长安大学地球物理学：矿床学复习.pdf

1 6 矿床总结矿床总结 1 矿产 矿产 地壳中由地质作用形成的可被国民经济利用的自然资源 2 矿产资源的分类 矿产资源的分类 按其性质与用途分为金属矿产 非金属矿产 可燃有机岩及地下水资源 金属矿产按可提炼的金属及其特性 分为黑色金属 有色金属 轻金属 贵金属和稀有 稀土 分散金属 黑色金属主要有铁 锰 铬 钛 钒 有色金属有铜 铅 锌 镍 钨等 轻 金属有铝 镁 贵金属有金 银 铂 3 矿床 矿床 即是矿产的产地 其主体是含有用组分的质和量在当前经济技术条件下可被利用的地质体 矿体和围岩 4 矿体矿体 即是矿床的主体 是矿床中可供开采的地质体 围岩 围岩 指矿体周围的岩石 5 简简答题 我国矿产资源概况答题 我国矿产资源概况 1 矿产资源比较齐全 但人均占有量偏低 2 在具有一些优势矿种的同时 尚有一些急需短缺矿种 制约者国民经济的发展 3 多数矿种以中 小型矿床为主 缺少大型 超大型矿床 4 多数矿种的贫矿多 富矿少 5 伴生矿多 单一矿种少 综合利用程度低 浪费严重 6 矿产的地域分布极不均匀 6 矿物 矿物 由地质作用所形成的天然单质或化合物 岩石 岩石 地壳天然矿物集合体 矿石 矿石 是矿体的主体 是矿体中有工业价值的矿物集合体 7 矿石矿物 矿石矿物 矿石中可供利用的矿物 因此又称有用矿物 如铅锌矿石中的方铅矿 闪锌矿等含铅 锌的矿物 金矿石中的自然金 金 银矿等含金矿物 脉石矿物 脉石矿物 矿石中不能利用的矿物 因此又称无用矿物 如铅锌矿石中的石英 方解石等不含铅 锌的矿物 金矿石中的石英 云母 黄铁矿等不含金矿物 8 夹石 夹石 矿体内达不到工业要求而不被利用的部分 与矿石构成矿体 脉石 脉石 矿体中的夹石与矿石中的脉石矿物统称为脉石 9 共生组分 共生组分 矿石 或矿床 中与主要有用组分在成因上相关 空间上共存 品位上达标 并可单独处理的组分 伴生组分 伴生组分 矿石 或矿床 中与主要有用组分相伴 但不具有独立工业价值的组分 10 矿石结构 矿石结构 是指矿石中矿物的大小 形状及矿物间的相互关系 例 等粒自形结构 不等粒结构 草莓状结构 胶状结构 破裂结构 片状结构等 矿石构造 矿石构造 是指矿石中矿物集合体的形状和有用矿物的分布状况 例 块状构造 鲕状构造 角砾状构造 条带状构造 胶状构造 等 11 矿石品位矿石品位 指矿石中有用组分的单位含量 边界品位 边界品位 在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位 工业品位 工业品位 圈定矿体时矿体或矿段平均品位必须达到的最低值 12 矿石品级 矿石品级 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等级 例 富矿石 贫矿石 一级品矿石 二级品矿石 13 母岩 母岩 是指在成矿过程中提供了成矿物质的岩石 矿源层矿源层 即是指沉积成因的母岩 14 矿体产状 矿体产状 1 矿体的空间位置 对于板状矿体 走向 倾向 倾角 侧伏角 倾伏角 2 矿体埋藏深度 露天矿 隐伏矿 3 矿体与围岩层理 片理关系 矿体与围岩层理 片理整合产出 或是穿切层理 片理 4 矿体与火山岩的空间关系 矿体是产于岩体内还是接触带或侵入体围岩中 5 矿体与地质构造空间关系 矿体产于何种构造单元的何种部位 或是与何种构造密切相关 15 矿床成因类型 矿床成因类型 按照成矿地质作用的类型和成因机理划分的矿床类型 矿床工业类型 矿床工业类型 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产工业类型 16 同生矿床同生矿床 指矿体与围岩为同期或近于同期由同一地质作用形成的矿床 后生矿床 后生矿床 指矿体明显晚于围岩并且由不同地质作用形成的矿床 17 矿田 矿田 在统一的地质作用下形成的 成因上近似 空间上相邻的一组矿床分布区域 2 6 矿带 矿带 最常见的区域性成矿单元 成矿区 成矿区 大区域的成矿单元 成矿域 成矿域 全球性成矿构造系统 18 克拉克值 克拉克值 元素在地壳中得丰度值 浓度克拉克值 浓度克拉克值 某元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值的比值 浓度系数 浓度系数 工业品位与该元素克拉克值的比值 19 简简答题 影响矿床形成的主要因素答题 影响矿床形成的主要因素 1 元素在地壳及上地幔中得分布量 如 元素的丰度值 2 元素本身的地球化学性质 如 元素的聚集能力 3 成矿体系的物理化学条件 如 温度 压力 活度 PH 值 Eh 值等 20 元素的迁移 元素的迁移 元素在地壳或是上地幔中不断运动转移的现象或过程称为元素的迁移 21 元素富集成矿作用的方式元素富集成矿作用的方式 冷凝结晶作用 胶体化学作用 生物及生物化学作用 22 元素在地壳和地幔中分布有如下三个最基本的特征 元素在地壳和地幔中分布有如下三个最基本的特征 1 不同元素在地壳和上地幔中的丰度差异很大 2 一些成矿元素在地壳和上地幔中的丰度差异很大 3 同种成矿元素在不同类型岩石中的丰度差异很大 23 岩浆矿床 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 结晶分异作用 结晶分异作用 即岩浆冷凝过程中由于不同矿物先后结晶和矿物比重的差异导致岩浆中不同组分相互分离的作用 岩浆分结矿床 岩浆分结矿床 即是岩浆通过结晶分异作用使其中的有用组分富集而形成的矿床 24 早期岩浆矿床 早期岩浆矿床 形成于岩浆冷凝结晶的早期阶段 有用矿物结晶早于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床 晚期岩浆矿床 晚期岩浆矿床 形成于岩浆冷凝结晶的晚期阶段 有用矿物结晶晚于硅酸岩矿物的岩浆分结矿床 25 岩浆熔离作用 岩浆熔离作用 由于温度 压力等条件的变化 一种均一的岩浆分为互不混溶的两种或两种以上熔融体的作用 26 熔离矿床 熔离矿床 经岩浆熔离作用使有用组分富集而形成的矿床 27 伟晶岩 伟晶岩 一种矿物颗粒粗大的脉岩 伟晶岩矿床 伟晶岩矿床 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 28 伟晶岩 矿床 的带状构造 伟晶岩 矿床 的带状构造 结晶分异最完全时可从边缘到中心依次形成边缘带 细粒结构的石英长石 外侧带 文象结构 粗粒结 构的长石 石英 云母 中间带 交代作用发育 伟晶岩矿床主要产出部位 和内核 石英块体或石英和锂辉石块体 29 简答题 伟晶岩矿床的形成条件简答题 伟晶岩矿床的形成条件 1 物理条件 温度跨度广 从边缘 1000 度左右 到中心 160 度左右 矿物形成温度逐渐降低 形成所需压力大 2 岩浆条件 酸性岩浆 含挥发分多 3 围岩条件 化学性质不活泼 致密状岩石 比如片麻岩 30 热液成因 热液成因 岩浆热液 建造水热液 变质成因热液 大气水热液 幔源初生水热液 31 成矿物质运移形式 成矿物质运移形式 1 真溶液运移 2 胶体溶液运移 3 卤化物气态溶液运移 4 易溶络合物运移 32 热液矿床成矿方式 热液矿床成矿方式 1 充填方式 2 交代方式 扩散交代 渗滤交代 充填作用充填作用 矿质从热液中直接沉淀于裂隙内的作用 岩体与围岩接触界限规则 突变 交代作用 交代作用 指热液 流体 与围岩发生物质交换的作用 岩体与围岩边界呈渐变过渡 扩散交代作用 扩散交代作用 交代作用发生时组分的带入和带出靠停滞的粒间溶液中的离子扩散进行的交代作用 即交代作用的动力是热 液中存在的物质的浓度梯度 此种交代作用的特点是较缓慢 交代范围一般较小 渗透交代作用 渗透交代作用 组分的带入和带出靠粒间及裂隙中渗透流动的水溶液进行的交代作用 即交代作用的动力是热液中存在的压力 梯度 此种交代作用的特点是进行的速度较快 因此交代的范围一般较大 33 热液矿床的围岩蚀变 热液矿床的围岩蚀变 成矿围岩在气 液和超临界流体作用下所发生的化学成分和物理性质的变化 可用于研究成矿条件和矿床 成因外还可作为重要的找矿标志 34 接触交代矿床 接触交代矿床 中酸性侵入体和碳酸盐类 化学性质活泼 等岩石的接触带及其附近 由含矿热液交代作用而形成的热液 矿床 一般具有典型矽卡岩矿物组合 成因和空间上与矽卡岩有关 故又称矽卡岩型矿床 35 接触交代矿床的特征接触交代矿床的特征 1 矿体产于 中 酸性 侵入体与化学性质活泼的围岩 碳酸盐岩等 接触带附近 矿体与矽卡 3 6 岩密切共生 形态不规则 与围岩呈渐变关系 2 矿化及矽卡岩常据明显的分带 3 矿石的矿物组合复杂 36 矽卡岩型矿床成矿阶段 矽卡岩型矿床成矿阶段 1 矽卡岩期 1 早期矽卡岩阶段 干 又称无矿矽卡岩阶段 2 晚期矽卡岩阶段 湿 又称磁 铁矿阶段 3 氧化物阶段 过渡阶段 开始出现石英 萤石等 2 石英 硫化物阶段 1 早期硫化物阶段 又称铁铜硫化物阶段 2 晚期硫化物阶段 又称铅锌硫化物阶段 37 矽卡岩分类 矽卡岩分类 a 按矽卡岩的产出部位可分为 内矽卡岩 产于内接触带 和外矽卡岩 产于外接触带 b 按矽卡岩的矿物组合可分为钙矽卡岩 透辉石 阳起石 绿帘石 绿泥石 角闪石 和镁矽卡岩 透辉石 橄榄石 蛇纹石 金 云母 尖晶石 水镁石 38 斑岩型矿床 斑岩型矿床 指品位低但规模大 且主要产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉侵染型矿床 钾长石 39 斑岩型铜钼矿成矿地质条件 斑岩型铜钼矿成矿地质条件 1 岩浆岩条件 斑岩型铜钼矿在空间和成因上主要和钙碱系列的斑岩侵入有关 2 构造条件 含矿斑岩的侵入大多数和深大断裂有关 矿床常呈带状分布 围岩蚀变及分带 围岩蚀变及分带 自岩体中心向外为钾质蚀变带 似千枚岩化蚀变带 石英 绢云母化带 泥质蚀变带 青磐岩化带 40 卡林型金矿床 卡林型金矿床 一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细侵染型金矿床 品位低 规模大 矿体与围岩界限不明显 围岩蚀变 围岩蚀变 卡林型金矿床中与金矿化有关的热液蚀变在空间上从远到近 时间上从早到晚发育顺序为 去碳酸盐化 硅 化 泥化 41 密西西比谷型铅 锌矿床 密西西比谷型铅 锌矿床 MVTMVT 美国中部密西西比河流域的层状铅 锌矿床是品位低 规模大 地质结构简单 埋藏较浅和易于开发的矿 床的代表 因而得名 热水喷流沉积矿床 热水喷流沉积矿床 SEDEXSEDEX 不同成因的含矿热水在喷溢出海底的过程中 在喷流口一下的热液通道中通过填充 交代作用 使得热水中所 携带的物质组分分别在热液通道和海底沉积下来而富集成矿而形成的矿床 与火山岩有关的块状硫化物矿床 与火山岩有关的块状硫化物矿床 VMSVMS 与海底火山活动有关 产于海相火山岩系中 沉积岩中的块状硫化物矿床 沉积岩中的块状硫化物矿床 SMSSMS 42 风化矿床的形成条件 风化矿床的形成条件 1 气候主要表现在温度 湿度 生物活动等方面 2 原岩的矿物成分不同 所形成的矿床类型也 不同 3 地貌条件不仅决定物质的侵蚀和堆积 也决定地下水的动态以及风化壳的地球化学特性 4 地质构造条件对风 化矿床的形成和保存有重要的意义 5 水文条件对风化矿床的形成有密切关系 43 残积矿床 残积矿床 原生矿床或岩石遭受风化作用 其中未被分解的重砂矿物或岩石碎屑 残留在原地形成的矿床 坡积矿床 坡积矿床 在某些条件下 残积物由于剥蚀作用和重力作用 渐渐地沿斜坡向下移动一定距离后堆积下来所形成的矿床 44 残余矿床 残余矿床 在风化过程中基岩中的稳定组分在风化壳内残留富集而形成的矿床 45 淋积矿床淋积矿床 在风化过程中有用元素从风化壳上部溶解并淋滤到风化壳下部富集而形成的矿床 46 金属硫化物矿床的次生变化及次生富集 金属硫化物矿床的次生变化及次生富集 1 此生变化 引起贫化及破坏 改变矿物组合及工艺性能 2 次生富集 使金 属在流动中富集 大大提高矿床的工业价值 47 沉积分异作用类型 沉积分异作用类型 1 1 机械沉积分异作用机械沉积分异作用 碎屑物质在营力搬运过程中 由于重力分选的影响 可按颗粒大小 形状 比重的差异 在不 同部位一次沉积的作用 2 2 化学沉积分异作用化学沉积分异作用 当成矿物质以胶体溶液或真溶液形式进行迁移时 由于不同元素在同一搬运介质中溶解度不同 从而在沉积过程中产生成矿物质的分异作用 包括真溶液化学沉积分异作用和胶体化学沉积分异作用 3 3 生物化学沉积分异生物化学沉积分异作用作用 有生物参与 的化学沉积分异作用 48 沉积矿床沉积矿床 指岩石及矿石的风化产物 火山喷发产物 生物机体及残骸经介质搬运和沉积分异作用及成岩作用使有用组 分富集而形成的矿床 49 机械沉积矿床 机械沉积矿床 以机械沉积分异作用为主形成的沉积矿床 化学沉积矿床 化学沉积矿床 以化学沉积分异作用为主形成的沉积矿床 生物化学沉积矿床 生物化学沉积矿床 以生物化学沉积分异作用为主形成的沉积矿床 50 蒸发沉积矿床蒸发沉积矿床 盆地中溶解的无机盐类经蒸发作用沉淀或富集而形成的矿床 又称盐类矿床 成矿条件 成矿条件 a 必须有干旱的气候 使盆地中的水有较大的净蒸发量 干旱气候区多见于 南 北纬度 15 35 之间 背向信风一侧的大陆及远 离海洋的大陆内部 高山深盆环境 b 封闭 半封闭的沉积盆地 限制淡水补给和不使卤水外泄 此种盆地包括 泻湖及封闭海盆 沙漠干旱区的内陆湖泊 萨布哈 干旱地区潮上带盐碱滩 4 6 51 层状钾岩矿床的形成条件 假说 层状钾岩矿床的形成条件 假说 1 1 干盐湖说 干盐湖说 瓦利亚什科认为海水在蒸发至干涸阶段富含钾的卤水完全转入盐层晶间 继续蒸发只能 形成浸染于石盐中的钾盐矿物 只有在干盐湖阶段发生局部凹陷 使盐层中的富钾卤水向凹陷集中并继续受到强烈蒸发才能形在干盐湖阶段发生局部凹陷 使盐层中的富钾卤水向凹陷集中并继续受到强烈蒸发才能形 成层状钾盐矿床 成层状钾盐矿床 2 2 多级盆地说 多级盆地说 H 博歇特提出的 多级盆地说 认为大的成盐盆地是一端与大洋相通的一连串的盆地 距大洋最远的盆地成盐 条件最好 按照这一假说可以推想 海水从入口依次流经靠近大洋到远离大洋的各级盆地时不断受到蒸发浓缩 并且在各级盆地海水从入口依次流经靠近大洋到远离大洋的各级盆地时不断受到蒸发浓缩 并且在各级盆地 中沉积不同组合的盐层 到达最后一级盆地的水应是已经沉积了大量盐类的高浓度卤水 继续蒸中沉积不同组合的盐层 到达最后一级盆地的水应是已经沉积了大量盐类的高浓度卤水 继续蒸发则可形成层状钾盐矿发则可形成层状钾盐矿 床 床 52 胶体化学沉积矿床胶体化学沉积矿床 以胶体溶液的形式搬运的有用组分经凝胶作用沉积富集而形成的矿床 层位稳定 规模大 铁锰铝 形成条件 1 成矿物质来源主要为陆壳 2 大多数胶体物质的成矿环境 hi 海盆 构造稳定 3 随海水深度增加 物理化学性质的规律性变化 53 沉积铁矿床 沉积铁矿床 海相沉积铁矿床和湖沼相沉积铁矿床 海相沉积铁矿床矿物相分带 海相沉积铁矿床矿物相分带 1 氧化物相 氧化带 分布于海湾盆地边缘的浅水富氧地带 形成褐铁矿 赤铁矿 高价铁 沉积碎屑岩 2 硅酸盐相 氧化还原过渡带 分布于远离海岸地带 海水变深 含氧低 形成海绿石 鲕绿泥石等 铁的硅酸矿物 细砂岩 粉砂岩等细粒沉 积碎屑岩 3 碳酸盐相 弱还原带 分布于离海岸更远 菱铁矿等 低价铁 粘土岩和碳酸盐岩为主 4 硫化物相 强还原带 位于海 湾盆地更深地带 海水停滞 强还原环境 形成黄铁矿 白铁矿等 碳酸盐岩 黑色页岩等 富含有机质 54 煤沉积环境 相 煤沉积环境 相 分分为为 陆相 煤系 或海陆交互相 煤系 含煤段均为沼泽相 沼泽是重要的成煤环境 55 聚煤盆地 聚煤盆地 即形成煤系的沉积盆地 煤田煤田 一个聚煤盆地形成的煤系经构造升降和剥蚀作用可分解为几个保留区域 这些煤系的保留区域称为煤田 煤层 煤层 自然界中植物遗体聚集层经过成煤作用后形成的可燃有机岩层 是人们开采和利用的对象 含煤含煤煤系煤系 即含有煤层的沉积岩系 含煤建造 56 煤的分类 煤的分类 腐殖煤 由高等植物在沼泽盆地中形成的 褐煤 挥发组分 40 光泽暗 烟煤 挥发组分 40 10 无烟煤 挥发组分 10 光泽强 腐泥煤 由低等 浮游 生物形成的煤 57 成煤条件 成煤条件 1 时代 植物演化 条件 腐泥类自寒武纪至现代均可能形成 腐植类形成于泥盆纪之后 2 古气候条件 温暖潮湿 有利植物生长 3 构造条件 由于煤一般仅形成于沼泽环境 58 我国重要的聚煤期 成煤时代 我国重要的聚煤期 成煤时代 北方为 C3 P1 J R 南方为 C1 P2 J R 59 油气藏 油气藏 指地下具有相当规模的石油和 或 天然气聚集 体 单位 可分为油藏 气藏和油气藏 形成油气藏必须具备如下四个条件 形成油气藏必须具备如下四个条件 1 须有较厚的生油 气 层生油 气 层 生油 气 层一般是富含有机质的暗色泥 页 岩及碳酸盐岩 起提供石油和天然气的作用 2 在生油层上下及其中须有储集层 储集层 岩 岩 通常是孔隙度大 渗透性好的岩层 常为砂岩 碳酸盐岩及其他裂隙发育的岩石 储集 层起油气运移通道和聚集场所的作用 3 储集层之上必须有不透水的盖层盖层 一般是泥岩 页岩 泥灰岩 石膏层等 起封闭石油和天然气的作用 4 必须有圈闭圈闭 圈闭是能够容纳石油和天然气并使其富集的封闭或半封闭的场所 60 变质矿床 变质矿床 遭受变质作用改造过的矿床和变质作用形成的矿床 分为受变质矿床和变成矿床 受变质矿床 受变质矿床 原矿床经变质作用后矿体形态 矿物组合及结构构造发生了一定变化但工艺性能和用途没有改变的矿床 变成矿床 变成矿床 经变质作用改变了工艺性能和用途的矿床或岩石经变质作用后形成的矿床 61 变质成矿作用变质成矿作用 接触变质成矿作用 区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用 5 6 填空题填空题 1 海底火山 气液矿床层状矿体的 围岩热液蚀变不发育 上部 2 原生金刚石矿床与 岩有关 金伯利岩 3 成矿金属元素在气水热液中可能是以卤化物 易溶络合物和 形式迁移 胶体溶液 4 交代矿体与围岩的界线一般是 渐变的 5 围岩蚀变除可用于研究成矿条件和矿床成因外还可作为重要的 找矿标志 6 划分成矿阶段的标志有矿脉的切割关系 和矿物的交代关系 胶结关系 7 根据地质环境 变质成矿作用可分为接触变质成矿作用 成矿作用和混合岩化成矿作用 区域变质 8 形成一个油气藏的四个基本要素是生油层 盖层和圈闭 储集层 9 富矿质的熔浆经压滤作用进入断裂及裂隙中形成的矿体叫 矿体 贯入 10 含煤岩系分为 和陆相两类型 海陆交互相 名词解释名词解释 1 矿石矿物 矿石中可供利用的矿物 2 浓度克拉克值 地质体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值 3 交代作用 气液流体与其所流经的矿物及岩石之间的物质交换作用 4 矿床 地壳中由地质作用形成的所含有用组分的质和量在当前经济技术条件下能利用的地质体 5 煤田 同一时期形成的煤系的现代分布区域 6 油气藏 地下具有相当规模的石油和 或 天然气聚集 体 单位 简答简答 1 矿体产状包括哪些内容 1 矿体的空间位置 走向 倾向 倾角 倾伏角和侧伏角 2 矿体埋藏情况 露天矿体和隐伏矿体 3 矿体与地层层理的空间关系 4 矿体与构造的空间关系 5 矿体与岩体的空间关 2 形成盐类矿床必须具备哪些条件 a 必须有干旱的气候 使盆地中的水有较大的净蒸发量 b 封闭 半封闭的沉积盆地 限制淡水补给和不使卤水外泄 3 简述斑岩铜矿的蚀变分带规律 斑岩中心 接触带 围岩 蚀变 核心带 钾化带 石英绢云母化带 泥化带 青盘岩化带 6 6 填空题填空题 1 矿体的产状应包括 和 等五个方面的状况 矿体的空间位置 矿体的埋藏情况 矿体与地层的空间关系 矿体与构造的空间关系 矿体与岩体的空间关系 2 成矿物质在热液中可能的三种迁移形式是 和 卤化物 络合物 胶体溶液 3 形成蒸发沉积矿床的