地质勘探专业基础与实务复习资料

地质勘探专业基础与实务(复习资料)第一部分 地质学掌握地质作用 地质作用 是指由于受到某种能量(外力、内力、人为 的作用 从而引起地壳物质组成、地壳构造、地表形态等不断变化和形成的作用。外力作用使地壳原有组成和构造改变 夷平地表起伏 向单一化方向发展内力作用使地球内部和地壳组成、结构复杂化 造成地表高低起伏。 一 外力地质作用 由地球范围以外的能源所产生的地质作用。它的能源主要来自太阳辐射、日月引力、地球重力能等。 1、风化作用的概念及类型 风化作用是地表环境中 矿物和岩石因大气温度变化 水分、氧、二氧化碳和生物的作用在原地分解、碎裂的作用。 根据风化作用的因素和性质可将其分为三类 物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。2、剥蚀作用的概念及类型 将风化产物从岩石上剥离下来 同时也对未风化的岩石进行破坏 不断改变着岩石面貌的作用。 按力的作用方向分为下蚀作用和侧蚀作用。 3、搬运作用的概念及类型 风化剥蚀的产物 在地质应力作用下离开母岩区 经过长距离搬运到达沉积区的过程称为搬运作用。 搬运作用的类型有拖拽搬运、悬浮搬运、溶解搬运。4、沉积作用的概念及类型 被搬运的物质经过一定距离之后 由于搬运介质搬运能力的减弱 搬运介质受到物理化学条件变化或生物作用 从风或流水等介质中分离出来形成沉积物的过程 称为沉积作用。 沉积作用的类型有机械沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用。 二 内力地质作用 由地球转动能、重力能和放射性元素蜕变的热能产生的地质动力所引起的地质作用 主要在地壳或地幔中进行 故称为内力地质作用。1、岩浆岩作用 在地壳运动的影响下 由于外部压力的变化 岩浆向压力减小的方向移动 上升到地壳上部或喷出地表冷却凝固成岩石的全过程 称为岩浆作用。 2、变质岩作用 由于地壳运动及岩浆活动 使已形成的矿物和岩石受到高温、高压及化学成分加入的影响 在固体状态下发生物质成分、结构构造的变化 形成新的矿物和岩石 称为变质作用。3、构造运动 构造运动是由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。 二、矿物学与岩石学 一 掌握矿物1、矿物的概念 矿物是地壳中的元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物 具有一定的化学成分和内部结构 从而具有一定的形态、物理性质和化学性质 是组成岩石和矿石的基本单位。 2、矿物的物理性质 矿物物理性质有 颜色与条痕 透明度与光泽 硬度 解理与断口 密度 弹性、挠性、延展性等。3、矿物的分类 成因分类法 根据形成矿物的主要地质作用进行分类。 地球化学分类法 根据矿物组成中的主要化学元素进行分类。 形态分类法 根据矿物晶体类型进行分类。 一般将矿物分为 自然矿物 硫化及其类似矿物 卤化矿物 氧化及氢氧化矿物 含氧类矿物。 二 掌握岩石 岩石是地壳的基本组成物质 是内、外力地质作用的产物 岩石是由矿物组成的。岩石按其形成方式分为岩浆岩、变质岩、沉积岩三大类 分别是岩浆作用、变质作用、外力作用的产物。 1、岩浆岩及分类 岩浆岩是岩浆作用的产物。岩浆作用是指炽热的岩浆沿地壳软弱破裂地带上升造成火山喷发 形成火山岩或是在地下深处冷凝形成侵入岩的过程。 岩浆岩分类通常是从岩浆的成分和冷凝固结成岩环境两方面考虑。 岩浆岩分类按岩浆岩SiO2 的含量分成超基性岩、基性岩、中性岩及酸性岩。 岩浆岩分类按岩浆冷凝环境分成侵入岩和喷出岩。2、变质岩及分类 原先生成的岩浆岩和沉积岩经高温高压及化学活动性很强的气体和液体作用后 在固体状态下 发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石 称为变质作用。形成的岩石称为变质岩。 按变质作用类型和成因 把变质岩分为下列岩类 区域变质岩类 热接触变质岩类 接触交代变质岩类 动力变质岩类 气液变质岩类 冲击变质岩类。 3、沉积岩及分类 由沉积物固结变硬而形成的岩石称为沉积岩。 沉积岩按成因被分成碎屑岩和生物化学岩 进一步划分成碎屑沉积岩、火山碎屑岩、非蒸发岩、蒸发岩。 三、地层学 一 地层 1、掌握地层定义 地层是指地壳表层的层状岩石 是在某一地质年代因沉积作用以及岩浆喷出活动形成的地层总称。 2、熟悉地层划分 地层划分是指对一个地区的地层剖面中的岩层进行划分 建立地层层序的工作。一般对一个地区的地层剖面 首先根据岩性、岩相特征进行岩石地层划分 然后根据系统采集的化石进行生物地层划分 进而建立年代地层顺序。 按岩石地层划分 岩石地层单位有群、组、段、层 按区域年代地层划分 年代地层单位有界、系、统、阶二 地质年代 1、掌握地质年代单位和年代地层单位的划分 地质年代单位 宙、代、纪、世、期 年代地层单位 宇、界、系、统、阶 2、熟悉地质年代表 地质年代从古至今依次为 太古代、元古代、古生代、中生代、新生代 古生代又分为 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪 中生代又分为 三叠纪、侏罗纪、白垩纪 新生代又分为 古近纪、新近纪、第四纪 四、构造地质 一 岩层产状及接触关系 1、掌握产状的定义及描述要素 岩层的产状是指岩层的空间位置 他是研究地质构造的基础。 产状要素有 走向、倾向、倾角 走向 层面与水平面交线的延伸方向。 倾向层面上与走向垂直并指向下方的直线。 倾角 层面与水平面的交角。2、掌握地层的接触关系 地层接触关系是指新老地层在空间上的相互错叠关系。 地层接触关系有以下几种 整合接触 平行不整合接触 角度不整合接触 侵入接触 断层接触 二 褶皱 1、掌握褶皱的定义 岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱。2、掌握褶皱的要素 褶皱的要素有 核部、翼部、枢纽、轴面。3、掌握褶皱的基本形态 褶皱有两种基本形态 背斜、向斜。 背斜 背斜是两翼岩层以核部为中心向两侧倾斜 形态上岩层向上弯曲。背斜核部出露的岩层时代相对较老 而翼部时代相对较新。 向斜 向斜是两翼岩层向核部倾斜 形态上岩层向下弯曲。向斜核部岩层时代较新 翼部时代较老。 4、熟悉研究褶皱的意义 许多矿产在成因、产状、空间分布上都与褶皱有密切关系褶皱还不同程度的影响水文地质与工程地质条件。因此 研究褶皱的形态、产状、分布和组合特点及形成方式和时代 对揭示一个地区地质构造的形成规律和发展史有重要意义。 三 断裂构造 1、掌握断裂构造及断层定义 岩石在破裂变形阶段产生的构造称为断裂构造。 断层是一种有明显相对位移的断裂构造。2、掌握断层的几何三要素 断层要素有 断层面、断层线、断层盘。 断层面 断层面是指相邻两岩块断开或沿其滑动的破裂面 它的空间位置由其走向、倾向、倾角决定。断层线 断层面与地面或其它面的交线称为断层线。 断层盘 断层盘是指断层面两侧相对移动的岩块。3、掌握断层的基本类型 按断层两盘相对运动分类 正断层 逆断层 平移断层 按断层组合类型分类 阶梯状断层 地堑与地垒 叠瓦构造 按断层与所在岩层产状关系分类 走向断层 倾向断层 斜向断层 顺层断层4、了解同沉积断层及其特点 同沉积断层称为生长断层 是在沉积盆地形成发育过程中控制盆地不断沉降、沉积 盆地外侧不断隆起的断层。 同沉积断层特点 式正断层 上陡下缓 上盘下降 地层明显增厚 断距随深度增大 地层愈老 断距愈大 上盘常出现反牵引现象。 5、熟悉研究断层的方法和意义 区域性断层不仅控制和影响区域地质构造的结构和发展 还控制和影响区域成矿作用 并以此为背景形成区域成矿带。 某些中小型断层决定了矿体的产状和形态 对石油、天燃气、地下水的分布、储藏和搬运都有重要影响。 活动性断层更直接影响水工建筑和地震活动。 四 了解板块构造学说的基本观点岩石圈板块像木头漂浮在水面一样在软流圈上漂移 他们的运动是不同步的 海洋岩石圈通过洋中脊扩张不断增长 老的岩石圈则又通过俯冲带被削减并返回到软流圈中 通过俯冲带的岛弧和大陆边缘火山作用产生新的地壳 在弧后产生弧后引张和弧后盆地火山作用 这种运动是通过软流圈的浅地幔对流所驱动。 我过地处环太平洋地震带与亚欧地震带 是世界上地震较多的国家之一。第二部分 矿床学 一、掌握有关矿床学的基本概念 1矿床和矿产 矿床矿床是指在地壳中有成矿地质作用形成的 其所含的有用矿物资源的质量在一定经济技术条件下能被开采和利用的地质体。 矿产 有用矿物在地壳中或在地表富集起来 并且能够被人们开采利用的 就是矿产。 2矿体和围岩 矿床由两个基本部分组成 即矿体和围岩。 矿体是由矿石组成的具有一定形状、规模和产状的地质体。矿体是采矿的对象 是矿床的主要组成部分。 围岩是矿体周围包围矿体的各种岩石 它与矿体之间的界限有时明显有时不清 一般用品位来确定矿体。 3矿物和矿石 矿物 矿物是指地壳中的元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。 矿石 当岩石中某一成份或某些成份的含量以目前生产技术在经济上可提取利用时 该岩石便称为矿石。 4了解矿石的品位、品级和储量 矿石品位 是指矿石中所含有用组分的含量。 矿石品级 矿石的质量分级 一般划分依据有矿石的品位、伴生组分、工艺性能。 储量 是指经地质研究并利用地质勘探技术手段 钻探、槽探、井探、坑探等 查明的矿产储藏量 是衡量矿床规模的重要依据。二、了解有关成矿作用的基本概念 一 元素的富集和成矿 成矿作用 在各种地质作用过程中 使分散在地壳和上地幔中的元素相对富集而形成矿床称为成矿作用。 元素在地壳及上地幔中的分布量 矿床的成矿物质主要来自地壳和上地幔 因此了解元素在地壳及上地幔中的分布量 对研究矿床的成因和分布规律具有重要意义。 元素在地壳中的丰度值称为克拉克值。其与矿床形成之间有一定的内在联系 元素分布量会影响各类元素成矿几率的高低。 元素分布量会影响到工业品位要求的高低。 元素分布量还影响到形成矿床时元素所需富集倍数的大小。 元素分布量还影响到划分矿床规模的标准。 元素分布量还影响到形成矿床的过程。 元素本身的地球化学性质 元素富集成矿的可能性并不完全取决于元素在地壳中的含量 而主要是决定于元素的地球化学性质。 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。 二 成矿作用的类型和特征 成矿作用按作用性质和能量来源可以分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用 相应的形成内生矿床、外生矿床和变质矿床。 内生成矿作用 主要由于地球内部能量 包括热能、动能、化学能等作用 导致形成矿床的各种地质作用。外生成矿作用 主要在太阳能影响下 地壳表层受岩石、水、空气和生物等的相互作用过程中 使成矿物质富集的各种地质作用。 变质成矿作用 指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿作用或使原有矿床发生变质改造的作用。 三、了解矿床的概念及特点 一 矿床成因分类 矿床成因分类是依据矿床所具有的成矿特征来确定它们的成因归属。岩浆矿床 伟晶岩矿床 气化热液矿床 接触交代矿床 热液矿床 风化矿床 沉积矿床 油气矿床 变质矿床 二 岩浆矿床的概念及特点 概念 岩浆矿床是指岩浆经分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床。岩浆矿床一般特征 1绝大多数矿体产于岩浆岩中 岩浆岩既是母岩也是围岩。2矿床是在岩浆固结成岩的过程中形成的 除个别贯入矿体外大多数岩浆矿床属同生矿床。3由于岩浆分异不能完全彻底 矿体与围岩多呈渐变过渡关系。4矿体围岩蚀变一般不发育或蚀变较弱。5成矿温度高。 三 伟晶岩矿床的概念及特点 概念 在伟晶岩形成过程中有用组分富集达到工业要求而形成的矿床。伟晶岩矿床一般特征1伟晶岩脉大多产在侵入体的顶部 往往成群出现。2伟晶岩脉中除长石、石英和白云母等主要矿物之外 还可以找到很多种不常见的金属矿物和宝石矿物。 3很多伟晶岩岩体呈脉状或透镜状 但也有巢状、筒状和不规则状的。 4伟晶岩脉有大有小 以长数米到数十米最多。5伟晶岩形成过程较长 大多数伟晶岩在 700950之间形成。 四 气水热液矿床的概念及特点 当含矿气水热液在一定的地质构造中移动时 由于温度、压力和组分浓度等物理化学条件的变化 平衡遭到破坏 其中的成矿物质通过填充或交代作用 发生沉淀、聚集形成矿床 这类矿床称为气水热液矿床。 气水热液矿床一般特征 1矿床与构造关系密切 矿体常沿裂隙、断层、破碎带或层面生成 2一般是后生矿床 矿体形成晚于围岩 3矿石以充填和交代的方式沉淀 4矿体形态多成脉状和网脉状 5矿脉四周的岩石明显遭受热液作用 围岩周围出现很多新矿物 6矿脉有分带现象 7矿石中的矿物大多有气液包裹体。 五 接触交代矿床的概念及特点在侵入岩与沉积岩、火山岩的接触带中 由含矿气化热液发生复杂的交代作用而形成的矿床。 接触交代矿床一般特征 1矿床产出部位 在岩浆岩与围岩的接触带上 并受接触带的明显控制。 2矿石的矿物成分及结构构造 成分复杂 结构构造多种多样 一般为粗粒结构。这为宝石矿的形成创造了良好的条件。 3矿床常具明显分带性。六 热液矿床的概念及特点 热液矿床是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下在各种有利的构造和岩石中 由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床一般特征 1成矿物质来源多样性 比较复杂 2形成温度多在 50600 度之间 3矿床受构造控制明显 4成矿一般晚于围岩 属后生矿床 围岩蚀变明显。 七 风化矿床的概念及特点 地壳表面的岩石和矿石 在大气、水、生物等影响下 发生物理、化学以及生物化学变化 使有用物质重新组合、调整、富集起来形成矿床的地质作用称为风化成矿作用形成的矿床称为风化矿床。风化矿床一般特征 1大部分是第三、第四纪产物 因此埋藏浅 便于露天开采 2矿床分布范围与原生岩石或矿体出露范围一致 往往沿现代丘陵地形呈覆盖层状分布 多为面形矿体 3矿体深度决定于自由氧化渗透到地下的深度 一般几米到几十米 4组成矿体的是在风化条件下较稳定的元素或矿物 5矿石结构一般疏松多孔 多为土状、多孔状、网状构造 6矿床规模以中、小型为主 个别也有大型或特大型。 八 沉积矿床的概念及特点 地表岩石在风化作用下被破碎分解的产物、有机残骸和火山喷发物等 被水、风、生物等营力搬运到有利沉积的环境中 经过沉积分异作用形成的各种沉积物 当其中有用部分达到工业要求时 即形成沉积矿床。沉积矿床一般特征 1矿体常呈层状 且与围岩产状一致 整合接触 2矿体规模一般较大 3矿床常产于特定地层层位 4沉积矿床物质组成较复杂。 九 油气矿床的概念及特点油气矿床是指有机成因的 可供工业开采和利用的地下可燃有机液态和气态物质的自然聚集体。十 变质矿床的概念和特点 早期形成的矿床或岩石 受到新的温度、压力、构造变动或热水溶液等因素的影响 即遭受变质作用 使其物质成分、结构、构造、形态、产状发生剧烈变化形成的矿床称为变质矿床。变质矿床一般特征 1矿床分布于混合岩化区 2成矿时代大致与混合岩时代相同 3矿化受构造裂隙控制 围岩蚀变明显。 四、了解矿床的工业类型 一 矿床工业类型的概念 概念 一般把作为某种矿产的主要来源 并且在工业上具有重要意义的矿床类型称为矿床工业类型。即在矿床成因类型的基础上 从工业利用的角度进行矿床分类。 二 金属矿床的主要工业类型 金属矿床分为黑色金属 有色金属 稀有金属 贵金属 放射性金属 分散元素及稀土元素矿床。五、了解成矿规律与成矿预测 一 成矿规律的控制条件 控制成矿的条件是多方面的 其中最主要的是区域地球化学 构造 岩浆 地层 岩相条件等。 二 成矿预测的理论和方法 成矿预测的理论有 3 种 相似-类比理论 求异理论 定量组合控矿理论。 相似-类比理论 指在相似的地质环境下 应该有相似的成矿系列和矿床产出 相同的地区范围内应该有相似的矿产资源量。 求异理论 矿床都产出于地质异常中 因而通过发现异常就可以发现矿床。 定量组合控矿理论 成矿不是靠单一因素 也不是靠任意个因素的组合 而是靠“必要和充分”因素的组合。 成矿预测常用的方法有 4 种 地质类比法和就矿找矿法 统计分析法 矿石建造分析 矿床模式研究。第三部分 矿产勘查学一、矿产勘查概论 一 熟悉矿产勘查的基本概念与原