矿床学思考题总结10级基地班总结Word下载.docx
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环境属性（environmentalproperty）
6、我国矿床资源特点：
优劣并存
（1）矿产资源总量丰富，人均资源相对不足；
（2）优劣质矿并存，品位贫富不均，贫矿多，富矿少；
（3）共生、伴生矿多，单矿种矿床少；
（4）中小型矿床多，大型-超大型矿床少；
（5）紧缺矿种的资源形势十分严峻
第02章
1.基本概念：
矿产（矿产资源）：
在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、具有经济价值的有用矿物资源（元素、化合物、矿物、矿物集合体）。
矿产资源是人类社会赖于生存和发展的重要物质基础。
矿床：
矿产在地壳或地表的集中产地。
确切的说，矿床是指自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、其所含有用矿物资源的质和量在当前经济技术条件下能被开采利用的地质体。
矿体：
是矿床的主要组成部分。
确切的说，矿体是指自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、具有一定形状和产状的有用组份（元素、化合物、矿物、矿物集合体）的集合体。
一个矿床可以由一个或多个矿体构成。
围岩、母岩：
围岩／主岩（countryrock,wallrock,hostrock）—矿体周围的岩石。
母岩／源岩／矿源层（parentrock,motherrock/sourcerock/oresourcebed）—矿床形成过程中提供主要成矿物质的岩石，它与矿床在空间上和成因上有着密切的联系。
围岩≠母岩
同生矿床、后生矿床：
同生矿床（syngeneticdeposit）：
矿体与围岩在同一地质作用过程中，同时或近于同时形成的。
—如由沉积作用形成的沉积矿床以及在岩浆结晶分异过程中形成的岩浆分结矿床等，都属于同生矿床
后生矿床（epigeneticdeposit）：
矿床的形成明显地晚于围岩的一类矿床，即矿体和围岩是由不同地质作用和在不同时间形成的。
—如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉
矿石、脉石：
矿石（ore）—从矿体中开采出来的，从中可提取有用组分（元素、化合物或矿物）的矿物集合体。
由矿石矿物和脉石矿物构成。
脉石（gangue,veinstone）—泛指矿体中的无用物质,包括围岩的碎块、夹石和脉石矿物，它们通常在开采和选矿过程中被废弃掉。
夹石（horsestone,rockgangue）—指矿体内部不符合工业要求的岩石，它的厚度超过了允许的范围，就得从矿体中剔除。
矿石矿物、脉石矿物：
矿石矿物—矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。
脉石矿物—矿石中不能被利用的矿物，也称无用矿物。
矿石结构、矿石构造：
矿石结构（oretexture）—矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及空间上的相互结合关系所反映的形态特征。
矿石构造（orestructure）—组成矿石的矿物集合体的形态、相对大小及空间上的相互组合关系所反映的形态特征。
矿石结构＋矿石构造＝矿石组构（orefabric）
矿石品位：
矿石中有用组分的含量。
矿石工业品位、矿石边界品位：
边界品位（cutoffgrade,marginalgrade）—划分矿与非矿的最低品位（如铜矿：
0.2~0.3%，钼矿为0.02~0.04%）
工业品位（industrialtenor）—当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位（如铜矿：
0.4~0.5%；
钼矿0.04~0.06%）。
工业品位是一个历史概念：
Cu10%~0.5%
矿床成因类型、矿床工业类型、矿床勘探类型：
矿床成因类型—按矿床的形成作用和成因划分的矿床类型。
这是矿床学最基本的分类方法。
矿床工业类型—是在矿床成因类型基础上，从工业利用的角度来进行矿床的分类。
一般把那些作为某种矿产的主要来源，在工业上起重要作用的矿床类型，称为矿床工业类型。
矿床勘探类型—按照影响矿床勘探难易程度的主要因素，从矿床勘探出发，对矿床勘探难易进行分类，将相似特点的矿床加以理论综合与概括而划分的类型。
（矿床勘探类型不同，其所要求的勘探工程间距也不相同。
）
2.矿产的主要种类有哪些（矿产的分类）？
根据产出的物理状态分为三类：
气体矿产—地球内部碳氢成分的可燃气体和氦、氖、氩、氙等非可燃性、惰性气体的聚集（天然气、CO2）
液体矿产—石油、地下水及其中溶解元素和化合物（汞）
固体矿产—大多数矿产［元素或其化合物矿床（Fe、Au）、晶体矿床（水晶、金刚石）、矿物矿床（盐岩、石墨）及岩石矿床（花岗岩、大理岩）等。
【大部分金属、非金属矿产如金、银、铜、铁、钨、锡、钼、铅、锌等】
根据矿产性质及主要工业用途分类：
金属矿产（metallic）
非金属矿产（non-metallic）
可燃有机矿产（fossilfuel）
水矿产（groundwater）
黑色金属：
Fe、Mn、Cr、V、Ti等
有色金属：
Cu、Pb、Zn、W、Sn、Ni、Sb等
金属轻金属：
Al、Mg等
矿产贵金属：
Au、Ag、Pt、Os、Ir等
放射性金属：
U、Th、Ra等
稀有、稀土和分散金属——稀有金属：
Nb、Ta、Li、Be、Cs、Rb、Sr等；
稀土金属：
La－Eu，Gd－Lu；
分散金属：
Cd、Ga、Ge、In、Se、Te、Re、Tl（Sc）
冶金辅助原料：
萤石、耐火粘土、菱镁矿
非化学工业原料：
磷灰石、钾盐、盐岩
金工业制造业原料：
石墨、金刚石、云母
属压电及光学原料：
压电石英、光电石英
矿陶瓷及玻璃工业原料：
长石、石英砂
产建筑及水泥原料：
砂岩、砾岩、石膏、珍珠岩
宝石及工艺美术原料：
硬玉、软玉、玛瑙
3.研究矿石结构、构造有何理论和实际意义？
→理论意义：
有助于分析成矿的物理化学环境、成矿作用特点、成矿过程以及矿床的次生变化，为矿床成因研究提供资料。
→实际意义：
了解有用组分的分布和赋存状态，有用矿物的粒度、形态和嵌布特征，为矿石的工业评价、选择加工技术方法和选矿流程提供基础资料。
4.决定矿床工业价值的主要因素有哪些？
→矿床本身的特征和性质：
形态、产状、储量，矿石的质量，矿石综合利用价值，采、选、冶技术条件等。
非金属矿床不仅要注意矿床储量和品位，还要注意有用矿物的物理性质、化学性质以及工艺技术特点。
→经济和国防建设对矿产的需求
·
经济和国防建设对各类矿产的需求以及矿床所在地区的发展远景计划等
国际矿业市场的影响
→矿区的经济因素
水文地质和工程地质条件；
动力资源、交通运输；
粮食、劳动力供应等
5.划分矿床勘探类型的主要依据是什么？
划分勘探类型的依据
①矿体规模
②矿体形态复杂程度
③矿体厚度稳定程度类型系数
④有用组份分布均匀程度
⑤矿体产状的稳定程度勘探类型
第04章成矿作用总论
1基本概念
克拉克值：
元素在地壳中的丰度
浓度克拉克值：
指某一地质体中（矿体、岩体或矿物）中某元素平均含量与其克拉克值的比值，也称富集系数
浓集系数：
某元素的工业品位与其克拉克值的比值
成矿作用：
地球演化过程中，使分散在地壳和上地幔中的化学元素和有用物质，在一定地质作用条件下和地质环境中，相对富集而形成矿床的作用。
内生成矿作用：
主要由于地球内部能量（包括热能、动能、化学能等）的影响，导致形成矿床的各种地质作用。
外生成矿作用：
主要在太阳能的影响下，在岩石圈上部岩石与水、大气和生物的相互作用过程中，使成矿物质在地壳表层聚集的各种地质作用。
变质成矿作用：
在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿床，由于地质环境和温度、压力等物理化学条件的改变（特别是经过深埋或其他热动力事件），其矿物成分、化学成分、物理性质、结构构造等发生改变，使有用物质发生富集形成新的矿床，或使原有的矿床改造为具另一种工艺性质的矿床。
叠生成矿作用：
是一种复合成矿作用，即在先期形成的矿床或含矿建造的基础上，又有后期成矿作用的叠加。
2元素聚集成矿的决定性因素有哪些？
元素丰度（克拉克值）
—地壳克拉克值较高的元素（O,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg）易于富集成矿，且数量多、分布广、规模大：
如铁矿、铝土矿、石灰岩、盐类矿床等。
—丰度值低的元素一般难于成矿，尤其难于形成大规模和高品位的矿床：
如Cu、Pb、Zn、REE、PGE等。
元素的地球化学性质及成矿条件
—地壳克拉克值较低但聚集亲合能力较强的元素，也能聚集成大矿：
如Au的克拉克值仅为4ppb，但具较强的聚集能力，可形成大型的金矿。
—一些稀有和分散元素（Cd,Ga,Ge,In,Se,Te,Tl,Re）的克拉克值尽管高于一些常见的金属，但其高度分散的地球化学性质决定了它们一般难于聚集成矿床。
3元素富集成矿的主要方式有哪些？
（1）结晶作用：
岩浆结晶作用、热液结晶作用、凝华结晶作用、蒸发结晶作用
（2）化学作用：
化合作用、胶体化学作用、生物化学作用（生物直接参与成矿、生物间接参与成矿）
（3）交代作用
（4）离子交换及类质同象置换作用
（5）机械分异作用
4对别分析内生成矿作用和外生成矿作用的主要区别
内生成矿作用
外生成矿作用
能量来源：
—地球内部的动能、热能
—地幔及岩浆的热能
—地球重力场中物质调整过程中释放的位能
—放射性元素蜕变能
能量来源
—主要为太阳幅射热
—部分生物能和化学能
—火山岩地区地球内部热能的参与
作用特点
—在地壳不同深度、压力、温度、地质构造条件下进行（通常是较高的温度和压力、地壳的深处）
—各类岩浆的上侵冷凝过程中形成
—地下热液环流运移过程中形成
作用方式
—岩浆成矿作用：
岩浆的结晶和分异，岩浆熔离，岩浆爆发（岩浆矿床）
—伟晶成矿作用：
富挥发分的熔浆结晶分异和气液交代（伟晶岩矿床）
—接触交代成矿作用：
火成岩体与围岩接触带上的气液交代作用（接触交代矿床/夕卡岩矿床）
—热液成矿作用：
各种成因的热液与围岩相互作用（各类热液矿床）
—风化成矿作用：
地表岩石、矿物、矿床的风化（风化矿床）
—沉积成矿作用：
地表风化产物和生物有机体经复杂的机械、化学、生物和生物化学作用的分异富集（沉积矿床）
第四章岩浆矿床
1、基本概念：
岩浆矿床：
从地壳深部上升的各类岩浆，在冷凝过程中经过结晶分异作用、熔离作用和爆发作用等，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。
由于这类矿床是在正岩浆期（从岩浆结晶作用的最后阶段）形成的，因此也称正岩浆矿床。
岩浆结晶分异作用、岩浆分结矿床：
岩浆在冷凝过程中，各种组份按一定的顺序（矿物晶格能、键性和生成热降低的方向）先后结晶出来，并在重力和动力的影响下发生分异和聚集的过程，称为岩浆结晶分异作用，由此所形成的矿床称为岩浆分结矿床。
岩浆熔离作用、岩浆熔离矿床：
在较高温度和压力下均匀的岩浆熔融体，当温度和压力降低时分离成两种或两种以上互不混溶的熔融体的作用，称为岩浆熔离作用（也称为液态分离作用），由此种作用所形成的矿床称为岩浆熔离矿床。
岩浆爆发作用、岩浆爆发矿床：
经过岩浆结晶分异作用和熔离作用后，岩浆中的挥发组份越来越富集，当压力增大到某一阀值时爆发到近地表，称为岩浆爆发作用，由此种作用所形成的矿床称为岩浆爆发矿床。
2、岩浆矿床的主要特点及形成的地质条件。
（1）主要特点
①成矿作用于成岩作用基本上是同时进行的，是典型的同生矿床。
②矿体主要产在岩浆岩母体岩内，矿体即是岩浆岩体的一部分，有时整个岩体就是矿体，围岩即是母岩；
只有少数矿体产在母岩临近的围岩中。
③浸染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系；
贯入式矿体则具清楚、明显的界线。
围岩蚀变一般不发育。
④矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同，仅矿石中矿石中矿石矿物相对富集。
⑤由于成矿作用在岩浆熔融体中大体同时发生，因此多数岩浆矿床的成矿温度较高（1500~700℃）。
形成的深度大（多数在地下几公里~几十公里，金刚石矿床达200~300km）。
（2）地质条件
①岩浆岩条件
岩浆矿床形成的首要条件。
岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体，岩浆岩即是成矿母岩。
含矿岩浆岩的性质和组成，对岩浆矿床的形成（矿床类型、规模、空间分布）有重要影响。
②大地构造条件
大洋地壳环境：
产于大洋拉张环境（洋中脊）的镁质超基性岩，后经碰撞作用，成为洋壳残片，产于碰撞造山带（缝合带）；
阿尔比斯型、蛇绿岩型。
高镁（M/F=6.5-15），LIL、HFS元素含量低，Cr、Ni、Cu、Co、PGE含量高，分熔程度较高。
受深大断裂或超壳断裂控制，常呈线状或带状分布，断续延长可达数百至数千公里。
主要分布于中亚、特提斯-喜马拉雅、环太平洋等造山带。
大洋陆壳环境：
该环境有厚大的大陆岩石圈作屏蔽盖层，使深部地幔热流在盖层下更好地聚集，形成巨大的层状超基性-基性杂岩体。
多为铁质或富铁质超基性岩（M/F=0.5-6.5），LIL、HFS、挥发分含量相对较高，分熔程度相对低。
多分布于古老的地盾、地台区，可能与板内地幔柱活动有关
③同化和混染作用
有利的影响：
围岩中某些有用组分的加入，使岩浆中成矿元素更富集：
如基性岩和含铁地层中的Fe；
地层中硫的加入（硫化作用），能促使金属组分脱离硅酸盐而进入硫化物熔浆，从而更有利于成矿
不利的影响—CaCO3的同化作用对铬铁矿矿床的形成不利。
④挥发组份（矿化剂）（H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等）
挥发组份的熔点低、挥发性高，特别是能与Ag、Au、Pt、Pd、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多种金属元素组成易溶络合物，使这些金属得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿；
挥发份对压力的变化特别敏感，富于流动性，故常将岩浆中某些成矿物质由深部带至浅部、由高压地段带至低压地段，在有利的构造部位富集成矿。
⑤岩浆的多期多次侵入作用
从区域上，含矿岩体通常是同一次构造运动所形成的岩带中的较晚期的产物。
从矿区看，矿化主要与复式岩体的晚期岩相关系密切，如西南地区的PGE矿床。
3、对比早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床的异同点。
4、影响岩浆熔离作用的因素有哪些？
岩浆熔离矿床有哪些特点？
（1）影响因素
①岩浆的总成分，特别是硫和亲硫元素的浓度和铁、镁、硅的含量。
②岩浆同化围岩破坏了化学平衡，可促使硅酸盐熔浆和硫化物熔浆发生熔离。
③由于构造作用，使部分硫化物熔浆从岩体底部和中心部分挤入裂隙或下伏岩石层理中，形成硫化物脉状贯入矿体。
（2）特点
①矿体形态产状：
似层状，位于岩体的底部；
贯入式矿体为脉状、透镜状。
②与围岩界线：
不明显,渐变过渡;
贯入式矿体界线清楚。
③矿石成分：
与母岩基本一致，硫化物含量高，含磷灰石和挥发份矿物。
④矿石组构：
海绵陨铁结构、固熔体分离结构；
块状、浸染状构造
⑤主要矿种：
Cu-Ni硫化物、PGE、磷灰石、Fe矿床，工业价值巨大。
5、岩浆爆发矿床的主要特点。
筒状、管状、漏斗状，少数脉状；
产出往往与深大断裂带有关，尤其是断裂交汇处。
围岩破碎严重者不清楚，轻微破碎者较为清楚。
橄榄石、金云母、镁铝榴石、金刚石。
金刚石多为自形-半自形晶结构，角砾状、浸染状构造。
金刚石
6、岩浆结晶分异作用、岩浆熔离作用和岩浆爆发作用可分别形成哪些主要矿种？
（1）岩浆结晶分异作用：
早期——部分铬铁矿矿床，金刚石矿床，规模工业价值较小；
晚期——铬铁矿、PGE矿床（超基性岩中），V-Ti磁铁矿矿床（基性岩中），工业价值巨大
（2）岩浆熔离作用
Cu-Ni硫化物、PGE、磷灰石、Fe矿床，工业价值巨大
（3）岩浆爆发作用
金刚石
第05章伟晶岩矿床
1.伟晶岩矿床的概念和特点
概念：
矿物结晶颗粒粗大的，具有一定内部构造特征的，常呈不规则岩墙、岩脉或凸镜状的地质体，称为伟晶岩。
当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。
特点：
（1）伟晶岩矿床的物质成分特征：
A.化学成分特征：
氧和亲氧元素：
Si、Al、Na、K、Ca等
稀有、稀土、分散、放射性元素：
Li、Be、Nb、Ta、Cs、Rb、Zr、Hf、La、Ce、U、Th
金属元素：
W、Sn、Mo、Fe、Mn
挥发份：
F、Cl、B、P
B.矿物成分特征：
硅酸盐类（长石、石英和云母为主体），含锂矿物（锂云母、锂辉石），含铍矿物（绿柱石），含铌、钽矿物（钽铁矿、烧绿石），含锆矿物（锆石），晶质铀矿，稀土元素矿物（独居石、磷钇矿），金属矿物（锡石、黑钨矿、辉铜矿、磁铁矿和钛铁矿），挥发份矿物（萤石、电气石、磷灰石、黄玉）
（2）伟晶岩矿体的结构、构造特征
A.结构：
巨晶结构（伟晶结构，10cm～几米），文象结构，粗粒结构和似文象结构（1～10cm），细粒结构（小于1cm）
B.构造
带状构造：
边缘带（细粒结构）石英、长石；
外侧带（细粒、文象结构）斜长石、钾微斜长石、石英、云母；
中间带（粗粒、似文象结构）长石、石英、云母、绿柱石、锂辉石；
内核（伟晶结构）石英、长石、锂辉石等
晶洞构造
（3）伟晶岩矿体的产出特征
大小：
差别很大：
长几米至上千米，厚几厘米至几十米，延深数百米
形态：
多样，脉状、囊状和凸镜状常见
产状：
复杂，有陡有缓
2.伟晶岩矿床的形成条件
（1）岩浆岩条件：
与伟晶岩矿床有关的侵入体，可以从超基性的橄榄岩类，一直到酸性的花岗岩类，但绝大多数是花岗岩类岩石。
伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或附近的沉积-变质围岩中。
（2）物理化学条件：
A.温度
变化范围较大，最早结晶温度可能在800∼700℃，一直到300℃以下，主体在600∼200℃从边缘带到内核的形成温度降低：
边缘带和外侧带800∼600℃±
，中间带600∼400℃±
，内核石英400∼200℃甚至更低。
不同矿种的伟晶岩形成温度有所不同，一般云母伟晶岩形成温度较低，而稀有金属伟晶岩则较高。
B.压力和深度
开始时可能达到800∼500MPa，结束时降到200∼100Mpa。
形成深度大，否则挥发组分的逸失不利于成矿。
（3）地质构造条件
伟晶岩带：
主要分布于构造活动带，如碰撞造山带（地槽−褶皱带）、古板块边缘断裂带和不同构造的结合带
伟晶岩矿田：
主要受区域一级构造控制，如背斜轴部、花岗岩体与变质岩的接触带、不同时代地层接触带、各种断裂带等
伟晶岩脉（矿床、矿体）：
受次一级构造控制，如羽状裂隙、断层、围岩的层面、劈理、片理、侵入体顶部的裂隙等
（4）围岩条件
围岩岩性以区域变质岩石为主，如片岩、片麻岩以及混合岩，少数为基性−超基性岩
围岩的物理性质对伟晶岩的形态、规模和结晶作用的完善程度有一定影响，一般未遭受片理化或弱片理化的岩石易形成不同形状的裂隙，有利于形成产状陡立的伟晶岩脉
围岩的化学成分对伟晶岩的成分有较大影响
（5）挥发组分的作用
挥发分H2O、F、Cl、B等与稀有金属形成易溶和易挥发的化合物，并向伟晶岩体的上部迁移富集
挥发分的热容大、粘度低、导热性差，有利于伟晶岩熔体−溶液的缓慢冷却和结晶，分异作用完全，形成巨大的矿物晶体
挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用，有利于稀有金属的矿化
3.伟晶岩矿床的成因
残余岩浆的结晶作用—岩浆结晶作用的末期形成富含挥发分的“残余岩浆”或“伟晶岩熔体”，在相对封闭和高温高压的条件下，通过缓慢的冷却结晶和分异而形成具有完好带状构造的伟晶岩。
残余气体溶液的重结晶作用和交代作用—任何岩浆在冷凝结晶后，都会残留下“残余的气体溶液”（一种超临界流体），富含挥发分和硅酸盐组分。
它们在封闭的条件下作用于早期形成的矿物，使之发生重结晶，形成粗粒结构的伟晶岩；
后由于挥发分的不断聚集，在开放条件下发生进一步的交代作用，形成伟晶岩矿床。
4.伟晶岩矿床中产出的常见矿种有哪些？
稀有金属伟晶岩矿床，稀土元素伟晶岩矿床，白云母伟晶岩矿床，含水晶伟晶岩矿床，长石伟晶岩矿床
第06章气水热液矿床
气水热液（热液），围岩蚀变，导矿构造、配矿构造、容矿构造，热液充填作用、热液交代作用（渗滤交代作用、扩散交代作用），成矿期、成矿阶段、矿物生成顺序、矿物世代。
气水热液（热液）：
指在一定深度（数百米−数十公里）下形成的，具有一定温度（数十度−数XX）和一定压力（数十万−数亿Pa）的气态和液态的溶液，简称热液
围岩蚀变：
岩石在气水热液的作用下，发生的一系列旧矿物被新的更稳定的矿物所代替的交代作用，称为蚀变作用。
若这种蚀变作用发生在矿体周围的岩石中，则称为围岩蚀变。
导矿构造：
成矿物质一般来自地壳深部或规模巨大的岩浆源，因此需要规模较大的断裂构造将含矿溶液搬运到地壳的较浅部位，这种断裂构造称为导矿构造。
配矿构造：
含矿溶液通过导矿构造带到地壳上部后，再由配矿构造自导矿构造搬运到矿田范围内。
配矿构造控制矿区在矿带中的分布，它们常常是成矿构造系统的伴生构造成分。
容矿构造：
接受配矿构造中含矿物质而赋存矿体的构造称为容矿构造。
容矿构造控制矿床、矿体在矿田中的分布。
热液充填作用：
热液在化学性质不活泼的围岩内流动时，与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换，其中成矿物质主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响，直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中，这种作用称充填作用。
热液交代作用：
含矿热液在运移过程中与围岩发生化学反应或置换作用，把围岩中原有的组分溶解、排除，代之以新的成分，此种作用称为交代作用。
热液交代作用分为两种：
1渗滤交代作用：
交代作用过程中组份的带入和带出是借助于流经岩石裂隙中的溶液的流动进行的。
渗滤交代作用的有效半径可达数百米以上。
2扩散交代作用：
交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液，以分子或离子扩散的方式缓慢地进行，即由浓度差（浓度梯度）而引起。
成矿期：
代表一定成矿地质作用和物理化学条件的一个较长的成矿
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