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矿床纲要

1.何谓矿床、同生矿床、后生矿床和叠生矿床？

矿床：

地壳中由地质作用形成的，其所含有用矿物资源的质和量在一定的经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。

矿产在地壳中的集中地。

同生矿床：

矿体与围岩同时或近同时形成的矿床。

后生矿床：

矿体明显晚于围岩形成的矿床。

叠生矿床：

由先期地质作用形成的矿床（体）、又叠加了后期发生的成矿作用而形成的具有（或多重）成因的矿床。

2.何谓矿石矿物、脉石矿物及脉石？

矿石矿物：

矿石中可供利用的矿物（有用矿物）

脉石矿物：

矿石中不能利用的矿物（无用矿物）

脉石：

矿体中的无用矿物及岩石（脉石矿物及夹石的统称）

3.矿石的结构和构造各表示矿石的哪些特征？

研究它们有何意义？

矿石构造：

指矿石中矿物集合体的特点，包括集合体的形状、相对大小及空间相互结合关系。

矿石构造基本组成单位：

矿物集合体。

肉眼研究为主，强调现场研究。

矿石结构：

指矿石中矿物颗粒的特点，包括矿物颗粒的形态、大小、及空间相互结合关系，也包括矿物颗粒与集合体的结合关系，以及发育在矿物颗粒内部的结构特点（晶粒内部结构），如双晶、解理、环带等。

矿石结构基本组成单位：

矿物颗粒。

显微镜研究为主。

矿石构造与结构的研究意义：

1矿床成因

2成矿后次生变化

3指导找矿

4矿石技术加工

4.品位、边界品位及工业品位的概念及应用。

矿石品位：

矿石中有用组分的含量

工业品位：

目前可供开采利用的矿体或矿段平均品位的最低值。

边界品位：

矿体边部所允许的最低品位值。

5.一般影响矿石品级的因素有哪些？

6.矿体的产状应包括哪些内容？

矿体的产状指矿体在空间产出位置

（1）矿体的空间位置：

走向、倾向、倾角，透镜状、扁豆状和柱状矿体加测倾伏角和侧伏角；

（2）矿体埋藏情况：

露天矿体和隐伏矿体（埋藏深度）；

（3）矿体与围岩层理（片理）的空间关系：

顺层或切层；

（4）矿体与构造的空间关系：

矿体在构造单元中的位置、与褶皱或断裂的关系等；

（5）矿体与火成岩的空间关系：

与侵入体的关系、与火山岩的关系。

1.何谓浓度克拉克值？

它能表示什么问题？

浓度克拉克值：

指一个地质体中某元素平均含量与其克拉克值的比值：

丰度/克拉克值；＞1表示集中，＜1表示分散。

2.何谓浓度系数？

它能表示什么问题？

浓度系数：

元素的工业品位与该元素克拉克值的比值。

浓度系数表示元素在地壳中集中成为矿床的程度。

3.成矿元素在不同岩石种的分布有何规律性？

4.元素的丰度与成矿有和关系？

一般来说，元素丰度值高的元素在地壳中比较容易富集成矿，并形成数量众多，分布广泛，而且规模巨大的矿床，如铁矿、铝土矿、石灰岩和盐类矿床等；而丰度值较低的元素，它们要富集成矿相对来说较为困难，且形成的矿床规模也相对较小。

1.何谓岩浆分结矿床？

如何区分早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床？

岩浆分结矿床：

由结晶分异作用形成有用矿物的富集而形成的矿床叫岩浆分结矿床，或岩浆分凝矿床。

根据在结晶分异过程中,岩浆中有用的组分的析出时间的先后早晚,可分成两种情况,所生成的矿床也相应地被划分为两类：

早期岩浆矿床：

是指岩浆冷凝结晶时,有用矿物较早地从岩浆中结晶和富集所形成的矿床.矿石常具自形-半自形结构,浸染状构造.

晚期岩浆矿床：

有用矿物较硅酸盐矿物从熔浆中晶出较晚,矿石矿物主要是金属矿物充填在硅酸盐类矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物,形成海绵陨铁结构,矿石主要为稠密浸染状、致密块状构造.

2.何谓岩浆熔离矿床？

常见相关矿种有哪些？

矿床有何特征？

岩浆熔离矿床：

由岩浆熔离作用造成有用组分的富集而形成的矿床叫岩浆熔离矿床。

岩浆熔离矿床的主要特征：

有用组分：

金属硫化物,黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿,伴生有用组份PEG；

矿体形状：

未经压滤作用的矿体多产于岩体底部及边部特定的岩相带中,呈似层状,透镜状,瘤状或巢状,可见上悬矿体,与围岩呈渐变接触；

经压滤作用的矿体产于岩体内、外部,受断裂裂隙系统控制,呈脉状,透镜状,与围岩呈截然接触；

矿石结构构造：

多见海绵陨铁结构，矿石构造多呈浸染状，亦有块状者，并常见有特有的珠滴状、豆状构造。

工业意义：

许多大型熔离矿床，规模巨大，尤其提供了Cu-Ni等金属。

有较大的工业意义。

有代表性的矿床实例有：

四川力马河Cu-Ni硫化物矿床；甘肃金川Cu-Ni硫化物矿床；加拿大肖德贝里Cu-Ni硫化物矿床；

3.贯入矿体是如何形成的？

有何鉴定特征？

常可见于哪些类型的矿床中？

4.何谓岩浆成矿专属性？

铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物及金刚石等矿床各产于何种大地构造环境？

相关岩体及岩性有何特征？

一定的成矿作用及其产物（矿床）与一定的地质作用及其产物（地质体）的专属关系。

习惯上多用于一定的岩浆岩（见火成岩）类型及其相关的成矿作用﹐即岩浆岩成矿专属性。

1）板块缝合带与蛇绿岩套有关的镁质超基性岩体：

此类岩体中常产（阿尔卑斯型）铬铁矿矿床。

岩体和矿床实际形成于大洋板块的增生边界（洋脊裂谷），成岩成矿后随大洋板块迁移至板块俯冲消减边界，最终残留于板块碰撞形成的缝合带中。

含矿岩体多由纯橄岩、辉橄岩、辉岩等岩相组成，一般缺少基性岩相。

岩石化学特征：

MgO＞30%，m/f＞6，TiO2＜0.2%，ΣREE低。

2）层状基性-超基性侵入体：

此种侵入体岩体多被认为与地幔热点和大陆裂谷有关，一般岩体规模较大，分异良好，具火成堆积构造，常与铬铁矿矿床、PGE矿床、钒钛磁铁矿矿床有关。

如南非的布什维尔德岩体。

我国已发现的层状岩体超基性岩相多不发育，含钒钛磁铁矿岩体的岩石化学常具如下特征：

MgO＜8%、m/f＜3、TiO2＞2、ΣREE高＞100ppm、LREE强烈富集。

3）基性-超基性杂岩体：

此类岩体的形成多与大陆裂谷或大陆边缘深断裂有关,常构成Cu-Ni及PGE硫化物矿床的母岩。

成矿岩体一般规模较小，多次侵位，分异较好。

常见岩相组合类型有橄榄岩-辉石岩-辉长岩-闪长岩,辉石岩-辉长岩,苏长岩-辉长岩,橄长岩-辉长岩等。

含矿岩体及岩石化学一般具如下特征:

MgO=8-30%，m/f=2-6，TiO2=0.2-2.5%，ΣREE较低,一般＜50ppm、LREE轻度富集，Ni亏损。

4）金伯利岩（kimberlite）及钾镁煌斑岩（lamproite）：

此类岩体与克拉通部位的深大断裂有关.一般认为,前者多产于板块克拉通内部,而后者多产于克拉通边缘.金伯利岩主要由橄榄石,金云母,镁铝榴石,含镁钛铁矿等高镁铝矿物斑晶及岩石角砾和玻璃基质组成,一般被认为是幔源二辉橄榄岩,方辉橄榄岩,榴辉岩或交代橄榄岩崩解的产物;钾镁煌斑岩主要由镁橄榄石,钛质钾质透闪石,钛质贫铝金云母,贫铝贫钠透辉石,白榴石,透长石等富钾钛贫铝钠斑晶矿物组合,一般认为是地幔楔交代幔源岩崩解的产物.此两种岩石是目前金刚石矿床已知的成矿母岩,因此是形成原生金刚石矿床的先决条件。

5）超基性岩-碱性岩-碳酸岩杂岩体：

此类岩体常为从超基性岩浆、碱性岩浆直至碳酸岩岩浆大致沿同一通道一次侵入形成不同侵入岩相成同心环状分布的岩株。

此类岩体常伴生磷灰石-磁铁矿矿床、Nb-Ta及REE矿床。

5.岩浆挥发组分及同化作用对岩浆成矿有何影响？

挥发组份（矿化剂）：

H2O、CO2、H2S、HCl、…等容易挥发的组分影响：

有利于岩浆的分异作用进行；

有利于成矿元素迁移富集（络合物）；

有利于降低矿物的熔点,导致成矿物质晚期富集；

围岩条件（即同化－混染作用）：

围岩成分的加入可能引起的有利于成矿的变化:

当围岩中成矿物质含量较高时,与岩浆混合,直接提高了岩浆中成矿物质的含量,有利于岩浆矿床的形成;

可以改变岩浆的物理化学条件,加速或延缓岩浆结晶分异作用的进程,当这种改变有利于成矿物质富集时,有利于岩浆矿床的形成。

6.岩浆矿床一般具有些特征？

1）成矿温度高：

1300～500℃；

2）成矿与岩浆具有时、空、物间的生成联系；

3）成矿专属性明显，与特定的岩性岩相有关；

4）赋矿围岩多数就是成矿母岩，岩相分带显著；

5）矿石与岩石矿物组合相同，只是含量有别；

6）围岩蚀变不发育（相对气水热液矿床）。

第三章伟晶岩矿床

1.伟晶岩矿床多形成于何种大地构造环境？

其分布有何规律？

多受何种构造控制？

1）大地构造背景（控制成矿区域）：

a.前寒武地轴、地盾区－白云母伟晶岩带（内蒙古土贵乌拉白云母伟晶岩矿床）；

b.显生宙造山带－稀有金属伟晶岩（新疆阿尔泰稀有金属伟晶岩矿床）；

c.古板块内部或边缘深断裂－碱性稀有金属稀土伟晶岩（四川冕宁牦牛坪稀土伟晶岩矿床）；

2）区域构造部位（控制伟晶岩带的分布）：

——（相对减压带）

a.复背斜的轴部，尤其是地槽内部坳陷区中的隆起构造；

b.深大断裂的上盘；

3）构造的交汇部位：

控制伟晶岩群的分布；

4）次级断裂、节理、片理：

控制伟晶岩脉的分布及形态；

伟晶岩矿床的产出与构造的关系密切，伟晶岩矿床可以产在造山带，也可以产在板块内部但大多数规模巨大的伟晶岩矿床都分布于造山带的褶皱带内。

例如我国新疆阿尔泰造山带、秦岭造山带、以及内蒙、四川等地的伟晶岩矿床。

伟晶岩在空间分布上明显受到构造控制，常成群出现，成带分布。

成千上万条伟晶岩脉，体相互平行，在一个区域内相对集中，构成“伟晶岩田”；若干个伟晶岩田断续分布，延伸十到几百公里，宽几公里到10-15公里，构成“伟晶岩带”。

2.分异完全的花岗伟晶岩内部常可分为哪些带？

各带的矿物组合及结构构造有何特征？

一般说来，伟晶岩脉大体可分为四个带：

（1）边缘带：

该带与围岩接触，带内矿物结晶不好，具典型的细粒结构（<1㎝），断续不连。

主要由长石、石英、云母组成，有时可见少量的石榴石、电气石、绿柱石、偶见稀有元素矿物。

其中金属矿物不具工业意义。

（2）外侧带：

矿物组成与边缘带基本相同。

这一带内绿柱石（Be）,白云母常具工业价值，矿物主要呈粗粒和文象结构；

（3）中间带：

岩脉的主体部分，矿物成分复杂，除主要矿物之外，还含有大量金属矿物等有用组分，如稀有、稀土、分散元素矿物等、绿柱石、锂辉石，因此此带是稀有稀土分散元素矿化最为集中的部位，具较大的工业价值。

呈粗粒结构、文象结构和块状构造；

有时在实际工作中，根据工作的需要可进一步细分为多个亚带。

（4）内核：

位于伟晶岩体的中心部位，常由结晶粗大的石英和长石组成，或仅由石英以及电气石、锂辉石等组成致密块状内核。

有时亦可构成晶洞，可有质量较好的水晶产出。

此外，在许多伟晶岩矿区，常有更晚期的裂隙充填-交代型石英脉叠加在上述各带之上，而往往在这种具有充填-交代作用的脉中有更具工业价值的金属组分。

3.含矿的伟晶岩多具哪些特征？

常见相关矿种多产于伟晶岩的何种部位？

第五章矽卡岩型矿床

1、接触交代矿床多形成于何种大地构造环境？

矿体的空间分布有何规律？

矽卡岩型矿床常成群出现，多产于板块边缘的活动性较强的凹陷区（断裂拗陷带）中。

矿床主要受构造岩浆带控制而成呈带成群出现，一般在岩浆活动强烈地区，如果有合适的围岩条件，就可能形成该类矿床。

2、与接触交代矿床有关的岩体多具哪些特征？

多形成于何种构造部位？

矿体主要分布于侵入体与围岩的接触带及其附近。

3、何种侵入体和围岩有利于矽卡岩及接触交代矿床的形成？

围岩成分对形成的矽卡岩类型及矿种有影响？

（1）最有利的岩性是各种碳酸盐岩石，包括：

灰岩或大理岩、白云质灰岩、白云岩、泥灰岩和钙质页岩以及膏岩层等

（2）其次是火山岩，包括：

安山岩、英安岩和凝灰岩等；

（3）薄层、含有杂质的地层或岩层/石，在物理化学性质上有明显差异的火山岩或页岩呈互层时，有利于矿化。

（4）围岩的物理、化学性质影响成矿物质的沉淀，也影响成矿作用方式、矿体规模和矿石物质组成。

1.钙质碳酸盐岩：

经接触交代作用形成钙矽卡岩，有利于硅灰石、白钨矿形成。

原因是围岩为有用矿物的形成提供了钙，钙是钨的沉淀剂。

2.镁质碳酸盐岩：

经接触交代作用形成镁矽卡岩、有利于石棉、硼酸盐的形成。

原因是围岩为有用矿物的形成提供了镁，镁是硼和铁的沉淀剂。

（硅质（条带、结核）的镁质碳酸盐岩有利于形成层控石棉矿床。

矿床中也可见蛇纹石及石棉围绕硅质团块的现象。

含菱铁矿、黄铁矿的碳酸盐岩有利于铁矿的形成。

这是因为地层提供了成矿物质和矿化剂，如铜官山石炭系黄龙组。

含膏盐的碳酸盐岩层有利于铁矿的形成。

原因是氯化钠溶于热液有利于铁的活化迁移；溶解崩塌所形成的盐（膏）溶角砾岩渗透性强为含矿热液提供了良好的流动通道和成矿场所。

）

4、矽卡岩矿床常可分为哪些矿化期和矿化阶段？

各有何代表性的矿物组合？

矽卡岩期

早期矽卡岩阶段：

钙矽卡岩矿物组合：

石榴石、透辉石-钙铁辉石、硅灰石、方柱石、（白钨矿）等。

镁矽卡岩矿物组合：

橄榄石、顽辉石、紫苏辉石、尖晶石、透辉石、（硼镁铁矿）等。

晚期矽卡岩阶段：

主要矿物有：

钙矽卡岩：

角闪石、符山石、绿帘石、阳起石等。

镁矽卡岩：

蛇纹石、透闪石、硅镁石等。

氧化物阶段：

长石类（钾长石、酸性斜长石）、云母类（金云母、白云母少量黑云母）及少量石英、萤石和绿帘石等。

形成大量的金属氧化物和含氧盐：

白钨矿CaWO4、锡石SnO2、赤铁矿Fe2O3、少量磁铁矿，铍的硅酸盐矿物（日光榴石、硅铍石、香花石）。

后期少量硫化物（如辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等）开始出现。

石英硫化物期

早期硫化物阶段：

中—高温热液矿物组合为特征，形成的主要矿物有绿泥石、绿帘石、绢云母、石英、萤石和碳酸盐矿物等；

金属矿物主要有黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿等。

由于所形成的硫化物中以铁铜硫化物为主，故称“铁铜硫化物阶段”。

晚期硫化物阶段：

绿泥石、绢云母、石英、方解石等，尤其是碳酸盐矿物明显增多；

金属矿物主要是铅、锌硫化物，方铅矿、闪锌矿，少量黄铜矿及黄铁矿，因此又可称为“铅锌硫化物阶段”。

5、在接触交代矿床中，控制矿体分布的构造有哪些？

通常以那一种最常见（重要）？

接触带构造，围岩层理和层间破碎带，断裂和裂隙，褶皱构造，捕虏体构造

中酸性侵入体和碳酸盐岩层接触带构造是矽卡岩矿床的直接控矿构造，有利的岩浆岩体、围岩地层岩性及接触带构造是矽卡岩型矿床形成的三个重要条件。

第六章气水热液矿床概论

1、热液中硫的性状对热液矿床形成有何影响？

多数硫化物形成在和条件下？

硫：

含矿溶液中硫的多少与H2S的解离有关，H2S的解离形式与温度有关。

①T>400℃,P=1.013×105Pa

2H2S（g）2H2（g）+S2（g）

T>1500℃，H2S将分解为H2和S2分子,随着温度降低，又结合成H2S。

②高温热液阶段300~400℃

H2S以中性分子形式存在，不参与化学反应，因此很少有硫化物出现。

即使有也是些低硫化合物。

③中温阶段：

300~200℃

随着温度的下降，H2S在水中的溶解度增大，同时将发生电离作用。

H2S的离解程度与它在水中的溶解度呈正比。

气水热液矿床中，硫化物大量形成于中→低温热液阶段。

同时[S-2]的浓度与溶液溶解的H2S的浓度成正比。

与溶解在溶液中的[H+]2浓度成反比。

因此硫化物往往是在碱性或弱碱性、还原条件下形成的。

④低温热液阶段：

T<200℃

气水热液运移到地表浅处，氧气较充足，溶液中的硫为高价硫，形成一些硫酸盐矿物（重晶石、石膏、天青石、明矾石等）。

在中—低温热液中随着氧化程度增高，

硫可呈不同的氧化还原状态：

S2-→[S2]2-→S°→S+4→S+6

2、金属元素在热液中可能的迁移形式有哪些？

1．胶体形式搬运

人们发现许多金属硫化物在胶体溶液中的含量，比真溶液中至少大一百万倍。

2．卤化物形式搬运

主要是Cl—、F-化物，卤化物的特点是在高温下稳定，易于搬运，低温特别是在有H2S存在时将发生沉淀。

络合物形式搬运

由一个中心阳离子和若干个配位体组成络阴离子团。

在自然界这类配位体有：

Cl-、F-、O2-、S2-、OH-、HS-等

3、热液成矿作用的类型及鉴别标志有哪些？

（一）充填作用及标志

含矿气水热液在化学性质稳定的围岩中运动时，热液与围岩间没有物质交换和发生化学反应。

当物理化学条件改变时，热液中的成矿物质沉淀于各种裂隙中。

标志：

①矿体形态决定于裂隙的形状，常有系统性、规则性，多为脉状，与围岩的界线清楚。

矿物从裂隙两壁向中心发生周期性连续沉淀。

②矿石具有特殊的构造：

对称带状构造（边部先晶出相同的矿物）梳状、晶簇状构造、角砾状构造、晶洞构造。

矿物沉淀从裂隙壁开始，向中心生长形成细长的晶体群垂直两壁。

③矿脉中晶体的生长，具单向发育特点，由脉壁向中间生长，靠中间一端晶体完整。

④在矿体形成的主体阶段无明显的交代现象（在成矿晚期不必可避免存在围岩蚀变现象）。

（二）交代作用及标志

含矿气水热液在运移过程中与围岩发生化学反应，使围岩中原有矿物溶解、排除而形成新的矿物。

原有矿物溶解与新矿物淀出基本同时进行。

并且被交代的地质体始终保持固态、交代前后体积不变。

标志①矿体形态不规则，常切割围岩层性，与围岩界线不清常呈过渡关系。

②矿体中常保留未被交代呈岛状围岩残留体，这些残留体常保留原岩的构造方位。

④交代作用形成的矿物晶体不受空间限制，各方向生长力均匀、晶体发育完好。

⑤新矿物常呈现被交代矿物的假象。

4、何谓围岩蚀变？

研究围岩蚀变有何意义？

掌握高温、中温、低温围岩蚀变类型及相关矿产各一个。

岩石在含矿热液的作用下，将发生一系列旧矿物被新矿物置换的交代作用，使岩石结构、构造、矿物成分发生变化。

这种作用称蚀变，当发生在矿体附近的围岩中时称之为围岩蚀变。

意义：

①根据蚀变矿物可分析含矿溶液的成分性质和成矿时的温度和压力，推断矿床形成时的物理化学条件及成因。

②找矿标志：

围岩蚀变的分布往往比矿体范围大得多。

一定的矿产与一定的蚀变关系密切，云英岩化伴有W、Sn、Mo矿化。

青磐岩常伴有Cu、Au、Ag及多金属矿化。

高温蚀变：

矽卡岩化

条件：

主要发生于中酸性侵入岩与碳酸盐类岩石的接触带和附近，是一种高温蚀变作用。

蚀变矿物：

石榴石（CaAl石榴石—CaFe石榴石系列）。

辉石（透辉石—钙铁辉石系列）、透闪石、阳起石、绿帘石等。

矿产：

主要是Fe、Cu、W、Mo、Pb、Zn。

云英岩化

是一种重要的高温蚀变，是硅铝质岩石（花岗岩）受高温气水热液作用而成。

主要是钾长石、酸性斜长石受热液作用分解为石英和白云母，有关的矿产W、Sn、Mo。

3KAlSi3O8+CO2+H2O→KAl2[AlSi3O10]（OH）2+K2CO3+6SiO2

钾长石白云母

3NaAlSi3O8+K++2H+→KAl2[AlSi3O10]（OH）2+3Na++6SiO2

高温到低温阶段：

钠长石化

分布广泛并具有重要意义的蚀变作用，发生的温度范围较大，从气化高温到低温阶段都可出现。

各种性质的岩石也都可发生这种蚀变，特别是中、基性火山岩中最普遍。

花岗岩遭到钠长石化（热液中的Na交代钾长石）时常带入稀有元素（Nb、Ta、Be）。

硅化

最普通的围岩蚀变，高温至低温均可形成，但以中温热液矿床中最为常见。

围岩遭受硅化后其中的SiO2含量大大增加。

因酸性岩浆结晶后析出的热液SiO2一般是由热液带入，另外还有部分是原岩残留下的SiO2相对富集而形成的。

与硅化蚀变有关的矿产主要有铜、铀、铅、锌、Au、Ag、Hg、Sb等。

中—低温热液蚀变：

绢云母化

分布广泛的中—低温热液蚀变，发生这个蚀

变的岩石主要是中、酸性火成岩。

主要是热液交

代岩石中的钾长石而成，部分也可由钾长石分解

或热液中带钾所引起。

3KAlSi3O8+2H+=KAl2[AlSi8O10]（OH）2+2K++6SiO2

最典型的是斑岩型铜矿床和黄铁矿型矿床。

中、低温热液蚀变类型：

碳酸盐化

中、低温热液蚀变类型。

蚀变结果是形成相当数量的方解石、白云石等碳酸盐类矿物。

这种蚀变是寻找铅、锌、汞、锑矿床的良好标志。

中—低温：

青磐岩化

中基性火山岩在中—低温含CO2、H2S的热液作用下产生的蚀变，形成在接近地表环境。

蚀变矿物：

绿泥石、碳酸盐、黄铁矿、绿帘石、钠长石等，蚀变岩石呈绿色→青磐岩。

1、如何识别高、中、低温热液矿床？

2、岩浆热液矿床具有哪些识别特征？