矿床学2--基本概念[稻谷书苑]

1、第一节第一节 矿产的种类矿产的种类 按产出的状态可分为：按产出的状态可分为：气体、液体气体、液体 和固体矿产和固体矿产三种。三种。 第二章第二章 矿床学的基本概念矿床学的基本概念 根据矿产性质及其工业利用特点，大根据矿产性质及其工业利用特点，大 致上又可分为：致上又可分为：金属矿产、非金属矿产、金属矿产、非金属矿产、 可燃有机矿产和地下水资源可燃有机矿产和地下水资源四类。四类。 1教学运用 2教学运用 白钨矿白钨矿 （一）金属矿产（一）金属矿产 从中可提取某种金属元素的矿物资源，从中可提取某种金属元素的矿物资源， 按工业用途分为：按工业用途分为： （1 1）黑色金属矿产：）黑色金属矿产：铁、锰

2、、铬，钒、钛。铁、锰、铬，钒、钛。 （2 2）有色金属及矿产：）有色金属及矿产：铜、铅、锌、铝、镁、铜、铅、锌、铝、镁、 镍、钴、钨、锡、铋、钼、汞，锑。镍、钴、钨、锡、铋、钼、汞，锑。 （3 3）贵金属：）贵金属：铂族铂族 ( (铂、钯、钉、铑、铱、铂、钯、钉、铑、铱、 锇锇) )、金、银。、金、银。 （4 4）放射性金属：）放射性金属：铀、钍、镭等。铀、钍、镭等。 3教学运用 （5 5）稀有、稀土和分散金属：）稀有、稀土和分散金属： 稀有：稀有：铌、钽、铍、锂、锆、铷、铯、锶；铌、钽、铍、锂、锆、铷、铯、锶； 稀土：稀土：镧、铈、镨、钕，钐，镧、铈、镨、钕，钐， 铕、钇、钆，铕、钇、钆，

3、铽、镝、饵、铥、镱、镥铽、镝、饵、铥、镱、镥 分散：分散：锗，镓、铟，铊、铪、铼、镉、钪、硒、锗，镓、铟，铊、铪、铼、镉、钪、硒、 碲。碲。 4教学运用 （二）非金属矿产（二）非金属矿产 从中可提取某种非金属元素（从中可提取某种非金属元素（P P、S S）或直接）或直接 利用的矿物资源。利用的矿物资源。 只有少数非金属矿产是用来提取某种非金属只有少数非金属矿产是用来提取某种非金属 元素，元素，如硫和磷等之外如硫和磷等之外； 大多数非金属矿产是利用矿物或岩石的某些大多数非金属矿产是利用矿物或岩石的某些 物理，化学性质和工艺特性。物理，化学性质和工艺特性。 例如金刚石大多是利用它的硬度和光泽，云母

4、例如金刚石大多是利用它的硬度和光泽，云母 是利用其透明度和绝缘性，水晶是利用它的光学和是利用其透明度和绝缘性，水晶是利用它的光学和 压电性能。又如利用石灰岩的化学成分作水泥原料，压电性能。又如利用石灰岩的化学成分作水泥原料， 利用花岗岩的色泽和坚固性作优良的建筑石材。利用花岗岩的色泽和坚固性作优良的建筑石材。 5教学运用 ( (三三) )可燃有机矿产可燃有机矿产 用途：燃料和化工原料。从化学成分：主要用途：燃料和化工原料。从化学成分：主要 是由碳氢化合物组成的，应该属于非金属矿产，是由碳氢化合物组成的，应该属于非金属矿产， 但其形成条件和用途与一般非金属矿产却颇不相但其形成条件和用途与一般非金

5、属矿产却颇不相 同。按其产出状态可分为三类：同。按其产出状态可分为三类： （1 1）固体的；如煤、石煤、油页岩，还有地蜡、）固体的；如煤、石煤、油页岩，还有地蜡、 地沥青等。地沥青等。 （2 2）液体的：如石油。（地热）液体的：如石油。（地热） （3 3）气体的：如天然气（二氧化碳、硫化氢、氦、）气体的：如天然气（二氧化碳、硫化氢、氦、 氡）等氡）等。 6教学运用 ( (四四) )地下水资源地下水资源 包括地下饮用水、技术用水、矿泉医疗包括地下饮用水、技术用水、矿泉医疗 水、地下热水以及有用元素水、地下热水以及有用元素( (溴、碘、硼、溴、碘、硼、 镭等镭等) )含量达到提取标准的卤水等。含量

6、达到提取标准的卤水等。 7教学运用 第二节第二节 有关矿石的基本概念有关矿石的基本概念 一、矿物、岩石和矿石一、矿物、岩石和矿石 元素在各种地质作用的影响下，通过结晶作用、升元素在各种地质作用的影响下，通过结晶作用、升 华作用、化学华作用、化学( (反应反应) )作用等途径形成作用等途径形成矿物矿物(mineral)(mineral) 矿物以集合体形式出现即构成为矿物以集合体形式出现即构成为岩石岩石(rock)(rock)，其可，其可 以由单一矿物或两种以上不同的矿物集合体组成。以由单一矿物或两种以上不同的矿物集合体组成。 岩石中含有经济上有价值，技术上可利用的元素、岩石中含有经济上有价值，技

7、术上可利用的元素、 化合物或矿物，即称为化合物或矿物，即称为矿石矿石(ore)(ore)。 矿石矿石是从矿体中开采出来的，从中可以提取一种或多是从矿体中开采出来的，从中可以提取一种或多 种有用组分种有用组分( (元素、化合物或矿物元素、化合物或矿物) )的天然矿物集合体。的天然矿物集合体。 8教学运用 根据矿石中矿石矿物与脉石矿物的相对含量，可将根据矿石中矿石矿物与脉石矿物的相对含量，可将 矿石分为块状矿石即矿石中矿石矿物含量大于矿石分为块状矿石即矿石中矿石矿物含量大于8080和浸和浸 染状矿石即矿石中矿石矿物含量小于染状矿石即矿石中矿石矿物含量小于8080。 二、矿石的矿物组成和元素组成二、

8、矿石的矿物组成和元素组成 1.1.矿石矿物与脉石矿物矿石矿物与脉石矿物 矿石矿物矿石矿物 矿石矿石 脉石矿物脉石矿物 矿石中可被利用的金属或非金属矿物，矿石中可被利用的金属或非金属矿物， 也称有用矿物，也称有用矿物，如铁矿石中的磁铁矿如铁矿石中的磁铁矿 和赤铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜和赤铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜 矿和孔雀石等。矿和孔雀石等。 矿石中不能利用的矿物，也称无用矿矿石中不能利用的矿物，也称无用矿 物。物。如铁矿石中的石英、角闪石，铜如铁矿石中的石英、角闪石，铜 矿石中的石英、绢云母、绿泥石等。矿石中的石英、绢云母、绿泥石等。 9教学运用 夹石夹石(horse-stone)是指矿

9、体内部不符合工业要求的岩石是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。它的厚度超过了允许的范围，就得从矿体中剔除。 脉石脉石(gangue)泛指矿体中的无用物质泛指矿体中的无用物质，包括围岩的碎块、，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夹石和脉石矿物，它们通常在开采和选矿过程中被废弃 掉。掉。 2 2夹石与脉石夹石与脉石 10教学运用 3 3共生组分与伴生组分共生组分与伴生组分 共生组分共生组分是指矿石是指矿石( (或矿床或矿床) )中与主要有用组分在成因上相中与主要有用组分在成因上相 关，空间上共存，品位上达标，并可供单独处理

10、的组分。关，空间上共存，品位上达标，并可供单独处理的组分。 共生组分在空间上与主要有用组分既可共生于同一矿共生组分在空间上与主要有用组分既可共生于同一矿 体中，即体中，即“同体共生同体共生”，也常表现为彼此分离，甚至各自，也常表现为彼此分离，甚至各自 独立圈定矿体，即独立圈定矿体，即“异体共生异体共生”。 伴生组分伴生组分是指矿石是指矿石( (或矿床或矿床) )中虽与主要有用组分相伴，但中虽与主要有用组分相伴，但 不具有独立工业价值的元素、化合物或矿物，其存在与否不具有独立工业价值的元素、化合物或矿物，其存在与否 和含量的多寡常影响着矿石质量。和含量的多寡常影响着矿石质量。 11教学运用 有害

11、组分有害组分 有益组分有益组分可以回收的伴生组分，或能改变产品性能的伴生组分可以回收的伴生组分，或能改变产品性能的伴生组分 对有用组分的选矿、冶炼、加工有危害的某些组分对有用组分的选矿、冶炼、加工有危害的某些组分 如铜矿石中的如铜矿石中的AuAu、AgAg，镍矿石中的，镍矿石中的CoCo、SeSe、TeTe， 铁矿石中的铁矿石中的V V、TiTi、MnMn、CoCo等组分。等组分。 铁矿石中的铁矿石中的S S、P P、AsAs、PbPb、ZnZn，金矿石中，金矿石中 的的AsAs等等 根据矿石中所含有用组分的情况，可把矿石分为根据矿石中所含有用组分的情况，可把矿石分为 简单矿石简单矿石: :仅

12、能提取一种有用组分仅能提取一种有用组分 复杂矿石复杂矿石: :同时提取数种有用组分同时提取数种有用组分 12教学运用 三三 、矿石的构造和结构、矿石的构造和结构 矿石的构造矿石的构造是指组成矿石的矿物集合体的是指组成矿石的矿物集合体的 特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其 空间相互的结合关系等所反映的形态特征。空间相互的结合关系等所反映的形态特征。 矿石的结构矿石的结构是指矿石中矿物颗粒的特点，是指矿石中矿物颗粒的特点， 即矿物颗粒的形态，相对大小及其空间相互即矿物颗粒的形态，相对大小及其空间相互 的结合关系等所反映的形态特征。的结合关系等所反映的形态特

13、征。 矿石结构和矿石构造统称为矿石结构和矿石构造统称为矿石组构矿石组构。矿石组构的。矿石组构的 研究对认识矿床形成的物理化学环境，阐明矿床形成作研究对认识矿床形成的物理化学环境，阐明矿床形成作 用和形成过程具有重要意义，主要为论证矿床成因提供用和形成过程具有重要意义，主要为论证矿床成因提供 重要信息。矿石组构研究还可了解矿床形成后的次生变重要信息。矿石组构研究还可了解矿床形成后的次生变 化特点。化特点。 13教学运用 斑点状构造斑点状构造鲕状构造鲕状构造 条带状构造条带状构造胶状构造胶状构造 矿石的常见构造矿石的常见构造 14教学运用 梳状构造角砾状构造 细脉状构造似角砾状构造 鸡冠状构造 骨

14、架网孔状构造 矿石的常见构造矿石的常见构造 15教学运用 块状构造；块状构造；有用矿物含量占有用矿物含量占 80%80%以上，矿物集合体为不定以上，矿物集合体为不定 形状、分布无方向性且结合形状、分布无方向性且结合 紧密，无空洞。紧密，无空洞。 磁铁矿和钛铁矿（含量磁铁矿和钛铁矿（含量80%80%）及）及 少量硅酸盐矿物组成，矿物集合少量硅酸盐矿物组成，矿物集合 体致密无空洞，分布无方向性。体致密无空洞，分布无方向性。 浸染状构造：浸染状构造：在脉石矿物基质中在脉石矿物基质中 有有30%30%以下矿石矿物集合体，粒径以下矿石矿物集合体，粒径 一般小于一般小于0.5cm0.5cm，它们呈星点状较

15、，它们呈星点状较 均匀地散布于矿石中。当矿石矿均匀地散布于矿石中。当矿石矿 物含量大于物含量大于30%30%时称稠密浸染状构时称稠密浸染状构 造。造。 铬铁矿集合体（黑色）形态不规铬铁矿集合体（黑色）形态不规 则，一般则，一般0.3cm0.3cm，含量少，一般，含量少，一般 30%30%，呈星散状较均匀的分布于，呈星散状较均匀的分布于 蛇纹石化橄榄岩中。蛇纹石化橄榄岩中。 16教学运用 斑点状构造：斑点状构造：矿石矿物集合体呈近等轴状斑点，斑点大小矿石矿物集合体呈近等轴状斑点，斑点大小 较均匀，粒径多数可达较均匀，粒径多数可达0.5cm0.5cm，分布较均匀且无方向性称，分布较均匀且无方向性称

16、 斑点状构造。当斑点形状不规则，大小不一，且分布不均斑点状构造。当斑点形状不规则，大小不一，且分布不均 匀时，称斑杂状构造。匀时，称斑杂状构造。 辉钼矿集合体（辉钼矿集合体（0.3cm0.001 36教学运用 3 3矿石储量矿石储量 储量储量(reserves)(reserves)，是指经地质研究并利用地质勘，是指经地质研究并利用地质勘 探技术手段如钻探、槽探、井探、坑探等查明的探技术手段如钻探、槽探、井探、坑探等查明的 矿产储藏量，是衡量矿床规模的重要依据。矿产储藏量，是衡量矿床规模的重要依据。 37教学运用 有关储量的几点说明有关储量的几点说明 一个矿床的储量是随着最低工业品位的变化而变化

17、的。一个矿床的储量是随着最低工业品位的变化而变化的。 不同矿产的储量表示方法不尽相同，不同矿产的储量表示方法不尽相同， 黑色金属和非金属矿产主要以矿石量计算；黑色金属和非金属矿产主要以矿石量计算； 贵金属、有色金属、稀有金属、稀土金属和贵金属、有色金属、稀有金属、稀土金属和 放射性金属多以金属量计算；放射性金属多以金属量计算； WOWO3 3、BeOBeO、V V2 2O O5 5、NbNb2 2O O5 5、TaTa2 2O O5 5、LiLi2 2O O、 CsCs2 2O O、ZrOZrO2 2、TiOTiO2 2、CrCr2 2O O3 3，等主要以化合，等主要以化合 物量计算矿产储量

18、；物量计算矿产储量； 一些特种的非金属则以矿物量表示矿产储量，一些特种的非金属则以矿物量表示矿产储量， 如金刚石、压电石英、冰洲石、云如金刚石、压电石英、冰洲石、云 母、石棉、石墨等。母、石棉、石墨等。 38教学运用 随着研究程度和开采工作的深入以及更多地质资料的随着研究程度和开采工作的深入以及更多地质资料的 获取，具体矿床的矿石储量的估算往往会发生变化。获取，具体矿床的矿石储量的估算往往会发生变化。 西方国家通常将储量划分为探明的西方国家通常将储量划分为探明的(Proved)(Proved)、概略、概略 的的(Probable)(Probable)和可能的和可能的(Possible)(Pos

19、sible)三类。我国目前使用三类。我国目前使用 19991999年年1212月制定的月制定的“固体矿产资源固体矿产资源/ /储量分类储量分类”国家标准国家标准 （GB/T17766-1999GB/T17766-1999）。）。 39教学运用 4 4矿石品级矿石品级 矿石的品级矿石的品级 (grade of ore)(grade of ore)，主要是根据矿石的品位，主要是根据矿石的品位 及有益和有害组分对矿石质量划分的不同级别。及有益和有害组分对矿石质量划分的不同级别。 划分依据划分依据 （1 1）品位）品位 磁铁矿矿石可分为平炉富矿石(TFe 55)、高炉富矿石(TFe50)和需选 矿的贫

20、矿石(TFe2025)。 （2 2）矿石或矿物的工艺技术特性以及不同的用途和加）矿石或矿物的工艺技术特性以及不同的用途和加 工方法工方法 （3 3）矿石的物理性能）矿石的物理性能 水晶的压电效应和光学性能；云母的分剥性和绝 缘性能；石棉的韧度和长度；蛭石和珍珠岩的膨胀率； 滑石的洁白度以及煤的结焦性等。 40教学运用 第三节第三节 有关矿体的基本概念有关矿体的基本概念 一、矿体与围岩一、矿体与围岩 矿床由两个基本部分矿床由两个基本部分( (地质体地质体) )组成，即组成，即矿体矿体和和围岩围岩。 一个矿床可由单一矿体构成，也可由多个矿体组成。一个矿床可由单一矿体构成，也可由多个矿体组成。 矿体

21、矿体为矿石在三维空间的堆积体，通常构成独立为矿石在三维空间的堆积体，通常构成独立 的地质体。的地质体。 围岩围岩即矿体四周无实际价值的岩石，称为矿体围即矿体四周无实际价值的岩石，称为矿体围 岩，简称围岩岩，简称围岩(wallrock)(wallrock)。 相关内容：相关内容：矿体与围岩的关系矿体与围岩的关系 围岩与母岩围岩与母岩 41教学运用 二、矿体的形状和产状二、矿体的形状和产状 ( (一一) )矿体的形状矿体的形状 根据矿体在三度空间长度比例的不同，可将根据矿体在三度空间长度比例的不同，可将 矿体的形状分为三种最基本的类型。矿体的形状分为三种最基本的类型。 42教学运用 43教学运用

22、铁山铁矿床地质图 15矿体 1等轴状矿体等轴状矿体 44教学运用 45教学运用 2板状矿体板状矿体 二向延伸较大二向延伸较大(长度和宽度长度和宽度)，而第三方，而第三方 向向(厚度厚度)较小的矿体，称为矿脉或矿层。较小的矿体，称为矿脉或矿层。 46教学运用 3柱状矿体柱状矿体 指一个方向（大多为垂直方向）延伸指一个方向（大多为垂直方向）延伸 大，而另两个方向延伸小的矿体。大，而另两个方向延伸小的矿体。 47教学运用 4过渡型和复杂型矿体过渡型和复杂型矿体 48教学运用 (二二)矿体的产状矿体的产状 指矿体产出的空间位置和地质环境。指矿体产出的空间位置和地质环境。 49教学运用 第四节第四节 有

23、关矿床的基本概念有关矿床的基本概念 矿区的经济因素：矿区的经济因素：交通位置和条件，水文和工程交通位置和条件，水文和工程 地质条件，动力资源和水源、气候和人力资源。地质条件，动力资源和水源、气候和人力资源。 一、决定矿床经济价值的因素一、决定矿床经济价值的因素 矿床本身的特征和性质：矿床本身的特征和性质：如矿石的储量、质量如矿石的储量、质量 ( (品位，有益及有害组分的含量品位，有益及有害组分的含量) )、矿石的综合利用、矿石的综合利用 价值、开采、选矿、冶炼技术条件等；对非金属矿价值、开采、选矿、冶炼技术条件等；对非金属矿 床则应注意有用矿物的物理性质、化学性质以及工床则应注意有用矿物的物理

24、性质、化学性质以及工 艺技术性能。艺技术性能。 经济和国防建设对矿产需求：经济和国防建设对矿产需求：矿床的地理分布及矿床的地理分布及 所在地区的发展远景。所在地区的发展远景。 50教学运用 是指矿体与围岩是在同一地质作用过程中，同是指矿体与围岩是在同一地质作用过程中，同 时或近于同时形成的。时或近于同时形成的。 二、同生矿床和后生矿床二、同生矿床和后生矿床 1.1.同生矿床同生矿床 指矿体的形成明显地晚于围岩的一类矿床。指矿体的形成明显地晚于围岩的一类矿床。 2.2.后生矿床后生矿床 51教学运用 3.叠生矿床：叠生矿床： 指先期形成同生矿床之后，又叠加了晚期指先期形成同生矿床之后，又叠加了晚

25、期 形成的后生矿床。形成的后生矿床。 如内蒙白云鄂博的稀土，铌铁矿床，早在如内蒙白云鄂博的稀土，铌铁矿床，早在 中元古时形成了沉积型含稀土的贫铁矿床，其中元古时形成了沉积型含稀土的贫铁矿床，其 后又叠加了海西期与花岗岩有关的稀土后又叠加了海西期与花岗岩有关的稀土铌矿铌矿 化，使其经济价值更高。化，使其经济价值更高。 52教学运用 三、矿床的成因类型和矿床工业类型三、矿床的成因类型和矿床工业类型 矿床的成因类型：矿床的成因类型： 是按矿床的成因、形成作用是按矿床的成因、形成作用 而划分的矿床类型而划分的矿床类型。如岩浆矿床、热液矿床、沉积矿。如岩浆矿床、热液矿床、沉积矿 床、变质矿床等。床、变质

26、矿床等。 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一般把作为某种矿产的主要来 源，在工业上有重要意义的矿床类型，称为矿床的工源，在工业上有重要意义的矿床类型，称为矿床的工 业类型。业类型。如铁矿，其成因类型有十几种，但工业价值如铁矿，其成因类型有十几种，但工业价值 较大的只有火山沉积变质型、海相沉积型、岩浆型和较大的只有火山沉积变质型、海相沉积型、岩浆型和 矽卡岩型等几种，就是铁矿的工业类型。矽卡岩型等几种，就是铁矿的工业类型。 53教学运用 四、矿田、矿带和成矿区四、矿田、矿带和成矿区( (带带) ) l.矿田 矿田矿田(orefield)(orefield)是指在统一的地质作用下形成的，是指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。成因上近似，空间上相邻的一组矿床分布区域。 分布面积一般几十到一、二百平方公里，如宁芜分布面积一