯的粒間溶液，以分子或離子擴(kuò)散的方式緩慢地進(jìn)行。組分的帶出和帶入是由于組分的濃度差（濃度梯度）所引起的擴(kuò)散過程進(jìn)行的。擴(kuò)散時(shí)組分總是從高濃度向低濃度方向進(jìn)行。擴(kuò)散交代作用的效應(yīng)半徑為數(shù)十米。②滲濾交代作用的特征是，組分的帶出和帶入系借助于流經(jīng)巖石裂隙的流動(dòng)溶液進(jìn)行的，即通過溶液的滲濾完成的。滲濾交代作用的效應(yīng)半徑較大，一般可達(dá)數(shù)百米。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（一）內(nèi)生成礦作用的方式3.含礦溶液的交代作用第四節(jié)成礦66交代礦床的識(shí)別標(biāo)志主要為：（1）交代作用形成的礦體多呈不規(guī)則狀，礦體和圍巖的界線不清，而呈漸變過渡關(guān)系。（2）礦體中常保存有未被完全交代的呈島狀殘余的圍巖碎塊（圖2-6a）。這些殘余體往往保留原圍巖的構(gòu)造方位（圖2-6b）（3）礦體和礦石中常保存被交代巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，如層理、交錯(cuò)層、片理、片麻理、斑晶以及化石等，有些大的構(gòu)造外貌，如褶皺，角礫構(gòu)造等有時(shí)也能保存下來。礦床學(xué)中一些基本概念交代礦床的識(shí)別標(biāo)志主要為：礦床學(xué)中一些基本概念67交代礦床的識(shí)別標(biāo)志主要為：（4）交代作用形成的礦物晶體，由于向各方向生長能力均勻，因此晶體各向發(fā)育完整。（5）有些新礦物常呈現(xiàn)出被交代礦物的假象。（6）礦石中發(fā)現(xiàn)不同類型的礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（圖2-6c）。礦床學(xué)中一些基本概念交代礦床的識(shí)別標(biāo)志主要為：礦床學(xué)中一些基本概念68（二）外生成礦作用的方式形成外生礦床的物質(zhì)有巖石或礦物碎屑、膠體物質(zhì)、易溶鹽類和有機(jī)物質(zhì)等。不管以何種方式進(jìn)行搬運(yùn)遷移，物質(zhì)的沉淀卻并非同時(shí)，而是依一定的順序依次沉淀（積）下來，這種按一定順序沉積物質(zhì)的作用，稱為沉積分異作用。沉積分異作用，按其性質(zhì)可分為機(jī)械分異作用化學(xué)分異作用生物分異作用第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（二）外生成礦作用的方式形成外生礦床的物質(zhì)有巖石或礦物碎屑、69（二）外生成礦作用的方式1．機(jī)械沉積分異作用當(dāng)砂、礫石、重金屬礦物等碎屑物質(zhì)被水流挾帶離開原地之后，由于流速的逐漸降低，其攜帶物質(zhì)的能力也隨之減小，最后則按微粒的大小、形狀、比重和耐磨性等不同而依次沉積下來。一般來說，顆粒大和比重大的礦物或碎屑將首先沉積，顆粒小的和比重小的后沉積。碎屑的形狀往往也會(huì)影響下沉速度，如球形體要比同等重量的薄而平的片狀體具有較小的比面積，所以前者就將比后者更早些沉積下來。因此，我們經(jīng)?？梢钥吹筋w粒大的輕礦物與比重大而顆粒小的礦物共存，大片狀的云母與細(xì)粒泥質(zhì)沉積物共存。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（二）外生成礦作用的方式1．機(jī)械沉積分異作用第四節(jié)成礦70（二）外生成礦作用的方式2．化學(xué)沉積分異作用當(dāng)物質(zhì)以真溶液狀態(tài)進(jìn)行遷移時(shí)，通常按照沉積物的溶解度大小依次沉淀。這種以溶解度大小不同而順序沉淀的作用，稱為化學(xué)沉積分異作用。在化學(xué)沉積礦床中，首先沉淀最難溶的物質(zhì)，最易溶物質(zhì)只是在特殊的條件下才能沉淀下來。氧化-還原電位也具有很大的意義，因?yàn)榄h(huán)境中活潑氧的平均含量往往決定了成礦物質(zhì)以何種化合物的形式發(fā)生沉淀。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（二）外生成礦作用的方式2．化學(xué)沉積分異作用第四節(jié)成礦71（二）外生成礦作用的方式3．生物沉積分異作用生物具有強(qiáng)烈的生命活動(dòng)，通過生物活動(dòng)所造成的物質(zhì)分異現(xiàn)象非常普遍而且重要。例如：它會(huì)使在盆地的某一地段，多種化合物的堆積作用大大增強(qiáng)，生物的生長和堆積可造成碳、氮、磷、鉀等元素的集中；植物軀體經(jīng)泥炭化和煤炭化形成煤層，以低等生物為主的有機(jī)堆積可形成腐泥煤、油頁巖和石油；硅藻的大量繁殖可形成硅藻土礦床等。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（二）外生成礦作用的方式3．生物沉積分異作用第四節(jié)成礦72（二）外生成礦作用的方式3．生物沉積分異作用近年來還查明，生物有機(jī)質(zhì)還積極參與了某些金屬的富集過程。有機(jī)質(zhì)在許多稀有、分散、放射性元素的表生地球化學(xué)循環(huán)或遷移富集過程中起著重要的、有時(shí)是決定性的作用，鈾常與煤、褐煤和頁巖中的有機(jī)質(zhì)共生，鍺與煤共生，釩與瀝青質(zhì)頁巖和石油共生等。生物分異作用常受氣候和地理環(huán)境的控制，溫濕氣候帶的沼澤盆地是成煤的有利環(huán)境溫暖氣候帶的淺海最適于珊瑚的生長大洋寒流與熱流的匯合處常發(fā)生生物磷塊巖的堆積。第四節(jié)成礦作用概述與礦床成因分類礦床學(xué)中一些基本概念（二）外生成礦作用的方式3．生物沉積分異作用第四節(jié)成礦73（三）變質(zhì)成礦作用的方式本質(zhì)上看，變質(zhì)成礦作用是內(nèi)生成礦作用的一種不包括巖漿巖的自變質(zhì)作用和巖漿氣水溶液的交代作用，不包括沉積物在成巖階段和表生階段的各種后生變化，主要是指由于地球內(nèi)力影響，使固態(tài)的巖石或礦石不經(jīng)過熔融階段而直接發(fā)生礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變的各種作用。第四節(jié)成礦作用概述與礦