1桂林理工大学《矿床矿相学》复习思考题1-2章矿床学基本概念(★★★★★)矿产:自然界产出的有用矿物资源,是金属矿产,非金属矿床和能源矿产的总称。矿产资源的种类:按出产状态:气体矿产,液体矿产,固体矿产;按性质及工业用途:金属矿产,非金属矿产,能源矿产,地下水资源矿产资源的三重属性:地质属性、经济属性、环境属性矿床:指地壳中由地质作用形成的所含金属或其他有用的物质在当前经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。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。矿体:是在地壳演化过程中形成的,占有一定空间位置,指矿床中金属或其他有用物质富集的地质体。围岩:有两种含义,一是指侵入体周围的岩石,二是指矿体周围的岩石。矿床学中主要指后者,即围岩是指在当前技术经济条件下,矿体周围(包括底板)无实际开采利用价值的岩石。母岩:矿体形成过程中,提供主要成矿物质的岩石,它与矿床在空间上的成因上有密切的联系。矿体的形态:1)等轴状矿体:三轴在三度空间大致均衡延伸。矿瘤、矿巢、矿囊和矿袋、凸镜状或扁豆状。Ⅰ.矿瘤:直径(d)10m或达数十米Ⅱ.矿巢:1md10mⅢ.矿囊:d1m2)板状矿体:长度和宽度延伸较大,厚度较小的矿体,也称矿脉或矿层。Ⅰ.矿脉:产在各种岩石裂隙中的板状矿体,属后生矿床。Ⅱ.矿层:指沉积形成的板状矿体,属同生矿床。3)柱状矿体:垂向延伸很大,长宽较小的矿体。也称筒状矿体或管状矿体。网状矿体,梯状矿体矿脉:产在各种岩石裂隙中的板状矿体,为典型的后生矿床,据矿脉与围岩的关系,分为层状矿脉和切割矿脉。矿层:指沉积生成的板状矿体,矿体与岩层是在相同的地质作用下同时形成的。基性-超基性杂岩中的铬铁矿也称层状矿体。矿石:矿石是矿物的组成部分,是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。矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物:在金属矿床中多指被利用的金属矿物和非金属矿物,也称有用矿物。脉石矿物:指矿石中不能被利用的矿物,也称无用矿物脉石: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: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+无用部分矿石的构造:指组成矿石的矿物集合体的特点,即矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系所反映的形态特征矿石的结构:矿石中矿物颗粒的特点,即矿物颗粒的形态、相对大小及其相互的结合关系等所反映的形态特征。2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。矿石的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。工业品位的决定因素矿石的品级:矿石的品级也称技术品级,指工业加工利用过程中据矿石的品位及有益和有害组份的含量综合确定的。矿点:有用组分百分含量达到工业要求(达到工业品位),但储量规模很小,难以大规模开发,一般为民采。矿化点:有用组分有一定富集,其含量超过地壳平均值(克拉克值),但储量和品位达不到工业要求(低于工业品位)。同生矿床: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:矿床的形成明显地晚于围岩的一类矿床。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,属于典型的后生矿床。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。矿床成因类型:按矿床的成矿作用和成因划分的矿床类型。分为岩浆矿床,沉积矿床,变质矿床,热液矿床等矿床工业类型:一般把一些作为某种矿床的主要来源,在工业上起重要作用的矿床类型。海绵陨铁结构:在晚期岩浆矿床中,呈他形晶的金属矿物胶结了早期形成的结晶完好的硅酸盐矿物,形成“海绵陨铁结构”。or在岩浆冷凝过程的晚期阶段,在矿化剂的影响下,有用矿物较硅酸盐矿物从岩浆中晶出较晚,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。常见的矿石构造类型及其成因指示意义常见的矿石结构类型及其成因指示意义1)熔体和溶液的结晶结构:自形粒状结构、半自形粒状结构、他形粒状结构、海绵陨铁结构、斑状结构、包含状结构、共结边结构。2)含矿流体的交代结构:半自形粒状结构、他形粒状结构、文象结构、残余结构、骸晶结构、乳浊状结构3)固溶体分离结构:乳浊状结构、叶片状结构、格状结构、结状结构、文象结构、星状结构、雪花状结构4)胶体物质重结晶结构:自形变晶结构、半自形变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构、包含状变晶结构、花岗变晶结构、放射状变晶结构、球粒状变晶结构、树枝状变晶结构5)沉积结构:碎屑结构、凝灰结构、草莓结构及各种生物结构、自形变晶结构、半自形变晶结构6)结晶物质重结晶和动力结构:花岗压碎结构、斑状压碎结构、定向压碎结构、揉皱结构、花岗变晶结构、斑状变晶结构、定向变晶结构、鳞片状变晶结构3野外观察矿体产状包括那些内容走向、倾向和倾角来确定地质体的产状。筒状矿体侧伏角:矿体最大延伸方向(矿体轴线)与走向之间的夹角。倾伏角:矿体最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角。a.矿体的空间位置(走向、倾向、倾角、倾伏角和侧伏角)b.矿体埋藏情况(露天矿体和隐伏矿体)c.矿体与地层层理的空间关系(整合、穿层)d.矿体与构造的空间关系(矿体产于构造中的位置,如断层的上盘或下盘)e.矿体与岩体的空间关系(岩体内、接触带中)划分成矿期、成矿阶段和矿物生成顺序的地质依据依此是什么?矿化期:代表一个物理化学条件未发生明显变化的较长成矿过程。矿化阶段:是在矿化期中化分出来的较短的成矿作用过程(代表一次构造热液活动,依据矿石及矿脉胶结和穿插关系划分)。矿物生成顺序:同一矿化阶段不同矿物的结晶顺序,据矿物间穿插、交代、包裹、环带等关系判断。如何确定矿物的生成顺序?答:矿物生成顺序是指在同一矿化阶段中,各种矿物结晶的先后顺序。确定矿物生成顺序的主要标志:①穿插:一矿物穿插另一矿物或矿物组合,被穿插者生成较早;②交代:先生成的矿物被后生成的矿物所交代,常显交代残余结构;③包围:先成矿物的全部或一部分被后成矿物所包围;④粒间位置:后成矿物生成于先成矿物的颗粒之间;⑤假象:先成矿物被后成矿物交代后,尚保留其原来晶形;⑥构造:在对称带状构造中,外层矿物早于内层矿物,晶洞构造中的矿物一般晚于洞壁的矿物。研究矿物的生成顺序时,要全面综合考虑以上标志,并根据具体情况加以确定,因矿物生成顺序不是固定不变的,可出现反常现象。如何确定矿物的生成顺序?答:矿物生成顺序是指在同一矿化阶段中,各种矿物结晶的先后顺序。(一)先后生成的标志1、交代溶蚀结构交代溶蚀作用所形成的各种矿石结构,是确定矿物先后生成的可靠证据,即被交代的矿物先生成,交代者后生成。后生成的矿物往往呈尖楔状或细脉状,指向或穿插早生成的矿物,主要判断标志:(1)浸蚀结构(包括星状结构)和交错结构被交代呈港湾状或被交错细脉穿插的或被星状交代的矿物,必形成在前,造成上述形状并取而代之者,则生成于后。(2)交代残余结构和似文像结构被交代的矿物在交代矿物中,呈无明显棱角的孤岛状或“文像”状者,也可确定矿物生成的先后次序,被交代的矿物先于交代者。(3)骸晶结构具原晶形之残骸者,生成在先,交代者生成于后。但特别注意勿与交代不完全的代晶(交代成因的自形、半自形晶结构)相混,因代晶有时也呈似骸晶状者,然而他们是后生成的。(4)交代格状、网状结构构成格状或网状者为后生成的,呈大片出露的主体—被交代矿物生成在先。(5)假象结构先生成的矿物晶粒,完全被后生成的矿物所交代,但仍保留先生成矿物的晶形。其先后关系往往可从假象颗粒中残留极少量的被交代矿物的残留体或相邻的同种被交代矿物晶粒中的交代残余结构加以判断。42、他形填隙结构海绵陨铁及其他填隙结构中,被填隙的矿物生成在先,填隙者生成于后。3、充填成因的矿石构造充填作用形成的各种构造,如晶洞状、梳状、环状和条带状构造等,通常可用来确定矿物生成顺序。在梳状、晶洞状及条带状构造里,靠近脉(洞)壁者生成在先;逐渐远离者(即愈近中间者),依次生成于后。而环状构造者,则以最靠近角砾的内环矿物为先生成,愈向外环,则其生成时序愈晚。(二)同时生成的标志1、固溶体分离结构构成固溶体分离结构的主、客矿物,都被视为同时生成的。2、共生边结构两种矿物的接触界线,无明显的凸出或凹入,而是呈光滑、平直或舒缓波状,并无交代溶蚀现象者,为共生边结构。3、再结晶结构:胶体或晶质物质再结晶形成的结构,如放射状结构与花岗变晶等结构中的矿物,均系同时发生。矿床学研究的工作阶段与主要工作方法1.工作阶段第一,正确认识各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程,查明矿床的成因。第二,查明矿床在时间上和空间上的演化特征,认识矿床在地壳中的分布规律,以指导矿产预测和找矿2.工作方法(一)野外(现场)观察对区域地质和矿床地质进行细致的观察和编录,测制各种地质图件,采集需要深入研究的矿物、岩石、矿石及化石、构造标本等。在条件许可时,对这些标本就地进行一些测试和鉴定,以便能及时指导现场工作。(二)实验室研究为了深入认识矿床,需要将现场采取的标本和样品,在实验室内进行鉴定、测试和分析,以了解矿石与有关岩石的矿物组成、化学成分、结构构造和形成条件以及确定矿石的质量、品级和类型。用岩石显微镜、反光显微镜(矿相学)、扫描电镜、电子显微镜和电子探针、离子探针等仪器测定各种矿物的物质成分,以及矿石的结构构造、矿物生成顺序和共生组合关系;用包裹体矿物学方法测定矿物形成的温度、压力和原始矿液的成分;用同位素地球化学方法测定岩石和矿石的形成年代、物理条件和追溯矿质来源;利用古地磁学方法测定岩石、矿石的古纬度和年龄等(三)成矿模拟实验为了深化对矿床成因的认识,常应用数学的、物理学的、物理化学的和生物化学的原理,包括不可逆过程热力学等来分析各种成矿作用。必要时,还要模拟自然界的类似条件,在实验室内进行成岩、成矿实验研究。利用所获得的实验结果,对比分析地壳中成矿的物理化学、生物条件和成矿物质的运移和堆积的机制,以便深入地认识矿床的成因。成矿作用数字模拟。注意实验室条件与自然界条件的差别,注意把实验室工作与现场地质观测紧密结合起来,对实验数据应有分析、有判断地加以使用。(四)综合研究在上述工作的基础上,进行系统整理和综合分析,并运用对比方法,透过现象,抓住成矿作用本质,总结出有关矿床成因和分布的规律性认识,用以指导找矿勘探工作和采矿生产,并在进—步工作加以验证。实践—认识—再实践—再认识。没有“终极”认识。“盲人摸象”5决定矿床工业价值的因素有那些?决定矿床工业价值的因素很多,主要有以下三个方面。(一)矿床本身的特征和性质。包括矿体的形态、产状和储量,矿石的质量(品味、有益和有害组分含量),矿石综合利用价值和矿床开采、选矿、冶炼技术条件等。对废金属矿床,不仅要注意矿床的储量和品味,而且要注意有用矿物的物理性质、化学性质以及工艺技术特点。(二)国民经济和国防建设对矿产的要求。主要包括经济建设和国防建设对各类矿产的需要数量,矿床的地理分布,该地的发展远景计划等。在当前,国际间矿产贸易日趋扩大的条件下,也要考虑矿产的国际市场价格、供求情况等因素。(三)矿区的经济因素。如动力资源、水文地质和工程地质的条件、交通运输以及粮食、劳动力供应等。在评价一个矿床时,应该全面考虑上述各种因素,但决定矿床是否有开采价值,首先