矿权师-矿床学.doc

2011年全国矿业权评估师执业资格考试培训班矿床学中国地质大学(武汉)胡明安 2009年10月11日矿床学基础教学大纲： 以学科为主线，拓宽知识面，强调概念、方法与基础； 以矿业权评估所需知识内容为主体，突出应用。试题类型：1、填空题2、判断题3、单项选择题；4、多项选择题； 5、问答题（名词解释）；6、计算题；7、案例分析题。n 矿床学n 学科的基础 专业的知识 评估的对象 考试的内容（地勘采选试卷） 基本知识：n 基本概念（概念、定义）；n 基本理论；n 基本研究（工作）方法。n第一部分 地质学基础第一章 地球一、基本要求：1、基本概念；2、地球在宇宙中的位置；3、地球的物理性质；4、地球的层圈结构；5、地球的年龄与演化。二、地球的物理性质2、地球的内圈：可以分为地壳、地幔和地核三、地球的年龄与演化n 1、地球的年龄：n （1）地球的年龄（原始地球形成的时间）约为5 109年 7109年；n （2）地壳的年龄约为4.6109年；n （3）地球上最古老的岩石的年龄有3.8109年；2、地球的演化地质历史第二章 地壳的物质组成n 基本要求 了解：n （1）基本概念；n （2）地壳的主要化学元素；n （3）矿物：分类；重要的矿物；化学成分、物理性质、内部结构、外形、分类、重要矿物、利用；n （4）沉积岩的分类、形成过程、成分；n （5）岩浆岩的分类、岩浆作用、成分、性质；n （6）变质岩的分类、形成过程、变质作用、变质作用类型、常见的变质岩；一、地壳的化学元素组成n 1、克拉克值：元素在地壳中的平均重量百分比含量，称为“克拉克值”。或称“丰度”。n 2、元素：元素是组成地壳的物质基础，元素的克拉克值在一定程度上影响着元素参加许多地球化学过程的浓度，从而支配着元素的地球化学行为；n 3、含量的不均匀性：地壳中自然存在的元素有90余种，但它们的含量极不均匀，其中以O（46.6%）、Si（27.72%）、Al（8.13%）、Fe（5.0%）、Ca（3.63%）、Na（2.83%）、K（2.59%）、Mg（2.09%）等8种元素最多，这8种元素共占地壳元素总量的98.59%。其余的80余种元素不到2.00%。n二、矿物n 2、矿物的化学成分：n （1）亲氧元素（造岩元素）：在地质作用过程中易与O2-结合，形成大部分硅酸盐等造岩矿物，如O、Si、Al、Ca、Mg、Na、K、Li等；n （2）亲硫元素（造矿元素）：在地质作用过程中易与S2-结合，形成硫化物矿物，聚集形成金属硫化物矿床，如Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、Bi、Hg、Ag、Au等；n （3）亲铁元素（过渡型元素）： Ti、V、Cr、Mn Fe、Co、Ni、Mo、W、Pt等在地质作用过程中最能与铁共生，其中Cr、Mn、Fe、Mo均能与S2-和O2-结合；3、 矿物的化学分类矿物的化学成分4、矿物的内部结构 在通常情况下，绝大部分矿物是以固态的形式存在的，是具有一定的外观形态的。根据这些矿物的内部构造特点，可以分为：5、矿物的物理性质n （1）颜色：自色和他色n （2）条痕：矿物粉末的颜色；n （3）光泽：金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、珍珠光泽；n （4）硬度：物体抵抗外力机械作用的强度称为硬度；n 摩斯（Mohs）硬度计：1滑石（石墨）；2石膏；3方解石；4萤石； 5磷灰石；6正长石；7石英；8黄玉；9刚玉；10金刚石。n （5）解理：晶体在受到应力作用而超过弹性极限时能沿着一定方向的面网发生破裂的固有特性，称为解理，沿解理裂成的平面称为“解理面”。n （6）断口：矿物晶体或矿物集合体，若无规则地沿着除解理面以外的方向破裂时，其断裂面称为“断口”。n （7）比重：物体的重量与其体积的比值；n （8）形变：脆性、弹性、挠性、延展性；n （9）其他物理性质：磁性、电性、发光性、易燃性、放射性、稳定性。6、矿物的利用n 矿物的利用包括两个方面的内容：n （1）提取矿物中的有用成分：n 如用黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（CuS）、斑铜矿（Cu5FeS4）炼铜Cu；n 用磁铁矿（Fe3O4）赤铁矿（Fe2O3）炼铁Fe；n 闪锌矿(ZnS) Zn、辰砂HgS Hg、辉钼矿MoS2 Mo、方铅矿PbS Pbn 硫磺（S）：黄铁矿（FeS2）；金属硫化物（ CuFeS2， ZnS， PbS.）n （2）利用矿物本身的某些特殊性能：n 如金刚石：光泽、高硬度；n 水晶：无色、透明、 压电与逆压电效应；n 高岭石：可塑性、高粘结性；n 玉石：硬度、光泽、颜色、组合性质n “矿物材料学”的新兴与发展：“结构材料”和“功能材料”n三、岩石n 1、定义：是矿物的自然集合体，主要由一种或几种造岩矿物按一定方式结合而成，是构成地壳和地幔的主要物质，是由地质作用形成的坚硬产物。n 从岩石的成因和形成过程，可以将地球上的岩石分为三大类：n 沉积岩：占整个地壳体积的7.9%；主要分布在大陆地表。n 变质岩：占整个地壳体积的27.4%；在地壳的深部和上地幔。n 火成岩：占整个地壳体积的64.7%；在地壳的深部和上地幔。2、火成岩：（定义）亦称岩浆岩，是由炽热的硅酸盐岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。n （1）岩浆：在地下一定深处的一种炽热的、粘度很大的含有大量挥发性成分的复杂的硅酸盐熔融体，叫岩浆。n （2）岩浆的性质：岩浆的温度通常为7001200；其粘度受其中岩浆的成分、温度及挥发分等多种因素影响，如当SiO2含量高时粘度大。（3）岩浆岩的矿物成分：组成岩浆岩的矿物主要是硅酸盐类矿物常见的有： 浅色矿物类（硅铝矿物）：长石、副长石（霞石、白榴石）、石英等。（4）岩浆作用n 定义：地下深处处于高温高压环境中的炽热岩浆，一旦地壳运动引起岩石圈出现裂隙时，岩浆就沿着裂隙上升，当到达一定位置时即发生冷凝结晶成为岩石，这种包括岩浆活动和冷凝结晶成岩的全过程就称为岩浆作用。岩浆作用又可以分为侵入作用和喷出作用两种方式：侵入作用：地下深处岩浆沿裂隙上升，但未到达地表，只在地面以下一定部位冷凝结晶而成为岩石。这种作用叫岩浆侵入作用。球泡流纹岩（浙江雁荡山）（5）岩浆岩的化学成分：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti九种元素占岩石总重量的99%，其次还含有H2O、CO2、HF、HCl、H2S挥发份以及Cu、Pb、Zn、Fe等成矿元素。3、沉积岩（定义）是在地表或在近地表条件下，由风化作用、生物作用或某种火山作用形成的产物，经过搬运、沉积和石化作用所形成的岩石（碎屑岩），或由于溶液在正常地表温度下沉淀而形成的岩石（化学岩）。（2）矿物组成：碎屑矿物，如石英、粘土类矿物、长石和云母等；化学矿物，如碳酸盐（方解石、白云石、菱铁矿）和燧石、石膏等（3）分类：n 碎屑岩，如火山碎屑岩和沉积碎屑岩。n 粘土岩，如泥岩、页岩。n 化学岩与生物化学岩，如碳酸盐岩（灰岩、白云岩、泥灰岩），盐类岩，铁锰铝质岩，可燃有机岩。 4、变质岩（定义）由原先存在的岩石，在温度、压力发生改变以及物质组分加入或带出的情况下，使原来的火成岩、沉积岩和早期变质岩发生矿物成分、结构构造改变而形成的岩石即为变质岩。n （1）变质作用的类型：n 区域变质作用（温度+压力）；n 接触变质作用（包括热接触变质作用和接触交代变质作用） （成分+温度） ；n 动力变质作用（压力） ；n 混合岩化作用（温度+压力+成分） 。n （2）变质岩的分类及常见变质岩：第三章 地壳构造运动n 基本要求：n （1）基本概念； n （2）了解大地构造学说；n （3）熟悉地壳构造运动的基本形式；n （4）地壳构造运动的表现；n （5）掌物地壳构造运动的产物。二、地壳运动的概念：是指在地球内力作用下引起岩石圈的岩石发生变形、变位的机械作用。它反映在地表，表现为地形高低的变化、海洋和陆地范围的改变、岩石产状的改变以及地震等。三、地壳构造运动的基本形式： 从运动的总的方向来看，地壳构造运动沿着两个基本方向进行：水平方向和垂直方向，因此地壳的构造运动又可分为水平运动和垂直运动两种基本形式；1、水平运动：是指主要在水平方向的力的作用下，地壳的岩层所发生的运动。水平运动即与地面成切线方向的力，包括地壳的拉张和压缩；使岩石拉开、挤压、剪切、错动、弯曲。2、垂直运动：地壳块体沿着地球半径方向发生的上升或下降运动。又称造陆运动，形成隆起或拗陷，海陆变迁。四、构造运动的表现：1、现代及新构造运动的表现： 现代构造运动是指人类历史时期所发生的或正在发生的地壳运动；新构造运动的是指晚第三纪以来发生的构造运动。2、古构造运动的表现： （1）岩石变形褶皱 断裂 （2）岩相变化海陆变迁 隆升下降 （3）沉积厚度的变化 （4）岩层接触关系 整合接触：新老递变、相互平行、不缺地层； 不整合接触：岩层不连续、地层缺失，两套地层中间存在着不连续面不整合面。不整合接触又分为平行不整合和角度不整合。五、地壳构造运动的产物1、褶皱：（1）定义：是岩层在侧方挤压力的作用下发生的波状弯曲塑性变形。若岩层只发生一个弯曲，则称“褶曲”，两个或两个以上褶曲的组合叫“褶皱”。（2）褶皱的基本形态：向斜：岩层向下凹陷的弯曲，其特点是核心部位岩层的时代较两翼岩层的时代新。背斜：岩层向上拱起的弯曲，其特点是核心部位岩层的时代较两翼岩层的时代老。（3）褶皱的主要类型：根据褶皱轴面的产状，可分为：直立、斜歪、倒转、平卧；根据褶皱横剖面的形态，可分为：扇型、箱型、尖棱；根据褶皱在平面图上的长宽比：线状、短轴、穹隆、盆地。 另外，还要注意褶皱的野外认识和褶皱的规模大小。2、断裂：（1）定义：岩层或岩体在构造应力作用下，当作用强度超过岩层或岩体的强度时，岩层的连续性和完整性受到破坏所产生的构造变形。根据断裂两侧岩块的相对位移程度，分为：节理：即指岩石中的裂隙、且裂隙两侧的岩块没有发生位移。分为构造节理（构造运动引起）和非构造节理（又分原生节理和风化节理）。劈理：岩石受构造运动的影响而形成的一种薄板状的裂开。断层：地壳表层中岩层破裂并沿破裂面发生明显相对位移的断裂构造。 根据断层两侧岩体（断层的两盘）的相互关系，可分为：正断层；逆断层；平移断层。六、大地构造学说：大地构造学说的基本内容，是研究全球性地壳运动的原因、规律和表现形式。因此出现了多家学说：1、板快构造学说：是在大陆漂移说和海底扩张说等的基础上继承、发展而来的学说大陆漂移说；海底扩张说；板快构造说。2、地槽-地台说：3、地洼说：4、地质力学学说：第二部分 矿床学基础第一章 有关矿床学的一些基本概念一、矿床和矿产 基本要求：（1）矿床、矿体的基本概念：了解矿床学及其主要研究内容；熟悉矿产的概念及分类；掌握矿床的基本概念；掌握矿体的形态与产状；围岩与母岩。（2）矿产勘查地质基础：了解矿床与地质背景的相关性；矿产的共生性；矿产分布的不均匀性；矿化的不均匀性。（3）矿体的变化：熟悉矿体变化的性质；矿体的变化程度；控制矿体变化的因素。一、矿床和矿产 1、矿产：指产于地壳中的由地质作用形成的有用矿物 资源。矿产是一种重要的生产资料和劳动对象。 2、矿床：在地壳中由成矿地质作用所形成的、其所含有用组分的质和量符合当前经济和技术条件、并能被开采利用的地质体。 矿床由矿体和围岩组成。 一个矿床中可以有一个矿体，也可以有多个矿体。矿床是矿产在地壳中的具体的集中产地； 矿产是经济学或商业学上的名称，涉及的内容广泛、抽象、复杂，是一个集合体名词； 矿床是地质学上的名称，涉及的内容具体、狭窄、简单，是指某种特殊的地质体，包括地质和经济技术方面的双重含义。3、矿产的分类： 在世界上现今常用的矿产有140余种，最主要的有40-50余种。（2） 应用分类：二、矿体与围岩n 1、矿体：n 是矿石的堆积体，是构成矿床的基本组成单位，是矿床中被开采利用的地质体；矿体占有一定的空间，有一定的形状、产状和大小；矿体由矿石和脉石两大部分组成。是矿床的两大组成部分之一，是“核桃”（矿床）中的“核桃仁”（矿体）与“核桃壳”（围岩）的关系。矿床 = 矿体 + 围岩；n 核桃 = 核桃仁 + 核桃壳.2、围岩：根据矿体和围岩形成的时间关系，常常将矿床分为同生矿床和后生矿床两大类：3、同生矿床：矿体与围岩在同一地质作用下、同时或基本同时形成的矿床。如：岩浆结晶分异矿床；沉积矿床;4、后生矿床：矿体与围岩分别在不同地质作用过程中形成的、并且矿体形成的时间明显晚于围岩的矿床。如：各种脉状矿床。5、矿体的形状：矿体在空间产出的几何形态（长、宽、高三维空间）（前三种为基本类型）：6、矿体的产状： 矿体在空间的产出方位，具体是指三、矿石基本要求： 1、矿石的概念：掌握矿石的类型；矿石矿物与脉石矿物；夹石与可采厚度；矿石的品位和品级。 2、矿石质量：概念；影响因素；矿石中矿物组分、含量、共生组合及分布；矿石组构及矿石特征；矿石中有用与有害组分含量、赋存状态、分布规律；矿石物理性质；矿石工艺性质；影响矿床工业价值的因素。1、矿石：岩石中含有经济上有价值、技术上可利用的元素、化合物或矿物者，为矿石。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成. 或“从矿体中开采出来的、从中可以提取有用组分（元素、矿物、化合物）的矿物集合体”； 或称为“有用的岩石”。 如汞矿石、铅锌矿石、铜矿石、铁矿石；黄铜矿矿石、磁铁矿矿石。 2、脉石：矿体中无工业价值的矿物集合体或围岩的角砾，矿体中无用的岩石。 3、夹石：矿体内达不到工业要求而不被利用的部分。脉石和夹石均指矿体中的无用岩石， 脉石是矿床学上的概念，偏理论一些，泛指； 夹石是采矿学上的概念，偏实际一些，具体一些。在矿体中，对于夹石的大小规模有一定的具体限制。例如矿体中规定夹石的厚度不能超过一定的规定值，否则就要从矿体中剔除掉，即所谓“夹石剔除厚度” 4、矿石矿物：矿石中可被利用的金属矿物、非金属矿物，或称“有用矿物”，如钼矿石中的辉钼矿，铅锌矿石中的方铅矿、闪锌矿，汞矿石中的辰砂。n 矿石矿物和脉石矿物是一组相对应的概念，矿石矿物和脉石矿物共同组成矿石，是同时存在于矿石中、彼此紧密共生在一起的矿物，它们的主要区别即是能否被利用的经济价值。它们的划分只有相对意义，而不是绝对的。 简单矿石和复杂矿石：根据矿石中所含有用组分的复杂情况而划分的。6、矿石构造 ：n 矿石中矿物集合体（主要指矿石矿物）之间的相互关系及其所构成的图案，即指矿石中不同矿物集合体的形状、大小和空间分布特征。n 如块状构造、浸染状构造、斑点状构造、梳状构造、条带状构造、鲕状构造矿石中矿物颗粒之间的形状、大小、结晶程度和相互关系。指单个矿物的特点。如等粒结构、不等粒结构；自形结构、半自形结构、它形结构；纤维状结构、叶片状结构、乳滴状结构、草莓状结构:矿石的质和量1、矿石品位：矿石中所含有用组分的单位含量。是衡量矿石质量好坏的重要标志。 由于绝大多数矿石类型中有用组分均用百分含量表示，因此在具体使用时常称“矿石中有用组分的百分含量” 。如： 大多数金属矿石：其中金属元素含量的百分比，%。 有些金属矿石：其中氧化物含量的百分比，WO3, V2O5。 大多数非金属矿石：其中有用矿物或化合物的重量百分比，钾盐KCl。 贵金属矿石：金，克 / 吨（10-6）（ppm）。 金刚石（原生）：克拉 / 吨，或毫克 / 吨。 砂矿：g / m3, kg / m3 。 2、工业品位： 是指在当前经济、技术条件下，能供开采和利用的矿段或矿体的最低平均品位。 工业上对可采的矿段所要求的平均品位，只有矿段或矿体的平均品位达到工 业品位时才能计算工业储量。 3、边界品位： 是指在当前经济、技术条件下，用来划分矿与非矿界限的最低品位。 是圈定矿体时对单个样品中有用组分含量的最低要求，是区分矿体与围岩（或夹石）的品位界限。 铜矿，边界品位为0.2%-0.3%；工业品位为0.4%-0.5%矿石的工业品位是随着科技发展及经济技术条件的发展和需求程度而不断变化的，例如铜矿，由Cu=10% 5% 0.5% 0.3% 0.25% 0.2% （美国） ，工业品位的变化主要取决于以下因素：1）矿床规模 大低；2）矿石综合利用的可能性；3）矿石的工艺技术条件：钛Ti 钛铁矿矿石 不易冶炼，则要求TiO2 8%-10%；若为金红石矿石，则要求TiO2 3%-4% 即可。4）有益组分和有害组分的含量：矿石的品级 1、矿石的品级：根据矿石的品位及有益组分、有害组分的含量确定的矿石质量，叫矿石的品级，或叫“矿石的技术品级”，例如磁铁矿矿石： 平炉富矿 TFe55% 高炉富矿 TFe50% 贫矿石 TFe20%-25%，需要选矿，变成 精矿石。2、有益组分：矿石中除了主要的有用组分外，在采、选、冶过程中可以回收的伴生组分，或能改善产品性能的组分，统称为有益组分， 例如古巴风化型铁矿中伴生的Mn、V、 Co、 Nb 3、有害组分：矿石中共生的某些组分对该矿石的 质量产生不利影响，这些共生组分统称为“有害组分”，例如铁矿石中的S、P。有益组分和有害组分也是衡量矿石质量和性能的重要标志。对于上述矿床、矿体、矿石等一系列概念，可以用下述简图表示： 围岩 矿床 矿体脉石矿石脉石矿物 矿石矿物有用组分（Cu,Fe） 无用组分（SiO2） 有益组分(Au,Co,CaF) 有害组分(S,P,.)第二章 有关成矿作用的基本概念基本要求：1、内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用和叠生成矿作用的概念及其特征 2、地壳元素丰度与成矿 3、不同成矿作用的成矿方式 4、元素的共生与综合利用一、元素在地球中的分布规律n 1、元素在不同岩石中的分布规律：n O、Si、Al、Ca是各类岩石的重要组成部分（造岩元素）；n Fe、Cr、Co、Ni、Pt在超基性岩中含量最大n 在沉积岩中S、B、C、Hg、Sn、Mo、Pb、W、Cu、Zn含量最高2、元素在地球各圈层（地壳、上地幔）中的丰度及其成矿意义n 相差悬殊：最多的是氧，在地壳中为46.6%，在上地幔中43%；最少是氦，在地壳中为1.610-11，在上地幔中1.610-12 ；n 两元素相差1112个数量级。n 元素在地壳、上地幔中的分布有一定规律：上地幔中铁族元素（Fe、Cr、Co、Ni）、铂族元素（Pt、Ru、Rh、Pd、Os、Ir）和Mg较集中；地壳中稀有、稀土、放射性和挥发性元素（S、P、F、Cl、B）集中。n二、元素的富集与成矿1、克拉克值： 元素在地壳中的平均重量百分比含量，称为“克拉克值”，或称“丰度”，如铁的丰度为5.0%。 2、浓度克拉克值： 一种元素在某种地质体（矿体、岩体）中的平均含量与其克拉克值的比值，为这种元素在该地质体中的浓度克拉克值。如铁在一种变质岩中的含量为11.6%，则其浓度克拉克值为11.6% / 5.0% = 2.32 ；若浓度克拉克值大于1，则富集；若小于1，则分散。3、浓度系数： 一种元素的工业品位与其克拉克值的比值，为该元素的浓度系数。如铁的工业品位为30%，其克拉克值为5.0%，则铁的浓度系数为30%/5.0% = 6.0；说明地壳中的铁必须富集6倍以上才能形成矿床。 教材的P56有“表II-2-1：元素浓度系数表”4、元素的富集方式n （1）结晶作用：n 岩浆结晶作用：熔融体结晶物质（固体）n 凝华作用：气化物质结晶物质（固体）n 蒸发作用：溶液结晶物质（固体）n （2）化学作用：n 化合作用n 胶体化学作用n 生物化学作用n （3）交代作用：组分的带入和带出n （4）离子交换及类质同象置换作用n三、成矿作用及其分类1、成矿作用： 在地球的变化过程中，使分散在地壳和上地幔中的化学元素，在有利的地质环境中相对富集而形成矿床的地质作用。3、内生成矿作用及其成矿方式：1）定义：由地球内部的热能导致矿床形成的各种地质作用，叫内生成矿作用。由内生成矿作用所形成的矿床叫内生矿床。地球内部的热能包括：地幔及岩浆物质的热能；放射性元素蜕变能；在地球重力场中物质调整过程中释放的位能；表层物质转入地壳内部释放出来的热能。 2）内生成矿作用的成矿方式： 内生成矿作用的成矿物质主要由熔浆和气水两部分组成，因此其成矿方式有三种： 含矿熔浆的分异和结晶作用：熔离分异作用（由一种熔浆分成两种熔浆，再结晶），如岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿作用；结晶分异作用（由熔浆中结晶出晶体，） 如岩浆型钒钛磁铁矿矿床的成矿作用 指改变岩石（或矿石）化学成分的各种置换作用，这种置换作用即为交代作用，由交代作用形成的矿床叫交代矿床。 当含矿气水热液在化学性质活泼的岩石中流动时，或因含矿气水热液本身具有较高的温度时，含矿气水热液与岩石发生化学反应，导致成矿物质在岩石的裂隙或空隙中沉淀。 在交代作用过程中，围岩原有的成分发生溶解，代之以新的矿物成分。其间，岩石始终保持固体状态，其体积不变, 保持同时性。n 分类 扩散交代作用：当岩石中的裂隙不发育时，岩石组分由于浓度差而通过停滞的粒间溶液以分子或离子扩散的方式所进行的交代作用。渗滤交代作用：当岩石中的裂隙发育时，组分由于压力差而借助于岩石的裂隙，通过溶液的渗滤方式所进行的交代作用。 特征 矿体不规则；矿体中有未被交代完的围岩碎块；矿体中有被交代岩石的组构；矿物晶体发育完好；有被交代矿物的假象；矿体与围岩有化学成分的交换。含矿热液的充填作用：n 当含矿热液在化学性质不活泼的岩石中流动时，因物理化学条件的变化，其中的成矿物资直接沉淀在岩石的裂隙或空隙中，这种成矿作用为充填作用。由充填作用形成的矿床叫充填矿床。作为充填作用的实质是：含矿热液与围岩之间没有化学反应和物质的交换。由充填作用形成的矿床有如下特征：形状与界线：脉状矿体，规则 清楚；矿石构造：角砾、晶洞、对称带状；矿石结构：单向生长，晶体一端发育完好；矿物生长顺序：由脉壁向脉体中心； 1）定义：在太阳能、风、冰川、水流等地球外部能源的影响下，在岩石圈、水圈、大气圈、和生物圈的相互作用过程中导致在地球表层形成矿床的各种地质作用，叫外生成矿作用，由外生成矿作用形成的矿床叫外生矿床。2）外生成矿作用的方式沉积分异作用：n 呈碎屑、溶液及胶体等状态搬运的沉积物质，当到达沉积环境后按一定顺序依次先后沉积下来，这种按一定顺序将物质依次先后沉积下来的地质作用叫沉积分异作用。按照分异作用的性质，将沉积分异作用分为三种：机械沉积分异作用，化学沉积分异作用，生物（或生物化学）沉积分异作用。碎屑物质在水流、风、冰川等地质营力的搬运和沉积过程中，由于搬运介质的运动速度和搬运能力的减弱，碎屑物质便按其颗粒大小、比重、形状等物理性质依次沉积下来的沉积分异作用。 由机械沉积分异作用形成的矿床叫机械沉积矿床。化学沉积分异作用：n 呈真溶液（或胶体）状态搬运的物质按照沉积物溶解度的大小，由小到大、依次沉淀的沉积分异作用。n 由化学沉积分异作用形成的矿床叫化学沉积矿床。生物（或生物化学）沉积分异作用：n 由各种生物在其生命的活动过程中以及在其死亡以后，有选择性地造成某些元素或化合物的富集、沉积的沉积分异作用。n 由生物（或生物化学）沉积分异作用形成的矿床叫生物（或生物化学）沉积矿床。 1）定义：由内生成矿作用或由外生成矿作用形成的岩石或矿床，由于地质环境的改变（深埋、岩浆活动、温度升高、压力加大、有变质流体参加）会使原来的矿物组成、化学成分、结构构造及物理性质发生不同程度的变化而形成新的矿床的地质作用叫变质成矿作用； 由变质成矿作用所形成的矿床叫变质矿床。 定义：在先期形成的矿床或含矿建造的基础上，又有后期成矿作用的叠加，这种复合的成矿作用叫叠生（加）成矿作用及相应的叠生（加）矿床。层控矿床是叠生（加）成矿作用的产物。（P61： “各类成矿作用及其产生的矿床类型及矿产表”）四、成矿期、矿化阶段与矿物生成顺序3、成矿阶段的划分标志 截割：早被晚截割； 角砾岩化：早的成角砾； 交代反应：早被晚的交代； 围岩蚀变：高-，中-；低-第三章 矿床的成因类型n 基本要求：矿床的成因类型（掌握岩浆矿床、热液矿床、风化矿床、沉积矿床、变质矿床、层控矿床的概念、特征及其主要矿床成因类型）了解概念及分类；n 典型矿床实例。二、岩浆矿床的概念、特点和形成条件（一）概念：由岩浆（即熔有一定数量的金属、水及其它挥发份性组分的硅酸盐熔浆）在侵入地壳或喷出地表过程中通过分异作用（熔离分异和结晶分异）所形成的矿床，叫岩浆矿床。岩浆矿床包括Cr、Ni、Pt、金刚石及V、Ti、Cu、Co、 Fe 、Nb、Ta、P（二）基本特点：1、岩浆岩：矿床主要与基性及超基性岩有关；2、位置：矿体产于岩体内部，围岩即为母岩；3、矿物组成：矿体与围岩的矿物组成相同4、界线：矿体与围岩的界线多数是模糊、过渡； 少数是清楚、截然（贯入式矿体）。1、岩浆条件：介质；母岩；岩体的规模、岩性、成分、侵入位置；岩浆岩的成矿专属性：一定成分的岩浆岩与一定类型的矿床有成因关系。 如：基性-超基性岩浆岩Cr- Fe 、Cu Ni、 V-Ti - Fe ； 金伯利岩金刚石； 正长岩、霞石正长岩稀土元素矿床； 安山岩-玄武岩岩浆喷溢型铁矿床；2、大地构造条件：控制岩浆的侵位、岩浆矿床的类型其分布。1、岩浆分结矿床； 2、岩浆熔离矿床； 3、岩浆爆发； 4、岩浆喷溢矿床。 基性-超基性岩浆岩中的Cr- Fe 、 Cu -Ni、 V-Ti Fe三、伟晶岩矿床的概念和特点（三）矿床特点：n 1、多为花岗质，故常称花岗伟晶岩矿床；2、物质成分：n 主体矿物：长石、石英、云母；n 含挥发份的矿物：电气石、黄玉；n 稀有稀土放射性矿物：3、结构构造： 伟（巨）晶结构；文象结构；带状结n 4、形状产状： 形状脉状； 产状复杂；规模相差较大；四、气水热液矿床（一）概念： 含矿的气水热液在一定的地质构造中运移时，由于温度、压力、组分浓度等物理、化学条件的改变，其地球化学平衡被破坏，其中的成矿物质通过充填和交代作用，形成矿床的地质作用，叫气水热液成矿作用。 由气水热液成矿作用形成的矿床，叫气水热液矿床。 1、矿体形成时间：晚于围岩，为后生矿床； 2、成矿物理-化学条件：（6000C）4000C500C； 4.5 1.5km 3、构造控矿：导矿构造（通道）、容（储）矿构造n 4、交代成矿作用：重要，水岩反应发育5、成矿作用：多期多阶段性，交代方式与充填方式6、矿物组成及矿产：以金属硫化物为主，少数为金属氧化物和含氧盐;（三）气水热液矿床的分类2、特点：矿物组成：钙矽卡岩类矿物；镁矽卡岩类矿物；成矿作用：接触交代（接触渗滤交代和接触扩散交代） 多期多阶段（矽卡岩期和石英硫化物期）；矿产：W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn Fe、S以 及伴生的Au、Ag；矿化分布： 矽卡岩体中普遍矿化； 矽卡岩体中局部矿化； 矽卡岩体之外矿化；3、接触交代矿床形成的地质条件（）岩浆岩：中酸性岩浆岩（）围岩1、定义：各种成因的热液在岩石中通过交代作用和充填作用形成矿质沉淀、聚集而形成矿床的地质作用，叫热液成矿作用；由热液成矿作用形成的矿床叫热液矿床。2、成矿地质条件：n 1）岩浆侵入岩：由岩浆冷凝形成的气水热液，尤其是酸性、中酸性、中性侵入岩广泛分布的地区；与岩体的成分、规模、形状、产状、侵位有关；2）火山次火山岩：在火山活动的晚期及间歇期聚集的气水热液，在火山机构中通过充填、交代作用形成矿床。n 4）构造：n 矿床的形成与分布，受到区域性及局部性构造的控制：区域性构造规模大，导矿构造，控制矿田、矿带；n 局部性构造规模小，次级，储矿构造，控制矿床的分布及矿体的形状、大小。按照构造的性质可分为褶皱和断裂两大类。3 、主要矿产（）云英岩型钨锡石英脉型矿床（、n）江西西华山钨矿床中温脉状矿床：Cu 、 Pb 、 Zn低温脉状矿床：Hg 、 Sb、 As 、 Au 、 Ag（）斑岩型铜钼矿床江西德兴铜矿；西藏玉龙铜矿；西藏冈底斯斑岩型铜钼成矿带五、风化矿床（一）概念：指陆地表层的岩石或原生矿石在外营力的风化作用影响下形成的、其质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体，叫风化矿床。外营力：大气、水、生物、太阳能等地球外部的能量。风化作用：物理风化作用； 化学风化作用； 生物化学风化作用。风化产物： 1、易溶物质2、原岩中化学性质稳定的矿物3、风化作用过程中形成的新矿物上述三种风化产物在原地堆积，形成风化矿床（或是被搬运至沉积盆地中，经过沉积分异作用，形成各种沉积矿床）。（二）特点 1、形成时代：形成时代较新，主要为第三纪和第四纪； 2、位置：堆积于地表，埋藏较浅，易被发现，易于开采； 3、分布：与原岩或原生矿体一致，附近，不远。4、矿物组成：在地表风化条件下稳定的矿物，如铁锰铝的氧化物和氢氧化物，高岭土，（三）矿床的分类：2、残余矿床新生矿物：粘土矿床，富镍绿高岭石矿床；江西星子残余高岭土矿床剖面图3、淋滤（积）矿床：1、气候条件：决定风化作用的类型及风化作用的强烈程度： 温暖潮湿的亚热带地区化学、生物、物理风化作用。 炎热多雨的热带地区化学、生物、物理风化作用强烈； 两极、高山、沙漠物理风化作用。2、原岩条件：是形成风化矿床的物质基础，是风化产物的主要来源，如含镍基性超基性岩富镍绿高岭石矿床； 花岗岩及花岗伟晶岩高岭土矿床。3、地貌条件：决定地下水的运动状态、风化壳的地球化学特 征、控制风化速度和堆积，如陡峻高山物理风化，风化产 物难以堆积；十分平坦的平原风化作用不发育，以沉积为 主；高差不大的中山丘陵地区风化作用发育，厚大。4、水文地质条件：决定风化矿床的规模及类型。地下水的三带：渗透带（风化）、流动带（沉淀）、停滞水带（不变）n 5、地质构造条件：控制了区域性隆升和沉降、地形地貌、岩石的破裂、侵蚀基准面n 6、时间条件：破坏、分解、淋滤，需要较长的地质时间n六、沉积矿床（二）矿床特点：n 1、产出位置：产于沉积岩、火山沉积岩系中，为同生矿床；矿床常产于一定的地层层位中；2、岩性岩相的成矿专属性：一定的沉积矿床相应地与一定的沉积岩系有关，如煤矿煤系地层；3、矿体形状：层状，似层状，具层理，矿体与围岩地层产状一致4、矿床规模：大，分布面积广泛，区域性分布；多层性5、矿产：盐类，铁，锰，铝，化肥（磷，钾），建材，金，有色金属（铜、铅、锌、汞、锑），煤，石油，天然气。 1、物质来源：大陆风化的三类产物，有机物，火山物质； 2、气候条件：控制沉积矿床的类型及其产出位置： 干旱盐类矿床； 炎热潮湿铝土矿、煤； 干湿交替铁锰矿床； 3、岩性岩相条件：（矿床成因、成矿预测）； 4、地质构造条件：决定地壳的隆升或沉降，因而决定风化及沉积作用的性质及其类型。（四）沉积矿床分类：n 1、机械沉积矿床；n 2、蒸发沉积矿床；n 3、胶体化学沉积矿床；n 4、生物和生物化学沉积矿床；n 5、火山沉积矿床。1、机械沉积矿床：砂矿床2、蒸发沉积矿床3、胶体化学沉积矿床：4、生物和生物化学沉积矿床：5、火山沉积矿床：铁铜铅锌金银矿床七、变质矿床 （一）概念： 地壳内的（原生）岩石或矿床，由于所处地质环境的变化、温度升高压增大，其矿物组成、化学成分、结构构造和形态产状都发生不同程度的变化，产生这种变化的地质作用，叫变质作用。遭受变质作用改造的矿床及变质作用形成的（新）矿床，为变质矿床。（二）分类： 1、根据成矿组分的变化情况，分为两类：（1）受变质矿床：变质后工业用途未变；（2）变成矿床：岩石矿床；变质后工业用途发生变化 2、根据变质作用的类别，分为三类：（1）接触变质矿床；（2）区域变质矿床；（3）混合岩化矿床。（2）区域变质成矿作用和区域变质矿床区域变质型石墨矿床区域变质型铁矿床（3）混合岩化成矿作用和混合岩化矿床（1）重结晶、脱水：褐铁矿 赤铁矿（2）还原：赤铁矿 磁铁矿（3）重组合：方解石+石英 硅灰石（4）交代反应：变质流体n 2、矿石结构构造的变化：（1）变余结构、变余构造（2）变成结构、变成构造3、矿体形状和产状的变化：受原生形状及变质程度的控制 指那些受多种成矿作用影响、但受一定地层层位控制的层状或不规则的矿床，叫层控矿床（它不包括典型的沉积矿床和产于层状侵入体中的层状岩浆矿床）。 层控矿床是叠生（加）成矿作用形成的矿床。（二）基本特点：n 1、产状：产于一定地层层位内，受一定地层层位的控制2、形态：层状，似层状，不规则形状3、成矿作用：多种成矿作用的叠加4、成矿物资：多来源5、成矿时间：多期多阶段性n第四章 矿床的工业类型一、概述二、矿床工业类型的划分依据： 1、理论意义：研究矿床的形成条件及分布规律，指导找矿 2、实际意义：为找矿勘探及矿床工业评价提供实践经验和理论依据。四、金属矿床的工业类型： 16种金属矿床五、非金属矿床的工业类型： 10种非金属矿床教材的第四章第二节和第三节分别描述了主要金属矿床和主要非金属矿床的工业类型铁矿床主要