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1/7第一章绪论（一）矿产/矿产资源：指在自然界（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）。（二）矿石结构和矿石构造矿石结构+矿石构造=矿石组构1.矿石结构：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。1)矿石的等粒结构：颗粒比较匀称、大小比较相近的单矿物和复矿物集合体组成的矿石结构。包括：半自形粒状结构、它形粒状结构、海绵陨铁结构等。2)矿石的不等粒结构：较细的基质里发育着较大的矿物颗粒，或反之。其中包括斑状结构、嵌晶结构、乳浊结构等。3)矿石的片状结构：单矿物或多矿物矿石基质中全部或绝大部分颗粒为片状。4)矿石的纤维状结构：组成矿石的矿物集合体为纤维状组织。5)矿石的环带状结构：矿物析出物由于依次沉淀，或由于较早的矿物被较晚的矿物所交代而形成交替出现的环带。6)矿石的交代结构：晚期矿物沿着早期矿物的范围交代发育而成。7)矿石的胶状结构：在胶体成矿时析出矿物变化的各个阶段中产生的。2.矿石构造：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。1)矿石的块状构造：有用矿物集合体在矿石中占大部分，呈无空洞的致密状，矿物排列无方向性者，即为块状构造。其颗粒有粗大、细小、隐晶质的几种。若为隐晶质者称为致密块状。2)矿石的斑点状构造：矿石矿物在脉石矿物中形成断续的不规则堆积体。根据堆积体大小可分为：斑点状构造、斑杂状构造、浸染状构造等。3)矿石的带状构造：各种矿物的带交互出现。对沉积矿床来说是层状构造，对变质矿床来说是片麻状、片状、皱纹状构造，对岩浆成因矿床是皮壳状、流纹构造。4)矿石的细脉状构造：由网状、交切或似平行细脉群形成的构造。5)矿石的肾状构造：在热液和表生矿石中常见，由于胶体矿物形成作用而产生，所以有时也叫胶状构造。6)矿石的破碎构造：在多阶段成矿的矿床中常常出现，他是先前世代的矿物质破碎，被后续世代造矿集合体所胶结。如角砾状构造、似角砾状构造。7)矿石的骨架状构造：常见于氧化带，由于分布较规则的固体矿物堆积物的薄膜发育所致（骨架），骨架的网孔在某种程度上充填有疏松的矿物质。（三）矿体：指的是矿床的主要组成部分。矿体具体指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）集合体。（四）矿床资源的特点优劣并存：既有优势，又有劣势（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二章成矿作用1、浓度克拉克值：指某一地质体（矿床、岩体或矿物）中某种元素平均含量与其克拉克值的比值，也成为富集系数。2、浓度系数：某元素的工业品位与其克拉克值的比值。3、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。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4、外生成矿作用和环境：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。2/7能量来源—主要为太阳辐射热—部分生物能和化学能—火山岩地区地球内部热能的参与第三章基性、超基性岩浆环境中的岩浆矿床1、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。2、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，岩浆中的挥发组分越来越富集，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。第四章酸性、碱性岩浆环境中的岩浆-热液矿床1、伟晶岩/伟晶岩矿床：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分富集并达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。2、钠长岩-云英岩型矿床：通过岩浆期后热液交代花岗岩类岩石形成的，与钠长岩和云英岩在空间上和成因上密切相关的，以产稀有和稀土元素为主的一类矿床。与钠长岩有关：Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs、REE为主与云英岩有关：W、Sn、Be、Mo、Bi为主3、钠长岩-云英岩型矿床的特点○1矿化主要集中分布在钠长石化和/或云英岩化花岗岩体顶部的内外接触带或大岩体附近的小岩株中，矿化富集程度及矿体规模取决于原岩的含矿性和蚀变的强度。○2矿体多呈似层状和透镜状（钠长岩型）或脉状（云英岩型）产出；矿体与围岩或呈逐渐过渡（钠长岩型），或界线清楚（云英岩型）。○3与云英岩化关系密切的矿化明显受各种裂隙构造控制，矿体的形态由裂隙的性质决定。○4蚀变和矿化具明显的垂直分带现象，由下至上：围岩蚀变：钾长石化带→钠长石化带→云英岩化带、似伟晶岩带→W-Sn-Be石英脉带矿化类型：TR→Nb、Ta→Rb、Cs→W、Sn、Be○5矿石组构较为复杂。矿石构造有浸染状、条纹-条带状、细脉状、网脉状、斑点状和块状等，矿石结构有不等粒结构、斑状变晶结构、固溶体分解结构、交代溶蚀结构和残余结构等。○6矿物成分除造岩矿物外，主要为各类金属的氧化物和含氧盐类（铌钽铁矿、细晶石、烧绿石、褐钇铌矿、褐钇钽矿、磷钇石、独居石、锆石、锡石、白钨矿、黑钨矿、磁铁矿等），次为硫化物（辉钼矿、辉铋矿、毒砂、磁黄铁矿等）和含挥发分的矿物（电气石、黄玉、萤石等）。第五章岩浆-构造环境中的热液矿床（一）斑岩型矿床的经济、地质特征斑岩型矿床：凡是在时间上、空间上和成因上与浅成或超浅成中酸性斑岩体有关的细脉浸染状矿床，通称为斑岩型矿床。斑岩型矿床过去又称为“细脉浸染型矿床”。1.斑岩型矿床的特点---经济特征（1）矿床常成群、成带分布，规模巨大—斑岩型Cu矿是当今世界铜矿的最主要类型，占探明储量的50%以上；Mo产量70%来自斑岩型矿床3/7—斑岩型铜矿的储量一般为几百万吨，有的达几千万吨（智利Chuquicamata~5300万吨，美国Bingham~2000万吨）—斑岩型金矿的储量一般为几十吨至几百吨，有的达上千吨（印尼Grasberg1952t，乌兹别克斯坦Almalyk1980t）（2）矿床埋藏深度浅，适合于大规模、机械化的露天开采（3）矿石品位较低（Cu一般为0.4~1%），但矿化分布均匀，矿石工艺性能稳定，可选性好。（4）矿石中常伴生有多种有用组分可供综合利用，除Cu、Mo、Au、W、Sn、Pb、Zn外，尚可综合回收Ag、Re、Co、S、Se、Te等元素。2.斑岩型矿床的特点---地质特征A、时空分布—空间上集中分布于滨太平洋带（Cu储量500万吨的超大型斑岩矿床的90%），次为特提斯-喜马拉雅带（~5%）和中亚-蒙古带（~4%）。—时间上集中分布于新生代（~60%），其次是中生代（~35%）B、大地构造背景—斑岩型矿床主要产于汇聚板块的边界，包括大洋板片俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境（滨太平洋带），以及陆-陆碰撞造山（特提斯-喜马拉雅带，中亚-蒙古带）环境。（岛弧环境的斑岩型矿床：主要环绕西太平洋广泛分布（印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚、澳大利亚等国）陆缘弧环境的斑岩型矿床：广泛分布于太平洋东海岸，经典成矿省包括安第斯中部（智利、阿根廷、秘鲁）和美国西部碰撞造山环境的斑岩型矿床：主要分布于特提斯-喜马拉雅带（西起西班牙，经克罗地亚、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦，东到中国西藏和缅甸等地）和中亚-蒙古带（西起乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦，经中国新疆、甘肃和内蒙，东到黑龙江））C、岩浆岩—在时间上、空间上和成因上均与斑状结构的中酸性浅成-超浅成侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、二长斑岩、石英斑岩、粗安斑岩、英安斑岩等，它们常与玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩等钙碱性系列喷出岩有联系—含矿斑岩体的形态多为岩株、岩筒或岩钟状，矿化集中在斑岩体上部或顶部的内外接触带中，出露面积一般较小，多数小于1平方公里。D、控岩控矿构造—含矿斑岩体和矿床受区域性断裂构造控制，尤其是两组断裂的交汇处。—矿体受岩体和围岩中的微裂隙控制（原生裂隙、层间裂隙、片理等）—角砾岩体（筒）在一些斑岩型矿床中起重要控矿作用E、围岩岩性—含矿斑岩体的围岩岩性多样，造成矿化类型的多样性致密的硅铝质岩石：可作为岩体顶盖的隔挡层，有利于矿液在岩体内部和接触带成矿活泼的碳酸盐岩：易于交代形成品位较富的脉状或似层状矿体，或在接触带附近形成矽卡岩矿体斑岩型矿床常与脉状或矽卡岩矿床伴生F、围岩蚀变及分带—十分发育，范围可达数百米至数千米，并具明显的、规律的水平和垂直分带，由岩体中心向外：钾化带→石英-绢云母化带（绢英岩化带、似千枚岩化带）→泥化带→青磐岩化带（—矿化主要与钾化带和石英-绢云母化带关系密切。由钾化带→石英绢云母化带，硫化物总量增加，黄铜矿/黄铁矿比值减小—围岩蚀变的带状分布规律是斑岩型矿床的重要找矿标志。）G、矿体形态产状—受侵入体和接触面的形态产状、裂隙构造等因素控制，主要有柱状、筒状、环状、似层状等H、矿石物质成分—金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿，次为斑铜矿、黝铜矿，伴生方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿以及金、银等矿物。—非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、重晶石等。I、矿石组构4/7—矿石构造以细脉浸染状为主，由矿化中心向外依次为：浸染状→细脉浸染状→细脉状、脉状J、矿床的氧化和次生富集作用—矿床在近地表常发生各种复杂的氧化和次生富集作用，既提高了矿石品位，又是一种重要的找矿标志（二）矽卡岩矿床的成矿过程矽卡岩型矿床/接触交代矿床：产于中酸性侵入体与碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩石）的接触带上或其附近，通过含矿气水溶液交代作用形成的并与矽卡岩（钙铝-钙铁榴石系列，透辉石-钙铁辉石系列）在成因上和空间上存在联系的一类矿床。成矿过程：矽卡岩矿床是在很长的时间和很大的温度变化范围内形成的，成矿过程具多期性和多阶段性，可划分为两个成矿期、五个成矿阶段：矽卡岩期（1）早期矽卡岩阶段—以形成高温、岛状和链状的无水硅酸盐矿物（硅灰岩、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石、方柱石等）为特征，因而也称干矽卡岩阶段—是在高温的超临界状态下形成的—通常无硫化物的沉淀，在镁矽卡岩中可形成磁铁矿和硼酸盐，钙矽卡岩中形成白钨矿（2）晚期矽卡岩化阶段—交代早期矽卡岩阶段的产物，以形成复杂链状的含水硅酸盐类矿物（阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石-黝帘石、硅镁石等）为特征，也称湿矽卡岩阶段—此阶段随着温度的降低，溶液中铁的惰性增强，难于进入硅酸盐格架，而以大量磁铁矿的形式沉淀，故又称磁铁矿阶段—碳酸盐类岩石对HCl的中和作用，有利于促进磁铁矿的形成—此阶段是在接近临界点的气化-高温热液条件下进行的，[OH]-，CO2和H2S等矿化剂起明显作用（3）氧化物阶段—介于矽卡岩期和石英-硫化物期之间，具有过渡性质，以形成层状和架状硅酸盐化物（正长石、酸性斜长石，金云母、白云母黑云母）、金属氧化物和含氧盐（磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿等）为特征—该阶段后期可形成少量的金属硫化物（辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等）—矿化作用是在高温热液条件下进行的石英-硫化物期—SiO2不再与Ca、Mg、Fe、Al组成矽卡岩矿物，而是独立形成大量石英—有典型热液矿物绿泥石、方解石等—有大量金属硫化物形成（4）早期硫化物阶段—交代早期硅酸盐矿物，形成绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐、萤石、石英等脉石矿物—矿石矿物以Fe-Cu硫化物为主（磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂等），也见Mo和Bi的硫化物（辉钼矿、辉铋矿），亦称铁铜硫化物阶段—形成于高-中温热液条件下（5）晚期硫化物阶段—脉石矿物主要为交代早期硅酸盐矿而形成的绿泥石、绢云母以及大量的石英和碳酸盐类矿物—矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿等，故又称铅锌硫化物阶段—形成于中低温热液条