矿床期末复习题.doc

第一章 绪论一、矿床学:或称矿床地质学，是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。她是矿产勘查和开发的地质理论基础，又是地球物质科学的重要分支，兼有基础和应用两个方面，是综合性很的一门学科。二、矿产:自然界产出的有用矿物资源三、矿产资源基本属性地质属性，经济属性，环境属性四、中国金属矿产资源特点:1、大宗矿产相对不足，稀有稀土资源丰富。2、贫矿较多，富矿较少。3、多组份矿石多，单一组份矿石少。4、中小型矿床多，大型超大型矿床少。5、 矿床学研究任务与研究内容五、矿床学研究任务：第一，正确认识各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程，查明矿床的成因。第二，查明矿床在时间上和空间上的演化特征，认识矿床在地壳中的分布规律，以指导矿产预测和找矿。六、矿床学研究内容1)研究矿石中物质成分、结构构造及其在矿体中的分布和变化，了解矿石的形成条件，确定矿产的质量和加工工艺性质；2)测定矿体的形状、大小、产状及其与围岩的关系，查明矿床的规模、产出位置和开采条件；3)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)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；5)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。矿床学研究方法：(一)资料收集(二)野外(现场)观察(三)实验室研究(四)成矿模拟实验(五)综合研究第二章第三章一、矿床与矿体的区别与联系：矿床是矿产在地壳中的集中产地。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。矿体是指在一定地质条件下形成的具有一定形态和产状的，含有在现有技术经济条件下可以开采利用的有用矿物的一个连续的地质体，矿体是矿床的基本组成部分。一个矿床可以由一个或多个矿体构成。二、矿产是如何分类的？据矿产的性质和工业用途可分为：1. 金属矿产2. 非金属矿产3. 可燃有机矿产4. 地下水资源三、矿体据埋藏情况可分为露天和隐伏两种四、矿产资源的性质与工业用途的四种分类：1.金属矿产2.非金属矿产3.可燃有机矿产4.地下水资源五、影响矿床工业品位的因素：1.矿床的规模大小2.矿石综合利用的可能性3.矿石的工艺技术条件六、决定矿床工业价值的主要因素：1.矿床本身的特征和性质2.国民经济和国防建设对矿产的需求3.矿区的经济因素名词解释：同生矿床：矿体与围岩在同一地质作用过程中，同时或近于同时形成的。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，都属于同生矿床。后生矿床：矿床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。如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉，属于典型的后生矿床。围岩：矿体周围的岩石。母岩：矿体形成过程中，提供主要成矿物质的岩石，它与矿床在空间上的成因上有密切的联系。矿石：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。脉石：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：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。矿石矿物：指可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。脉石矿物：矿石中不能被利用的矿物，也称无用矿物。有益组份：可以回收的伴生组份或者能改善产品性能的组份。有害组份：对矿石加工利用有害的元素。克拉克值：元素在地壳中的丰度值。浓度系数：工业品位与该元素的克拉克值之比。边界品位：划分矿与非矿的最低品位。工业品位：当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。品位：矿石中有用组份的百分含量。品级：也称技术品级，指工业加工利用过程中据矿石的品位及有益和有害组份的含量综合确定的。成矿作用：地球演化过程中，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。是一种特殊的地质作用。矿床成因类型：按矿床的成矿作用和成因划分的矿床类型。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。一般把那些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。戈尔德施密特元素地球化学分类：亲铁元素、亲硫元素、亲石元素、亲气元素、亲生物元素亲铁元素：具有最小的原子容积，它们位于曲线的最下端，离子的结构比较复杂，内层有未填满的电子层。这些元素常与铁一起集中，因而最富集于地球的内核，在地球的化学演化中，这些元素与基性和超基性岩有十分密切的联系。亲硫元素：不大的原子容积，离子结构比较复杂，与硫的亲和力较大。这些元素富集于地球的中间带，与各种岩浆岩之间有密切关系，尤其是与中性和中酸性岩浆岩有关。亲石元素：较大的原子容积，离子结构比较简单，与氧有较大的亲和力，比较富集于地壳表层的岩石圈和水圈。在地球化学演化中，比较富集于酸性岩和碱性岩中。亲气元素：较大的原子容积，这些元素在自然界中多为化学性质不活泼、呈原子或分子状态的气体，主要集中于气圈及某些天然气矿床中。亲生物元素：生物体内主要元素。第四章 岩浆矿床一、岩浆矿床：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。二、同化作用：岩浆在形成和上移过程中，往往会熔化或溶解一些外来物质(如围岩碎块)，使岩浆成分发生改变的作用。三、混染作用：不完全的同化。四、岩浆矿床特点1. 成矿作用和成岩作用基本上是同时进行的，即岩浆矿床的形成过程和母岩体的冷凝过程在时间上大体一致。属同生矿床。2. 矿体主要产在岩浆岩母岩体内。围岩即母岩3. 浸染状矿体与母岩体一般呈渐变或迅速过渡关系；贯入式矿体则具清楚明显的边界。4. 围岩蚀变一般不发育，自变质作用较普遍。5. 矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同，仅矿石中矿石矿物相对富集。6. 成矿作用是在岩浆熔融体中同时发生的，因此成矿温度和压力都较高。五、主要成矿作用及矿床类型：岩浆矿床的成矿作用实际是岩浆的各种分异作用，分异过程中有成矿物质的析出和聚集。岩浆结晶作用岩浆分结矿床。岩浆熔离作用岩浆熔离矿床。岩浆爆发作用岩浆爆发矿床。名词解释：结晶分异作用：矿物按顺序（晶格能、键性、生成热降低方向）进行结晶，并在重力和动力影响下发生分异和聚集的过程。海绵陨铁结构：在晚期岩浆矿床中，呈他形晶的金属矿物胶结了早期形成的结晶完好的硅酸盐矿物，形成“海绵陨铁结构” （因为这种结构多见于陨石岩浆熔离作用：也称液态分离作用，指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体，当温度和压力下降时，分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的作用。第五章 伟晶岩矿床一.伟晶岩矿床：当伟晶岩中的有用组份达到工业要求时，即成为伟晶岩矿床。二.伟晶岩矿床的分带性边缘带：结晶细小，细粒石英、长石组成，厚度也较小。外侧带：颗粒较粗，细粒或文象结构，由斜长石、钾微斜长石、石英、白云母构成。中间带：颗粒更大，粗粒结构、似文象结构等，除块状的长石、石英和云母外，还有绿柱石、锂辉石等。内核：颗粒特别粗大，常由石英、石英长石或石英锂辉石等矿物组成。三.伟晶岩矿床的主要类型 1. 稀有金属伟晶岩矿床 2. 稀土元素伟晶岩矿床 3. 白云母伟晶岩矿床 4. 含水晶伟晶岩矿床 5. 长石伟晶岩矿床四.伟晶岩矿床成矿作用早期结晶、晚期交代第六章 热液成矿总论一.热液按来源划分的主要类型二.如何获得成矿作用的温度1.直接测温法2.间接测温法（1）野外地质观测（2）实验室观测矿物温度计流体包裹体温度计稳定同位素温度计三.热液成矿作用的主要方式充填成矿作用：充填矿床交代成矿作用：交代矿床充填成矿作用：热液在围岩内流动时(多为化学性质不活泼的围岩)，与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换，其中成矿物质的沉淀，主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响，直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中。由充填作用形成的矿床称充填矿床。交代成矿作用：指矿液与围岩发生化学反应或置换作用，而造成矿质的聚集。也即是在一定温度和压力条件下与围岩相互作用，由一个原生的矿物集合体，向一组更稳定新矿物的转变。由交代作用形成的矿床，称交代矿床。在交代作用过程中，岩石始终保持固体状态。在交代作用的前后，岩石体积基本保持不变。名词解释：蚀变作用：岩石在气水热液作用下，发生一系列旧矿物为新的更稳定的矿物所代替的交代作用。围岩蚀变：热液矿床四周的围岩在成矿作用过程中发生的蚀变作用。蚀变围岩：遭受了蚀变作用的围岩。扩散交代作用：交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液，以分子或离子扩散的方式缓慢地进行。由浓度差引起，有效半径为数十米。渗滤交代作用：交代作用过程中组份带入带出借助于流经岩石裂隙中的溶液流动进行。溶液流动的原因主要是压力差。选择交代作用：交代成因的矿石集中于一定的接触带或岩层中。第七章 矽卡岩矿床一、矽卡岩矿床：在接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合，而且矿物在成因和空间上都与矽卡岩存在密切的关系，因此这类矿床又称为矽卡岩型矿床。二、矽卡岩矿床的形成的一般过程：两期五阶段1、矽卡岩期早期矽卡岩阶段晚期矽卡岩阶段氧化物阶段2、石英-硫化物期早期硫化物阶段晚期硫化物阶段第八章 热液矿床一、热液矿床: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，由充填和交代等成矿方式形成的有用矿物堆积体。二、热液矿床的特点1. 含矿热液的来源多样2. 含矿热液的成分复杂3. 形成温度和深度较其它内生矿床低和浅4. 构造控矿作用极为显著5. 成矿时间一般晚于围岩，属后生矿床6. 成矿方式：充填作用和交代作用7. 矿石物质成分复杂8. 矿床的形成过程的多期多阶段性9. 通常会伴随各种热液蚀变作用10.常出现矿化蚀变的分带现象三、SEDEX矿床的主要特点1、构造地质背景：主要产在古大陆边缘、或陆间裂陷槽（或裂谷带）。赋矿盆地常为裂陷槽（或裂谷带）中的三级断陷盆地。2、具有鲜明的“层控性”：所有硫化物矿体都是产在容矿岩系的一定的层位中。全世界范围内的SEDEX型矿床都是如此，例如，狼山的东升庙、炭窑口矿床的各种矿体都是产在中元古界狼山群二组（t2l）的岩段中3、具有明显的“时控性” ：全球范围内，本类矿床的形成地质时代局限、多集中产在中元古代和泥盆纪。4、具有“岩控性”：容矿岩石主要是碳酸盐岩（以白云岩为主）、碳质粉砂质页岩。现多已变质为白云石大理岩、碳质千枚岩、片岩等。5、矿体具有层状特征：总体呈层产出。因受后期构造挤压，多已变形、产生褶皱。6、矿石特征：主要矿石矿物是方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、重晶石等。具有变条带状、纹层状构造、块状构造、角砾状构造。7、普遍发育同生断裂：同生断裂活动导致岩性、岩相和矿体厚度的变化。有角砾状层间砾岩和角砾状矿石。8、成矿元素具有明显的水平和垂直分带现象， Zn、Pb、Cu矿化存在十分明显的分带现象，如东升庙矿床厚数百米的Zn、Pb、Cu复合矿体，自下至上，出现：由CuZn、CuZn、Pb、CuZn、PbFe 、（硫化物）的矿化分带现象。9、有的矿床有同沉积期的海底火山喷发活动、有同沉积期的海相火山岩。成矿作用为“海底（火山）喷流沉积成矿”，具有“内生与外生”的双重性。四、卡林型金矿沉积岩容矿的微细粒浸染型金矿床。五、MVTMVT矿床是层控的，碳酸盐盐岩溶矿的富含硫化物的矿床，主要金属成分为闪锌矿和方铅矿中的锌和铅。矿体主要产于白云岩中，存在于开放的空隙填充物中，垮塌角砾岩中和/或交代碳酸盐岩围岩。六、SEDEXSEDEXSedimentary Exhalative Deposits是指在古大陆边缘（或陆间）裂陷槽（裂谷带）中由海底喷流（气) - 沉积作用形成的、以碳酸盐岩（白云岩为主）或碳质泥页岩等沉积岩为容矿岩石的硫化物矿床。七、五层楼模式黑钨矿石英脉型钨矿床自下部花岗岩到上部沉积岩分五个带(五层楼)1、 稀疏大脉带又称尖灭带，分布于花岗岩中，矿脉稀疏，随脉幅变小而逐渐尖灭2、 大脉带由中脉合并而成，脉幅大于50cm，个别为3-5m,最具工业意义3、 密集的中脉带由细脉带合并而成，脉幅宽10cm，个别达50cm,脉成组平行排列，具重要工业意义。4、 密集的细脉带由微脉合并而成，脉宽1-5cm，具一定工业意义。5、 微脉带又称云母-石英细脉带，由一系列微细裂隙组成蚀变带，带由0.1-1cm的云母石英组成，本身不具工业意义，而是深部隐伏工业脉体的标志。第九章 火山成因矿床 一、主要类型：据主要成矿作用，火山成因矿床可分为：1.火山-岩浆成矿作用-火山岩浆矿床火山岩浆矿床：指岩浆在深部经分异作用形成富集某种成矿物质的特殊熔浆，然后经火山喷发作用将含矿熔浆带至地表或火山颈中冷凝而形成的矿床。主要类型：岩浆喷溢矿床：智利拉科铁矿。火山熔离矿床：科马提岩系中镍矿。2.火山-次火山气液成矿作用-火山气液矿床火山气液矿床：在火山喷发作用的晚期或间隙期火山喷气和热液活动非常强烈。这些喷气和热液通常含有大量重金属化合物。在一定地质条件和物理化学条件下，这些含重金属的气液和围岩或海水或气液之间发生复杂的相互作用，促使有用组份的聚集和沉淀，形成火山喷气热液矿床。又可分为：火山喷气成矿、火山热液成矿、次火山热液成矿。3.火山-沉积成矿作用-火山沉积矿床火山沉积矿床：火山喷出物中经常含有大量成矿物质，它们一旦进入水盆地后，即与海水、湖水以及其中的非矿质组份富集到可为我们开发时称火山-沉积矿床。它的形成是内生外生联合作用的产物，内生作用-火山作用，外生作用-沉积作用。玢岩铁矿：是指在陆相安山质火山岩分布区，与辉石闪长玢岩-次火山岩或火山-侵入岩体有空间、时间以及成因上联系的一组以铁为主的矿床。典型矿区为宁芜矿区，产于中生代断陷盆地中，面积1500余平方公里。斑岩铜矿：是指在时间上、空间上、成因上与斑岩密切相关的细脉浸染型铜矿床。铜矿化主要出现在斑岩内（斑岩可以是全岩铜矿化或部分铜矿化）、部分铜矿化产在围岩中，由于矿石构造总是呈细脉浸染状，因此又称为细脉浸染型铜矿床。VMS:根据围岩成因不同，块状硫化物矿床可分为火山成因硫化物矿床即VMS型和沉积喷流SEDEX型斑岩铜矿的主要特点斑岩体密切相关斑岩为浅成-超浅成产物，代表花岗质岩浆深成-火山建造的浅成-超浅成阶段。岩石结构为典型斑岩结构，说明花岗质岩浆在侵位前曾经在中间岩浆房停留过一次或多次，每次停留期间都会析出斑晶，随后继续上侵围岩不具明显选择性围岩的岩性：据我国斑岩铜矿资料统计，火山岩占37.5%，碎屑岩占17.5%，碳酸盐岩占17.5%，板岩、千枚岩、片岩、片麻: 岩和混合岩等变质岩占27.5%。其中硅铝质岩石（包括火山岩、碎屑岩和变质岩）占82.5%，碳酸盐岩占17.5%。低品味大吨位全岩矿化：细脉浸染状，矿化均匀。岩体与围岩中都可发生矿化。埋藏浅易开发具明显蚀变分带时空分布集中时间上：斑岩铜矿形成的时代主要集中在中新生代，其次是古生代，前寒武纪斑岩铜矿床目前发现较少。可能造成原因：板块构造；后期造山剥蚀。空间上：主要集中于三个大的成矿带，即环太平洋成矿带、特提斯喜马拉雅成矿带和中亚成矿带（古亚洲）。第十章 风化矿床一、什么是风化矿床，其主要特点风化矿床：陆地表层由风化作用形成的，质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体。风化作用产物：岩矿石碎屑颗粒；溶解于溶液中的物质；原岩中化学性质稳定的矿物；新生矿物。风化矿床特点：埋藏浅、便于露天开采；矿床分布与原生岩石或矿体一致或相近不远，常沿现代丘陵呈面状分布；矿体深度决定于自由氧渗透到地下的深度，有时沿裂隙风化可深达1500米；风化矿床的矿石多呈胶状结构和残余结构，矿石构造多以多孔状、粉末状、皮壳状、网格状和结核为主。组成风化矿床的物质是在风化条件下比较稳定元素和矿物。矿床规模以中小型为主二、风化矿床的形成条件气候条件极地冻土带温带内陆沙漠和热带沙漠热带、亚热带原岩条件形成风化矿床的基础超基性岩、基性岩红土型铁矿、镍矿霞石正长岩和玄武岩红土型铝矿花岗岩类高岭土矿床原岩条件形成风化矿床的基础超基性岩、基性岩红土型铁矿、镍矿霞石正长岩和玄武岩红土型铝矿花岗岩类高岭土矿床地貌条件陡峻高山区不利风化矿床形成低山丘陵区最为有利的环境水文地质条件渗透带充气带、饱气带、分解带、氧化带流动带胶结带，集中成矿物质停滞水带地质构造条件稳定地台区有利大规模风化矿床的形成造山区和活动区，不利成矿甚至可能破坏原有矿床时间条件较长时期稳定地质环境，风化作用才能彻底乌拉尔硅酸镍矿：1500万年到2000万年三、金属硫化物矿床的表生分带氧化带：大致相当于地下水渗透带地下水面次生硫化物富集带：相当于地下水流动带停滞水面原生硫化物富集带：大致相当于停滞水带四、硫化物次生富集作用氧化带淋滤出来的某些金属硫酸盐溶液渗透到潜水面以下，在还原环境中，以交代原生硫化物的方式生成次生硫化物。从而增加了原生矿石中某种金属的含量，提高了矿石的工业价值，这种作用称为次生富集作用。第十一章 沉积矿床一、沉积矿床的概念和特点：积物中有用物质富集到质和量达到工业要求时就构成了矿床，这种通过沉积作用而形成的矿床统称为沉积矿床。主要特征：1.矿床属同生矿床（矿床性质）2.具岩性岩相专属性（成矿专属性）3.具特定的地层层位（赋矿层位）4.矿层与围岩整合（矿体产状）5.一般规模较大（矿床规模）6.物质组成复杂（矿床组成）二、矿床形成条件（物质、气侯、岩性岩相、构造）：1.物质来源：风化产物、火山喷出物、生物残骸。2.气候条件：蒸发沉积矿床：干旱环境；铝土矿床：炎热潮湿；沼泽铁矿：温暖潮湿；鲕状铁锰矿床：潮湿与干旱交替。3.岩性岩相条件：海相沉积赤铁矿：潮下浅水相；海相沉积锰矿：潮下深水相；盐类：陆相碎屑岩、海相碎屑岩、碳酸盐岩系。4.地质构造条件大多产生于地台区的沉积盖层；地槽带细碧角斑岩系中铜矿、火山岩系中的铁矿床和重晶石矿床。地槽带内的断陷盆地中常产有盐类矿床。三、物质富集过程：1.机械沉积分异：指碎屑物质在水、风、冰川等营力搬运和沉积过程中，由于运动速度和搬运能力有规律地减弱，便发生按颗粒大小、形状、比重和矿物成分的差异，而依次沉积的作用。2.化学沉积分异：指能溶解于水中的物质，在沉积过程中，由于受其化学特性的制约，发生的分异作用。四、矿床的主要类型：1.机械沉积分异矿床砂矿 2.胶体化学沉积矿床Al、Fe、Mn 3.生物化学沉积矿床P 4.蒸发沉积矿床盐类矿床五、海相沉积铁、锰矿的矿物相分带沉积矿物相分带：海水浅深 pH值低高 Eh值高低岸边陆棚上部陆棚下部 铝土铁锰赤铁矿鲕绿泥石菱铁矿黄铁矿软锰矿水锰矿菱锰矿蒸发沉积盐类矿产：硬石膏石盐钾镁盐1. 浅海相沉积铁矿：形成于浅海边缘，含矿岩系常为砂岩和页岩。延展可达几十到几百公里，层位稳定，常位于海浸层序的下部。矿石主要由赤铁矿、鲕绿泥石、菱铁矿、石英、方解石及少量黄铁矿等组成。2.海相沉积锰矿床：形成于古陆边缘浅海区，常位于沉积间断面之上的海进层序的底部或上部。含矿岩系常为粉砂岩、粘土岩或硅质岩。矿体呈层状、凸镜状、延伸甚远，由单层或多层矿组成。矿石类型有原生沉积氧化物矿石和碳酸盐矿石，也有次生氧化物矿石。伴生矿物有蛋白石、绿泥石、海绿石等。矿石具鲕状或块状构造。规模大，品位高，为锰矿主要类型。第十二章 可燃有机矿产主要类型：煤、石油、天然气等煤的形成：高等植物泥炭化煤化作用褐煤烟煤无烟煤石油：干洛根降解作用形成油气藏存在的基本条件：生油岩、储集岩、盖层、圈闭（构造、岩性、地层）第十三章 变质矿床一、什么是变质矿床？ 特征矿产有哪些？由内生作用和外生作用形成的岩石或矿床，在变质作用主要营力作用下，改造原矿床或产生新生矿床，将其称之为变质矿床。特征矿产有：铁、金、铜、铅-锌等金属矿床和石墨、滑石、石棉、蓝晶石（红柱石、蓝晶石、矽线石）、石榴石、刚玉、大理石等等非金属矿产。二、变质相：指一定的温度，压力区间内的一整套变质矿物共生组合，它们在时空上反复出现并密切伴生在一起，一个变质相内部其矿物组合和演示总体化学成分之间有着固定的因而也是可以预测的对应关系。三、变质矿床的主要成矿作用和主要类型？1、接触变质成矿作用：又称岩浆热变