矿床02

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资源描述

矿产是自然界产出的有用矿物资源矿产资源是赋存在地壳中的有用岩石、矿物或元素的聚集体矿产的特征:1.自然资源的属性矿产资源是属客观自然界存在的自然资源。它可以通过人们去寻找、发现和探明,而不是为人力所创造的。2.不可再生性绝大多数矿产资源都只能供人们一次性使用,这是它与一切生物资源的区别。3地理分布的不均衡性由于地壳运动的不均匀,地质作用也千差万别,因此导致地球上各种矿产资源在地理分布上的不均一性。4.受一定技术经济条件的制约矿产在地壳中的集中产地即是矿床。确切地说,矿床是指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地质体。矿床学,又称矿床地质学,是研究矿床的特征、形成条件、成因和分布规律的科学3)成矿条件:研究矿床与地层、构造、岩石及岩浆活动、沉积作用、变质作用、生物活动、气候、地貌等因素的关系,查明它们对成矿的控制作用;4)矿床成因:研究矿床形成的物理、化学、生物等作用和演化过程,阐明矿床的成因;矿石:矿石是从矿体中开采出来的,从中可提取有用组份(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两部分组成矿床分布规律:研究矿床所在区域的大地构造、地球化学和地球物理特征及其对矿床分布的控制作用;研究矿床形成和分布与地壳发展演化的关系,阐明矿床的时间、空间分布规律。矿石矿物是指可被利用的金属或非金属矿物,也称有用矿物,如铬矿石中的铬铁矿,铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿和孔雀石,石棉矿石中的石棉等;脉石矿物是指矿石中不能利用的矿物,也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石和辉石,铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石等,石棉矿石中的白云石和方解石等。矿石矿物和脉石矿物的划分是相对的。脉石一般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。夹石是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。矿石品位:矿石中有用矿物或有用组份的含量称为品位。矿石品位是衡量矿石质量好坏的主要标志。最低工业品位(简称工业品位):指在当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位,只有矿段或矿体的平均品位达到工业品位时,才能计算工业储量工业品位主要决定于以下几个因素:1)矿床的规模大小:矿床的规模愈大,工业品位要求愈低。如对钼矿来说,大型矿床的工业品位为0.06%,而小型矿床则为0.2~0.3%左右。2)矿石综合利用的可能性:如在斑岩型铜矿床中伴生的钼,只要达到万分之几便可综合利用。3)矿石的工艺技术条件:如菱铁矿矿石就比磁铁矿矿石的工业品位低,因在冶炼菱铁矿矿石时,可以不加或少加熔剂。4)矿区的地理、经济条件矿石的工业品级:主要根据矿石中有益、有害组份含量而对矿石质量划分的不同级别。某些非金属矿石主要根据矿石的工艺技术特征、用途和加工方法的不同加以划分。矿石的构造是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等所反映的形态特征。矿石的结构是指矿石中矿物颗粒的特点,即矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等所反映的形态特征。也包括矿物颗粒与矿物集合体的结合关系所反映的形态特征。矿体(orebody)是矿石的天然集合体,是矿床的主要组成部分,是开采和利用的对象。围岩(wallrock):围岩有两重含义,一是指侵入体周围的岩石,二是指矿体周围的岩石。矿床学中的围岩主要指后者。矿体与围岩的边界一般是通过系统采样分析后圈定的。夹石(horsestone):指矿体内部不能利用的不符合工业要求的岩石。区别:围岩位于矿体之外,夹石位于矿体之内,超过一定的厚度(夹石剔除厚度)。矿体的形态:根据矿体在三度空间长度比例的不同,可将矿体的形状分为三种最基本的类型。等轴状矿体板状矿体柱状矿体矿体的产状矿体的空间位置矿体的埋藏情况矿体与岩浆岩的空间关系矿体与围岩层理、片理的关系矿体与地质构造的空间关系母岩(motherrock)是指提供成矿物质来源的岩石,如从镁质超基性岩中通过结晶作用形成了铬铁矿,那么镁质超基性岩即可称为铬铁矿的母岩。主岩(hostrock)指矿体赋存的岩石,它没有成因意义,仅指与矿体的空间位置关系A.同生矿床是指矿体与围岩是在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的。例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,都属同生矿床。B.后生矿床指矿体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。例如沿地层层理面产出的或穿切层理的各种热液矿脉,属后生矿床。它们是岩层形成后,含矿热液在其裂隙中以充填或交代的方式形成的。C.叠生矿床:指先期形成同生矿床之后,又叠加了晚期的后生矿床。叠生矿床属于“多因复成矿床”。A.矿床的成因类型:按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型,如岩浆矿床、热液矿床、沉积矿床、变质矿床等。B.矿床的工业类型:一般把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。决定矿床工业价值的因素A.矿床本身的特征和性质B.市场需求C.国民经济和国防建设对矿产的要求D.矿区的经济国素元素在地壳中的丰度值(abundance)称克拉克值。O,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg等7元素分别占地壳和上地幔总成分的99.4%和99.11%。这些元素是地壳中各类岩石的基本成分,故称造岩元素。元素的迁移与富集1)元素在地壳和上地幔中的含量不是固定不变的,其运动的结果,导致元素的分散或集中,这种现象或过程称为元素的迁移。2)В.И.维尔纳茨基提出“浓度克拉克值”的概念,指某元素在某一地质体(矿床、岩体或矿物等)中的平均含量与克拉克值的比值。3)元素在地壳中集中到能成为矿床的程度,可用浓度系数来表示。所谓浓度系数即是工业品位与该元素的克拉克值之比。成矿作用即是在地球的演化过程中,使分散在地壳和上地幔中的化学元素,在一定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。1)内生成矿作用主要是由地球内部热能的影响导致形成矿床的各种地质作用。内生成矿作用除了能到达地表的火山和温泉外,都是在地壳不同深度、不同压力、不同温度和不同地质构造条件下进行的。总的来说,内生矿床多数是在较高温度和较大压力下,在地壳深处形成的。内生成矿作用按其物理化学条件不同,可分为岩浆成矿作用、伟晶成矿作用、接触交代成矿作用和热液成矿作用。2外生成矿作用主要是指在太阳能的影响下,在岩石圈上部、水圈、气圈和生物圈的相互作用过程中,导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。外生矿床的成矿物质主要来源于地表的矿物、岩石和矿床、生物有机体、火山喷发物,部分可来自星际物质(陨石)。外生成矿作用可分为风化成矿作用和沉积成矿作用两大类。根据成矿地质条件又再分为若干亚类。矿体的产状矿体的产状是指矿体产出的空间位置和地质环境,包括以下内容:A.矿体的空间位置一般是由矿体的走向、倾向和倾角,即矿体的产状要素来确定的。元素的分布量元素在地壳(或岩石圈)的平均含量,与矿床的形成有一定的内在联系。它影响元素的成矿几率;工业品位的高低;元素的浓度系数矿床规模划分的标准成矿体系的物理化学条件这是影响成矿过程中元素迁移富集行为的外在因素,如温度、压力、各种组份的浓度(活度)、pH值、Eh值,以及生物和生物化学作用等。由于成矿过程总是发生在一定的地质环境中,因此地质环境必然对成矿作用产生中段影响。这种影响往往是通过成矿体系物理化学特征的改变显示出来3.交代作用所谓交代作用,即是溶液与岩石在接触过程中,发生了一些组份的带入和另一些组份带出的地球化学作用,因此也称为置换作用。在整个反应过程中,岩石基本上保持固态,并且交代前后的岩石总体积基本不变。通过交代作用,可以形成新的交代岩石或交代矿体,其中常保存着原有矿物或岩石的残留体、构造和结构以及出现矿物假象等,这些都是交代作用的明显标志。矿床的成因分类反映人类对矿床成因和成矿过程的认识程度,也是人类对矿床研究成果的高度概括。在分类中,一级划分是与三大类地质作用相对应的。二级划分是按照在一定地质环境下的主要成矿作用系列来划分的。三级划分根据各类矿床的主要特征和标志,或按成矿方式、或按含矿建造、或按成矿环境来加以区分,有一定灵活性。如岩浆分结矿床、岩浆熔离矿床、岩浆爆发矿床,等等。四级划分一般均按矿石建造。地壳内部的成矿作用表现为内生成矿作用:如与岩浆活动有关的成矿作用或与变质作用有关的成矿作用等。地壳表层的成矿作用则表现为外生成矿作用:如沉积成矿作用、风化成矿作用等。‘岩浆矿床是由各类岩浆在地壳深处,经过分异作用和结晶作用,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。这类矿床是在正岩浆期形成的,因此也称正岩浆矿床。形成方式:岩浆结晶演化过程中,有用物质相对集中成矿。岩浆矿床一般特点:与岩浆岩同步形成,表现在二者的形成时间、空间、成分、温度压力等的一致性。1)时间:成矿作用和成岩作用基本上是同时进行的;2)空间:矿体主要产在岩浆岩母岩体内。少量贯入式矿体可进入邻近的围岩中;3)围岩:一般为岩浆岩母岩;4)成分:矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同,仅含量有差异;5)形成条件:同岩浆岩——岩浆矿床的成矿温度较高,达1500-1200℃。而其中硫化物矿床的形成温度较低,在1100-500℃之间,甚至有些硫化物形成温度低至300℃左右。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主要特点:①有用矿物主要聚集在岩体的底部或边部,矿体形态呈矿瘤、矿巢、凸镜状或似层状。②矿石的矿物组成与母岩基本一致。③矿体与围岩没有明显的界线,一般呈逐渐过渡关系,矿石常具自形晶-半自形晶结构,或被硅酸盐矿物包围,形成包含结构。矿石构造以浸染状为主。流动作用可形成条带状构造。(块状80%,稠密浸染状50-80%,中等浸染状30-50%,稀疏浸染状30%)④矿体和围岩都是岩浆演化的产物,形成时间一致,故为同生矿床。晚期岩浆矿床: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。主要特点:①矿体常呈条带状或似层状,贯入式矿体呈脉状和凸镜状。②矿石的矿物组成与母岩基本一致。③矿体与围岩间一般界线明显,矿石主要为稠密浸染状或致密块状构造,常见海绵陨铁结构。④矿体和围岩都是岩浆演化的产物,一般形成时间一致,属同生矿床;但贯入式矿体可以是后生矿床。汽水热液矿床如果流体的温度在临界温度以上,则不论压力多么高,矿质的搬运和沉淀都是在气相中发生的,这种流体应该叫气态溶液,或者气化溶液,形成的矿床叫气成矿床。如果温度在临界温度以下,则沉淀矿质的溶液很可能是液态溶液,因为在地壳里压力一般都比临界压力大得多;这种流体可以叫液态溶液,形成的矿床叫热液矿床。通常把热的水质流体笼统地叫热水溶液,简称热液。含矿质的叫含矿热水溶液或矿液,所形成的矿床叫热液矿床一定类型的矿床类型通常与一定成分的岩浆岩有关,这一特点称为岩浆的成矿专属性。超基性岩:铬铁矿矿床;基性-超基性:铜镍硫化物矿床基性岩:钒钛赤铁矿矿床中酸性岩浆岩:矽卡岩性矿床;酸性岩:许多矿产都与岩浆岩有著空间的﹐甚至成因的共生关系。一般认为﹐超基性岩﹑基性岩和酸性岩的成矿专属性明显。例如﹐与橄榄岩﹑纯橄榄岩有关的铬﹑铂矿床﹔与斜长岩﹑辉长岩有关的钒钛磁铁矿矿床﹔与角砾云母橄榄岩有关的金刚石矿床等﹐都表现出明显的岩浆成矿专属性﹐与酸性花岗岩-流纹岩有关的有钨﹑锡﹑锂﹑铍等矿产﹐成矿专属性也较明显。但中性及中酸性岩所表现的成矿专属性就不十分明显。岩浆矿床分类:岩浆分结矿床岩浆熔离矿床岩浆爆发矿床岩浆矿床形成作用:岩浆结晶分异作用与岩浆分结矿床岩浆熔离作用与岩浆熔离矿床岩浆爆发作用和岩浆爆发矿床海绵陨铁结构金属矿物充填在硅酸盐类矿物颗粒间或胶结硅酸盐矿物,不透明的金属矿物包围透明的硅酸盐矿物,型若海绵体,构成海绵陨铁结构气水热液来源:岩浆的;地下水的;海水的和变质的主要成分

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