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1、 矿床学资料矿产泛指一切埋藏于地下的或分布于地表可供人类利用的天然矿物资源矿产与岩石区别在于它能否被人们所利用有无经济价值 矿床指地壳中由地质作用形成的其中所含有用矿物的数量和质量在当前经济技术条件下能被开采和利用的天然矿物集合体矿床学是地质学科的重要学科之一是研究矿床在地壳中的形成条件成因和分布规律的一门学科目前我国矿产资源的现状及措施1人口多资源少人均资源位于世界100位之外2资源配置不合理少富铁矿富铜矿金刚石钾盐铝土矿等稀土矿较为富措施向海洋进军向地壳深部进军开发优势能源换取稀缺能源矿床 矿体围岩 矿体 矿石脉石 矿石 矿石矿物脉石矿物 矿石矿物 有用部分无用部分 矿体它是矿产的主体和核
2、心部分是矿山开采的对象是客观实在的地质体具有一定的形状和产状一个矿床由一个或多个多个矿体组成矿 点 规模不清或者是比小型矿床还要小的矿床矿化点 指仅有矿化作用显示但无成矿价值的地质点围 岩 指矿体周围的岩石母岩 在成矿作用中提供了成矿物质来源的岩石主岩 指后生矿床的围岩矿石 指从矿体中开采出来的在当前技术经济条件下能从中提取有用组分元素化合物或矿物的矿物集合体脉石 泛指矿体中无用的物质包括围岩碎块夹石以及无工业价值的矿物集合体矿石矿物指矿石中可被利用的有用矿物脉石矿物指矿石中不能利用的矿物夹 石指夹在矿体内部不符合工业要求的岩石它可能会造成矿石的贫化矿 源 层仅指层控矿床地层中的成矿物质已初步
3、富集但未成矿经受后期地质作用导致成矿元素活化迁移成矿的岩石或岩层同生矿床指矿体和围岩基本上是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指矿床形成明显晚于围岩矿体和围岩是在不同的地质作用中所形成叠生矿床指在先期形成的同生矿床之上又叠加了后期形成的后生矿床再生矿床指先形成的矿床在后来不同成因的一种地质作用或者多种地质作用中受到改造使其中的成矿物质活化迁移重新富集形成的新矿床矿石结构指矿石中矿物颗粒的特点包括其大小形态以及相互之间的接触关系矿体的空间位置用倾伏角和侧伏角来确定倾伏角是矿体最大延伸方向与走向之间的夹角侧伏角是矿体最大延伸方向与自己的水平投影线的夹角矿体的地质环境1矿体的埋藏情
4、况2矿体与岩浆岩的空间关系3矿体与围岩的空间关系4矿体与地质构造的空间关系矿石构造指矿石中组成矿石的集合体的特点包括集合体的大小形态及相互之间的接触关系品 位矿石中有用组分的百分含量或单位含量 1 边界品位确定矿与非矿的最低品位 2 工业品位据以划分可采矿体或矿段的最低平均品位 3 总平均品位衡量可采矿体或矿段内贫富矿体的平均品位品 级为了保证资源的合理利用而提出的矿石质量指标包括矿石中的有益组分有害组分含量品位物理性质加工方法等因素矿石的有益组分凡是在采矿选矿冶炼过程中能够回收或者是能够改善产品性能的组分矿石的有害组分在矿石中绝对数量不多但对产品的质量有害起到降低矿石质量的组分矿体的形态 1
5、 等轴状矿体三轴在三维空间内均匀延伸矿瘤直径d 10m或达数十米矿巢1m d 10m 矿囊d 1m 2 板状矿体指三维空间内两向延伸较远第三向延伸短矿脉产在各种岩石裂隙中的板状矿体属后生矿床矿层指沉积形成的板状矿体属同生矿床 3 柱状矿体一向延伸较长另外两向延伸较近迁移指元素在一定的地质作用和物理化学条件下改变其存在形式的伴随一定的空间位移的过程即元素的转移和再分配的过程富集指元素经过迁移过程之后导致元素的聚集元素的存在形式A独立矿物 B类质同象 C固溶体分离 D包裹物 E吸附 F天然溶液中存在元素的成矿方式1岩浆结晶作用2升华凝华左右3蒸发作用4气体化合作用5液体化合作用6交代作用7离子交换
6、与类质同象作用置换作用 8胶体化学作用9生物作用矿床以成矿作用作为主要分类依据在分类中适当考虑环境同时在分类时再结合考虑成矿来源分三大类内生矿床外生矿床变质矿床 1 内生矿床包括岩浆矿床伟晶岩矿床接触交代矿床热液矿床 2 外生矿床包括风化矿床和沉积矿床 3 变质矿床包括区域变质矿床接触变质矿床和混合岩化矿床矿床工业价值的因素的确定 1 矿产本身的特点和性质及加工处理技术的发展 2 矿区的经济因素 3 国民经济和国防建设对矿产的要求矿石的构造有用矿物 10星点状构造 有用矿物 70块状构造有用矿物30稀疏浸染状构造 有用矿物30-50稠密浸染状构造岩浆矿床各类岩浆在地壳深处经过结晶分异作用使分散
7、在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床主要形成于岩浆阶段岩浆是在地下形成的含挥发份高温粘稠的硅酸盐熔融体岩浆矿床的特点三同两高一多同时成矿作用与成岩作用同时形成或近于同时形成同地矿体多产于岩体中母岩就是围岩同源矿石的物质组分与母岩物质组分完全相同两高指高温和高压一多指岩浆起源和成矿方式多样化岩浆矿床形成的地质条件 1 岩浆岩条件超基性岩若MgFe 65比值相差越大则矿化越好FeAlKNa越少世界上最大的超基性岩矿床是南非阿扎尼亚布什维尔德铬铁矿矿床超基性基性岩2 MgFe 65 SCuNi含量增高加拿大肖得贝里甘肃金川铜镍硫化物矿床四川力马河铜镍硫化物矿床基性岩MgFe 2FeAlCaTi增多四川
8、攀枝花河北大庙钒钛磁铁矿矿床金伯利岩具斑结构和角砾状结构 南非临沂金刚石矿床 中性岩形成霞石-烧绿石-稀土元素矿床 酸性岩绝大多数形成岩浆热液矿床 2 大地构造条件造山带 地槽褶皱回返 岩浆矿床一般呈线型超基性岩为主超基性-基性杂岩体为辅 地台区在地槽晚期和地台期容易形成较大的岩浆矿床构造运动造岩浆 宁静分异利矿床 构造成矿多样化 应找适当应力场3同化作用岩浆在形成和向上运移过程中融化或溶解一些外来物质从而使岩浆的成分发生改变的作用混染作用不完全的同化作用4挥发组分的作用A增加岩浆的活动性携带了有用的物质有利于成矿B挥发组分参加了晚期岩浆的形成使岩浆变为矿浆C由于挥发组分的存在和富集在适当的构
9、造条件下可使岩浆喷发自蚀变增加5岩浆的多期次侵入岩浆成矿作用指在岩浆结晶和冷凝过程中有用组分聚集成矿的作用结晶分异作用在岩浆冷凝的过程中随着温度压力的持续下降导致不同的矿物组分从岩浆中按一定的顺序晶出沉淀并导致液相组分不断改变的作用由结晶分异作用形成的矿床就叫岩浆矿床它分两种 1 有用组分较早地从岩浆中结晶出来指的是岩浆中熔点高比重大的矿物首先结晶或者与硅酸盐矿物同时结晶有用矿物呈细粒自形层状似层状 2 有用组分较晚的从岩浆中结晶出来在岩浆结晶的晚期挥发份大量集中金属矿物与挥发份结合形成易熔化合物降低了结晶温度他们一直在岩浆熔融体中存留到主要硅酸盐矿物结晶之后才从晶体之间的残余熔浆中结晶出来充
10、填于早期结晶的硅酸盐矿物颗粒之间有用矿物呈海绵陨铁结构 岩浆矿床独有 海绵陨铁结构矿石矿物主要充填于硅酸盐矿物晶粒间或胶结了硅酸盐矿物的结构重力分异作用指的是在岩浆结晶早期比重大熔点高晶体化学能大的矿物优先形成由于重力规律在岩浆体下部形成偏基性超基性岩相并且形成相应的金属矿物富集带的作用压滤作用在岩浆结晶晚期由于岩体的自重或应力作用存在于晶间之间的熔浆被挤出分离的作用扩容作用由于岩浆体的热应力或者构造应力作用使周围的岩石产生裂隙导致体积扩大压滤出来的熔浆充填于裂隙中形成脉状体的作用流动分异作用指岩浆结晶过程如果地壳的构造活动频繁侵入体规模小岩浆冷凝快先晶出的有用矿物在岩浆流动过程中形成不规则的
11、条带状异离体停积在岩浆流速减慢或者流动受阻的地方富集的作用早期岩浆矿床特征 1 矿石的矿物组成与母岩的矿物组成在成分上一致矿体与母岩无明显界线呈渐变关系 2 它的矿石常呈自形半自形结构构造为侵染状 3 有用矿物在动力或重力作用下主要集中在岩体的底部或者边部矿体的形态呈矿瘤矿巢凸镜似层状晚期岩浆矿床特征 1 矿石与母岩的矿物组成基本上一致矿体与围岩界线清晰 2 矿石一般具有海绵陨铁结构稠密侵染状构造或致密块状构造 3 矿体呈条带状或似层状含矿岩浆在内外力共同作用下可形成脉状或凸镜状矿体岩浆熔离作用在高温高压下均匀一相的岩浆熔融体当温度压力下降时分离成两种或者两种以上的互不混容的熔融体的作用岩浆喷
12、发作用指地下岩浆经过地下通道到达地表的全过程包括爆发和喷溢过程岩浆爆发矿床指的是深源岩浆经过结晶作用或熔离作用后的产物岩构造通道由于剧烈减压而急剧上升经过地壳物质的强烈混染在岩浆通道或火山机构中形成的矿床岩浆喷溢矿床的地质特征 1 深源岩浆通过岩浆通道和火山机构较为宁静的溢出地表其形成的矿床与熔岩流共生 2 在不同的母岩中有不同的矿产可分两类和碱性超基性岩浆岩有关的碳酸岩杂岩体中的Rb-Ree-磷灰石矿床安山岩岩流中的磁铁矿磷灰石矿产南美洲智利拉科铁矿是岩浆岩喷溢作用形成的伟晶岩矿物结晶颗粒粗大具有一定的内部构造常呈不规则的岩墙岩脉或透镜状产出的火成岩岩体伟晶岩矿床伟晶岩中有用组分富集达到工业
13、要求便构成了伟晶岩矿床可分为岩浆伟晶岩矿床花岗岩浆岩伟晶岩矿床碱性岩浆伟晶岩矿床基性超基性岩浆伟晶岩矿床和变质伟晶岩矿床伟晶矿床的物质成分特点一杂化学元素种类多矿物共生组合复杂二浓40多种元素高度浓集本身的克拉克值低种类齐全稀有宝库各个大类的矿物在伟晶岩中都找得到稀有元素在伟晶岩中也找得到继承母岩阶段演化矿物成分与母岩具有一致性演化上具有继承性具有早期成岩晚期成矿的特点伟晶矿床的结构伟晶 巨晶 结构粗粒结构细粒结构文象结构 此四种为伟晶岩特有 交代结构伟晶矿床的构造特点带状构造 1 边缘带分布于岩体最外边厚度不大一般只有几个cm到几十个cm形状不规则不连续一般与围岩界线清楚但若围岩为花岗岩花岗
14、片麻岩则呈过渡关系矿物呈细粒一般不成矿以石英长石为主又称长英岩带细晶岩带速冷边缘带 2 外侧带位于边缘带之内厚度比边缘带大但不稳定矿物为中粗粒结构具文象结构成分与文象花岗岩一致斜长石钾微斜长石石英白云母成分稳定可见绿柱石白云母的工业矿化又称文象花岗岩带 3 中间带位于外侧带和内核之间厚几m到几十m厚度连续性对称性都比前两带好是伟晶岩矿床的主体部分矿物结构为粗粒块状及似文象结构成分主要为钾微斜长石石英云母在整个空间带交代作用强烈因此有大量的稀有稀土元素及放射性元素在此带富集有的呈独立矿物存在有的呈类质同象存在又称稀有元素交代带 4 内核位于伟晶岩体膨大部分的中央晶体特别粗大中心部分有晶洞晶体生长
15、良好有宝石压电石英产出矿物成分单调以石英为主还可能有锂辉石又称石英内核伟晶岩矿床的形成条件 1 岩浆岩条件大多数伟晶岩都与花岗岩有关常呈岩基状或巨大的岩株状产出伟晶岩大多产于底部或边缘 2 温度压力T 300C-1000C主要位于400C-600CP 位于100-800MpaP外 P内利于形成气液热液矿床 P外 P内且相差不多 才形成伟晶岩矿床P外P内花岗岩重熔不形成伟晶岩矿床伟晶岩形成深度较大 3-9Km 近地表不利于其形成 3 构造条件伟晶岩在空间上受构造条件限制伟晶岩矿床位于构造活动带上 地槽褶皱带古地块边缘断裂带不同构造单元接触带 大构造控制伟晶岩带次级构造控制伟晶岩田小构造控制伟晶岩
16、体 4 围岩条件围岩大多数为区域变质岩基性超基性岩可塑性弱渗透性差刚性强金兹堡的伟晶岩矿床形成过程伟晶作用的地球化学演化主要表现在一些碱金属被另外一些碱金属所替代 1 Ca-Na 2 K 3 Li 4 Na 5 K- Rb 6 Li-K-Rb-Cs 1 - 3 为原始结晶作用阶段 4 - 6 为交代阶段五阶段十一个相 费尔斯曼 他认为花岗伟晶岩的形成是具有阶段性的这些阶段很大程度上取决于温度压力浓度的作用伟晶岩成矿作用挥发组分作用结晶作用重结晶作用交代作用混染作用伟晶岩分类 符拉索夫分类 根据花岗伟晶岩矿床中矿物的共生关系和结构特征将其分五大类型 1 第一类型-文象和等粒型伟晶岩 2 第二类型
17、-块状型伟晶岩为云母和陶瓷原料的主要来源 3 第三类型-完全分异型伟晶岩为云母和陶瓷原料的主要来源 4 第四类型-稀有金属交代型伟晶岩多种稀有金属的主要来源 5 第五类型-钠长石-锂辉石伟晶岩多种稀有金属的主要来源气水热液矿床气水热液泛指一定深度下形成的具有一定温度和压力的气态和液态溶液气水热液的研究意义在内生成矿作用过程中气水热液能够深部的矿质及分散在岩石中的成矿元素萃取出来形成热液的初步富集并且气水热液是重要的找矿标志气水热液来源岩浆热液地下水热液变质热液地幔热液复成热液气水热液的主要成分 1 H2o为气水热液的基本成分 2 基本元素KNaCaMg卤族元素及各种酸根 3 金属成矿元素亲铜元
18、素过渡元素稀土稀有元素放射性元素 4 气态元素组合水蒸气H2SCO2 5 微量元素成矿物质的运移形式存在的运移假说1硫化物真溶液 2卤化物的形式 3胶体形式 4络合物形式成矿物质的沉淀影响因素a温度b压力cpH值d氧化还原反应e不同性质溶液混合气水热液的运移原因热液自身的能量压力差浓度差底部热液气水热液的运移通道原生空隙次生空隙 1 导矿构造热液从深部地段进入矿田范围的构造本身不含矿只有某些矿化现象 2 配矿构造指矿液从导矿构造出来以后向成矿构造运移的构造 3 容矿构造使矿体定位并决定矿体形态产状大小的构造若配矿构造与容矿构造分不清则统称散矿构造气水热液矿床成矿方式有交代作用和充填作用 1 交
19、代作用指矿液与围岩发生化学反应或置换反应而造成矿床的聚集 2 充填作用热液中的成矿物质由于TP的变化或其它因素的影响直接沉淀在围岩的孔洞中或裂隙中的这种作用气水热液的围岩蚀变是指围岩在热液作用下发生的种种变化包括化学成分物理结构结构成分的变化等影响围岩蚀变的因素原岩的矿物成分化学成分气水热液的化学成分浓度pHEh温度压力接触交代矿床 矽卡岩矿床 接触交代矿床指在中酸性侵入岩与碳酸盐类的岩石的接触带及其附近由于气水热液交代作用而形成具有典型的矽卡岩矿物组合形成的矿床矿床的产出部位一般位于接触带附近100m内外带比内带重要矽卡岩矿床与矽卡岩关系同生继承叠加等矽卡岩矿床的规模其规模变化较大从小到特大
20、型都有呈矿瘤通常情况下以小型为主其形态复杂不规则常呈透镜状扁豆状囊状矽卡岩矿床的围岩若为灰岩为主则形成的矽卡岩矿床称Ca矽卡岩矿床若围岩以白云岩为主则形成的矽卡岩矿床呈Mg矽卡岩矿床若围岩以硅酸盐岩石为主则形成的矿床称为Si矽卡岩矿床矽卡岩矿床可分两个带内带和外带氧化物主要在内带硫化物主要在外带 1 内带形成矽卡岩的过程中交代岩体形成的带是内带形成早温度高常见辉石石榴子石磁铁矿赤铁矿其次可见含水硅酸盐方柱石符山石 2 外带交代围岩形成的带称外带其又分两个亚带第一亚带产在紧靠接触带的硅酸盐类矿物中以中温为主富含水的硅酸盐类矿物第二亚带产在距接触带较远的围岩中温度较低发生硅化 及矽化 碳酸盐化萤石
21、化重晶石化及硫化矽卡岩矿床的形成条件 1 大地构造条件地槽中最发育可发育于各个时代的地槽中褶皱回返可带来大量岩浆活动地台边缘断陷带都有较复杂的多期岩浆活动由于经过长时间的地壳下降有大量硅酸盐类岩石故形成较多矽卡岩矿床 2 岩浆岩条件根据大量资料表明中酸性钙碱性岩浆岩对形成矽卡岩矿床最为有利多次侵入的复式岩体对形成矿床有利它有一定的专属性 若KNa 20则形成以FeCu为主的矽卡岩系列若KNa 20且K Na则形成以Fe为主的矽卡岩系列若KNa10K或Na高则形成WSnMo矽卡岩矿床岩相学标志多数和矽卡岩矿床有关的岩体都是中深或深成相的燕山期的小岩体 3 围岩条件传统观点围岩碳酸盐岩石富含Ca其
22、中碳酸盐类岩石占95以上有不同的岩石化学组成的围岩形成的矽卡岩矿床类型含矿性都不同现在观点矽卡岩矿床的形成与一定的地层层位有关形成矽卡岩矿床需要特殊配方当围岩 MgOCaO 岩浆 SiO2Al2O3 位于075-124之间时是形成矽卡岩矿床最为有利的围岩条件 4 构造条件接触带的形态产状对矽卡岩矿床的控制a整合接触火成岩接触体与围岩平行产出不利于交代作用如果围岩活动性大则可形成层状似层状矽卡岩矿床b不整合接触接触面与产状与围岩产状不平行其利于矿床形成围岩层理层间破碎带及构造裂隙若层理发育特别是不同岩性岩层之间的层间剥离层间破碎带有利于矿床形成断裂裂隙构造切开接触带比较发育有利于其形成使距离接触
23、带较远的地方也可以成矿褶皱构造的倾伏端及褶皱方向性质发生变化的地方利于矿床形成捕掳体岩捕掳体边缘或裂隙也可以形成矽卡岩矿床 5 矽卡岩成矿的物化条件温度变化范围较广从简单的矽卡岩岩化开始到矿化结束温度不断下降从900C开始氧化物形成温度大于硫化物形成温度压力处于中深条件下几百米到三四千米压力从100atm到1000atm溶液性质在矽卡岩不同的形成阶段溶液性质不同pH可从4到9一般中到弱酸性条件最有利于形成矽卡岩矿床若溶液为酸性则易使围岩或岩体中成矿物质溶滤发生迁移矽卡岩的形成过程毕利宾科-卡尔波娃的两期五阶段说 1 矽卡岩期 分三阶段 主要形成各种CaMgAl的硅酸盐类矿物无石英出现干矽卡岩阶
24、段以岛状链状的无水硅酸盐矿物是一种超临界态流体呈酸性无矿化现象湿矽卡岩阶段挥发份组分富集溶液为弱酸性或中性是气成到高温阶段流体以双链带状复链构造的含水硅酸盐矿物又称晚矽卡岩阶段磁铁矿阶段氧化物阶段是呢矽卡岩期与石英-硫化物期的过渡阶段为高温热液阶段温度降到水的沸点一下形成层状架状硅酸矿物 2 石英-硫化物期SiO2不再与CaMgAlFe形成矽卡岩矿物而是独立地形成大量的石英并有典型的热液矿物 绿泥石方解石 有大量硫化物出现早期硫化物阶段硅酸盐矿物为高温交代所形成形成脉石矿物绿泥石绿帘石绢云母硅酸盐等矿物矿石矿物有CuFeAlBe等硫化物矿床晚期硫化阶段金属矿物主要为方锌矿闪锌矿黄铁矿黄铜矿主要
25、为中低温阶段的产物矽卡岩的成矿作用柯尔仁斯基的渗滤-扩散说 1 接触渗滤交代作用单交代作用指含矿气水热液沿着被交代的岩石的裂隙系统渗滤而引起其动力主要为压力差在有裂隙的横切接触面部位深部上升的含矿溶液沿着裂隙断裂把下层的活性组分带到上层并与之发生交代作用又称单交代作用其特点是下部交代作用强烈愈往上温度愈低反应愈缓慢一般情况下交代作用产物呈火苗状 2 接触扩散交代作用双交代作用发生在岩体和围岩两侧在构造不发育的情况下停滞的粒间溶液在矿物颗粒中由于溶液浓度差引起的在岩浆岩与灰岩的接触面流动时原接触带灰岩的粒间溶液为CaOMgO所饱和岩浆岩粒间溶液为SiO2Al2O3所饱和两边都发生交代作用称双交代
26、作用Ca系列矽卡岩CaMg 2 Mg系列矽卡岩CaMg 2热液矿床 热液矿床指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下在各种有利的构造和岩石中由充填和交代等成矿方式形成的有用矿物堆积体 热液矿床的特点 1 成矿热液多来源 2 含矿热液成分复杂 3 形成温度和深度较其它内生矿床低和浅一般在400C以下15-45Km 4 构造控制作用极为明显 5 成矿作用时间一般晚于围岩为后生矿床 6 成矿方式以充填和交代作用为主 7 矿石物质成分复杂金属矿物以硫化物氧化物砷化物及含氧盐为主非金属矿物以含氧盐和石英为主 8 矿床形成具有多期多阶段性成矿过程复杂热液矿床的分类分类原则简明扼要首先考虑成矿地质环境兼顾矿液来
27、源适当考虑温度压力等条件据此将其分四类侵入岩浆热液矿床 火山喷气热液矿床地下水热液矿床变质热液矿床侵入岩浆热液矿床的形成地质条件 1 岩浆岩条件专属性不同性质的岩浆形成不同的矿床时间上主要发育在地槽构造岩浆期空间上岩浆热液矿床与岩浆岩分布于同一构造单元中矿床主要分布于岩浆体内部及附近围岩中不同类型的矿床可围绕侵入体呈带状分布 2 围岩条件非钙质围岩 若为钙质则形成矽卡岩矿床 围岩也要参加成矿作用使成矿专属性不明显围岩性质 脆性塑性 也有影响 3 构造条件容矿构造成矿可通过导矿构造找容矿构造岩浆热液矿床的地质特征见表1表一岩浆热液矿床的地质特征 分类特征高温岩浆热矿床中温岩浆热矿床低温岩浆热矿床
28、和岩浆岩的关系母岩多为深成相的花岗岩闪长岩碱性岩主要分布与内外接触带及其附近最近距母岩1-15Km围岩主要为中酸性和偏基性岩形成矿床比高温要远产在侵入体附近的变质岩或沉积岩体内极少产在侵入体内母岩多为浅成岩形成矿床最远周围基本上无深成岩浆岩出露物化条件一般位于1545Km深的范围内压力小于2Kbar温度在300500C内气水热液阶段溶液呈酸性强酸性距地表13Km温度200300C溶液中酸性到弱酸性一般位于几百米至地表范围之内形成温度在50200C左右压力较小一般小于107Pa构造条件矿床明显受构造的控制多数位于区域性构造的次级构造中呈一定的矿脉矿脉群矿床明显受构造 断裂裂隙 控制矿体受各种断裂
29、系统控制在各种围岩中呈细脉网脉囊状成矿方式高温交代作用强烈充填作用形成简单的单脉复脉既有交代作用也有充填作用T升高交代作用强T降低充填作用强主要有充填作用也有交代作用矿体规模形态多形成各种细脉网脉串珠状扁豆状厚小于12m规模以小型为主大小不一大的可达数Km甚至几十Km充填作用主要形成脉状交代作用主要形成似层状柱状囊状扁豆状规模大小不一常为中型有时为小型也有超大型矿体主要呈各种脉状凸镜状似层状的呢个以及囊状层状侵染体等矿石矿物以高温成岩的氧化物含氧盐为主还有一些高温硫化物白钨矿毒砂矿石成分复杂种类繁多但大量产亲硫矿物形成硫化物硫酸盐少数为含氧盐辰砂辉锑矿雌黄雄黄闪锌矿自然金银铜等脉石矿物高温石英
30、硅酸盐主要为难硫酸盐矿物方解石石英白云石石英冰洲石萤石明矾石高岭石及碳酸盐类矿物等围岩非钙质岩石若为火成岩体则钙质岩石也可以是其围岩围岩蚀变强烈酸性岩中有云英岩化 典型蚀变 围岩可以为钙质岩也可以为非钙质岩高龄石化明矾石化重晶石化石膏化等结构构造粗粒结构常见固溶体脉状带状对称带状构造以中粒为主形成脉状细脉侵染状以结晶作用为主形成疏状构造角砾状带状构造结构一般较小角砾状常见此外还有脉状皮壳状环状及晶洞构造代表性矿床WSnBiMoBe基性超基性滑石石棉矿床花岗岩脉金灰岩铅锌多金属矿低温热液充填雌黄雄黄矿床四川低温热液汞矿床湘西黔东低温热液无锑金矿床湘西高温岩浆热液的典型蚀变为云英岩化岩浆热液矿床分
31、类1云英岩型WSnBiMoBe矿床气成高温中形成2碱性花岗岩高温下形成我国内蒙白云鄂博稀土矿床3细脉侵染型斑岩型CuMoAu矿床高温-中温我国西藏的一些矿床4脉型矿床A脉金山东招远 B脉型Pb-Zn矿湖南桃林 CWSnAu湖南湘西 DNi-Co-Bi-U-Ag 五元素建造 加拿大捷克 E含铀的石英脉 广东山西5基性超基性岩中石棉滑石矿床火山喷气热液矿床指在火山喷发作用晚期以及不同的火山旋回间歇期大量火山气液和围岩之间以及其它气液之间发生复杂的相互作用促使有用成分改变和沉淀所形成的矿床次火山热液矿床在火山活动晚期或间歇期经常伴随着浅成超浅成相次火山岩的侵入活动多数产在火山机构的各种断裂裂隙中与相
32、应的火山岩密切共生与次火山气液有成因联系的矿床称为次火山气液矿床与次火山热液矿床有关的次火山岩有闪长玢岩安山玢岩花岗闪长斑岩石英闪长斑岩玢岩的斑晶是斜长石斑岩的斑晶是正长石和石英次火山热液矿床具有斑状放射状裂隙隐爆角砾岩筒矿床产在火山岩或与火山岩有关的围岩中由于成矿温度下降较快脉动式活动造成复杂多样的矿石组合和矿石组构主要矿产有斑岩铜矿和玢岩铁矿斑岩型矿床又称细脉侵染状矿床产于安山岩带中与造山作用晚期的中酸性浅成超浅成的小岩体有关的一套CuMoWSnAu矿床斑岩型矿床形成的矿体位于岩筒的上部内外接触带中矿体呈筒状椭圆状柱状厚板状脉状有明显的蚀变分带小岩体包括花岗闪长斑岩石英二长斑岩石英斑岩安山
33、岩带包括玄武岩安山岩英安岩流纹岩等钙碱性系列蚀变分带从外到内为次生石英带 青盘岩化 泥化 黄铁绢英岩化 钾质蚀变 核石英外带 内带斑岩型矿床矿石矿物黄铜矿斑铜矿辉铜矿方铅矿闪锌矿辉铁矿磁铁矿AuAg伴生有黄铁矿斑岩型矿床脉石矿物石英重晶石矿化分带明显从里到外先是高温辉铜矿向外为斑铜矿黄铜矿再向外为黄铁矿最外为方铅矿闪锌矿AuAg斑岩型矿床有江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床的组构分带中心为细粒侵染状向外为细脉侵染状再向外为细脉状最外为脉状玢岩铁矿指在陆相的安山质火山岩分布区与辉石闪长玢岩等次火山岩或者是火山侵入岩体有时间空间及成因上有联系的一组以铁为主的矿床玢岩矿床有江苏宁芜玢岩铁矿玢岩铁矿是一个成矿
34、系列从岩浆的晚期到中低温热液阶段都能形成而且铁矿往往围绕火山侵入活动中心分布每一个火山侵入活动中心的次火山岩从内到接触带以至于到附近围岩中往往形成很多的矿化类型 1 岩体中心形成侵染状和细脉状矿化晚期岩浆在气成高温下形成陶林式铁矿 2 岩体顶部及边缘部形成网状角砾状矿化伟晶到高温气液形成凹山式铁矿 3 岩体与安山岩凝灰岩的接触带形成梅山式铁矿 4 岩体与浅火山岩老地层沉积岩接触带形成凤凰山式铁矿 5 压滤扩容方式形成姑山式铁矿 6 岩浆热液跑到岩体附近的火山岩里去形成的脉状矿化称为龙虎山式铁矿 7 岩浆热液跑到周围的沉积岩中呈层状似层状形成龙旗山式铁矿玢岩铁矿的不同矿化类型基本上是同一成矿作用
35、从高温到低温连续演化过程的产物各阶段无明显界线只因为地质条件不同而造成不同的成因类型形成矿体的形态角砾状钟状环状脉状层状似层状玢岩铁矿的围岩蚀变有矽卡岩化碳酸岩化青盘岩化泥化黄铁矿化喷流热水沉积矿床指火山喷发的气液喷到海底与海水及周围的沉积物发生各种作用所形成的沉积矿床热液矿床的五层楼建造 特指钨矿床而言 1 微脉 底部 2 密集细脉带 3 密集中脉带 4 大脉带 5 稀疏大脉带 顶部 层控矿床地下水为主的热液作用于矿源层经受后期地质作用的改造在一定地层层位形成的矿床层控矿床的研究意义 1 鉴于层控矿床受一定的层位控制从而形成了顺层找矿的思想 2 受一定的时间控制空间控制用于地层对比 3 既有
36、内生作用又有外生作用既有同生作用又有后生作用既有常温常压又有高温高压既有深成又有浅成层控矿床的特点很重要 1 具有外生和内生的特点兼有同生及后生矿床的某些成矿标志反映其成矿的多阶段性和复杂性 2 矿源层的存在是层控矿床的主要特征但矿源层和贮矿层可以是同一层也可以是不同层位 3 矿体常常集中于某一特点的岩性段中往往具有多层的特点 4 矿床产于一定的地层层位中因而时控特征明显 5 矿床常具有成群成带展布和一定的层相位集中的特点 6 矿体形态大多数与地层整合产出成层状似层状或凸镜状矿体 7 沉积-改造型层控矿床中矿石矿物成分简单金属硫化物多呈细小的分散状侵染状集合体地质作用明显矿床蚀变一般较弱成矿温
37、度低火山-沉积改造型层控矿床中矿石组分复杂成矿温度较高 8 矿床与岩浆侵入体的关系一般不明显矿区附近或一定范围内没有或未发现与成矿有直接关系的侵入体层控矿床的成因机理矿源层地下水活动深渗循环形成热卤水活化迁移地质作用环境突变矿质沉淀就位形成层控矿床中国锡矿山锑矿是层控矿床形成的风化矿床指在表生条件下通过风化成矿作用所形成的有用矿物堆积体表生条件常温常压 T在-75C-80CP为1atm 空气 水CO2N2O2等 pHEh等风化矿床特点 1 常是第三纪 R 和第四纪的产物若早于R则叫古风化矿床 2 矿床与原岩分布范围一致或相差不远通常情况下风化矿床以中小型为主 3 组成风化矿床的物质是在风化条件
38、下很稳定的元素和物质 4 风化矿床向地下渗透的深度一般小于200m但大多数为裸露或埋藏浅成面状分布结构疏松风化矿床形成的地质条件 1 气候条件不同的气候条件下风化壳的成熟度不同分三类红土型风化壳高温高湿生物作用旺盛的条件下形成成熟度最高冻土型风化壳低温降雨量少生物作用不强烈的的条件下形成荒漠型风化壳干旱气候条件形成水少物理风化为主 2 原岩条件风化壳的形成与原岩有关相同的条件下不同的原岩聚集形成不同的风化矿床相同的原岩在不同的风化作用下形成不同的风化矿床 3 地形条件形成风化壳的规模和厚度受地形条件影响夷平面和准平原风化壳往往形成厚度巨大的残积风化壳高原剥蚀的山区不易形成地形条件影响地下水的水
39、位高度潜蚀能力在低平的地方地下水潜蚀缓慢 4 水文地质条件渗透带水是季节性强的土壤水富含O2CO2有机酸若呈酸性反应则对岩石有氧化分解作用以垂直运动为主淋滤作用使矿物下沉形成淋积矿床流动带潜水面以下停滞水面以上岩石中充满潜水以水平运动为主承压水可能喷出地表含氧少为弱酸性弱碱性为主对岩石氧化分解作用弱停滞水带位于停滞水面以下该带内水中不含游离O2流动缓慢或基本不动矿物岩石基本不变 5 构造条件地壳上升侵蚀基准面下降若地壳下降则侵蚀基准面上升稳定地台区往往形成比较大的风化矿床常产在长期间断的不整合面上成矿前构造可决定地下水的中原岩的渗透方式成矿后构造对防滑矿床保存有特殊意义 6 时间条件长期稳定的
40、地质环境是形成风化矿床的重要条件只有在这种条件下才可以有大量风化物质保存下来形成矿床风化壳类型按原岩的分解程度及SiO2Al2O3的比值作为指标对风化壳剖面进行划分 1 Si-Al饱和型以物理风化为主发生初步化学风化SiO2 无重大迁移淋滤微弱原岩的化学生物风化作用都很弱可在中低温条件下形成砂矿 2 Si-Al粘土型SiO2明显迁移主要形成高岭土矿床以中温中压有机酸较强型向下淋滤作用形成溶液呈酸性到弱碱性 3 Al 2O3红土型SiO2大量流失AlFeMnCo大量堆积形成AlFeNi矿床高温多雨生物活跃原岩化学生物活跃溶液酸性碱性都可以风化成矿作用有物理风化成矿作用 成矿规模小 化学风化成矿作
41、用 化学性质改变 生物风化成矿作用 环境改变 风化矿床分类风化残余矿床风化残积坡积砂矿床淋积矿床矿床的表生变化已经形成的矿体和岩石围岩等在表生条件下必然会改变自身的组构成分的现象叫表生变化硫化物矿床的垂直分带 1 表土层 该层物质不改变 氧化强烈最彻底生物作用强烈 2 氧化亚带原生硫化物全部富集只残留FeMnAlCo的氧化物和氢氧化物 3 淋滤亚带岩化基本上不存在金属贫化结构疏松雨水淋滤渗透作用强烈只存在部分金属矿物和机械碎屑物 4 氧化富集亚带只对某些元素特殊情况存在 地壳上升胶结带抬升接受富集氧化作用形成 5 次生富集带多种元素在该带次生富集包括CuSnMnCoAuAgNi等潜水面下降气候
42、湿润剥蚀缓慢雨量适度可形成厚度巨大的氧化矿床表生分带分为氧化带胶结带原生硫化物带氧化带分为表土氧化亚带淋滤亚带氧化富集亚带 胶结带又叫次生富集带硫化物矿床氧化带发育的一般过程 1 早期阶段原生硫化物刚开始氧化可形成少量硫酸盐原生矿物数量远远大于次生矿物溶液呈酸性或者是弱酸性 2 中期阶段原生硫化物基本上都发生氧化少数残存随着硫酸盐进入地下水可发生水解交代作用形成大量氧化物 铁帽形成 溶液呈弱酸性弱碱性 3 晚期阶段原生硫化物不存在硫酸盐大量减少硅酸盐硫酸盐为主溶液以弱酸性中性为主影响硫化物矿床氧化带元素的性状 1 多种硫化物共生时哪一种先分解受pHEh的影响若差值越大则容易发生分解 2 溶液中
43、淋滤作用下主要形成硫酸盐碳酸盐 3 若按Eh来考虑活动性则Eh减小活动性增大 4 氧化带主要特点加氧去硫水解少量元素形成富集亚带次生富集带通过氧化带下渗的浅水溶液携带许多金属离子当渗入潜水面以下进入胶结带中由于物化条件明显改变在适当条件下形成的矿物堆积体叫次生富集带次生富集带修曼系列次生富集带中元素亲硫活动性序列HgAgCuBiCdPbZnNiCoFeMn前面一个元素的硫酸盐溶液可以交代其后面所有元素的硫化物形成次生富集带的条件 四可 1 可溶性氧化带中原生矿物可溶解 2 可渗透垂直方向上课渗透 3 可沉淀发生反应沉淀于流动带中 4 可保存侵蚀基准面要缓慢下降沉积矿床指由地表各种沉积分异作用形
44、成的各类沉积物当其中有用物质的质量和数量都达到工业要求时所形成的矿床就叫沉积矿床沉积岩与沉积矿床无明显界限都经历了同生阶段成岩阶段后生阶段沉积矿床的形成条件 1 物质来源条件陆源是大陆风化壳剥蚀产物是沉积岩和沉积矿床的主要物质来源内源海盆内部内碎屑是指形成的沉积物质又被海浪等打碎再重新形成宇源宇宙的陨石等 2 气候条件它影响陆源物质的搬运方式和数量还和沉积矿床有关系 3 岩性岩相条件沉积矿床是由特殊的沉积相所形成性质不同的岩性建造其沉积含矿性沉积矿床特征不一样 4 构造条件地台易形成矿床沉积矿床的形成作用及分类很重要一成矿物质的搬运方式和沉淀方式搬运动力以水为主还有有风冰川重力流水搬运物质的运
45、移形式碎屑颗粒胶体溶液机械悬浮物真溶液机械搬运及沉淀影响其能力的因素有流速大小碎屑颗粒大小和比重水介质比重粘稠度可溶性物质沉积分异-化学搬运及沉淀a碱金属碱土金属卤族元素常以络合物形式呈真溶液被搬运b溶度积决定真溶液中物质的沉淀与否c普斯托瓦洛夫假说以溶液式胶体搬运的元素和化合物在水中的按其化学性质沉淀顺序来沉淀受PhEhTP等影响首先沉淀氧化物其次沉淀磷酸盐再次沉淀硫化物最后为卤化物胶体形式搬运及沉淀a胶体溶液迁移过程不受重力分异影响而且其表面带电荷具有反应吸收能力故胶体存在具有使成矿物质沉淀的作用b胶体在表生沉积作用过程中广泛出现可以以多种形式胶体出现c胶体在成矿中的意义其性质不稳定易发生
46、变化一系列的物理化学变化就形成了矿床难溶物质形成胶体发生长距离搬运要有有机质存在使其不沉淀有机质的这种作用叫有机质的护胶作用大陆水携带的物质遇到海盆海水破坏有机质护胶作用改变其物理化学条件使其在紧靠海岸线的地带沉淀不同化学元素受本身地球化学性质控制也受海盆控制二生物作用生物直接参与成矿生物间接作用改变环境生成有机酸 有机质护胶作用 三EhpH值发生作用EhpH 发生改变的地方就是成矿物质沉淀的地方四同生成岩后生作用的概述沉积物沉淀压固脱水成岩后生变化过程元素迁移富集重新分配再富集沉积矿床沉积矿床的分类很重要分类依据按成矿物质的物理化学特点成矿物质来源成矿作用地质特点分四类1机械沉积矿床 砂矿床 2蒸发沉积矿床 3胶体化学沉积矿床 4生物-化学沉积矿床机械沉积矿床风化壳中物理化学性质稳定比重较大的碎屑物质在风冰川流水等外生营力作用下当这些搬运介质
