矿床学重点.docx

经济地质学经济地质学第一章：概论1. 矿产：指地壳中可供人类利用的呈固、液、气三种状态的矿物原料。2. 矿产资源：指假想的和推测的未经发现的，具有潜在经济意义的矿床，或者是个经济意义不明的，尚未发现的矿床。3. 矿产的分类：（1）金属矿产（2）稀有、稀土和分散金属（3）非金属矿产（宝玉石及工业美术材料矿产、建筑及水泥材料、陶瓷及玻璃工业原料、压电及光学原料、工业制造业原料、化学工业原料、冶金辅助原料）（4）可燃有机矿产（5）地下水资源4. 矿产资源的特点：（1）不可再生性（2）分布的空间不均衡性（3）概念的可变性（4）赋存状态的复杂多变性（5）多组分共生5. 中国矿产资源的基本特点：（1）资源总量较大，矿种比较齐全；（2）人均资源量少，部分资源供需失衡；（3）优劣矿并存；（4）查明资源储量中地质控制程度较低的部分所占的比重较大；（5）成矿条件较好，通过勘查工作找到更多的矿产资源的前景较好。6. 我国优势矿产资源：钨、锡、铋、稀土7. 在矿产资源勘查开发方难免面临一些矛盾和问题：（1）经济快速增长与部分矿产资源大量消耗之间存在矛盾；（2）矿产资源开发利用中的浪费现象和环境污染仍较为突出；（3）区域之间矿产资源勘查开发不平衡；（4）矿产资源勘查、开发的市场化程度不高。8. 矿产经济学所特有的特征包括：（1）矿产资源的有效性和局限性；（2）矿产储量和其发现的不确定性；（3）矿产资源的短缺、耗减和采矿成本；（4）废料的回收；（5）对环境保护的需要。9. 矿床：在地壳中由地质作用形成的有用矿物集合体，其质和量适合于工业需求，并在现有的社会经济和技术条件下可被开采和利用。10. 矿石：从矿床中开采出来，并在现有的技术和经济条件下能从其中提取一种或多种天然矿物集合体。矿石由脉石矿物和矿石矿物组成。11. 矿石矿物：指矿石中能被工业利用的金属或非金属矿物。12. 脉石矿物：矿石中在目前经济技术条件下不能被利用的矿物。13. 脉石：指矿床中与矿石相伴生的无用的矿物或集合体。14. 矿石品位：矿石中有用矿物或有用组分的含量。大多数矿石以金属重量百分比来表达；有些以氧化物的重量百分比；非金属矿床以有用矿物或化合物的重量百分比表示。矿石品位是衡量矿石质量的主要标志。15. 矿石的最低工业品位：在当前经济条件下，能够供工业开采和利用的矿石的最低品位要求。矿体的平均品位只有达到最低工业品位要求时，才能计算工业储量。16. 矿石储量：经研究和勘探后而确定的矿床的矿石总量。17. 矿体：矿床的基本组成单位，由矿石组成，具有一定的大小、形状、产状和空间的实体。18. 矿体产状：矿体产出的空间位置和方式。19. 矿体形态：矿体在空间的产出样式和形状，根据矿体在空间三个方向延展情况的不同，可分为（1）等轴体矿体（2）柱状矿体（3）板状矿体20. 围岩：矿体周边没有开采价值的岩石21. 夹石：矿体内部不能利用的不符合工业要求的岩石22. 母岩：提供成矿物质来源的岩石，一般指火成岩23. 主岩：指赋存矿体的岩石24. 矿脉：指充填于各种岩石裂隙中的板块矿体，其形成晚于围岩25. 矿层：指产状与围岩地层一致的板块矿体26. 按成因学分类：（1）内生矿床（岩浆矿床、热液矿床）；（2）外生矿床（风化矿床、沉积矿床）；（3）变质矿床27. 同生矿床：矿体和围岩基本上是在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的。28. 后生矿床：矿床形成晚于围岩，二者分属不同时代，是不同地质作用过程的产物29. 叠生矿床：指先形成同生矿床，而后又叠生了晚期形成的后生矿床30. 内生成矿作用：主要是指在地球内部热能作用下，导致矿床形成的各种作用。地球内部热能包括：放射性元素蜕变能、岩浆热能、地球重力场中物质调节过程中所释放的能量、壳幔物质发生交换时P、T变化所释放的热能等。31. 外生成矿作用：指发生于地壳表层，主要在太阳能影响下，在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的相互作用下导致矿床形成的各种地质作用32. 变质成矿作用：指在区域变质和热变质过程中所发生的各种成矿作用第二章：岩浆矿床1. 岩浆矿床（正岩浆矿床）：指岩浆在分异、结晶演化过程中，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床，在成因上主要与来自地幔的基性、超基性和部分碱性岩有密切联系。2. 影响岩浆矿床的主要因素：（1）深度和压力：岩浆矿床形成的深度和压力一般变化较大；（2）温度变化较大；（3）岩体规模；（4）岩浆物理和化学性质（粘度、挥发分和碱质、含矿性）3. 岩浆矿床与某或某些特定的岩浆岩有明显的成因联系。与基性、超基性岩有关的岩浆矿床成矿元素主要是铁族元素和铂族元素。4. 超基性岩：纯橄岩、斜辉橄岩 Mg/Fe7, 铬铁矿矿床；单斜辉橄岩 Cu、Ni硫化物矿床5. 超基性-基性杂岩体：纯橄岩-斜辉橄岩-辉长岩 铬铁矿矿床；单斜辉石岩-辉长岩 Cu、Ni硫化物矿床6. 基性岩：辉长岩-苏长岩Cu、Ni硫化物矿床；辉长岩-斜长岩或单独斜长岩V、Ti磁铁矿矿床 7. 金伯利岩、钾镁煌斑岩 (榴辉岩） 金刚石矿8. 碱性岩（霞石正长岩、磷霞岩）和碳酸岩杂岩体 霞石-烧绿石-稀土矿床 9. 成矿元素存在形式（1）Au、Ag在自然界还可以形成自然金属矿物和金属互化物；（2） Ti：钛铁矿、钛铁尖晶石；（3）Cr：铬尖晶石族矿物；（4）Fe：磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿；（5）Ni：镍黄铁矿、紫硫镍矿；（6）Cu：黄铜矿；（7）Pt族元素：自然金属互化物，如粗铂矿、钯铂矿、铱锇矿；在铜镍硫化物矿床中，Pt、Pd等主要为As、Sb、Te化物。如砷铂矿、硫镍钯铂矿等；（8）V：呈类质同象存于磁铁矿中；（9）Co-主要存在于黄铁矿、磁黄铁矿和镍黄铁矿中；10. 成矿专属性的原因：（1）Fe2+、Ni在超基性岩中含量虽高，但与Mg2+的离子半径和电价相似，主要存在于硅酸性矿物中；不能形成矿床；（2）Fe、Ni、Cu有明显亲硫性，岩浆中存在硫时，与硫结合，形成硫化物岩浆，与岩浆岩分离，形成矿床；世界上绝大多数Ni矿床与苏长岩有关；是因为这类岩石中“清洁矿物”较多，而载体矿物较少，且基性岩中通常硫较多；（3）Fe3+矿床在氢逸度较高的基性岩中比较发育，与之有关的岩石为辉长岩或斜长岩；V、Ti与磁铁矿矿床有关。11. 岩浆矿床形成的地质背景：（1）造山带及岛弧地带；（2）大陆裂谷、大陆板块内部的深大断裂；12. 岩浆成矿作用：在岩浆分异演化过程中，通过各种分异结晶作用致使成矿元素富集形成有工业价值的矿床的作用。13. 岩浆成矿作用分为三类：结晶分异作用；熔离作用；残余熔融作用。14. 结晶分异作用：指在岩浆分异演化过程中，不同成分矿物先后分别结晶，并导致成矿物质富集的作用。 由此类作用形成的矿床称为岩浆分结（凝）矿床。在岩浆分异演化早期由岩浆分异形成的矿床称之为早期岩浆矿床。15. 鲍温反应系列：橄榄石斜方辉石单斜辉石角闪石黑云母。浅色矿物长石的结晶顺序是基性斜长石在前，更碱性斜长石在后。16. 结晶分异作用早期形成的早期岩浆矿床主要为产于超镁铁质岩中的铬铁矿矿床。主要特点有（1）矿体常聚集在岩体的底部和边部，主要和纯橄榄岩、斜方辉橄岩岩相伴生；（2）矿体形态以似层状、透镜状为主，少数成巢状、瘤状等；（3）矿体和围岩没有明显的界线，一般为渐变过渡关系，矿体边界需要依据品位加以圈定。17. 岩浆熔离作用：在岩浆演化过程中，当物理化学变化时，一种岩浆分离成二种或以上互不混熔的熔融体的作用。18. 如果熔离出一种金属硫化物或氧化物的熔体，这种熔体称为“矿浆”，由矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床；Cu-Ni硫化物矿床最为典型。19. 残余熔融作用：岩浆中有些成矿物质在部分矿化剂，如H2O、CO2以及碱金属的影响下，使其结晶温度降低，随着各种硅酸盐矿物的大量结晶，以及在局部熔离作用下，逐渐在岩体的内部形成成矿物质较富的残余含矿熔体或矿浆的作用，称残余熔融作用，所形成的矿床称晚期岩浆矿床。V-Ti-磁铁矿以此种成矿作用为主20. 海绵陨铁结构 ：矿石矿物结晶最晚，包裹早期造岩矿物。21. 重力分异作用：从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物，由于重力及对流作用的影响，比重大的矿物在岩浆中逐渐下沉，比重小的矿物在岩浆中相对上浮，于是岩浆发生了分异，矿物呈现相对的集中。22. 岩浆矿床的重要类型铬铁矿床：（1）产出环境：a产于造山带的阿尔卑斯型超基性杂岩体中，特别是其中的纯橄榄岩；b大陆板块内的层状基性-超基性杂岩体中；（2）矿体产出形态：层状，非层状（囊状、透镜状、团块状、豆夹状、不规则异离体）；（3）矿石构造：块状、豆状、瘤状，稠密到稀疏浸染状。此外，还有网环状、链状、斑杂状、假斑状以及条带状构造；（4）矿石组成：铬尖晶石族矿物；（5）工业要求：铬尖晶石镁含量高，Fe、Al低；矿床中铬尖晶石成分主要取决于母岩的成分，超基性岩中铬尖晶石常因含镁、铬低而Al、Fe高而仅能作为耐火材料；（6）成因：主要为早期岩浆矿床，少数为晚期岩浆矿床。23. 岩浆矿床的重要类型铜-镍硫化物：（1）地质背景：产于稳定的大陆地块；（2）成矿年龄，其岩体年龄大多属前寒武纪；（3）含矿岩性：以苏长岩或苏长辉长岩为主体的基性-超基性杂岩体，少量产于超基性杂岩体中；（4）矿体产出部位：底部矿体为主；（5）矿石构造：块状，各种程度的浸染状、网状、条带状以及角砾状；（6）矿石矿物：Cu-Ni硫化物：磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿；24. 岩浆矿床的重要类型铂及铂族元素矿床、钒-钛-磁铁矿、金刚石矿床第三章：热液矿床1. 热液矿床是指由含矿流体或成矿溶液（包括气相、液相、超临界流体）与围岩相互作用而生成的后生矿床。2. 热液成矿作用：由流体作用而形成矿床的过程称热液成矿作用3. 热液成矿作用的特点：（1）成矿与流体有关；（2）成矿方式有热液充填和交代作用；（3）围岩蚀变；（4）成矿受周岩岩性和构造条件的控制；（5）成矿物质成分或成矿元素呈现原生分带性；（6）矿床种类较多。4. 成矿流体的来源：（1）大气降水或雨水；（2）海水；（3）建造水：同生水，封存在沉积地层中的水，包括层间水和孔隙水；（4）变质水；（5）岩浆水或初生水。5. 热液成矿作用的方式：充填作用和交代作用；6. 充填作用：成矿溶液在化学性质不活泼的围岩中流动时，因物理化学条件改变，使溶液中的成矿物质沉淀在各种裂隙和空隙中形成 矿床的过程。7. 交代作用：当流体在岩石中运动时，由于物理化学条件改变，致使岩石与流体发生水岩反应，使围岩中原来的某些矿物消失，而产生新的矿物组合。8. 热液交代作用是一个动态平衡的过程，特点是：（1）溶解与沉淀同时进；（2）蚀变岩石中往往保留有原岩的结构构造；（3）存在物质的代入和带出，矿体中常保留有与围岩产状一致的围岩残留体；9. 扩散交代作用：物质的带入和带出并不是依靠流体的流动，而是由于浓度差所引起的。10. 渗滤交代作用：交代作用是在热液运移过程中实现的11. 围岩蚀变：在热液作用下，近矿围岩与热液发生反应而产生的一系列旧物质为新物质所替代的作用。12. 决定围岩蚀变的类型和蚀变作用强度的因素有：（1）围岩性质；（2）热液的性质；（温度、压力、Ph和Eh13. 围岩蚀变的类型：（1）高温热液蚀变（矽卡岩化、云英岩化、白云岩化、电气石化、钾长石化、钠长石化）；（2）中-低温热液蚀变（绢云母化、硅化、玉髓化、绢英岩化、千枚岩化、绿泥石化等）14. 矽卡岩化：由热液与围岩相互作用产生的主要由石榴石、辉石、角闪石等Ca、Fe、Mg、Al的硅酸盐矿物所组成的蚀变；所形成的岩石称矽卡岩15. 钾长石化：由热液与围岩相互作用产生的由钾长石组成的蚀变称钾长石化16. 由热液与围岩相互作用产生的由钠长石组成的蚀变称钠长石化17. 云英岩化：由热液与围岩相互作用产生的由白云母和石英组成的蚀变18. 与黑云母化有关的围岩一般为含铁镁比较高的岩石。19. 流体中成矿物质的沉淀因素：（1）温度；（2）PH值；（3）压力变化；（4）Eh变化（氧化还原反应）；（5）流体-围岩反应（水岩反应）；（6）流体混合作用；（7）水解反应；（8）沸腾机制；（9）吸附作用；（10）生物参与下的物质沉淀20. 流体中成矿物质的迁移形式：（1）络合物形式迁移（主要的）；（2）真溶液形式；（3）胶体溶液形式迁移；21. 矿物生成顺序：（1）矿物晶格能: 晶格能大，在高温下首先结晶沉淀；（2）浓度，浓度高的先沉淀；（3）高价阳离子矿物先结晶。22. 矿物化期：热液矿床往往不是在短期内或在一次成矿作用过程中形成的，而是在相当长的时期内经多次热液作用形成的。矿化期代表一个较长的成矿作用过程，它是根据显著的物理化学条件变化来确定的。23. 矿化阶段：一次热 液 活动和物理化学条件有一定变化的成矿过程；一个矿化期往往包含许多个矿化阶段；划分矿化期和矿化阶段的标志。24. 高温热液矿床：300600度25. 中温热液矿床：200300度26. 低温热液矿床：72.4）；（3）富碱质（8.24）；（4）富锂、氟；（5）成矿元素含量较高；7. 成矿模式：（1）钾长石化带：发育钾长石化，一般不造成成矿元素富集，可使岩石中成矿元素大量浸出转移，在晚期可造成稀土元素富集；（2）钠长石化带：发育钠长石化，W、Sn在该岩中大量转移；Nb、Ta和EY往往在钠化带中富集；（3）云英岩带：W、Sn、Mo、Bi等成矿元素大量富集成矿；（4）似伟晶岩带：其形成比上述三个带早，因而矿化就比之晚；常遭受钠长石化和云英岩化；（5）石英壳： 是富Si的热液在岩体边缘富集形成的，有时矿化比之晚；（6）脉状矿化带：在围岩中形成由W、Sn、Be的矿物与石英构成的脉状矿床8. 主要矿床类型：钨（黑钨矿-石英脉型、斑岩型钨矿、矽卡岩型白钨矿）、锡（锡石-黑钨矿石英脉型，与黑钨矿伴生、矽卡岩型、锡石-硫化物型、斑岩锡矿）、含铌、钽、稀土交代蚀变花岗岩型矿床、铍矿床、第七章：花岗岩伟晶岩稀有金属矿床1. 花岗伟晶岩矿床是指在成因上与改造型花岗岩或混合岩有密切关系，主要由长石、石英和云母等矿物大晶体组成，具有一定构造分带特征的脉状矿床。2. 花岗岩伟晶岩的化学成分化学成分主要为K2O、Na2O、CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO等3. 造岩矿物：微斜长石、钠长石、白云母、石英、黑云母、奥长石等，这些矿物占伟晶岩成分的9095%以上。4. 花岗伟晶岩的形态和产状：脉状、不规则脉状、岩钟状及脉状、尖灭、再现状（串珠状）、侧列状、网状5. 伟晶岩的结构和构造：细粒伟晶花岗结构（细粒结构）、文象结构、粒状伟晶花岗结构（粒状结构）、块状伟晶结构（块体结构）6. 常见构造：块状构造、混杂状构造、带状构造、树枝状构造7. 伟晶岩脉矿化特征：全脉状矿化、区段矿化、带状矿化、巢状矿化、树枝状和网状矿化8. 成矿元素分布：经常以一种或几种元素为主，其它为辅，矿化的不均匀性，伟晶岩的不同部位发育不同矿产9. 伟晶岩的形成温度：温度范围变化较大，从150700，主要在300600范围内10. 伟晶岩形成的深度和压力：是在较大或相当大的压力条件下，即离地表比较深的条件下形成的，据实际和理论资料，形成深度在38km，有时更深，有时也可在2km范围内形成；如果太浅，往往形成长石石英脉。 11. 伟晶岩的地质构造条件：主要形成于造山带、或褶皱带，成矿时代从前寒武到中生代均有；伟晶岩可以产于不同的变质相12. 裂隙的性质及其发育程度，会影响到伟晶岩的产状和形态。13. 围岩的化学成分对伟晶岩的矿物和化学成分有不同程度的影响14. 伟晶岩的形成过程：（1）岩浆观点：伟晶岩岩浆结晶分异的产物，整个岩浆演化过程是在封闭的物化系统中实现的，与围岩没有发生物质交换，以费尔斯曼、尼格墨、费拉索夫、伏格特等为代表；伟晶岩岩浆是由母岩浆结晶分异演化而分离出的富含水 等挥发份的残余岩浆，这种岩浆中水的溶解度是无限的；而K、A弗拉索夫考虑到硅酸盐熔浆中水的溶解度的有限性，提出它是大量挥发份和稀有元素化合物等在花岗岩浆上部局部聚集形成的。15. （2）热液交代观点：认为伟晶岩可由任何岩石交代改造而来，可以分成两个阶段：1）与围岩处于化学平衡的气化高温热液改造围岩，形成了矿物成分与原岩无区别的简单伟晶岩；2）当气化热液向周围渗透时，溶液成分发生变化，不再与简单伟晶岩保持化学平衡，于是，旧矿物组合溶解和新矿物组合形成同时进行，体系从封闭变为开放，晚期晚阶段矿物交代早期早阶段矿物，最终导致大量稀有的矿物叠加在原来简单伟晶岩之上，形成复杂伟晶岩。16. （3）岩浆结晶与分异产生的热液与围岩交代形成的：首先是岩浆阶段，残余熔体充填了空隙，按照岩浆结晶的方式形成简单成分的带状伟晶岩，这时，体系是半封闭的，即有物质成分的带出；第二阶段是交代阶段，系统是完全开放的，来自深部岩浆房的气化热液对简单伟晶岩进行交代改造，形成成分和结构复杂的伟晶岩体。第八章：块状硫化物矿床1. 块状硫化物矿床：又称黄铁矿型矿床，是指一种整合的层状Cu pb Zn Fe的硫化物矿床，其矿石具致密块状构造，围岩为火山岩或沉积岩，一般认为是由火山喷流沉积作用在海底形成，有的与火山岩伴生，有的则主要与沉积岩伴生。2. 矿体形态：形态多为层状、似层 状、透镜状、不规则状3. 矿床具层控特征：黄铁矿型矿床常沿一定层位成群出现，成带状 大面积分布4. 矿体与围岩关系：矿体与围岩皆形成于连续相近的地质过程，全部或部分矿体与围岩是同生性质5. 典型矿石构造：矿石多为块状，常发育同生沉积的 层状构造和沉积韵律构造，例层纹状构造，同步揉皱状 构造6. 成矿元素：Cu 、Pb、Zn7. 矿体下盘矿化：矿体下盘常具导矿构造，形成网脉状和浸染状矿化，有时发育有角砾岩矿化8. 围岩蚀变：矿体旁侧，特别是下盘常有热液蚀变，矿体周围常有金属分散晕9. 变质作用：矿石与围岩常具动力变质结构10. 成矿物质常呈带状分布：在重要矿床中金属元素常呈轴型带状分布11. 矿体变化：沿同一层位或矿体剖面上，矿石结构及矿石地球化学类型常表现为逐渐过渡或更叠12. 矿石组成：矿石组成：主要矿物黄铁矿、磁黄铁矿常占各种硫化物的90%以上13. 矿石品位：品位较高，常有多种元素可综合利用14. 成矿时代：从太古代、元古代到第三纪均可形成15. 黄铁矿型矿床的主要类型：1）基瓦丁里奥廷托型；2）黑矿型；3）塞浦路斯型；4）苏利文型第九章：低温热液矿床1. 浅成低温热液矿床：指形成温度大约在20050的热液矿床，这类矿床在早矿化阶段可能成矿温度较高，可超过200。2. 矿床产出环境：这类矿床主要分布在火山活动区、地热异常区或分布在无火成岩出露的沉积岩系之中3. 形成深度和温度：较浅，在近于地表条件下形成，矿化 深度一般小于1000m；温度一般低于200.4. 矿体产状和矿石构造：脉状、网脉状、似层状、细脉浸染状、角砾岩筒状；矿石呈具条带状、晶洞状、晶族状、浸染状等构造。5. 围岩蚀变：具有特征性低温蚀变组合，典型的蚀变有：硅化（石英化）、玉髓化、蛋白石化、似碧玉化、 化、沸石化、蛇纹石化、明矾石化、重晶石化、石膏化、青 磐 岩化、碳酸盐化等。 6. 控矿构造：为火山构造（例爆发角砾岩筒）或张性剪切系统成矿7. 成矿流体的性质和来源：以大气降水、火山次火山热液（岩浆水）和建造水为主，成矿流体盐度一般较低，大多在5%wt ，NaCl以下，少数矿床较高。8. 主要矿种：Au、Ag、Cu、Hg、Pb、Zn、U和硫酸盐矿物。9. 主要矿床类型：1）火山-次火山热液型矿床；2）Au-Cu矿床；3）铅锌矿床及多金属矿床；4）自然铜沸石类矿床；5）低温热液汞矿床；第十一章：外生矿床通论1. 内生成矿作用：主要是指在地球内部热能作用下，导致矿床形成的各种作用。除与到达地表的火山活动有关的成矿作用外，其他的内生成矿作用都发生于地壳内部，是在较高的温度和压力条件下进行的，主要包括岩浆成矿作用和热液成矿作用。2. 外生成矿作用：在地球岩石圈的表层、水圈、大气圈和生物圈之中或之间的各种物理、化学或生物作用过程中使成矿物质集中的过程。3. 外生成矿作用的特点：1）能量来源：主要来自地球的外部或地球的表面。如太阳能、风能、冰川势能、水能、生物能和地能；2）成矿物质来自地表暴露的岩石（包括火成岩沉积岩和变质岩）及先期形成的矿石；3）成矿作用发生在地球的表层：在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈界面相互交错重叠的表生带内；4）成矿的物理、化学条件是在地表常温（低温）、常压（低压）、富氧、富水、贫二氧化碳、富含生物作用的地表环境中进行的。4. 产生外生作用的能源有以下四种：1）太阳能：是外生作用中最重要的能量来源，生物能和化学能是太阳能的派生能；2）地能：由地球本身所含的放射性物质蜕变时生成的放射能以及地球内部热能，通过岩石导热（热流）或火山作用到达地表；3）生物能：在生物圈中由于有机体活动结果所进行的生物化学作用以及有机体遗体的分化作用所分解出来的能量；4）化学能：各种化学作用所放出的能量。5. 地质和地理条件不仅决定岩石或矿床的风化、剥蚀、沉积的特征、类型、速度和发育程度，还决定沉积相、沉积建造和各种外生矿床的形成。海洋对沉积矿床意义重大，海水中的有用元素（盐类）、海底铁锰结核、化石能源等。河流作用也很重要，三角洲、滨海和浅海沉积有关的矿床（砂矿、碳酸盐岩、化石能源）6. 物理-化学条件：元素及其化学性质、温度、压力、pH和Eh、胶体作用、生物作用。第十二章：风化矿床1. 风化矿床定义：地壳最表层的原生岩石和矿石在太阳能、大气、水和生物等地质外营力的作用下，发生物理的、化学的以及生物化学的变化，并使有用物质原地聚集起来形成矿床的地质作用叫风化成矿作用，由这种作用所形成的矿床叫风化矿床。2. 风化作用：地球表明的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用，发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。3. 机械风化作用：使矿石和岩石发生破碎，形成疏松的碎屑堆积体，生成残积、坡积砂矿。4. 化学风化作用：氧气、碳酸气、水及生物影响下发生的化学风化，产物形成风化壳。5. 风化作用和沉积作用的关系：风化作用和沉积作用是地表作用的两个方面，是相互连接的表生的不同发展阶段。影响风化和沉积作用的物理、化学条件很多是相同的，风化作用过程中各组分以原地淋滤集中或仅作用短距离迁移集散为特征，而沉积作用则是各种组分经过长途搬运到异地水体中沉积聚集的过程。6. 风化过程中稳定的矿物：石英、白云母、酸性斜长石、钾长石、黄玉、电气石、磁铁矿、金红石、自然金、锆石等。7. 风化过程中的不稳定矿物：基性斜长石、黑云母、角闪石、辉石、硫化物、碳酸盐、硫酸盐等。8. 风化矿床的特点：1）位置：丘陵地带；2）矿体形状、深度：面型、线型、洞穴填充、深度一般小于200m；3）成分：矿石矿物和脉石矿物都是风化过程中稳定性好的矿物；4）矿石结构：矿石的固结性差，常比较疏松，多呈胶状结构和残余结构，矿石构造多以多孔状、胶状、皮壳状骨架（网格）状和粉末状等；5）形成时代：大部分为第三纪和第四纪；6）规模和类型：矿床规模以中、小型为主，也有大型和超大型的，主要矿床有铁、锰、铝、镍、钴、铂、铜、铅、锌、铀、REE、金和高岭土等；9. 风化矿床形成的气候条件：1）热带-亚热带温暖-炎热，并且持继潮湿的气候；2）热带-亚热带温暖-炎热，并且干旱和潮湿交替的气候。10. 风化壳型铝土矿与风化壳型铁矿床都形成于温暖或炎热的热带-亚热带地区。但是，两者的气候条件不同：1）风化壳型铝土矿：代表持续潮湿的气候，玄武岩中溶解出来的铁一直呈二价形式迁移，不在土壤中沉淀。只有铝在土壤中残留，形成铝土矿；2）风化壳型铁矿（红土型铁矿）：代表干旱和潮湿交替的气候。在潮湿条件下水中溶解的Fe2+，在干旱条件下被氧化成Fe3+，在土壤中沉淀，形成铁矿。11. 地质构造条件：1）区域构造条件：稳定的克拉通区，长期稳定抬升，有利于形成厚大的风化壳。古风化壳矿床常常产在长期沉积间断的不整合面上。2）局部构造条件：断裂和破碎带有利于风化作用的发生，形成线型的风化壳。12. 风化矿床的主要类型：1）风化壳高岭土矿床；2）红土型铝土矿床；3）红土型铁矿；4）离子吸附型REE矿；5）淋积型硅酸镍矿床；6）风化壳型钴土矿矿床13. 风化壳高岭土矿床：1）气候：温暖潮湿；2）原岩：富含长石、云母等硅酸盐矿物；3）主要过程：钾长石 水云母高岭石、斜长石、黑云母高岭石、角闪石多水高岭石Or蒙脱石高岭石、白云母伊利石蒙脱石高岭石三水铝石；4）与沉积高岭土矿区别：产于风化壳、厚度大、多不具层次、碎屑物质较多、纵剖面上向原岩逐渐过渡。14. 风化壳铝土矿床：1）气候：热带和亚热带地区，湿热气候条件；2）原岩：富铝贫硅的岩石，如霞石正长岩、玄武岩、泥质灰岩等；3）红土型：由火成岩和变质岩风化成的铝土矿叫红土型；4）钙红土型：由泥灰岩风化成的铝土矿叫钙红土型；4）矿物组成：三水铝石Al(OH)3、一水软铝石AlO(OH)、一水硬铝石AlO(OH)；15. 风化壳型铁矿：1）气候条件：主要产在热带和亚热带地区，潮湿与干旱相交替的气候；2）成分：最终产物是铁氧化物和水合物：赤铁矿Fe2O3、针铁矿FeOOH；3）按原岩性质可分为三类：红土型（超基性岩）、钙红土型（含菱铁矿的碳酸盐岩）、风化淋滤型富铁矿（贫铁的BIF矿石）16. 红土型风化铁矿床：超基性岩经常含59%以上的铁，强烈风化时，主要矿物如橄榄石和辉石，在氧化带中容易发生氧化和分解，其中Mg呈碳酸盐被带走，Si呈胶体被带走，而低价铁则氧化转变成高价铁的氢氧化物和氧化物（针铁矿、赤铁矿等）。17. 钙红土型风化铁矿床：含菱铁矿的碳酸盐岩地层经风化作用后，形成相当规模的残留褐铁矿矿床。18. 风化淋滤型富铁矿床：前寒武纪条带状铁质岩（BIF）中的贫铁矿石，在遭受到表生氧化和风化淋滤作用后形成的氧化富铁矿。19. 淋积型硅酸镍矿床成矿过程：超基性岩在热带和亚热带的气候条件下遭受强烈的风化作用时，使含Ni的橄榄石等矿物发生完全分解，Ni2+、Mg2+等二价离子呈碳酸盐为饱和带水带到地下水面附件，形成次生硅酸镍的矿物而富集成矿。20. 离子吸附型REE矿原岩：主要是富含REE的花岗岩21. 离子吸附型REE矿：酸性火成岩在地表遭受风化，发展到多水高岭土化和高岭土化阶段，当介质溶液为弱酸性时，由氟碳钙钇矿、萤石、长石等矿物分解释放出来的稀土呈阳离子进入溶液，并被粘土矿物所吸附，使稀土离子在风化壳中逐渐富集起来，形成有工业价值的矿床。22. 矿床的氧化作用：1）金属硫化物矿床的氧化作用；2）铁矿床的氧化作用；3）褐铁矿和铁帽；23. 铁矿床的氧化作用：1）赤铁矿和褐铁矿矿床：不再被氧化；2）磁铁矿矿床：可进一步被氧化成赤铁矿，但速度很慢；3）菱铁矿矿床：氧化为铁的氧化物和氢氧化物24. 褐铁矿：不是一种矿物名称，而矿物集合体的名称，是铁的各种氧化物和氢氧化物的集合体。这些矿物往往含有不同数量的结晶水，成分十分复杂。25. 铁帽：硫化物或菱铁矿矿床在地表受到风化以后，形成了一种富铁的残留体，叫做铁帽。铁帽是寻找原生矿床的重要标志。26. 硫化物矿床的次生富集带的定义：金属从硫化物矿床氧化带被淋滤出来，向下渗透到潜水面以下，在还原环境中以交代原生矿化物的方式沉淀出来，从而使原生矿石的品位加富，这种品位加富的带叫做次生富集带。27. 硫化物矿床的次生富集带的意义：次生富集成矿作用对铜最重要，如，斑岩铜矿的原生矿石品位较低，经过次生富集后可以变成富矿石。次生富集主要发生在潜水面以下的侧向流动带。第十三章：机械沉积矿床1. 沉积作用：地表岩石和矿石的风化产物、火山喷发物、生物残骸以及宇宙尘等，经地表外营力（水、风、冰川和生物等）搬运到河流、沼泽、湖泊和海洋等合适的地质环境中沉积下来，形成各类沉积物的作用。2. 人类所开采矿床的75-85%来自沉积矿床。3. 机械沉积矿床（砂矿床）：碎屑物质在受到水流、冰流或风的搬运过程中发生机械沉积分异，从而使有用物质发生富集而形成矿床。4. 古砂矿：指第三纪以前形矿的砂矿。原来疏松的碎屑沉积物固结石化，则成为古砂矿。5. 近代和现代砂矿：主要指第三纪和第四纪的砂矿。6. 砂矿的价值：1）可以直接开采；2）用来追索原生矿体。7. 冲积砂矿特点：1）有利成矿地形地貌：低山丘陵区的河谷；2）有利富集部位：主要分布在河水流速减慢处；3）矿体产状：成似层状，透镜状或条带状，可有几个含矿层位。4）搬运距离较长，因而具有较好的磨园度，分选性和层理。8. 海滨砂矿：由海水的波浪和岸流的作用，使重砂矿物在浪击地带或潮间带中分选聚积所形成的砂矿。9. 海滨砂矿的特点：1）分选性好，含矿性稳定，含矿和不含矿层常互层；2）重矿物很集中，甚至可占砂矿总量的80%；3）磨园度很高，颗粒细小，粒径一般80 or 90%的残余土壤或沉积物。7. 铝土矿的沉积环境：可以是海相的，也可以是陆相的。8. 铝土矿的成矿作用：过去是化学或胶体化学沉积，目前是红土化产物机械搬运再沉积。9. 工业类型（岩石组合）的铝土矿：1）含风化壳型；2）与火成岩和变质岩有关的铝土矿；3）产于泥质岩和含磷沉积岩之上的铝土矿10. 我国铝土矿的成矿规律：1）主要产在古风化面上；2）形成环境主要产在克拉通内部和边缘拗陷内海侵岩系中，下伏炭酸盐岩的古侵蚀面上；3）形成时代：主要C（多数C2、C3, 少数C1），其次是P；4）) 矿石成分：以一水型铝石为主，含Ga, Ge, U, REE，可以综合利用。11. 沉积铁矿，根据形成环境，可分为：1）条带状铁建造（BIF）；2）浅海深积铁矿（鲕状铁建造）；3）海陆交互相和湖相沉积铁矿。12. 条带状铁建造（BIF）的地质特征：1）矿石结构：条带状，具有微细的纹理；2）矿物相：从强氧化到强还原有多种矿物相；3）化学成分：低P、低Al；4）成矿时代：前寒武纪，多产在18亿年以前；5）规模：大，厚度多几十几百米；单个矿体储量110亿吨；占世界总储量的60%以上；6）形成环境：古大陆边缘（优地槽或冒地槽）；7）G 变质作用：多数受到变质。绿片岩相（加拿大海西铁伦）、角闪岩相（鞍本）到麻粒岩相（冀东）；7）条带的成因：海水分层说、也可能是由于沉积旋回、气候或季节的变化。13. 浅海沉积铁矿（鲕状铁建造）：1）地质特征，富矿部位产于地台或受到过长期侵蚀的造山带；矿层多产于砂页岩中；矿物成分一般以赤铁矿、菱铁矿为主；矿石构造，除了块状构造矿石以外，还常有鲕状构造和肾状构造；2）鲕状铁建造的成矿条件：要有铁质来源，适当的古地理环境，盆地沉降的幅度和速度。14. 海陆交互相和湖相沉积铁矿：1）成矿环境：海陆交互相和湖相环境；2）含矿岩系：含铁层往往与煤系地层有密切联系；3）矿体：多呈透镜状、似层状，沿走向变化较大；4）矿石成分：主要菱铁矿，常含赤铁矿和鲕绿泥石；5）构造：块状、角砾状、鲕状构造；6）工业性能：大多数品位中等，硫低磷高，规模较小；7）我国的成矿时代：主要是C、P、T。15. 沉积锰铁矿床：1）按照Mn的来源，分为火山沉积锰矿和非火山（陆源）沉积锰矿；2）Mn一般沉淀在海盆地的较深部位；3）主要类型（海相沉积锰矿床、湖相沉积锰矿床、海底锰结核）16. 沉积磷灰岩矿床：1）根据产状分成两类，层状磷灰岩和结核状磷灰岩；2）成因：洋流上升说（生物化学沉积理论）：海水中磷酸盐的溶解度随海水中CO32-的含量增加而加大，而海水中CO2的溶解度和CO32-的浓度又随深度的加大而加大，大洋表层水中生物大量繁殖生物死亡后下沉至底部生物分解，磷含量升高洋流上升带到大陆架浅水中CO32- Ca3PO42溶解度降低磷灰石沉淀。早期成岩说（生物沉积理论）：河流和深部洋流带来大量磷质到达浅水环境时，这些磷质被生物所吸收，集中到生物体内，生物死亡后集中到海底。后来生物分解，磷集中到软泥中。软泥水中分散的磷质集中，形成鲕粒、团粒、结核、胶结物，并进行各种义代作用。17. 沉积铜矿床：1）矿床特征：具有层控性；矿体形态主要顺层展布、呈层状、透镜状；沉积环境主要产于海和湖泊的滨岸地带；2）成分：以富含钙质的砂岩、页岩为主；3）大地构造位置：产在长期隆起和剥蚀区的边缘水盆地中；4）矿石特征：原生矿物比较简单，主要有辉、斑、黄、黄等；5）矿床成因：同生沉积说（铜与围岩同时沉积，辉-斑-黄-黄是水盆地Eh的变化的反映）、成岩后生说（地下水带来的铜 + 细菌脱硫产生的硫 = 硫化铜）、萨布哈成因（萨布哈是干旱气候下潮上坪的一种盐碱滩。有人认为，东川铜矿即与萨布哈有关）；18. 盐类矿床又叫蒸发盐矿床，是指水盆地中某些溶解度较大的无机盐类，通过蒸发作用使各种盐类矿物沉淀和富集，从而形成的矿床 思考题：1. 什么是铝土矿？试述海相沉积铝土矿的成分特征和形成机制铝土矿是指Al2O380 or 90%的残余土壤或沉积物。铝土矿的矿物成分主要是三水软铝石、一水软铝石、一水硬铝石。目前认为形成机制为红土化产物机械搬运再沉积的作用。风化原岩本身的氧化铝含量比较高，风化后形成红土矿物，经流水搬运再沉积后，便在海洋中形成沉积铝土矿。2. 为什么海相沉积铝土矿不是化学或胶体化学沉积的，而是红土化产物机械搬运再沉积的产物？主要依据有两点：1）在铝土矿中， Al2O3Fe3+TiO2紧密共生，TiO2只有在pH2时才能溶解，而Al2O3则在pH4时才溶解，在自然界中不可能存在如此低的pH值，所以难以解释Al、Fe、Ti三种元素的其存。另一方面，即使三种元素都能以溶液方式搬运，它们也要发生分异，先后沉淀，而不会在矿石中密切伴生。2）许多沉积型铝土矿往往和风化壳型铝土矿密切伴生。3. 试述两类条带状铁建造(Superior-type和Algoma-type)的区别。特征Superior-type苏必利尔型Algoma-type阿尔弋马型成矿时代18 22 亿年26亿年以前火山岩与火山作用没有直接联系与火山岩密切伴生规模巨大，常为层状矿体，厚度几十 几百米，延伸几百 上千公里较大，常呈透镜状，厚几十厘米 几十米，延伸几公里沉积相硫化物相不重要，或者缺失硫化物相较常见矿石结构具有团粒状和鲕状结构没有团粒状和鲕状结构构造背景冒地槽或陆内盆地边缘浅水环境优地槽或与绿岩带有关的构造盆地边缘实例加拿大Labrador海槽Superior湖区澳洲Hammesley澳洲Yilgarn地块Pilbara地块加拿大Michipicotan盆地4. 阐述条带状铁建造形成风化淋滤型铁矿的条件。可能是由于沉积旋回、气候或季节的变化。一定的气候下微生物发育，放出O2多，沉积铁质多；另有的气候下微生物少，放出O2少，铁质沉淀少，只沉淀SiO2。即：气候或季节变化微生物含量变化铁的沉淀量变化5. 试述沉积成矿过程中铁、锰分离的特征及其机制.1） Mn比Fe先被淋滤；2）Fe比Mn先沉淀；主要受pH和Eh的控制6. 简述盐丘、冠岩和盐丘型自然硫矿床的成因。盐丘成因：盐类沉积物有两个明显的物理性质：（1）易溶；（2）塑性流动。在高温高压下，塑性流动更明显。在2700米的埋藏深度下，其流动性比地表盐层大10倍左右。所以，深部盐层就能像侵入体那样，沿着断裂构造底辟上升，形成盐丘。冠岩成因：盐丘顶部常有不透水的盖帽，主要由石膏、硬石膏、方解石和自然硫组成，叫冠岩。冠岩的成因可能是盐丘底辟上升过程中，顶部易溶的氯化物被淋失，相对难溶的物质残留下来形成的。盐丘型自然硫矿床成因：盐丘中的石膏，尤其是冠岩中的石膏，可以被细菌还原成H2S，这种H2S在含氧的地下水的作用下可以被还氧化成自然硫。有人认为，H2