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第二章矿床学的基本概念矿石的质与量矿体的形态与产状成矿期次矿床的分类决定矿床工业价值的因素第一节矿石的质与量一矿石品位矿石品位：指矿石中有用组分的含量。1有用组分表示法：a.有用元素（多用于金属矿石）；b.化合物，如WO3、Cr2O3、P2O5、KCl等；c.有用矿物，如云母、石棉、冰洲石等。第一节矿石的质与量一矿石品位•多数金属矿产：如铜、铅、锌等，以其中金属元素含量的重量百分比表示；•部分金属矿产：如WO3、V2O5等，以其中氧化物的重量百分比表示；•大多数非金属矿产：钾盐、明矾石等，以其中有用矿物或化合物的重量百分比表示；•贵金属矿产：克/吨（g/t）；•原生金刚石：毫克/吨（mg/t）；•砂矿：克/立方米（g/m3）或千克/立方米（kg/m3）国家（或勘探部门）规定的工业指标，用于圈定矿体。二.矿石边界品位与最低工业品位最低工业品位：在当前经济技术条件下能供开采和利用的矿体或矿段的最低平均品位。如铜矿的工业品位为0.4％～0.5％，钼矿为0.04％～0.06％。如我国铜矿的边界品位为0.2％～0.3％，钼矿为0.02％～0.04％等；边界品位：是在当前经济技术条件下划分矿体与非矿体界限的最低品位值。第一节矿石的质与量矿床的规模大小大型钼矿：0.06%；小型钼矿：0.2%矿石综合利用的可能性伴生元素提高矿石的价值，可使矿石品位要求降低矿石的工艺技术条件不易冶炼的钛铁矿矿石：TiO28~10%；易冶炼的金红石：TiO23~4%矿石工业品位的决定因素第一节矿石的质与量第一节矿石的质与量•三、矿石储量储量：指经地质研究并利用地质勘探技术查明的矿产储藏量，是衡量矿床规模的重要依据。第一节矿石的质与量分类地质可靠类型程度经济意义查明矿产资源潜在矿产资源探明的控制的推断的预测的经济的可采储量(111)基础储量(111b)预可采储量(121)预可采储量(122)基础储量(121b)基础储量(122b)边际经济的基础储量(2M11)基础储量(2M21)基础储量(2M22)次边际经济的资源量(2S11)资源量(2S21)资源量(2S22)内蕴经济的资源量(331)资源量(332)资源量(333)资源量(334)第一节矿石的质与量四、矿石品级矿石品级(gradeofore)：指矿石的质量分级。主要是根据矿石的品位及有益和有害组分对矿石质量划分的不同级别。分级依据：a、矿石的品位b、工艺性能c、伴生组分例磁铁矿矿石，平炉富矿要求：TFe≥55%、SiO2≤8%、S≤0.1%、P≤0.1%、Cu≤0.2%、（Pb、Zn、As、Sn均）≤0.04%。第一节矿石的质与量四、矿石品级•金属矿石：按工业加工利用过程中矿石的品位及有益和有害组份的含量综合确定如磁铁矿矿石在工业上可分为：—平炉富矿石：TFe55%—高炉富矿石：TFe50%—需选矿的贫矿石：TFe20－25%•非金属矿石：根据矿石或矿物的工艺技术特性以及不同的用途和加工方法划分品级，如压电石英、云母、石棉等。一.矿体的形状（orebodyshape）：指矿体在空间的产出样式和形状。第二节矿体的形状和产状第二节矿体的形态与产状等轴状矿体:矿体的三轴在三度空间呈大致均衡延伸。根据体积大小和形态分为矿瘤（直径数十米以上）、矿巢（直径数米）、矿囊或矿袋。板状矿体：二向（长度和宽度）延伸较大、而第三方向（厚度）较小的矿体，也称矿脉或矿层。第二节矿体的形态与产状第二节矿体的形态与产状矿层矿层：与围岩产状一致的板状矿体。通常是沉积形成的同生矿床，即矿体与围岩是在同一地质作用形成的。特点:厚度较稳定，延伸稳定，规模大，其走向延长可达几公里至几十公里以上，沿倾向延伸也可达数十公里。基性－超基性杂岩中的铬铁矿也称层状矿体。第二节矿体的形态与产状矿脉：产在围岩裂隙的板状矿体。属于典型的后生矿床。围岩中的裂隙先形成，矿脉后形成,反映了热液成矿作用的特点。裂隙通常有两种情况，顺层裂隙和截层裂隙。第二节矿体的形态与产状这种矿体常称为柱状、筒状或管状矿体。一般金属矿床的柱状矿体直径以几米到几十米最为普遍。柱状矿体：一个方向延伸很大（大多是垂向），而另外两个方向延伸较小的矿体。第二节矿体的形态与产状第二节矿体的形态与产状矿体产状：矿体的产状是指矿体产出的空间位置和地质环境。第二节矿体的形态与产状包括以下内容：•1.矿体的空间位置•矿体的走向、倾向和倾角•侧伏角和倾伏角侧伏角：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。第二节矿体的形态与产状2.矿体的埋藏情况指矿体出露地表还是隐伏于地下，埋藏深度如何等。与其相对应为:露天矿、隐伏矿（盲矿）第二节矿体的形态与产状3.矿体与岩浆岩的空间关系岩体内接触带围岩中第二节矿体的形态与产状4.矿体与围岩层理、片理的关系矿体沿层理、片理整合产出，还是穿切层理或片理第二节矿体的形态与产状5.矿体与地质构造的空间关系矿体产于构造中的位置，与褶皱和断裂在空间上的联系等第二节矿体的形态与产状第三节成矿期次成矿期、成矿阶段、矿物的生成顺序一、矿化期（成矿期）(mineralizationepoch)代表一定成矿地质作用和物理化学条件的一个较长的矿化时期。第三节成矿期次矿化期对应成矿地质作用和物理化学条件岩浆矿化期，温度几百-上千度，深度十几-几百千米伟晶矿化期，温度几百-近千度，深度几-十几千米热液矿化期，温度几十-几百度，深度几十米-几千米风化矿化期，地表温度和压力，pH和Eh因素重要沉积矿化期，地表温度和压力，pH和Eh因素重要变质矿化期，温度和压力宽泛第三节成矿期次区域变质作用形成的条带状、皱纹状磁铁矿矿石被后期热液作用而成的黄铁矿-石英脉穿插交代，表明矿石经历了火山沉积期、变质期和热液期。辽宁鞍山铁矿石热液期的磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿与表生期的孔雀石（呈细脉）、褐铁矿伴生，反映了两个成矿期矿化期强调一个较长的矿化时期强调较长的成矿作用过程前寒武纪矿化期加里东矿化期海西矿化期印支矿化期燕山矿化期喜马拉雅矿化期第三节成矿期次一个矿床的形成可能经历一个或多个矿化期如：矽卡岩型矿床的形成多经历了两个矿化期：矽卡岩期，主要形成各种钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物以及氧化物石英硫化物期，以形成石英和大量的硫化物为特征第三节成矿期次白云鄂博Fe-Nb-REE矿床形成经历了两个矿化期：元古代沉积矿化期，主要形成沉积铁矿石华力西岩浆热液矿化期，在沉积铁矿上叠加Nb和REE矿化矿化期的主要标志1、矿化的地质环境2、矿化的物理化学条件3、矿体的产状4、矿石的矿物组合5、矿石的组构第三节成矿期次1、矿化的地质环境：1）基性-超基性岩浆环境2）酸性-碱性岩浆环境3）构造-岩浆-热液环境4）盆地沉积环境5）表生环境6）变质环境7）特殊或复杂环境第三节成矿期次2、矿化的物理化学条件：例：湖北大冶铁铜矿石①磁铁矿+石榴子石+透辉石----矽卡岩期②黄铜矿+斑铜矿+石英----石英-硫化物期③褐铁矿+孔雀石+蓝铜矿+赤铁矿+自然铜+辉铜矿+黑铜矿----表生氧化期第三节成矿期次3、矿体的产状：指矿体产出的空间位置和地质环境1）矿体的空间位置（走向、倾向、倾角等）2）矿体的埋藏情况3）矿体与岩浆岩的空间关系4）矿体与围岩层理、片理的关系5）矿体与地质构造的空间关系第三节成矿期次矿体围岩围岩围岩矿脉S04、矿石的矿物组合例如：铁矿石岩浆铁矿石铁矿物组合：磁铁矿-钛铁矿热液铁矿石铁矿物组合：磁铁矿-黄铁矿-磁黄铁矿沉积铁矿石铁矿物组合：赤铁矿-针铁矿变质铁矿石铁矿物组合：磁铁矿-（赤铁矿）例如：铜矿石岩浆铜矿石铜矿物组合：黄铜矿-镍黄铁矿-磁黄铁矿热液铜矿石铜矿物组合：黄铜矿-斑铜矿-黝铜矿沉积铁矿石铜矿物组合：辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿自然铜-赤铜矿-孔雀石第三节成矿期次5、矿石的组构例如：福建马坑铁矿石赤铁矿层状、似层状、胶状构造，受地层控制----沉积矿化期赤铁矿变余结构、变胶状构造----热变质矿化期磁铁矿-矽卡岩交代组构----热液矿化期第三节成矿期次二、矿化阶段（成矿阶段）(mineralizationstage)代表一个矿化期内相同或相似地质和物理化学条件下形成一组或多组矿物的较短的矿化过程。第三节成矿期次一个矿化阶段代表较小时间间隔内成矿物理化学条件变化不大的一次矿化活动；不同矿化阶段矿化物理化学条件明显差异且时间上演化，常分别形成不同类型和性质的矿物组合，空间上往往出现分带性。例如：岩浆热液矿石高温矿化阶段：白钨矿-黑钨矿-锡石-辉铋矿(W-Sn-Bi)中温矿化阶段：黄铜矿-方铅矿-闪锌矿(Cu-Pb-Zn)低温矿化阶段：辰砂-辉锑矿-雄黄-雌黄(Hg-Sb-As)在一个矿化期内,可以有一个或多个矿化阶段例如：矽卡岩型矿石的形成经历了矽卡岩期：①干矽卡岩阶段②湿矽卡岩阶段③氧化物阶段石英硫化物期：④铁铜硫化物阶段⑤铅锌硫化物阶段第三节成矿期次划分矿化阶段的标志：1、矿脉穿插关系2、矿脉内部分带3、矿石组构4、矿物共生组合第三节成矿期次1、矿脉穿插关系构造-热液的脉动性和幕式活动，常形成多阶段矿脉的彼此穿切或叠加。第三节成矿期次2、矿脉的内部分带构造的多阶段张开和热液矿化的多次发生，常形成从矿脉边部到中央不同矿物共生组合的分带性。第三节成矿期次3、矿石组构脉状穿插关系第三节成矿期次角砾状和环状构造第三节成矿期次4、矿物共生组合例如：矽卡岩型铁铜矿化的矿物共生组合①硅灰石-透辉石-石榴子石---------干矽卡岩阶段②透闪石-阳起石-绿帘石-磁铁矿-----湿矽卡岩阶段③长石-云母-白钨矿-锡石---------氧化物阶段④磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿-石英---铁铜硫化物阶段⑤方铅矿-闪锌矿-石英-方解石-----铅锌硫化物阶段第三节成矿期次例如：斑岩型铜矿化的矿物共生组合①钾长石-黑云母-黄铜矿--------钾硅酸盐蚀变矿化阶段②黄铜矿-绢云母或绿泥石-石英---含水硅酸盐蚀变矿化阶段③绿泥石-绿帘石-方解石-黄铁矿----青磐岩化蚀变阶段④高岭石-----------------泥化蚀变阶段第三节成矿期次例如：岩浆热液矿石的共生矿物组合高温矿化阶段：白钨矿-黑钨矿-锡石-辉铋矿(W-Sn-Bi)中温矿化阶段：黄铜矿-方铅矿-闪锌矿(Cu-Pb-Zn)低温矿化阶段：辰砂-辉锑矿-雄黄-雌黄(Hg-Sb-As)第三节成矿期次三、矿物的生成顺序和世代(parageneticsequenceandgeneration)一个矿化阶段中不同矿物结晶的先后顺序，即矿物的生成顺序。同种矿物多次生成的先后次序，即矿物世代受控于矿物的晶体化学性质，符合能量降低原则；也受介质浓度、温度、压力、pH值、Eh值等因素影响第三节成矿期次通常情况下:矿石矿物的生成顺序：氧化物和含氧盐硫化物和砷化物砷、锑硫化物以及金、银硒化物和碲化物脉石矿物的生成顺序：不含水硅酸盐含水硅酸盐石英碳酸盐、硫酸盐第三节成矿期次一个矿化阶段中矿物的生成顺序可有三种情况先后生成同时生成超覆生成第三节成矿期次1、矿物先后生成的标志1）交代溶蚀结构——被交代矿物生成早，交代矿物生成晚；晚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。第三节成矿期次第三节成矿期次第三节成矿期次1、矿物先后生成的标志2）他形填隙结构——被填隙的矿物生成早，填隙矿物生成晚。第三节成矿期次1、矿物先后生成的标志3）充填矿石构造——包括晶洞、梳状、环状、带状等构造。第三节成矿期次2、矿物同时生成的标志固溶体分离结构——其中主、客矿物同时生成第三节成矿期次2、矿物同时生成的标志——共生边结构第三节成矿期次2、矿物同时生成的标志——重结晶结构第三节成矿期次花岗变晶结构：矿石在动力和区域变质作用下发生重结晶或交代作用时，形成矿物晶粒大致相等并紧密镶嵌的一种变晶结构。2、矿物同时生成的标志——重结晶结构第三节成矿期次3、矿物超覆生成两种以上的矿物在结晶过程中，只要有一段时间重叠，即为超覆生成。有以下几种情况：1）一种矿物结晶还未结束，另一