矿床学课件整理Word文件下载.docx

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2.非金属矿产

从中可提取非金属元素或可直接利用的矿物资源,主要包括：

l宝玉石及工业美术材料矿产：

如钻石、翡翠、红宝石、蓝宝石等

l建筑及水泥材料：

如花岗岩、大理岩、石灰岩、砂岩、珍珠岩、松脂岩等

l陶瓷及玻璃工业原料：

如长石、石英砂、高岭土、和粘土等

l压电及光学原料：

如压电石英、光学石英、冰洲石、和粘土等

l工业制造业原料：

如石墨、金刚石，云母、石棉、重晶石、刚玉等

l化学工业原料：

如磷灰石、磷块岩、黄铁矿、钾盐、岩盐、明矾石等

l冶金辅助原料：

如萤石、菱镁矿、耐火粘土等

3.可燃有机矿产（能源矿产）

指可为工业或民用提供能源的地下资源，包括：

l固体可燃有机矿产：

如煤、油页岩、地蜡、地沥青等

l液体可燃有机矿产：

如石油

l气体可燃有机矿产：

如天然气等

4.地下水资源

包括地下饮用水、技术用水、矿泉水、地下热水和卤水等

二.我国矿产资源特点

l矿产比较齐全：

已发现160多种，但人均很低

l有的很丰富、有的十分紧缺！

！

l富矿少，贫矿多

l伴生矿多，选矿难

l矿产分布很不平衡

中国优势矿产：

REE、W、Sn、Mo、Sb、Bi、S、MgCO3、B、煤等居世界前列

REE资源量：

主要集中在内蒙古白云鄂博，占世界总量的42％

W矿资源量：

主要集中华南地区和延边，占世界总量的>

43％倍

Sb矿资源量：

主要集中华南地区,占世界探明总量的44%

B矿资源量：

集中在辽吉裂谷（如凤城B矿床），菱镁矿分布在辽吉裂谷（大石桥-海城），储量均居世界首位

Chinaisshortof:

oil、high-gradeiron、Chromium、High-grademanganese、Cu、PGE、gold、potashsalt、diamond

第二节矿床学及其有关基本概念

矿床:

自然界中由地质作用形成的有用矿物或有用物质组分资源，其质和量在目前经济技术条件下能被开采利用的地质体

包括地质的和经济的双重含义。

矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩石不同，它具有经济价值。

矿床的概念随经济技术的发展而变化。

如19世纪时，含铜高于5％的铜矿床才有开采价值，随着科技进步和采矿加工成本的降低，含铜0.4％的铜矿床已被大量开采

矿床学（OreDeposits,EconomicGeology）:

研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的科学

一.矿石和脉石

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

脉石：

一般泛指矿体中的无用物质，包括围岩的碎块、夹石和脉石矿物。

它们通常在矿床开采过程中被废弃掉，脉石和矿石在一定条件下可以转化

二.品位和储量：

品位:

矿石中有用组分的含量

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

矿石品位表达方式：

金属矿石:

金属元素（%）或氧化物（WO3）（％）

贵金属：

克/吨或X10-6

非金属:

wt%或g/m3

宝玉石:

g/T,克拉/T,g/m3

例:

泰国蓝宝石矿床一吨土中所含蓝宝石大约为4克（20克拉），则可称:

泰国蓝宝石矿床的品位为4克/吨,或20克拉/吨。

一般来说,品位越高，矿体的价值越高

矿石储量：

指经过地质研究和勘查而圈定的矿石量，可分为:

A,B,C,D,E,F,G（中国）或proved,probable或possible（西方国家）

三.矿石的结构和构造

1.矿石结构

指矿石中矿物颗粒的特点，即矿物颗粒的形态、相对大小、及其空间相互关系等所反映出的形态特征。

一般在显微镜下观察

2.矿石构造

指组成矿石的矿物结合体的特点，即矿物集体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等所反映出来的形态特征。

如玛瑙的条带状构造等。

一般在标本上观察

四.同生矿床、后生矿床和叠生矿床

同生矿床：

是指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。

如由沉积作用形成的沉积矿床，由岩浆结晶分异作用形成的岩浆矿床等。

后生矿床：

指明显晚于围岩的一类矿床。

例如某些热液矿床，其矿脉切穿围岩，其形成时间明显晚于围岩。

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

五、矿体及其形状和产状

矿体是矿床的主要组成部分，是开采和利用的对象。

一个矿床往往是由多个矿体组成，矿体具有一定的形状和产状。

矿体的形状:

指矿体在三度空间的形态,可分为三种最基本的类型：

等轴状矿体;

板块矿体;

柱状矿体

矿体的产状:

指矿体产出的空间位置和地质环境，主要包括以下内容：

a.矿体的空间位置:

走向、倾向、倾角、侧伏角、倾伏角

b.矿体的埋藏情况:

露出地表（露天矿）或埋于地下（隐伏矿）

c.矿体与岩浆岩的关系

d.矿体与围岩的关系

e.矿体与地质构造的关系

第三节矿床学的研究任务和方法

基本任务

1.研究各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程，查明矿床成因

2.研究矿床在时、空上的演化特征和分布规律，为找矿预测提供依据

研究方法

l野外地质调研

l实验室研究（流体包裹体，同位素定年等）

l信息处理

l成矿模拟实验

l综合分析研究

矿床学主要研究步骤

野外地质研究＋室内各种分析测试＋综合对比研究

1.收集资料

①区域地质资料：

包括前人研究的区域报告，区域矿产图及报告等资料等；

②矿产研究报告、矿床研究的各类报告等；

③科研论文

2.野外调查

①测剖面，详细观察、记录、编图、素描（照相）；

②坑道调查、典型现象观察；

③精测平面、剖面地质图

3.实验室测试分析研究

①矿相光薄片研究

②成分分析：

主元素、微量元素、稀土元素、电子探针分析等

③矿物形貌鉴定：

扫描电子显微镜、双目镜等

④成矿流体实验：

冷热台均一法、爆裂法测、气相色谱、拉曼光谱等

⑤稳定同位素测定：

S、Pb、C－O、H－O、N以及稀有气体同位素等

⑥同位素测年：

K-Ar、Rb-Sr、Ar-Ar、Re-Os、U－Pb、Sm-Nd等

4.成矿实验

①高温高压实验：

温度恒定与压力恒定实验，模拟成矿物理条件

②溶解淋滤实验－元素的活化与迁移与介质的关系

③等温蒸发实验－流体演化行为对成矿元素的制约

5.遥感与计算机技术－提取异常信息

6.综合研究归纳整理－成因模型和找矿模型（抽象、概括、演绎推理）

第四节成矿作用及矿床类型

一.元素的富集和成矿

元素在地球各种内部或外部力量的作用下，或导致分散，或是导致集中,称为元素的迁移.元素必须通过一定的地质作用发生迁移，并富集达到能成为矿床的程度，才能成为矿床.元素迁移富集的程度可用浓度克拉克值和浓度系数表示:

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

各种元素富集成矿的难易程度是不同的,浓度系数越大，成矿越难

二.成矿作用

成矿作用:

是指在地球的演化过程中，使分散元素地壳和上地幔的化学元素，在一定的地质环境中相对富集形成矿床的作用

成矿作用可分为内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用和叠生成矿作用四大类

（1）内生成矿作用：

主要是由地球内部的能量作用导致形成各种矿床的地质作用

地球内部能的来源有多种方式，如放射性元素蜕变能、岩浆热能、在地球重力场中物质调整过程中释放出的能量等

内生成矿作用按其物理化学条件不同，可分为岩浆成矿作用、伟晶成矿作用、接触交代成矿作用和热液成矿作用

（2）外生成矿作用：

主要是在太阳能和生物能影响下，在岩石圈上部、水圈、气圈和生物圈的作用过程中，导致元素集中，从而形成矿床的作用。

外生成矿作用可分为风化成矿作用和沉积成矿作用两大类

（3）变质成矿作用：

在内生作用和外生作用中形成的岩石或矿床，由于地质环境发生变化，特别是温度、压力的变化，并有其它气液的参加，使其矿物成分、化学成分、物理性质经及结构构造等都要发生改变，造成元素集中，形成矿床的过程

变质成矿作用可分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用等

（4）叠生成矿作用：

为一种复合的成矿作用，是在先形成的矿床或含矿建造基础上，又有后期成矿作用叠加，从而形成矿床的过程

叠加过程可使矿床成矿或更加富集，同时也可使原矿床贫化

第二章.岩浆矿床

一.有关概念和特征

岩浆矿床:

又称正岩浆矿床（orthomagmaticdeposit）,是指各类岩浆在地壳深处经过分异和结晶作用,使分散在岩浆中的成矿物质积聚而形成的矿床.绝大部分岩浆矿床与上地幔来源的基性--超基性岩浆有成因上的联系

岩浆矿床主要特征：

•成矿作用和成岩作用基本同时进行

•矿体主要产于岩浆岩母岩内

•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

•矿石的矿物组成与母岩基本相同

•成矿温度一般较高（1200-1500℃）；

深度或压力变化大

•围岩蚀变不发育

具有重要理论意义和经济价值:

形成绝大多数Cr、Ni、Pt族（PGE）、金刚石矿床；

大部分V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta、REE和P矿床。

二.成矿地质条件

•岩浆条件

•大地构造条件

•同化混染

2.1岩浆条件

•首要条件

•主要为各类基性超基性岩

•岩浆成矿具有专属性

基性-超基性岩

•超基性岩

纯橄岩、斜辉橄岩——Mg/Fe>

7,铬铁矿矿床

单斜辉橄岩——Cu、Ni硫化物矿床

•超基性-基性杂岩体

纯橄岩-斜辉橄岩-辉长岩——铬铁矿矿床

单斜辉石岩-辉长岩——Cu、Ni硫化物矿床

•基性岩

辉长岩-苏长岩——Cu、Ni硫化物矿床

辉长岩-斜长岩或单独斜长岩——V、Ti磁铁矿矿床

•金伯利岩、钾镁煌斑岩——金刚石矿

•碱性岩（霞石正长岩、磷霞岩）和碳酸岩杂岩体——霞石-烧绿石-稀土矿床

2.2大地构造条件

转换断层

离散边界

汇聚边界：

A型俯冲和B型俯冲

地幔柱

2.3同化混染

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作用，就是同化作用，不完全的同化作用称混染作用。

三.主要成矿作用和分类

岩浆分异作用与岩浆分结矿床

岩浆熔离作用与岩浆熔离矿床

岩浆爆发作用与岩浆爆发矿床

3.1.岩浆分结