矿床学的部分内容.docx

主要内容：一、有关的概念二、成矿作用及矿床分类三、蒸发沉积矿床（盐类矿床）四、胶体化学沉积矿床五、生物-化学沉积矿床六、思考题与单元实习10.1 概述（一）沉积矿床的概念沉积矿床是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。沉积矿床的有用组分可有如下来源：a、陆源风化碎屑产物（如重砂矿物）、溶解产物（如铁锰胶体溶液、钾钠盐类溶液）；b、大陆及盆内的火山碎屑及气液；c、盆内可溶盐类、生物机体及碎屑。搬运成矿组分的介质包括水、风、冰川，但一般以水为主。沉积矿床的成矿作用包括：a、机械沉积分异作用（如砂矿床）；b、化学沉积分异作用（如盐类矿床）；c、生物及生物化学沉积作用（如磷块岩矿床）；d、成岩作用（沉积界面下发生的交代作用，如一些重要的膨润土矿床、凹凸棒石粘土矿床等）。（二）矿床特点1、矿床受地层及岩相、岩性控制。2、矿体呈层状、似层状、凸镜状顺层产出并与上下围岩呈整合接触关系（同生矿床），矿体规则、稳定。3、矿石常具沉积结构构造（碎屑结构、生物结构、胶状结构、层理构造、条纹（带）构造、鲕状构造）。（三）矿床的形成条件1、物源条件丰富的成矿物质来源是形成沉积矿床的物质基础。物质来源取决于风化大陆源区基岩的类型、气候及地形地貌条件、盆内火山喷发及生物繁衍状况等。例如，大陆源区基岩富铝（富长石、粘土）岩石分布广泛，有利于形成沉积型铝土矿床；富铁（富暗色矿物）的基岩分布广泛则有利于沉积铁矿的形成；大陆源区地形平缓则陆源碎屑供应较少（陆源碎屑摻和作用弱）有利于铁、锰、铝等物质富集成矿，反之陆源碎屑摻和作用强不利成矿。2、气候条件如第九章所述，气候决定了风化壳的类型及风化产物，也就决定了输送到沉积盆地的成矿物质种类；气候影响植被发育状况，也就形象了相关矿床（如煤矿）的形成；气候影响盆地水的蒸发作用，从而强烈影响盐类矿床的形成。一般说来，温暖潮湿的气候有利于沉积铁、锰、铝矿床、沉积高岭土矿床、煤等矿床的形成；干旱气候是形成盐类矿床的先决条件，较干旱的气候也有利于形成沉积膨润土矿床、凹凸棒石及海泡石粘土矿床。3、岩相及岩性条件沉积岩相和岩性是沉积期盆地和沉积环境条件的产物。各种沉积矿床都产于一定的沉积盆地和一定的沉积环境，因此与一定的岩相、岩性的地层有关。如高岭土矿床多形成于陆相沉积盆地；煤矿形成于陆相及海陆交互相沼泽盆地；盐类矿床与封闭半封闭盆地的碳酸盐岩相或碎屑岩相有关；磷矿床则与相对开阔的浅海碳酸盐岩、洋流沉积的硅质岩、黑色页岩等岩相有关。 4、地质构造条件 沉积矿床是地质构造演化的特定阶段、特定条件下的产物，因此受地质构造条件的控制。首先大多数沉积盆地自身就是地壳拉张、沉降、断陷等地质构造运动的产物，控制了矿床的形成与分布。此外同沉积期影响盆地沉降的构造对成矿有重要的影响。平衡补偿性沉积盆地的沉积速率与沉降速率相等，意味着在沉积过程中某种有用组分的沉积部位至岸线的距离以及上覆水体的深度基本不变，长期接受有用组分的沉积形成厚矿层； 超补偿性沉积盆地的沉积速率大于沉降速率，欠补偿性沉积盆地的沉积速率小于沉降速率，都意味着盆地某个沉积部位沉积环境不断发生变化，接受矿质沉积的时间短，因而形成薄矿层。（四）矿床分类依据主要成矿作用将沉积矿床化分为如下类型：1、机械沉积矿床；2、蒸发沉积矿床；3、胶体化学沉积矿床；4、生物-化学沉积矿床。10.2 机械沉积矿床（砂矿床）（一）概念及工业意义1、概念：机械沉积矿床是由被搬运的风化碎屑产物经机械沉积分异（分选）作用使有用矿物富集而形成的矿床。因有用矿物为重砂矿物，因而又称砂矿床。此类矿的有用矿物是受风化的基岩（矿石）中残留下来的稳定矿物及其碎屑；成矿碎屑的搬运介质主要是水；有用矿物富集方式是机械分选作用。2、工业意义：与机械沉积矿床有关的主要矿产：Au、PGE、Sn、金刚石、锆石、独居石、金红石、钛铁矿、硅砂。现代砂矿床埋藏浅、疏松、采选成本低。（二）成矿条件1、矿物条件形成机械沉积矿床的有用矿物必须具有化学性质和物理性能稳定、比重大等特征。前者有利于矿物在风化和搬运构成中不被分解和粉碎，后者有利于有用矿物与大量的石英、长石及岩屑等分离和富集成矿。2、物源条件物源条件实质上是剥蚀区地质条件，砂矿的矿种与剥蚀区的基岩类型密切相关。如：基性-超基性岩、榴辉岩区有利于形成铬铁矿、PGE、金红石等砂矿床；金伯利岩、钾镁煌斑岩区可望形成金刚石砂矿床；花岗岩区有利于形成锡石、锆石、独居石、铌钽铁矿等砂矿床；金矿床及金矿化区常客形成砂金矿床。3、沉积成矿环境 砂矿床的形成环境包括山麓、谷口、河谷、湖滨、海滨，其中以河谷和海滨环境最为重要。（三）矿床分类1、按搬运介质分类砂