礦床學(xué)第十七章 層控礦床

礦床學(xué)第十七章層控礦床第十七章層控礦床§1概述

§2形成條件§3成礦作用

§4礦床類型

課程回憶----成礦作用類型外生成礦作用內(nèi)生成礦作用巖漿成礦作用偉晶成礦作用熱液成礦作用接觸交代成礦作用風(fēng)化成礦作用機(jī)械沉積成礦作用膠體化學(xué)成礦作用蒸發(fā)沉積成礦作用生物-化學(xué)成礦作用課程回憶----礦床成因類型外生礦床內(nèi)生礦床巖漿礦床偉晶巖礦床熱液礦床接觸交代礦床風(fēng)化礦床機(jī)械沉積礦床膠體化學(xué)沉積礦床蒸發(fā)沉積礦床生物化學(xué)沉積礦床可燃有機(jī)礦床第十七章層控礦床

§1概述一、概念二、礦床特征三、研究意義§1概述

一、概念1、廣義2、狹義3、研究進(jìn)展§1概述

一、概念1、廣義：

指那些受層狀巖石控制的礦床。指形態(tài)特征，而非成因意義，不管是同生的、后生的，還是巖漿礦床，只要是呈層狀的礦體如沉積的石膏礦床、石鹽礦床、煤、磷塊巖礦床，甚至風(fēng)化礦床〔如福建漳浦鋁土礦〕、巖漿礦床〔如攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床〕，因其呈層狀而統(tǒng)稱為層控礦床?！?概述

一、概念

2、狹義：指賦存于一定地層層位中，經(jīng)多種成礦作用形成的礦體，其形態(tài)呈層狀，或根本呈層狀，包括局部不規(guī)那么狀，但仍受層位控制的礦床。成因：外生、內(nèi)生來(lái)源：陸源、內(nèi)源成礦期：同生、后生§1概述

一、概念3、研究進(jìn)展：1937年德國(guó)慕尼黑大學(xué)A.Maucher提出了分布于阿爾卑斯造山帶中的一些多金屬硫化物礦床具有“層控〞特征；1967年發(fā)表有關(guān)論文，1976年第25屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)將“層控礦床〞作為重要專題進(jìn)行討論，相繼出版發(fā)行專集。英文版(1976-1986,14卷)英文幅員書譯文圖書譯文圖書〔1976-1986年1-9卷〕英文幅員書國(guó)內(nèi)出版物----中國(guó)科學(xué)院國(guó)內(nèi)出版物----高等院校198819911992國(guó)內(nèi)出版物----中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院§1概述

二、礦床特征1、礦床產(chǎn)出巖系礦床〔Oredeposits/Mineraldeposits〕產(chǎn)于沉積巖系特定巖相，常具多層礦化特點(diǎn)。不同建造可形成不同的礦床，如:多層礦化示意圖(礦體內(nèi)金、銀、鉛、鋅的含量關(guān)系)1-碳質(zhì)云母石英片巖；2-硅化碳質(zhì)云母石英片巖；3-變拉巖；4-金、銀礦體1〕紅色碎屑巖建造中與膏鹽共生的礦床有Cu、V、K、U、Pb、Zn、Sr等，如云南金頂鉛鋅礦床2〕黑色硅泥巖建造中的Ni、Mo、V、U、Cu多金屬礦床，如中歐頁(yè)巖型銅礦，廣西樂(lè)平鉛鋅礦床，湘西黑色頁(yè)巖型鎳鉬礦床3〕碳酸鹽建造中的Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Au、Ag、Hg、Sb、W、Sn等礦床，如東川銅礦床、MVT型鉛鋅礦床§1概述

二、礦床特征

2、礦體礦體(Orebodies)呈層狀、似層狀、透鏡狀，多與地層整合產(chǎn)出，少數(shù)不規(guī)那么狀穿層礦體，但其礦化范圍仍局限在一定地層層位中?！?概述

二、礦床特征

3、礦石自然銅〔白色〕及輝銅礦〔灰色〕交代木質(zhì)細(xì)胞呈假象結(jié)構(gòu)磁鐵礦〔黑色〕與石英〔白色〕條帶在區(qū)域變質(zhì)過(guò)程中被褶皺成皺紋狀構(gòu)造§1概述

二、礦床特征4、圍巖蝕變：1)礦床中圍巖蝕變(Wallrockalteration)一般較弱；2)一般具有中低溫圍巖蝕變常具不對(duì)稱蝕變§1概述

二、礦床特征5、成因礦床具“三多〞特點(diǎn)，即多來(lái)源、多階段和多成因;早期外生作用成礦物質(zhì)的初步富集，后期內(nèi)生作用疊加改造，同生沉積與后生作用。Genesis§1概述三、研究意義

1、工業(yè)意義2、理論意義

§1概述

三、研究意義1、工業(yè)意義1〕層控礦床分布廣、規(guī)模大、品位較穩(wěn)定，故在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，層控礦床的礦產(chǎn)儲(chǔ)量約占礦產(chǎn)總儲(chǔ)量的70%以上。世界重要層控型礦產(chǎn)儲(chǔ)量比例2〕礦體順層分布，形態(tài)規(guī)那么，便于現(xiàn)代化機(jī)械開采?！?概述

三、研究意義

2、理論意義

1〕突破了單一成礦理論，將外生與內(nèi)生、單因與復(fù)因、單階段與多階段、同生與后生、淺部與深部成礦作用等相互對(duì)立的因素有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，這是對(duì)礦床學(xué)科的重大奉獻(xiàn)；3〕地層比照的輔助標(biāo)志。利用其時(shí)控性比照“啞〞地層或遭受強(qiáng)烈變形地區(qū)的地層。2〕有利于指導(dǎo)找礦實(shí)踐。如“順層找礦〞，利用礦物共生組合找礦等；第十七章層控礦床§1概述

§2形成條件§3成礦作用

§4礦床類型

第十七章層控礦床

§2形成條件

一、區(qū)域分布礦床具成群成帶展布和一定“層、相、位〞集中的特點(diǎn)，如長(zhǎng)江中下游的銅礦床，川滇地區(qū)的鉛鋅礦，湖南沃溪地區(qū)金鎢銻礦床。沃溪地區(qū)地質(zhì)略圖1-第四系；2-白堊系-第三系；3-泥盆系-三迭系；4-震系旦一志留系；5-元古界；6-侵入體；7-礦帶；8-主要礦區(qū)；9-地名；

銅陵地區(qū)地質(zhì)略圖1-第四系；2-第三系；3-白堊系；4-侏羅系；5-三疊系；6-二疊系；7-石炭系；8-泥盆系；9-志留系；10-花崗斑巖；11-閃長(zhǎng)斑巖；12-花崗閃長(zhǎng)巖；13-石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；14-石英閃長(zhǎng)玢巖；15-石英閃長(zhǎng)巖；16-閃長(zhǎng)巖；17-實(shí)測(cè)(推測(cè))地質(zhì)界線；18-斷層；19-向斜；20-背斜

§2形成條件二、地層礦床產(chǎn)于一定地層層位中，具“時(shí)控〞特征。甘肅西城地區(qū)、南嶺地區(qū)鉛鋅礦主要產(chǎn)于泥盆紀(jì)地層，川滇地區(qū)的鉛鋅礦主要產(chǎn)于震旦紀(jì)-寒武紀(jì)地層§2形成條件

三、礦源層

礦源層〔Resourcebed〕指成礦物質(zhì)在沉積成巖時(shí)已初步富集并能在后生期被活化遷移出來(lái)的巖層。礦源層與儲(chǔ)礦層〔含礦層/容礦層〕可是同一地層，也可是不同層位。主成礦元素剖面上分布呈W型§2形成條件

四、構(gòu)造礦床的定位與礦田構(gòu)造密切相關(guān)；礦體的富集與局部構(gòu)造關(guān)系密切?！?形成條件五、巖漿巖礦床與巖漿侵入體關(guān)系一般不明顯；但變質(zhì)層控礦床和層控矽卡巖礦床與巖漿巖〔Magmaticrock/Magmatite〕有密切的時(shí)、空及成因關(guān)系。第十七章層控礦床§1概述

§2形成條件§3成礦作用

§4礦床類型

第十七章層控礦床

§3成礦作用一、成礦物質(zhì)的初步富集二、成礦物質(zhì)的活化遷移

三、疊加改造再富集作用

§3成礦作用一、成礦物質(zhì)的初步富集——礦源層1、成礦物質(zhì)來(lái)源2、成礦作用1、成礦物質(zhì)來(lái)源1〕成礦元素來(lái)源〔1〕陸源〔2〕海源〔3〕幔源2〕成礦流體來(lái)源〔1〕地表水〔2〕地下水§3成礦作用

一、成礦物質(zhì)的初步富集3〕搬運(yùn)方式〔1〕機(jī)械〔2〕懸浮〔3〕膠體〔4〕真溶液§3成礦作用

一、成礦物質(zhì)的初步富集2、成礦作用1〕同生沉積作用2〕成巖作用§3成礦作用二、成礦物質(zhì)的活化遷移1、活化轉(zhuǎn)移介質(zhì)2、物理化學(xué)作用3、生物化學(xué)作用§3成礦作用

二、成礦物質(zhì)的活化遷移1、活化轉(zhuǎn)移介質(zhì)——含礦溶液〔成礦流體〕1〕表生地表水、地下水、熱鹵水2〕內(nèi)生深層循環(huán)熱液、變質(zhì)水、巖漿水§3成礦作用

二、成礦物質(zhì)的活化遷移2、物理化學(xué)作用

1〕溫度〔T〕、壓力〔P〕：溶解物質(zhì)；2〕Eh、pH：溶解物質(zhì)；3〕揮發(fā)組分：鹽類物質(zhì)與氣體，活化劑、搬運(yùn)劑；4〕金屬絡(luò)合物：提高溶解度，利于成礦物質(zhì)遷移?！?成礦作用

二、成礦物質(zhì)的活化遷移3、生物化學(xué)作用

1〕微生物氧化復(fù)原作用2〕金屬有機(jī)絡(luò)合作用3〕選擇性吸附4〕有機(jī)酸護(hù)膠§3成礦作用

二、成礦物質(zhì)的活化遷移1〕微生物氧化復(fù)原作用生物自身的生命活動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生CO2、O2、H2、H2S等，將改變環(huán)境物理化學(xué)條件，尤其是pH、Eh，從而促使金屬元素遷移能力變化而成礦；微生物還參與硫酸鹽的復(fù)原作用，提供大量硫；2〕金屬有機(jī)絡(luò)合作用促使金屬離子在水溶液中形成穩(wěn)定度較高的金屬－有機(jī)絡(luò)合物進(jìn)行遷移，并對(duì)成礦元素產(chǎn)生吸附、螯合和化學(xué)反響；3〕選擇性吸附微生物通過(guò)自身軀體或器官的吸收、外表吸附成礦元素，使其直接沉淀、富集；4〕有機(jī)酸護(hù)膠有利于金屬離子的遷移?！?成礦作用三、疊加改造再富集作用

1、概念2、后生富集作用類型§3成礦作用

三、疊加改造再富集作用1、概念1〕改造成礦作用指原始分散狀態(tài)的成礦元素或物質(zhì)經(jīng)后期地質(zhì)作用在礦源層中活化遷移，并使有用物質(zhì)聚集成礦的過(guò)程。2〕疊加成礦作用指在原來(lái)礦床根底上后來(lái)又有新的成礦作用和成礦物質(zhì)疊加上去的作用。3〕再造成礦作用指一個(gè)礦床形成后，經(jīng)后來(lái)的地質(zhì)作用改造時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V床類型的作用。§3成礦作用

三、疊加改造再富集作用3〕盆地?zé)猁u水成礦作用主要產(chǎn)于淺海相碳酸鹽巖建造中,以鉛鋅礦尤甚.最著名的是美國(guó)密西西比流域型(Mississippivalleytype,簡(jiǎn)稱MVT)鉛鋅礦床,西歐的西里西亞型鉛鋅礦床.我國(guó)類似礦床有廣西泗頂,廣東凡口,云南金沙廠等.主要為發(fā)育于陸源碎屑巖建造中銅鉛鋅釩鈾礦床.最著名的砂巖型銅礦床有中非銅帶,前蘇聯(lián)的烏多坎銅礦床,我國(guó)金頂鉛鋅礦床.4〕地下水疊加改造作用〔1〕“紅層模式〞〔2〕“薩布哈〞成礦模式〔3〕“對(duì)流循環(huán)〞成礦模式§3成礦作用

三、疊加改造再富集作用6〕巖漿氣液疊加改造作用指賦存于沉積建造中的各類礦床,成礦后可能受巖漿侵入作用而發(fā)生變化或疊加作用。典型的是層控矽卡巖礦床,如長(zhǎng)江中下游地區(qū)銅官山,冬瓜山等銅礦床。第十七章層控礦床

§4礦床類型

一、按主巖二、按礦體與含礦建造三、按成礦作用四、按大地構(gòu)造—含礦建造—成礦元素一、按主巖

1、礫巖型

2、砂巖型

3、頁(yè)巖型

4、碳酸鹽巖型

5、變質(zhì)巖型§4礦床類型二、按礦體與含礦建造

1、準(zhǔn)同生層控礦床：

礦體與含礦建造的形成時(shí)間間隔不遠(yuǎn)，同處于一個(gè)大地構(gòu)造旋回中的層控礦床。

2、后生層控礦床：

礦體與含礦建造之間整合程度較差，圍巖蝕變和交代作用較強(qiáng)烈的層控礦床。

§4礦床類型三、按成礦作用1、改造型2、疊加型3、疊加改造型1〕地下水熱液疊加改造型2〕變質(zhì)熱液疊加改造型3〕巖漿熱液疊加改造型§4礦床類型四、按大地構(gòu)造—含礦建造—成礦元素-----三級(jí)劃分

以美國(guó)密西西比河谷型(Mississippivalleytype,簡(jiǎn)稱MVT)鉛鋅礦床(美國(guó)最大的鉛鋅礦床)為例——地臺(tái)型—冒地槽型碳酸鹽建造中的鉛鋅礦床。

MVT礦床特點(diǎn)1、產(chǎn)于穩(wěn)定地臺(tái)盆地邊緣的巨厚碳酸鹽巖建造；2、礦體呈巨厚層狀、似層狀，規(guī)模大〔單個(gè)長(zhǎng)1～2km，厚30～60m〕;3、礦石多具浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，有時(shí)有角礫狀