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文档简介

1、矿床学 ?(?*)By 刘彦秀第一章绪论我国矿产资源概况A.种类齐全,人均占有量低;优劣并存 :我国约有 20 种矿产资源位于世界前列, 有的矿产资源不足, 甚至严重短缺,石油和不少金属矿产依赖进口;多数矿种 以中、小型矿床为主 ;多数矿种的 贫矿多,富矿少 ;伴生矿多 ,单一矿少,综合利用程度低;矿产的 地域分布极不均衡 ;矿产 / 矿产资源 ( mineral resources ):在地壳内 或地表产出的、 由地质作用 形成的、 具有经济价值 的有用矿物资源。 与岩石区别在于它能否被人们所利用,有无经济价值。(特点 :不可再生性、分布的空间不均衡性、赋存状态多样性、多组分共生)矿床 :指

2、地壳中由地质作用形成的其中所含有用矿物的数量和质量,在当前经济技术条件下能被开采和利用的天然矿物集合体。矿床学是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的一门学科。第二章矿床学基本概念矿物 ( mineral ):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(反应)作用等途径形成。岩石(rock ):矿物以集合体形式出现即构成岩石,其可以由单一矿物或两种以上不同的矿物集合体组成;矿石 ( ore):指从矿体中开采出来的,在当前技术经济条件下能从中提取有用组分 (元素、化合物或矿物)的矿物集合体。矿体( orebody ):矿床的主要组成部分。指自然界 (地壳内或地表)产出的、由地

3、质作用 形成的、 具有一定形状和产状的有用组份(元素、化合物、矿物、矿物集合体)的集合体。围岩 ( country rock ):矿体周围的岩石,界线可清晰可过渡。矿石矿物 :指矿石中可被利用的有用矿物。脉石矿物 :指矿石中不能利用的矿物。脉石( gangue):矿体中的无用物质,包括围岩的碎块、夹石和脉石矿物,它们通常在开采、选矿中被弃掉。夹石( horsestone ):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。矿床 =矿体 +围岩矿体 =矿石 +脉石矿石 =矿石矿物 +脉石矿物矿石矿物 =有用部分 +无用部分矿石结构 ( ore texture ):矿石

4、中矿物颗粒的形态、相对大小 及空间上的相互结合关系所反映的形态特征。矿石构造 ( ore structure ):矿石中 矿物集合体 的形态、相对大小及空间上的相互组合关系。矿石的品位 ( ore tenor, ore grade ):矿石中有用组份的百分含量。边界品位 ( stoping limit tenor, marginal grade ):划分矿与非矿的最低品位。(如铜矿: 0.20.3%,钼矿为 0.020.04%)工业品位 ( industrial tenor ):当前能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。(如铜矿: 0.40.5%;钼矿 0.040.06%)同生矿床 :指矿体

5、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矿床。后生矿床 :指矿床形成明显晚于围岩,矿体和围岩是在不同的地质作用中所形成。矿田( ore field ):指在统一的地质作用下形成的,成因近似, 空间相邻的一组矿床分布区域。矿带 ( ore belt ):最常见的区域性成矿单元。成矿区(带)( metallogenic province ):指大区域的成矿单元, 常与地壳的大构造单元相一致,受区域深大构造控制。(分为: 环太平洋成矿带、特提斯成矿带、中亚成矿带 )克拉克值 :元素在地壳中的丰度值,其与矿床形成之间有一定的内在联系。浓度克拉克值 :指某一地质体 (矿床、岩体或矿物)

6、中某种元素平均含量与其克拉克值的比值,也称为 富集系数 。成矿作用 :指在地球的演化过程中, 分散在地壳和上地幔中的化学元素, 在一定的地质环境中相对集中而形成矿床的作用。矿体 产状 :矿体在空间上产出的空间位置和地质环境矿体的空间位置:主要据其倾角、倾伏角和侧伏角来确定;矿体的埋藏深度矿体与围岩层理、片理关系矿体与火成岩的空间关系矿体与地质构造空间关系第三章岩浆矿床岩浆矿床 ( magmatic deposit ):从地壳深部上升的各类岩浆,在冷凝过程中经过用、熔离作用 和爆发作用 等,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。结晶分异作岩浆矿床的 基本特征岩性:矿床主要与 镁铁质 -超镁铁

7、质 岩石有成因联系 (如纯橄榄岩、辉长岩、斜长岩等) ;成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的,属于同生 矿床;产状:矿体多 呈层状、似层状、透镜状、豆荚状等产在岩浆岩体内;围岩蚀变:绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象 ;4.成分: 矿石与母岩的矿物组成基本相同,仅矿石中矿石矿物相对富集。5.结构构造:矿石常具 浸染状、条带状、眼斑状、致密块状以及 角砾状 等构造,发育岩浆冷凝结晶或堆积作用形成的 海绵陨铁结构 等,不混溶流体结晶形成的球粒、充填、包含的等结构,物化条件变化形成的出溶、片晶结构 以及后生作用形成的角砾结构 。6.固化条件:多数岩浆矿床的成矿温度较高 ,形成的 深度大 。岩

8、浆矿床的形成作用及其特征(一 ) 岩浆结晶分异作用与岩浆分结矿床岩浆在冷凝过程中,各种组份按一定的顺序先后结晶出来,导致岩浆成分不断改变,其组分的改变又促使某些组分的结晶,这种随结晶作用岩浆成分发生改变的过程,称为 岩浆结晶分异作用,由此所形成的矿床称为岩浆分结矿床。早期岩浆矿床:金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐,或与早期硅酸盐同时晶出,矿床形成于岩浆结晶的早期阶段。晚期岩浆矿床:残余岩浆是大量造岩矿物晶出后产生的,成矿作用发生于岩浆作用晚期,由所形成的矿床。海绵陨铁结构 :硅酸盐矿物结晶较早, 晶形比较完整, 金属矿物大多充填于硅酸盐矿物晶粒间呈他形胶结状产出。(二 ) 岩浆熔离作用与岩浆熔离

9、矿床在较高温度和压力下均匀的岩浆熔融体,当温度和压力降低时分离成2 种或以上 互不混溶 的熔融体的作用,称为岩浆熔离作用(液态分离作用,不混溶作用),由此种作用所形成的矿床称为岩浆熔离矿床。基本特点矿体形态产状 :似层状 ,位于岩体的底部; 贯入式矿体为脉状、透镜状与围岩界线 :不明显, 渐变过渡 ;贯入式矿体界线清楚矿石成分 :与母岩基本一致 ,硫化物含量高 ,含磷灰石和 挥发份矿物矿石组构 :海绵陨铁 结构; 块状、浸染状构造主要矿种 :产于 镁铁 -超镁铁质岩 中的 Cu-Ni 硫化物 、PGE、磷灰石、 Fe 矿床,工业价值巨大(三 )岩浆爆发作用与岩浆爆发矿床金伯利岩 (或钾镁煌斑岩

10、)岩浆连同早期晶出的橄榄石、镁铝榴石 、金刚石晶体及捕虏体一起, 迅速 地沿深断裂 上升,侵位于地表23km 处产生爆发并形成矿床的作用。基本特点矿体形态产状:筒状、管状,少数脉状;产出往往与深大断裂带有关,尤其是断裂交汇处与围岩界线:围岩破碎严重者不清楚,轻微破碎者较为清楚矿石成分:橄榄石、金云母、镁铝榴石、金刚石矿石组构:金刚石多为自形 -半自形晶结构,角砾状、浸染状构造主要矿种:金刚石(四 ) 岩浆喷溢作用与岩浆喷溢矿床指含矿熔浆 (或矿浆) 沿一定通道喷溢至地表或贯入到火山口附近的火山岩系中,冷凝堆积形成矿床的作用。形成的矿床称为岩浆喷溢矿床。岩浆矿床 主要类型 及实例铬铁矿矿床层状铬

11、铁矿矿床含矿岩体: 超镁铁质 -镁铁质火成侵入体 ,为层状和席状堆积体;层理明显,常为巨大的杂岩体,岩石韵律结构清晰;含矿岩体时代:主要是 前寒武纪 ,分布在 地台 或克拉通地区 ;矿体形态: 层状 ,分布于岩体韵律层下部,矿层单层厚几cm 至 1m 多,与围岩界线明显。矿石组构: 以块状构造 为主,上部有时出现浸染状矿石,并以此与围岩呈渐变关系铬铁矿:大多呈自形或半自形,品位 40%矿床规模: 巨大,伴生有铂、镍和钒钛磁铁矿等,铂族元素有时可形成独立的矿体成因类型: 早期岩浆分结矿床非层状(豆荚状)阿尔卑斯型铬铁矿矿床分布:产在 造山带 或离散板块边缘、大洋地壳 环境下的阿尔卑斯型超镁铁质杂

12、岩体含矿岩体:受 超壳断裂 控制矿体形态:复杂多变,受岩相和构造 控制矿床规模:以 中小型 为主成因:早期岩浆矿床我国的铬铁矿矿床都属这一类型钒钛磁铁矿矿床与铁质基性岩 ,尤其是辉长岩 (四川攀枝花) 、斜长岩(河北大庙) 和苏长岩关系密切,属晚期岩浆矿床主要矿石矿物是 磁铁矿 和钛铁矿 ,两者呈格架状、 叶片状紧密连生, 含钒(以类质同象混入物进入磁铁矿中) ,通称为钒钛磁铁矿矿床层状岩体中的钒钛磁铁矿矿床典型矿例:南非 Bushveld,四川 攀枝花非层状岩体中的钒钛磁铁矿矿床典型矿例:河北 大庙铜镍硫化物矿床典型矿例:加拿大 Sudbury、俄罗斯 Noril sk、中国甘肃金川、四川力

13、马河、吉林 红旗岭、新疆卡拉通克等铂族元素矿床金刚石矿床第四章伟晶岩矿床伟晶岩矿床 ( pegmatite deposit ):矿物结晶颗粒粗大的,具有一定内部构造特征的,常呈不规则岩墙、 岩脉或凸镜状的地质体, 称为 伟晶岩 。当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时,称为 伟晶岩矿床 。主要矿种:长石、石英、云母、宝石类矿物、稀有金属、稀土元素等典型矿例: 新疆阿尔泰 稀有金属伟晶岩矿床(Li、 Rb、Ce、 Be、 Nb、 Ta)第五章热液矿床气水热液 (气水溶液)( hydrothermal solution ):指在 一定深度 (数百米 -数十公里)下形成的,具有 一定温度 (数十度

14、 -数百度)和 一定压力 (数十万 -数亿 Pa)的气态和液态 的溶液。热液矿床 :通过含矿热液作用而形成的后生矿床 (气水热液矿床)( hydrothermal ore deposits )。热液矿床特征成矿物质的迁移富集 与热流体活动密切相关;成矿方式 :充填、交代作用;围岩蚀变 :成矿过程中伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变,且常具有分带性;控矿构造 :对成矿有明显的控制作用, 既是含矿流体运移通道, 也是矿质富集沉淀的场所;成矿介质、 矿质以及热源 :直接控制着热液矿床的形成, 三者来源往往复杂多样, 既可来自同一地质体或地质作用,也可有不同的来源。热液矿化 :往往呈现不同级别、 不同类

15、型的原生分带 (以矿物或元素的变化表现出来) ;矿床种类多 :除铬、金刚石、少数铂族(锇、铱)矿床外,多数金属、非金属矿床的形成都与热液活动有关;热液矿床具有重要的经济价值含矿热液的种类与来源岩浆成因热液 ( magmatic fluid ):岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液。其受岩浆结晶的深度、温度、初始含水量、成分和流体相的组成,围岩渗透性和裂隙系统发育程度等因素影响, 其中最重要的是岩浆侵位深度 和岩浆的 初始含水量 ,岩浆中溶解的H2O 重量百分比随压力的升高而加大。变质成因热液 ( metamorphic fluid ):岩石在进化变质作用过程中所释放出来的热水溶液。岩石遭受

16、进化变质作用时,总伴随着矿物的脱水反应,而且脱水同变质的强度成正比。建造水 (formation water ):沉积时含在沉积物中的水,因此又称封存水。这种水最初来自地表,与沉积物一起沉积,并与矿物颗粒密切接触,长期埋藏于地下,并与其周围的矿物发生反应,使其丧失了原有地表水的性质,形成了自己独有的特征。大气水热液 ( meteoric fluid ):包括湖水、海水、河水、雨水、冰川水和浅部地下水。幔源初生水热液 ( mantle fluid ):指幔源挥发分流体,其最初来源可以是核幔脱气,也可以是大洋岩石圈俯冲到上地幔中脱气,是在地幔中形成的一种高密度的超临界流体。成矿物质的来源1.岩浆熔

17、体 :在岩浆结晶过程中, 岩浆中的成矿物质随着岩浆热液的析出,多以络合物的形式进入热液,形成含矿热液。热液介质和矿质来源一致。2.地壳岩石 :不同来源的热液, 在源区或运移过程中与地壳岩石发生反应,捕获其中的成矿物质,形成含矿热液。 通过水 -岩反应(热液沿围岩的裂隙、孔隙渗滤、运移时,可以与围岩中组分发生反应) ,一部分物质溶解,使热液中金属组分含量升高,并使围岩中原有金属元素的含量减小。上地幔 :地幔流体的活动可以把分散在上地幔中的成矿物质活化、迁移到地壳中成矿。重力驱动 ( gravity-driven ):在一定的深度范围内, 岩石的渗透率较高时,热液(低温地表水和低温、较浅的地下水)

18、 可以在重力驱动下向深部渗流; 也可以受地表地形的控制,从重力位能高处向重力位能低处流动。盆地流体的活动主要受重力驱动。压力梯度驱动 ( pressure-driven ):地下较深处,在温度梯度小而较封闭的裂隙系统中,由于压力差较大,可引起热液自深处向上运动。热力驱动 ( thermally driven ):在有岩浆侵入体或其他异常热源存在的条件下, 出现了异常的温度梯度并有较高的孔隙度时,将形成对流的热液系统。围岩蚀变 ( wall rock alteration ):通常是指成矿围岩在气 -液和超临界流体的作用下所发生的的化学成分和物理性质的变化。云英岩化 ( Greisenizati

19、on ):主要由中粗粒的石英和白云母组成的蚀变岩石,有时还含有锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石以及黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿等金属矿物。碳酸盐化 (Carbonatization ):包括方解石化、白云石化、菱铁矿化和菱镁矿化等。原岩主要有:基性、中性的火成岩;沉积碳酸盐岩;碱性-超基性岩。蚀变岩主要原岩主要矿物组合形成条件碳酸盐岩、 富钙质火成岩石榴子石(钙铝-钙火成岩接触带附矽卡岩化及其他沉积岩、 火山沉积铁)、辉石(透辉石 -钙近,主要在中等岩铁辉石)及其他钙、深度、高 -中温条铁、镁、铝硅酸盐矿物件下酸性火成岩为主, 其次是微斜长石、 透长石、正多为高温、钾长石化中性火成岩及较富长

20、英长石、冰长石等冰长石为低温质的沉积岩、 沉积变质岩含有铁镁质组分的各类黑云母、 浅色云母、 石高温(富钾)热液黑云母化岩石(火成岩、沉积岩、英、电气石、钾长石、变质岩)角闪石中性、 弱酸性火成岩(其绿泥石、碳酸盐矿物、中 -低温(中性、青盘岩化次是基性火成岩及其他绿帘石、 黝帘石、钠长含 SO2、 H2S 的溶岩石)石、绢云母、石英液)酸性火山岩、 次火山岩及高岭石、 迪开石、水云低温泥质蚀变其他各种岩石母、蒙脱石、 石英、绢(酸度多较高)(常富硅、铝)云母蛇纹石化超基性岩、 富镁碳酸盐岩滑石、菱镁矿、金云中-低温母、蛇纹石有关矿产Fe、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Be、 Mo 等W、Sn、

21、Be、TaCu、Mo 、冰长石化与 Au、Ag、Cu、Pb、 Zn 矿化有关Cu、Mo 、Fe、某些稀有金属矿化Cu、Fe、 Au、 Ag、 Pb、Zn、 Ni、 Co、UAu、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn、W、萤石、重晶石、明矾石石棉、滑石、铁、菱镁矿、硼镁铁矿成矿方式 :充填成矿方式 :当含矿热液在化学性质不活泼的围岩中流动时,因物理化学条件的改变,热液中成矿物质沉淀于已有的各种裂隙和空隙中的作用成为充填作用,由此形成的矿床称为充填式矿床。2.交代成矿方式:交代作用指改变岩石化学成分的各种置换作用,由此作用产生的矿床称为交代式矿床。 交代作用的特点是原有组分的溶解、带出与带入新组分的替代

22、同时进行。热液矿床 类型及特征矽卡岩型矿床 ( skarn deposits ):接触交代矿床中一般都具有典型的矽卡岩矿物组合(石榴子石和透辉石) ,而且矿床在成因和空间上都与矽卡岩存在密切的关系。侵入体的存在是矽卡岩型矿床的一个前提条件。形成条件 :物理化学条件矽卡岩型矿床的形成温度范围900200左右,为气化至液化阶段的产物; 成矿深度为浅成到中深成环境,约14.5 公里,压力一般为30300 MPa 。2.岩浆岩条件:侵入岩类主要为中酸性岩浆岩。成矿年代新,大多形成与中新生代 。钙碱性系列 :花岗岩花岗闪长岩石英闪长岩闪长岩;碱性系列 :正长岩正长花岗岩石英二长岩二长岩。围岩条件与成矿关

23、系密切的主要是 碳酸盐岩 类地层,其与火山岩、页岩互层时对成矿较有利。构造条件接触带构造:据侵入岩和围岩的接触关系把接触带构造分成“整合” 接触型 :接触面与围岩层面平行一致,所形成的矽卡岩及矿体的形态比较规则,以似层状和透镜状 为主,产状和围岩层理基本一致;“不整合” 接触型 :接触面产状和围岩产状斜交,矽卡岩及矿体的形态复杂多变,常呈分枝状 ,除沿接触带分布外,亦沿围岩层理分布。B.围岩层理、 层间破碎带 及构造裂隙 对矽卡岩矿体具重要控制意义, 往往形成多层矿体。C.褶皱构造 :褶皱轴面发生 弯曲处、 褶皱倾伏端 及褶皱的方向和性质发生变化处,因空隙较大而有利于矿液流通。D.捕虏体 构造

24、: 岩体内部灰岩等捕虏体的接触带构造,规模大小不等, 矿化常沿捕虏体边部断续分布,有时整个捕虏体都被交代,形成相当规模的矿体。矿床主要产于洋- 陆俯冲造山带、陆- 陆碰撞造山带、大陆边缘坳陷带及大陆内部裂谷环境。矽卡岩型矿床和类型矽卡岩型铁矿床 :主要为磁铁矿和赤铁矿,典型矿例有湖北大冶矽卡岩型铜矿床:最主要为黄铜矿,典型矿例为安徽铜官山、河北寿王坟矽卡岩型钨矿床:白钨矿,典型矿例为湖南瑶岗仙、柿竹园矽卡岩型钼矿床:辽宁杨家杖子钼矿矽卡岩型铅锌矿床:辽宁八家子、吉林天宝山、北京延庆、浙江富阳,江西铅厂、湖南水口山、东坡、黄沙坪,广东连南、甘肃花牛山等。斑岩型矿床 (porphyry depos

25、its ):指品位低、规模大,主要产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉浸染型矿床,具有重要的工业意义。基本特征 为:绝大部分斑岩型矿床形成于 活动大陆边缘 和岛弧构造环境 ;2.矿床常成群、成带分布, 规模大 ,品位低 ,埋藏浅 ,易开采 ;3.斑岩型矿床多出现于显生宙,特别是中生代和新生代 ,其次为晚古生代;4.矿化在时间上、 空间上和成因上均与斑状结构的中酸性侵入体 有关,如花岗闪长斑岩等;5.一般具有 面型矿化蚀变 ,且分带性明显,硫化物大量出现,富含黄铁矿 ;矿石具 细脉浸染状构造 ;角砾岩筒 或角砾岩脉 是重要的控矿构造形式。斑岩型铜矿床(一 ) 成矿地质条件岩浆岩 条件:斑岩型铜矿床

26、在空间和成因上主要和钙碱系列的斑岩侵入体有关。主要岩石类型为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩和花岗斑岩等。构造 条件:含矿斑岩的侵入大多和深大断裂 有关,矿床常呈带状分布。矿体受岩体和围岩中的 微裂隙控制(原生裂隙、层间裂隙、片理等)。另外,含矿侵入体及其附近常具含矿的 爆发角砾岩体。地层 条件:当围岩为致密的硅铝质 岩石时, 可作为岩体顶盖的隔挡层,有利于矿液在岩体内部和接触带成矿;当围岩为 碳酸盐 岩石时, 易于交代形成品位较富的脉状或似层状矿体,或在接触带附近形成矽卡岩矿体。(二 ) 围岩蚀变 及分带1.钾质 蚀变带:蚀变矿物主要为黑云母和钾长石,也含有石英 ;似千枚岩化 蚀变带(

27、石英 -绢云母化 带):蚀变矿物主要为 石英和绢云母;3.泥质 蚀变带:蚀变矿物主要为高岭石、蒙脱石、石英 ;青磐岩化 带:蚀变矿物主要为绿泥石、绿帘石、方解石。表 6-2 斑岩铜(钼)矿床的蚀变类型和矿化关系蚀变类型钾化带似千枚岩化带泥岩化带青盘岩化带边缘带主要蚀黑云母、钾长石英、绢云母、高岭石、绿泥绿泥石、绿帘变矿物石,石英、绢黄铁矿石、石英、绢石、石英、方云母云母解石空间位置中心蚀变带内部蚀变带中间蚀变带外部蚀变带矿化类型铜、钼铜贫铜铅、锌、矿物组合黄铜矿、辉钼黄铜矿、黄铁黄铁矿及少量黄铁矿方铅矿、矿、黄铁矿及矿、斑铜矿黄铜矿闪锌矿、少量斑铜矿自然金、矿石构造浸染状为主 +细脉状+浸染细

28、脉状细脉状、脉状脉状细脉状状(三 ) 矿化特点:主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿,常具细脉状和浸染状构造。(四 ) 矿床成因矿床的形成经历了高、 中、低温热液阶段, 其形成可能是 上升岩浆热液和地下水发生对流循环的结果 。典型矿例: 德兴斑岩铜矿玢岩型铁矿床(porphyrite iron deposits):产于陆相火山岩分布区域内,与玄武质、安山质岩浆的火山 -侵入活动有关的一组矿床。云英岩型矿床 ( greisen deposit):在成因上和空间上与云英岩化蚀变花岗岩类有关的一类高温热液矿床云英岩:一种主要由中粗粒的石英和白云母组成的蚀变岩石卡林型金矿床 :产于 碳酸盐岩建造 中的

29、微细浸染型 金矿床。品位低、规模大、矿体与围岩界线不清、具有中低温热液矿物组合形成条件:A.B.大地构造背景:主要形成与裂谷带 和弧后盆地 内;岩浆岩条件:成矿作用的热液可能与以岩墙和岩脉形式产出的长英质浅成侵入体有关吗,为 低温热液型矿床;赋矿围岩: 海相沉积岩, 主要为富含炭质 不纯碳酸盐岩 和细碎屑岩 等,火成岩(少量);构造控矿 :主要由受高角度正(逆)断层控制的强烈蚀变带和其上部的层状矿化组成,矿体一般呈不规则的 似层状、透镜状、脉状、条带状 ;围岩蚀变 :去碳酸盐化、硅化、泥化、硫化物化和重晶石化等;密西西比河谷型铅锌矿床( MVT):产于台地碳酸盐岩 中、成因 与岩浆活动无关 的

30、浅成后生铅锌矿床 。以其 品位低、规模大、地质构造简单、埋藏浅、易开采为特点。地质特征:产于 地台边缘沉积盆地 中的海相蒸发岩 ,含矿岩系成带状沿盆地边缘分布;层控 :容矿岩石以 厚层白云岩 为主,次为 石灰岩 ;多以开发空隙 充填形式形成,具 后生成矿特征;矿石矿物多呈 浸染状 沿岩层 微层理 分布,矿石品位低但储量大;成矿流体源自沉积 建造水 ,成矿过程演化为含矿热卤水;脉石矿物主要由萤石、重晶石、白云石、方解石和石英等;围岩蚀变以 硅化、白云岩化 为主;成因机制:矿床中的铅、 锌矿化在沉积和成岩时已初步富集,经 地下热卤水 对富含铅、锌的沉积层进行 溶滤 和搬运,在有利的 地层 和构造

31、环境中充填、交代成矿。属 低温热液矿床 。第六章热水喷流沉积矿床SEDEX( sedimentary exhalative deposit )型矿床:水温 70350 或更高的热水介质(海水、湖水、热泉水等) 中形成的, 主体以沉积方式形成于水 -岩石界面之上水体中之层状、 似层状矿体,但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体,两者可共生或分别出现。黑烟囱 :喷出的流体呈黑色,烟囱体主要由硫化物 矿物构成白烟囱 :喷出的流体呈白色,烟囱体主要由碳酸盐矿物构成喷流沉积矿床 ( Exhalative sedimentary deposit ):不同成因的 (含矿

32、) 热水在喷溢出海底的过程中, 在喷流口以下的热液通道 中通过 充填、交代 作用, 在喷流口以上的海底 则通过 与冷海水之间的相互作用 ,使热水中所携带的物质组份分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿。热水喷流矿床的基本特征A.B.C.典型的喷流岩:岩石主要是硅质岩、条带状含电气石岩或电气石岩、条带状含长石岩或富长石岩、透辉岩与透闪岩(或双透岩)、重晶石或石膏层(热水沉积岩 )等具有层控及时控特征矿体形态:层状、似层状或透镜状,部分矿床具典型的“双层 ”构造:上部 层状 矿体下部 细脉状、筒状含矿蚀变体矿体和矿石具 微层理、微细沉积韵律 :常具顺层条带状、 顺层揉皱等构造, 显微球粒状、同心环

33、带、生物和鲕状等结构,反映同生 沉积特征具与现代海底热水喷流成矿相似的两套成矿系统热水喷流沉积矿床特有属性: 同生成矿作用(主体) +后生成矿作用热水喷流的类型:高温集中喷流 ,以黑烟囱为代表,形成硫化物沉积;低温大面积渗流 ,形成广泛分布的硫酸盐、铁的氧化物 -硅酸盐 -锰的氧化物,及含钴的锰氧化物结壳。块状硫化物矿床 的分类(一 )(二 )与火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS):系指赋存于海相火山岩系 中的,通过 海底热液喷流 作用(“黑烟囱”活动)形成的,主要由块状 的黄铁矿 和贱金属 ( Cu、 Pb、 Zn)硫化物 组成的一类矿床。分为塞浦路斯型(Cyprus type):塞浦路斯矿

34、床别子型( Besshi type):日本别子矿床黑矿型( Koroko type ):日本黑矿诺兰达型( Noranda type ):诺兰达矿床、辽宁红透山矿床沉积岩中的块状硫化物矿床(SMS) : 系指通过 海底热液喷流作用形成的,主要呈整合的层状 赋存于正常沉积岩系(主要为 细碎屑岩 和炭质页岩 ,次为碳酸盐 岩)中的,以发育条带状 和层纹状 富硫化物矿石为特征的一类矿床。分为沙利文型( Sullivan type ):沙利文矿床、陕西柞水银硐子矿床银矿山型( Silver -mines type ):英国银矿山,爱尔兰锡尔弗迈因斯矿床类型亚类容矿岩石大地构造环境成矿时代( Ga)Hu

35、tchison的分类诺兰达型分异完全的玄武岩沉降带、断陷槽太古代( 2.5)原始型至流纹熔岩及火山弧后盆地早元古代( 1.8)Zn-Cu (Ag-Au)碎屑岩,杂砂岩前寒武纪 -泥盆纪黑矿型双峰式组合,拉斑玄会聚板块边缘早元古代( 1.8)多金属型S武岩,属钙碱性熔的岛弧火山带、奥陶纪Pb-Zn-Cu (Ag-Au)岩,火山碎屑岩破火山口和弧中生代M后裂谷第三纪V塞浦路斯型蛇绿岩套,拉斑玄武大洋裂谷、增生寒武 -奥陶纪含铜黄铁矿型岩边缘,和蛇绿岩中生代Cu, Au套有关别子型板内玄武岩,杂砂岩大陆边缘或晚元古代 1.20.8铜 -锌黄铁矿型及其它混杂岩弧后裂谷古生代Cu-Zn (Au)沙利文型

36、页岩(泥岩)、浊积大陆裂谷中元古代 1.71.0以碎屑岩为容矿围S岩寒武纪 -泥盆纪岩的类型Zn-Pb (Ag)M晚元古代 1.0银矿山型灰岩、白云岩为主,陆架,同生断裂以碳酸盐岩为容矿S砂岩、页岩控制的盆地密西西比期围岩的类型Zn-Pb (Ag)VMS 型矿床的特点:矿床大多产在 板块增生 (大洋中脊、陆缘裂谷)或 俯冲(大洋岛弧、弧前盆地、弧后盆地)的构造环境中。2.在火山岩分布区,矿床常成群成带集中产出,构成巨大的成矿区。成矿时代广泛。含矿岩系为一套 基性 至中酸性 的火山熔岩、 火山碎屑岩、 凝灰质岩 和火山沉积岩 (页岩、杂砂岩)。但赋矿层位只占含矿岩系的一小部分。矿床具典型的 “

37、上层下脉 ”的结构特点, 即上部(喷口以上) 由块状 硫化物透镜体 构成,下部 (喷口以下)为不整合的热液蚀变岩筒 ,由硫化物的 网脉和细脉 构成。矿体围岩具程度不同 (不对称) 热液蚀变 。喷口以下热液通道周围蚀变强烈,由核心的强绿泥石化 过渡到边部的 弱绢云母化 。矿石中占优势的硫化物是 黄铁矿( FeS2),其次是黄铜矿、 方铅矿、 闪锌矿和磁黄铁矿。透镜状矿体中 以块状、条带状、层纹状、角砾状构造为主, 矿石结构多为 细粒镶嵌结构 、草莓状 (生物假象) 结构 、胶状结构 等。显示 化学沉积 的组构特点。蚀变岩筒中 矿石多呈网脉状、 细脉浸染状、 细脉状、 角砾状构造, 结构为不同自形

38、程度的结晶结构。显示 热液充填 -交代 的矿化特征。典型的 VMS 矿床往往由多个块状硫化物透镜体或网脉带组成。第七章风化矿床风化作用 :地壳表层的岩石和矿石在大气、水、生物等营力的作用下,发生物理的、化学的和生物化学的变化,称为风化作用。风化矿床 :风化壳中由风化产物构成的矿床(weathering deposits )或称风化壳矿床。风化壳 :由风化产物所组成的岩石圈部分。第八章沉积矿床沉积作用 :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,经地表各种地表营力,水、风、冰川和生物等搬运到河流、沼泽、湖泊、海洋中合适的地质环境中沉积下来,形成各类沉积物的作用。沉积矿床 ( s

39、edimentary ore deposits ):当沉积物中的有用物质富集达到工业要求时,便成为形成沉积矿床,属于 同生 矿床。沉积矿床的类型:机械沉积矿床蒸发沉积矿床胶体化学沉积矿床生物化学沉积矿床海相沉积铁矿床分布: 浅海边缘 ,海岸线曲折、构造稳定的海湾浅海区含矿岩系: 砂岩和页岩 ,延伸可达几十 几百 km 以上C.矿体: 层状 ,层位稳定,常位于海侵层序的底部,矿层厚由几十cm几十 m 不等矿石: 赤铁矿 ,伴有鲕绿泥石、菱铁矿、石英、方解石及少量黄铁矿等矿石构造:常呈 鲕状、肾状、块状 构造硫、磷杂质含量低,矿石质量好规模巨大 ,百亿 t 以上的特大型矿床个重要层位:“宣龙式”铁

40、矿:华北地区中元古界长城系中部华北板块北部,矿区北部出露太古宇片麻岩系,其中有薄层 BIF,之上区域不整合了中元古代长城系沉积岩系。“宁乡式”铁矿:华南地区泥盆系上部我国华南中晚泥盆世古陆边缘浅海带中的沉积赤铁矿矿床。第九章变质矿床变质作用 :由内生作用或外生作用形成的岩石和矿石,由于地质环境的变化和温度、压力的增高,使其 矿物成分 、化学成分 、物理性质 及结构构造 等发生变化的地质作用。变质矿床(metamorphic ore deposits ):遭受变质作用改造过的矿床和由变质作用形成的矿床。变成矿床 :岩石中的某些组分,经变质作用后成为有工业价值的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床。受变质矿床 :原来已经是矿床,受到变质作用后,矿石的成分、结构构造以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化,但其工业用途并未改变的矿床。脱水作用 ( dehydration ):原来岩石或矿石中含有较多的水分,变质过程中由于温度和压力的升高,就会使它们变成少含水或不含水矿物。重结晶作用 (recrystallizat

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