新大礦床學(xué)講義02有關(guān)礦床的基本概念

第二章有關(guān)礦床的基本概念主要內(nèi)容：一、礦體、礦石、夾石、圍巖和母巖二、同生礦床、后生礦床和疊生礦床三、礦體的形狀和產(chǎn)狀四、礦石的礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造五、礦石的組分、品位及品級六、思考題與單元實(shí)習(xí)2.1礦體、礦石、夾石、圍巖和母巖1、礦體：即是礦床的主體，是礦床中可供開采的地質(zhì)體。一個(gè)礦床含一個(gè)或多個(gè)礦體，如鐵山鐵礦床(見圖2-1)有六個(gè)主要礦體。圖2-1鐵山鐵礦床地質(zhì)圖1—第四系；2—第七段具花斑構(gòu)造的大理巖；3—第六段大理巖夾少量白云質(zhì)大理巖；4—第五段大理巖常具細(xì)齒狀縫合線；5—第四段大理巖含角巖石香腸斷塊；6—第三段石榴石—透輝石大理巖；7—第二段夾角巖條帶大理巖；8—第一段頁巖夾泥灰?guī)r有時(shí)角巖化；9—中細(xì)粒含石英閃長巖；10—黑云母透輝石閃長巖；11—閃長玢巖；12—煌斑巖體；13—鈉長巖脈；14—矽卡巖；15—礦體；16—壓性斷裂；

2、礦石：是礦體的主體，是礦體中有工業(yè)價(jià)值的礦物集合體。3、夾石：礦體中無工業(yè)價(jià)值的礦物集合體。礦石與夾石的區(qū)別是：前者所含有用組分在當(dāng)前技術(shù)條件下可提取利用；后者不含或少含有用組分，在當(dāng)前技術(shù)條件下不可利用。4、圍巖：指礦體周圍的巖石。沉積礦床礦體的上、下圍巖常稱為頂、底板；脈狀礦體的上、下圍巖常稱為上、下盤。5、母巖：是指在成礦過程中提供了成礦物質(zhì)的巖石，如“礦源層”即是指沉積成因的母巖。圍巖和母巖是兩個(gè)完全不同的概念。對某些礦床而言礦體的圍巖就是母巖，如多數(shù)巖漿礦床；在另一些礦床中礦體的圍巖與母巖無關(guān)，如多數(shù)熱液形成的脈狀礦床。2.2同生礦床、后生礦床和疊生礦床同生礦床：指礦體與圍巖為同期或近于同期由同一地質(zhì)作用形成的礦床。如：巖漿分結(jié)作用形成的礦床、沉積作用形成的礦床。后生礦床：指礦體晚于圍巖并且由不同地質(zhì)作用形成的礦。如熱液作用形成的脈狀礦床。疊生礦床：指有用組分由同生期富集和后期有用組分的疊加再富集而形成的礦床。因此，此類礦床屬復(fù)成因的礦床。2.3礦體的形狀和產(chǎn)狀1、礦體的形狀及分類：

按照礦體三維空間的發(fā)育情況可將其分為等軸狀礦體、板狀礦體和柱狀礦體三個(gè)基本類型。

但是，礦體的形狀往往是復(fù)雜的，一些礦體可能屬于上述類型的過渡形狀，如鏡狀、扁豆?fàn)畹V體。2、礦體的產(chǎn)狀：指礦體產(chǎn)出的空間狀態(tài)，包括如下五個(gè)方面內(nèi)容：上述五項(xiàng)內(nèi)容反映了礦體的空間分布特征，對礦體的勘探和開采工程布置、礦床成因及礦體分布規(guī)律的研究工作都具有重要意義，因此礦體產(chǎn)狀是礦床勘探和研究中必須觀察和描述的重要內(nèi)容。2.4礦石的礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究礦石的礦物組合、有用及有害組分的賦存狀態(tài)不僅為確定礦石的采選和冶煉工藝提供必要的依據(jù)，而且可從中獲得重要的礦床成礦條件和成因信息。1、礦石的礦物組合礦石的礦物組合是指礦石的礦物組成。不同礦種、不同礦床的礦石所含的礦物種類可能有很大的差別，但就其工業(yè)價(jià)值而言，礦石一般都是由兩種類型的礦物組成的，即礦石礦物和脈石礦物。礦石中的礦物可供利用的礦物礦石中的礦物可供利用的礦物不能利用的礦物礦石礦物脈石礦物

（1）礦石礦物：礦石中可供利用的礦物，因此又稱有用礦物。如鉛鋅礦石中的方鉛礦、閃鋅礦等含鉛、鋅的礦物，金礦石中的自然金、金銀礦等含金礦物。（2）脈石礦物：礦石中不能利用的礦物，因此又稱無用礦物。如鉛鋅礦石中的石英、方解石等不含鉛、鋅的礦物，金礦石中的石英、云母、黃鐵礦等不含金礦物。

但是，礦石礦物與脈石礦物是相對于一個(gè)具體的礦床而言的，在一個(gè)礦床中某種礦物可利用則是礦石礦物，而在另一礦床中這種礦物不能利用則是脈石礦物，脈石礦物的概念也是如此。例如，在鉛鋅礦石中方鉛礦和閃鋅礦都是重要的礦石礦物。在金礦石中也常含有這兩種礦物，但是如其含量很少而不具備綜合利用價(jià)值時(shí)他們就是脈石礦物。相反，在鉛鋅礦石及金礦石中石英都是脈石礦物，但是在硅石（砂）礦床的礦石中石英卻是唯一的礦石礦物。（3）脈石：礦體中的夾石與礦石中的脈石礦物統(tǒng)稱為脈石。脈石一般多在開采和選礦過程中被分離出來構(gòu)成廢石或尾砂。2、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造是礦石描述中常用的重要術(shù)語。（1）礦石結(jié)構(gòu)：是指礦石中礦物的大小、形狀及礦物間的相互關(guān)系。如：草莓結(jié)構(gòu)是指其礦物形如草莓狀；自形板狀結(jié)構(gòu)是指礦物呈結(jié)晶程度很好的板狀形狀；包含結(jié)構(gòu)是指早形成的礦物被晚形成的礦物包含的相互關(guān)系；穿插結(jié)構(gòu)是指先形成的礦物被后形成的礦物穿插的相互關(guān)系。

（2）礦石構(gòu)造：是指礦石中礦物集合體的形狀和有用礦物的分布狀況。

如豆?fàn)顦?gòu)造是指有用礦物的集合體呈豆粒的形狀分布于礦石中；

角礫狀構(gòu)造是指礦石中一些礦物的集合體呈角礫形狀而另一些礦物的集合體呈膠結(jié)物的分布特征；

條帶狀構(gòu)造是指礦石中一些礦物的集合體呈條帶形狀分布于另一些礦物的集合體中；

網(wǎng)脈狀構(gòu)造是指一些礦物的集合體呈相互交叉的網(wǎng)脈形狀分布于礦石中。

如上所述，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的概念與巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的概念基本相同，但應(yīng)注意的是礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造往往更注重有用礦物及其集合體的特征。如巖石中礦物無定向均勻分布則可稱為塊狀構(gòu)造，但是具有上述特征的的礦石因有用礦物的含量和分布狀況常劃分為不同的構(gòu)造類型。如有用礦物含量達(dá)80%以上且均勻分布者才能稱為（致密）塊狀構(gòu)造；含量在80%以下且均勻分布者稱為浸染狀構(gòu)造；不均勻分布者則劃分為其他構(gòu)造類型，如斑雜狀構(gòu)造。

2.5礦石的組分、品位及品級1、礦石的組分：礦石的化學(xué)成分是各不相同的，但可將其劃分為如下四種類型：(1)有用組分：指礦石中主要可提取利用的成分。有用組分有如下類型或表示形式：

(2)無用組分:指礦石中不能提取利用的成分。(3)伴生有益組分:指可綜合利用的組分和能改善產(chǎn)品性能的組分。前者如銅礦石中的Au、鉛礦石中的Ag等元素常可被綜合利用；后者如鐵礦中的Mn、V等元素，它們的存在可改善鋼鐵的性能。b、有害組分：指對選礦和冶煉或?qū)ζ洚a(chǎn)品有不良影響的組分。例如金礦中的As不利于金的氰化選礦；鐵礦中的S、P會降低鋼鐵的韌性和強(qiáng)度。2、礦石的品位（1）礦石品位：指礦石中有用組分的含量。品位表示方法如下：a、百分含量(%)：是最常用的形式。b、克/噸(g/T)法（多用于貴金屬礦）c、毫克/噸(mg/T)（或克拉/T）：（用于金剛石礦）d、克/立方米(g/m3)法（多用于重金屬砂礦）e、公斤/立方米(kg/m3)法（多用于石棉、云母等）（2）工業(yè)品位和邊界品位工業(yè)品位和邊界品位是國家（或勘探部門）規(guī)定的工業(yè)指標(biāo)，用于圈定礦體。a工業(yè)品位：圈定礦體時(shí)礦體或礦段平均品位必須達(dá)到的最低值。b邊界品位：是礦體邊部所允許的最低品位值。例如，1983年國家儲量委員會規(guī)定的巖金礦工業(yè)品位是3-5克/噸,邊界品位是1克/噸，具體應(yīng)用示意如圖2-3。圖2-3

邊界品位和工業(yè)品位應(yīng)用示意圖1-圍巖品位；2-表內(nèi)礦體；3-表外礦體；4-樣品及品位工業(yè)品位和邊界品位涉及到礦山經(jīng)濟(jì)利潤問題，它們的確定取決于以下因素：(a)地質(zhì)因素：主要是礦體的規(guī)模及開采條件、有無可綜合利用組分和礦石工藝技術(shù)條等。如礦體規(guī)模大、開采條件好則開采成本低，工業(yè)品位可降低；條件相反則應(yīng)升高。(b)市場因素：礦山或相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品的市場價(jià)格、生產(chǎn)成本是不斷變化的。當(dāng)產(chǎn)品價(jià)值升高和（或）生產(chǎn)成本降低時(shí)上述工業(yè)指標(biāo)也可降低，相反則應(yīng)升高。(c)采選技術(shù)：隨著礦石選礦、冶煉工藝的創(chuàng)新和發(fā)展，有用組分的回收利用率有可能較大幅度的提高，相應(yīng)的工業(yè)品位指標(biāo)也可隨之降低。因此，工業(yè)品位和邊界品位不是一成不變的。如近年來很多金礦、鐵礦實(shí)際應(yīng)用的工業(yè)品位已遠(yuǎn)低于1983年國家儲量委員會的規(guī)定。3、礦石的品級礦石品級：是指礦石的質(zhì)量分級。一般礦石品級的劃分依據(jù)如下：a、礦石的品b、伴生組分c、工藝性能一般高品級礦石多是高品位、低有害伴生組分的礦石，例如磁鐵礦礦石，平爐富礦要求(%)：TFe≥56、SiO2≤8、S≤0.1、P≤0.1、Cu≤0.2、（Pb、Zn、As、Sn均）≤0.04。隨品位降低依次劃分為高爐富礦、貧礦。在一些非金屬礦石品級劃分中工藝性能顯得