【宝石学】课件宝玉石矿床学基础

1、宝玉石矿床学基础 第一节 基本概念第二节 内生矿床 第三节 外生矿床 第四节 变质矿床 第五节 中国宝玉石矿床概述 第一节 基本概念1、矿产：是指地壳中产出的有用矿物或岩石。 按工业用途可分为：金属矿产、非金属矿产和燃料矿产三大类。2、矿床：是指地壳中由地质作用形成的有用矿物堆积体，其质和量符合当前经济技术条件能被开发利用。 它具有地质的和经济的双重意义，而且随着生产力的发展和技术水平的提高，矿床的范畴不断地在扩大。3、矿体：是组成矿床的基本单位，一个矿床可由一个矿体或多个矿体组成。 根据矿体在空间上三个方向的大小比例，可分为三种基本类型： 等轴状矿体，如瘤状、巢状、肾状、束状等； 板状矿体，

2、如层状、似层状、脉状等； 柱状矿体，如柱状、筒状、管状等。4、矿石：是由矿体中开采出来能从中提取有用元素组分的矿物集合体。 矿石一般由多种矿物组成，其中可以被利用的称为矿石矿物，不能被利用的称为脉石矿物。 根据有用矿物的性质，可将矿石分为金属矿石和非金属矿石； 根据有用矿物含量的多少，可分为富矿石和贫矿石； 根据矿石受风化作用的与否，可分为氧化矿石和原生矿石。5、矿石的结构和构造 矿石的结构：是指矿石中矿物颗粒的形状、大小和相互关系的特点。 矿石的构造：是指矿石中不同成分的矿物集合体的形状、大小和空间分布关系的特点。6、储量、品位和品级 储量：是指矿石在地下的埋藏量，可分为大、中、小三种类型。

3、每种矿床都有具体的规定指标。 品位：是指矿石中有用组分的含量。通常用n、g/t等表示。 品级：是指矿石质量级别。通常宝玉石矿多用此概念，如和田玉可分为特级、一级、二级、三级等。7、矿床的成因分类 与三大类岩石相对应，矿床可分为内生矿床、外生矿床和变质矿床三大类。再根据成矿环境和成矿作用的具体差异细分为若干类矿床。岩浆矿床伟晶岩矿床矽卡岩矿床热液矿床内生矿床外生矿床变质矿床矿床成因分类风化矿床沉积矿床机械沉积矿床化学沉积矿床生物沉积矿床第二节 内生矿床一、岩浆矿床 1、概念：是岩浆冷凝过程中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形成的矿床。 由于矿床是和岩浆岩结晶同时生成的，所以都

4、赋存在岩体内，也称为“同生矿床”。2、特征（P117）： 脉石矿物主要是各种硅酸盐类造岩矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等；而矿石矿物一般是比重较大、熔点较高、成分较简单的矿物，如磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金刚石、刚玉、铂族矿物等；3、岩浆型宝玉石矿床（P118） 主要有金刚石矿床、石榴石矿床、蓝（红）宝石、锆石、橄榄石、月光石、拉长石、饰用火山岩（瓜子玉、金星玉、羊肝石、梅花玉、黑曜岩）等。 矿体一般呈不规则状，如似层状、扁豆状、脉状、束状、柱状等； 据产状可分为侵入岩型和火山喷出岩型； 最主要的岩浆矿床有与超基性岩浆有关的铬铁矿和铂矿床，与基性岩浆有关的铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁

5、矿床，与碱性岩浆有关的磷灰石矿床和稀有元素矿床。1、概念及特征 定义：一种结晶粗大的脉状岩石，当其中有用矿物富集到工业要求时，则构成伟晶岩矿床。 主要特征：各种成分的岩浆均能产出相应的伟晶岩；伟晶岩具有丰富的矿物成分；具有独特的结构类型：矿物颗粒粗大（如美国缅因州某伟晶岩中一个绿柱石晶体重达18吨，挪威某伟晶岩中一个微斜长石晶体重达100吨）、文象结构和各种交代结构发育等；伟晶岩脉体具有明显分带性，从脉壁到中心矿物集合体有规律地依次作条带状分布；伟晶岩常呈脉状，脉体大小差别较大，常成群分布；伟晶岩矿床盛产锂、铍、铌、钽、铯等稀有金属，也是白云母的主要来源。 二、伟晶岩矿床2、伟晶岩型宝玉石矿床

6、 绿柱石型宝石（海蓝宝石、红色、金黄色等多种颜色绿柱石，因缺乏Cr3，故基本没有祖母绿）、碧玺、托帕石、金绿宝石、石榴石、水晶、锂辉石、天河石、虹彩拉长石、红（蓝）宝石、丁香紫玉（锂云母集合体），及其它各种罕见宝石。 伟晶岩宝石矿床最重要产出国是巴西，其中碧玺、托帕石和金绿宝石的产量占世界总产量的70%以上；其次有美国、俄罗斯、马达加斯加、印度和中国等。 三、矽卡岩矿床 1、概念 定义：是指产于中酸性侵入体与碳酸盐类接触带上的由含矿的气液交代形成矽卡岩并伴随矿液的沉淀而形成的矿床。又称接触交代矿床。 形成温度200800，成矿深度0.54Km。根据某些特征元素的富集状况，可分为镁矽卡岩、钙矽卡

7、岩、锰矽卡岩。2、主要特征： 矽卡岩是由一组特殊的矿物群组成，主要是Ca、Mg、Fe、Al的硅酸盐矿物，即石榴石、透辉石、透闪石、符山石、绿帘石等。然后伴随矿液沉淀形成各种矿石矿物，如磁铁矿、黄铜矿、白钨矿、锡石、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等； 矿床具有带状分布特征； 矿体特征：多不规则，变化较大； 矿床种类：分布广泛的有铁矿、铜矿、钼矿、钨矿、锡矿、铅锌矿、金矿等。 3、矽卡岩型宝玉石矿床 尖晶石、水晶、石榴石（钙铝榴石）、蓝宝石（典型矿床是印度克什米尔的矢车菊蓝色蓝宝石）、青金石、蔷薇辉石（著名产地有澳大利亚、俄罗斯和中国）； 软玉：产于镁矽卡岩中，矿体分布在花岗岩或闪长岩与镁质大理岩（白云岩

8、）接触带偏大理岩一边，此类矿床是软玉的主要来源，主要产地是中国和俄罗斯； 查罗石：1960年在俄罗斯贝加尔查罗河附近发现而得名，其矿物成分为“紫硅碱钙石”，K3NaCa5Si2O30（OH）2，淡紫到红紫色，纤维状结构，强丝绢光泽，矿体产于正长岩体与硅质岩和碳酸盐岩石的接触带。目前该类矿床仅发现在俄罗斯。 四、热液矿床 1、概念：是指成矿物质在热水溶液中被搬运并沿裂隙充填或交代所形成的矿床。 热液来源有： 岩浆分泌的 变质作用形成的 地表水在深处环流加热而成的 2、主要特征为后生矿床，矿床形成晚于母岩或围岩；矿床受构造裂隙控制，常沿断层分布；普遍具有围岩蚀变现象热液与围岩发生交代作用，使围岩成

9、分和结构构造发生变化；矿床形成温度50050，分高温（500300）、中温（300200）和低温（20050）热液矿床；深度为近地表至地下56Km，分浅成、中深和深成矿床；热液矿床种类：高温常形成钨、锡、钼、铋、铍、铁等矿床；中温常形成铜、铅、锌、硫铁矿等矿床；低温常形成汞、锑、砷等矿床。3、热液型宝玉石矿床 种类繁多，是许多宝玉石的重要或主要来源。 主要有红蓝宝石、祖母绿、变石、翠榴石、翡翠（翡翠的唯一来源，主要产地是缅甸，其次有俄罗斯、哈萨克斯坦、美国、日本、危地马拉等）、软玉（此类矿床是软玉的重要来源，主要组成矿物是透闪石和阳起石，主要产于中国、加拿大、俄罗斯、美国和新西兰）、蛇纹石玉、

10、独山玉（仅在河南发现）； 此外还有玛瑙、紫晶、欧泊、黄玉、鸡血石、印章石（寿山石、青田石、昌化石、巴林石等）、坦桑石、木变石、硅化木等。 第三节 外生矿床 在地表外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床，称为外生矿床。分为风化和沉积矿床。 一、风化矿床的概念及特征 1、风化矿床的概念 地壳表层岩石或矿床在风化作用过程中，即在大气、水、生物等营力的作用下，发生物理的化学的变化，使某些稳定的有用组分在原地或原地附近富集起来所形成的矿床，称为风化矿床。 2、主要特点多形成于第三纪或第四纪，埋藏浅，易开采；分布与原生岩石或矿床出露范围一致或相距不远；矿石结构一般疏松多孔；矿石多是氧化物、含水氧化

11、物、碳酸盐和磷酸盐据风化作用特点和有用组分聚集部位不同，风化矿床可分为残余矿床和淋积矿床两类。 残余矿床：地表岩石在风化过程中，可溶物质溶解于水带走，难溶或不溶物质则残留原地富集成矿； 淋积矿床：地表岩石或矿床，在风化作用下有一部分溶于水的组分向下渗透，经沉积作用或交代作用而富集形成的矿床。 3、风化壳型宝玉石矿床 欧泊：90以上来源于风化壳型矿床，常赋存于风化壳下粘土岩或铁质岩中，主要产地是澳大利亚。 绿松石：产于含P、Cu的页岩、粉砂岩或流纹岩、粗面岩、石英斑岩等酸性喷出岩或富含磷灰岩的花岗岩中，是岩石经风化淋滤并充填于裂隙而成。此类矿床是绿松石的唯一来源。主要产地有伊朗、美国、埃及和中国

12、。 绿玉髓：形成于含镍超基性岩风化壳中，因含镍呈黄绿色，此类矿床是绿玉髓的主要来源，著名产地澳大利亚，俗称澳玉。 孔雀石：产于铜矿床氧化带中，是铜矿物经氧化形成硫酸铜，硫酸铜溶于水向下渗透，当遇到碳酸钙溶液时发生反应而形成。此类矿床是孔雀石的唯一来源。主要产于俄罗斯、赞比亚、美国和澳大利亚。CuFeS2（黄铜矿）+4O2FeSO4+CuSO42CuSO4CaCO3+H2OCu(OH)2CuCO3+2CaSO4+CO2二、沉积矿床 1、概念和特征 定义：地表岩石和矿石在风化作用下被破碎分解的产物、有机残骸和火山喷发物等，被水、风、冰川等营力搬运到有利于沉积的地质环境中，经过沉积分异作用使有用组分

13、富集沉积下来所形成的矿床。 具有和沉积岩相同的一般特征（P125，略）。2、沉积矿床的分类 机械沉积矿床（砂矿床）：岩石风化形成的碎屑物质，在搬运过程中，按粒级和比重大小进行分异，使有用成分聚集形成的矿床。 根据砂矿的形成条件和形成环境，可以分为残坡积砂矿床、洪积砂矿床、冲积砂矿床、滨海砂矿床、湖泊砂矿床和风成砂矿床等。 化学沉积矿床：岩石风化的产物呈真溶液或胶体溶液进行搬运到海洋或湖泊中，因条件的改变发生化学沉积分异作用，从而使某些组分富集而形成的矿床。 生物沉积矿床：由生物遗体堆积或生物作用直接间接引起有用物质聚集而形成的矿床。如煤、石油、生物灰岩、硅藻土、磷块岩等。3、沉积型宝玉石矿床

14、砂矿型宝玉石矿床：由于宝玉石化学性质稳定、比重大、硬度大、耐磨耐腐蚀，所以大多数宝玉石都能富集在砂矿中形成有价值的矿床。 砂矿是宝玉石最重要、最经济的矿床类型。如南非和澳大利亚等地的钻石、缅甸红宝石和蓝宝石、澳大利亚和山东昌乐蓝宝石、缅甸翡翠、新疆和田玉高质量的仔料（主要产于玉龙喀什河和喀拉喀什河的冲积物中）。另外，水晶、黄玉、石榴石、玛瑙等均可产于砂矿中。 化学沉积型宝玉石矿床：此类矿床中的宝玉石较少且工艺价值和经济价值也不大，主要是作为观赏石。 菊花石：是碳酸盐沉积过程中产出的天青石和菱锶矿的放射状集合体。美国、墨西哥、马达加斯加、法国、俄罗斯、埃及等具有产出，我国主要分布于湖南浏阳和湖北

15、宣恩等地。 砚石：部分砚石是由泥灰岩组成的，如有名的山东红丝砚和吉林的松花砚。 碧玉（石）：产于火山沉积岩系的硅质岩中，为一种含杂质较多的玉髓。多为红色和绿色，称“红碧玉”和“绿碧玉”。有特殊花纹的可命名为“风景碧玉”、“血滴石”等。 生物沉积型宝玉石矿床 煤精（煤玉）：黑色致密块状的褐煤，可用于雕刻装饰品。美国、英国、法国、西班牙、俄罗斯等许多国家均有产出，我国主要产于抚顺煤矿。 琥珀：主要产于煤系地层或其它沉积岩中，产于煤层的称煤珀；产于砂岩或粘土岩的称砂珀；产于砂砾岩的称砾珀。主要来源地是波罗的海南岸一带国家，如俄罗斯、波兰、德国和丹麦，我国主要产于抚顺煤矿。 燕子石（蝙蝠石）：一种含大

16、量三叶虫化石的灰岩，著名产地是山东泰安（大汶口寒武系灰岩中）。 宝塔石：含直角石化石的灰岩，主要产于鄂西的中奥陶统宝塔组中。 第四节 变质矿床 一、概念和特征 变质矿床是指在各种地质作用中所形成的岩石或矿床，随着地质环境的改变及温度压力的增加，其物质成分、物理性质及结构构造等都发生相应的改变，使原岩的物质成分发生强烈的改造或活化转移，在新的条件下重新富集而形成的矿床。 主要特点（P126）：1、矿床的矿物组分：石墨、自然金、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、金红石、磷灰石、菱铁矿、菱镁矿、红柱石、矽线石、蓝晶石、石榴石等。2、矿石结构：一般为显晶质针状、柱状、片状和粒状变晶结构。3、矿石构造：片状、片麻状、条带状或块状。4、矿体形态：比较复杂，呈各种形态的透镜状、串珠状或不规则状，也有比较规则的板状和层状矿体。规模大小不一。5、变质矿床种类：主要有铁矿、锰矿、磷矿、金矿、石墨矿、石英岩矿、大理岩矿、红柱石矽线石蓝晶石矿、刚玉矿等。 二、变质型宝玉石矿床 1、红宝石和蓝宝石矿床：产于大理岩、片岩、片麻岩中。2、石榴石矿床：此类矿床是铁铝榴石的重要来源。3、月光石矿床：以斑晶形式产于麻粒岩和片麻岩中，此类矿床是月光石的主要来源，主要产地是斯里兰卡。4、碧玉（石）和蔷薇辉石矿床：主要产于俄罗斯、美国和澳大利亚。5、