礦床學1-緒論課件

礦床學專業(yè)：地質學08級主講：礦床學1-緒論目錄第一章緒論第二章礦床學的基本概念第三章成礦作用總論第四章巖漿礦床第五章偉晶巖礦床第六章熱液礦床概論第七章矽卡巖礦床礦床學1-緒論第八章其他熱液礦床第九章熱水噴流沉積礦床第十章風化礦床第十一章沉積礦床第十二章可燃有機巖礦床第十三章變質礦床第十三章

控礦條件和成礦規(guī)律礦床學1-緒論第一章緒論一、礦產資源及其意義1.礦產資源的概念①礦產

天然賦存于地殼內部或地表，由地質作用形成的具有經濟價值或潛在經濟價值的物質。

包括固、液、氣態(tài)的礦物原料，是地球演化過程中經過各種長期地質作用而形成的。同時含有質和量的要求。礦床學1-緒論資源的原有含義：生產資料或生活資料的天然來源。礦產儲量和礦產資源中的術語已經證實經濟上劃算法律上能夠開采未發(fā)現(xiàn)資源查明的資源在已知地區(qū)在未發(fā)現(xiàn)地區(qū)儲量有條件的資源設想的資源推測的資源可以回收次經濟的②礦產資源

指已經證實的、假想的和推測的，具有潛在經濟意義礦產的總稱。礦床學1-緒論從地質研究程度：

礦產資源不僅包括已經發(fā)現(xiàn)并經勘查工程控制儲量的礦床，還包括目前尚未發(fā)現(xiàn)，但經預測（或推斷）是可能存在的礦物質；從技術經濟條件：

礦產資源不僅包括在當前經濟技術條件下可以利用的礦物質，還包括隨技術進步和經濟發(fā)展，在可見的將來能夠利用的礦物質。礦床學1-緒論

礦產資源是人類社會存在與發(fā)展的重要物質基礎，是一種重要的生產資料和勞動對象。目前社會生產所需：

80％左右的原材料

95％左右的能源

70％左右的農業(yè)生產資料

30％以上的飲用水來自礦產資源。2.礦產資源的作用礦床學1-緒論

礦產在很大程度上決定著社會生產力的發(fā)展水平和社會變遷。從石器時代到青銅器時代、鐵器時代，以至現(xiàn)代的原子和電子時代，人類社會生產力的每一次巨大進步，都伴隨著一次礦產資源利用水平的巨大飛躍。礦產的豐富及其開發(fā)利用程度是社會發(fā)展水平的一個標志，是衡量一個國家經濟發(fā)達和科學技術水平的重要尺度。2.礦產資源的作用礦床學1-緒論

礦產是一種基本的生產資料和勞動對象。

礦產在促進社會生產的發(fā)展過程中起著極其重要的作用。如石器時代、青銅器時代、鐵器時代，這說明礦產對人類社會發(fā)展的巨大影響。

對礦產資源的開發(fā)規(guī)模和利用程度早成為衡量一個國家的物質財富、科學技術和經濟發(fā)展水平的重要尺度。2.礦產資源的作用礦床學1-緒論(1)礦業(yè)對經濟穩(wěn)定發(fā)展具有支柱作用；

在我國目前的國民經濟和社會經濟發(fā)展中，礦業(yè)的地位和作用：(2)礦業(yè)是國民經濟發(fā)展中的先行產業(yè);(3)礦業(yè)是后發(fā)經濟效益輻射面寬的產業(yè)；在我國主要工業(yè)部門中，冶金工業(yè)、有色金屬工業(yè)、電力工業(yè)、核工業(yè)、建材工業(yè)及輕工業(yè)等部門的生產，或以礦產品為其燃料和原料，或以礦產品為其主要產品。此外，礦產資源還是交通建設布局的依據(jù)之一。我國，鐵路運輸中，煤、石油、鋼鐵、礦物性建材的運量，占總貨運量的64％。(4)“發(fā)展礦業(yè)”是實現(xiàn)現(xiàn)代化難以逾越的階段；礦床學1-緒論礦產基本上不能再生。消耗量日漸增加。

為了找出更多的礦產資源(包括新型的礦產資源)。為此形成了礦床學。二、研究礦產資源的學科

——礦床學的研究對象和任務礦床學1-緒論礦床(mineraldeposit或oredeposit)系指在地殼中由成礦地質作用形成的，其所含有用礦物資源的質和量符合當前經濟和技術條件，并能被開采和利用的地質體。礦床的概念的含義地質意義：礦床是地質作用的產物，礦床的形成應服從于地質規(guī)律；經濟技術意義：礦床的質和量應符合一定的經濟技術條件，能被開發(fā)和利用。（鉑、沸石、斑巖銅礦）礦床的環(huán)境(生態(tài)環(huán)境)屬性：礦床的存在和開發(fā)對周圍生態(tài)環(huán)境的影響程度。二、研究礦產資源的學科

——礦床學的研究對象和任務礦床學1-緒論礦床學是以礦床為研究對象的地質科學，它的基本任務是研究各種礦床的地質特征、成因和分布規(guī)律，為礦產預測和找礦勘探工作提供理論基礎。

礦床學是地質學的“上層建筑”。礦床學1-緒論

礦床學以礦床為研究對象兩項基本任務是：

第一，正確認識各類礦床的地質特征、形成條件和形成過程，查明礦床的成因。

第二，查明礦床在時間上和空間上的演化特征，認識礦床在地殼中的分布規(guī)律，以便預測在何種地質環(huán)境中，可以期望找到何種礦產和礦床類型。礦床學1-緒論

為了完成上述兩項基本任務，礦床學需要研究以下具體內容：

1)研究礦石的物質成分、結構構造及其在礦體中的分布和變化，并了解礦石的形成條件，確定礦產的質量和加工工藝性質；2)測定礦體的形狀、大小、產狀及其與圍巖的關系，查明礦床的規(guī)模、產出位置和開采條件；礦床學1-緒論3)研究礦床與地層、構造、巖石及巖漿活動、沉積作用、變質作用、生物活動、氣候、地貌等因素的關系，查明它們對成礦的控制作用；4)研究礦床形成的物理、化學，生物等作用和演化過程，闡明礦床的成因；5)研究礦床所在區(qū)域的大地構造、地球化學和地球物理特征及其對礦床分布的控制作用，研究礦床形成和分布與地殼發(fā)展演化的關系，闡明礦床的時間、空間分布規(guī)律。礦床學1-緒論礦床學與其他學科的關系

礦床是由地質作用形成的產物，其成因及分布是與各種地質體和地質作用密不可分的，因而礦床學是地質學科的一個組成部分，與地層學、古生物學、地史學、構造地質學、大地構造學等學科具有密切關系。在研究礦床的成礦物質、成礦條件及成礦作用時必然涉及到物理、化學、生物化學、力學等基礎學科。在查明及研究礦體時、空分布規(guī)律時所應用的知識和技術手段又會涉及到地球化學、地球物理學等學科。礦床學研究的最終目的是為社會經濟服務，因此，還必須了解找礦勘探地質學、選礦學、冶金學等科學知識，顯現(xiàn)了礦床學與上述學科間的密切關系。礦床學在地學中的地位礦床學1-緒論三、礦床學的研究方法（一）野外（現(xiàn)場）觀察（二）室內研究（三）綜合研究礦床學1-緒論地質的物理的化學的礦床學1-緒論礦床學1-緒論四、中國礦業(yè)發(fā)展簡史中華民族的祖先和世界上許多民族一樣，從他們誕生之日起，就開始從事礦產開發(fā)利用活動。歷史學家將人類歷史劃分為舊石器時代、新石器時代、青銅器時代、鐵器時代，都是以當時人們開發(fā)利用的主要礦產種類為特征。礦床學1-緒論(一)中國古代礦業(yè)和對礦床的認識1.玉石原料和玉石的利用

舊石器時代：“巫山人”（距今約200萬年）、“元謀人”（距今約170萬年）起，到“藍田人”（距今約60萬年）、“北京人”（距今約50萬年）就開始利用石片、石塊等石料礦產制作石器工具來采集食物和抵御毒蟲猛獸的襲擊。所用巖石為：脈石英、石英巖、燧石、角頁巖等。

新石器時代：北方草原上的居民用瑪瑙、玉髓制箭頭、黃河流域民族可以燒彩陶。新石器時代在礦業(yè)開發(fā)利用方面的最大貢獻，就是開發(fā)利用黏土、陶土等非金屬礦產為原料來燒制陶器。另外，對玉石礦產、銅礦和煤礦也有利用。

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浙江余姚和姆渡遺址第四文化層中，發(fā)現(xiàn)有璜、玨、管、珠等玉制品（5000~7000年）。玉璜玉玨玉管玉珠

河南安陽殷墟五號墓（前14~11世紀）出土玉器700件。

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古玉絕大部分為軟玉或類似軟玉的玉料制成，早期為岫巖玉和南陽玉為主，晚期以和田玉為主。

岫巖玉為蛇紋石玉，因盛產于遼寧岫巖縣得名。此玉產于元古界遼河群大石橋組蛇紋石化白云石大理巖中。（含蛇紋石質或透閃石質）老玉礦床學1-緒論以透水白玉、芙蓉玉、綠玉價值較高。

南陽玉硬度6～6.5。有玻璃光澤，多數(shù)不透明，少數(shù)微透明。南陽玉又稱“獨山玉”屬糟化石（致密黝簾石），以產于產自中國河南南陽獨山而得名，為傾入片麻巖中的斜長巖經鈉黝簾石化而成。以綠、白、絳紫色為主，各色浸染交錯，“多色交輝”是其突出特點。新石器時代龍山文化，南陽黃山遺址春秋晚期，淅川下寺一號楚墓礦床學1-緒論

和田玉為軟玉，依據(jù)工藝質料分為白、青、碧，產于受閃長巖和花崗巖傾入體作用的蛇紋石化、硅化及透閃石化大理巖透鏡體中，以盛產于新疆和田、于田、墨玉、洛浦、策勒等縣而得名。礦床學1-緒論

此外還有綠松石（土爾其玉），我國古稱“碧琉璃”、“甸子”等。由隱晶質至微晶質致密塊狀綠松石組成。為含水的銅、鋁磷酸鹽礦物，產于富鋁巖石蝕變帶中。湖北竹山、鄖西等縣志留系含磷碳質板巖和碳質石英板巖中有脈狀和透鏡狀礦體產出。礦床學1-緒論2.彩陶文化、青銅文化與礦產

距今6000年左右，黃河流域在新石器時代中期，已經能燒制彩陶，稱為仰韶文化或彩陶文化。在長江、淮河下游稱青蓮文化。新石器時代晚期（4000~5000），黃河、長江流域的祖先已經能制造黑陶、石刀、石鐮等收割農具，比石斧、石鋤等墾植農具多得多，稱為龍山文化。礦床學1-緒論

在甘肅洮河、滑河上游和青海湟水流域的祖先，陶器多為細泥紅陶和粗砂灰陶，并出現(xiàn)了紅銅器，銅石并用，稱為齊家文化。目前推測，夏早期為紅銅時代（自然銅），晚期為青銅時代。礦床學1-緒論3.春秋戰(zhàn)國時代礦產的重要地位

春秋齊國官書《考工記》系統(tǒng)記載了冶煉不同用途青銅的銅、錫比例?！敖穑淬~）有六齊（Cu-Sn比），六分其金而錫居一，謂之鐘鼎之其；五分其金而錫居一，謂之斧斤之其；四分其金而錫居一，謂之戈戟之其；三分其金而錫居一，謂之大刃之其；五分其金而錫居二，謂之削矢之其；金錫半，謂之鑒燧之其（可制鏡子）。”

春秋時最重要的是開始使用鐵器，而戰(zhàn)國時期已經可以稱為鐵器時代了。

商代青銅的鑄造已經是重要的手工業(yè)，經1100年到春秋末期，已經積累了豐富的開采銅礦和冶鑄青銅的經驗。礦床學1-緒論

《山海經》中《山經》是戰(zhàn)國時期的作品，為我國最早系統(tǒng)敘述山岳、地理、礦產的古書，除描述山脈的位置、特征、范圍外，還詳細記載了多種礦物和多處金屬礦產地，可列為世界上最早的礦產地質文獻，比世界上公認的最古老地質文獻：希臘學者狄奧弗拉斯特（前371-287）所著的《石頭志》還要早。礦床學1-緒論4.古代礦產開發(fā)盛況及礦業(yè)法規(guī)秦始皇統(tǒng)一中國以后，聚民間各式兵器鑄成12銅人，重24萬斤。

漢武帝實行朝廷鑄錢，至西漢末年120年內鑄出五銖錢（實重3.5克）280億枚，平均每年用于鑄錢的銅800噸。西漢有鐵官49處，分置魯、豫、蘇、皖、湘、川、甘、陜、晉、冀、遼，京等，可見鐵礦開發(fā)之盛。據(jù)記載，秦始皇驪山墓，用水銀制成江河大海；

王莽死時，國庫中黃金達70萬斤（約179.2噸）；東漢史書記載，云南曾設鐵官兩處；銅業(yè)發(fā)展了私營作坊；中條山開始采煉黃銅礦石；云南采錫、鉛、銀、金；四川采銀、辰砂、沙金，用天然氣煮鹽。礦床學1-緒論

隋唐時期是我國古代礦業(yè)的繁榮時期。除了金屬礦產的開發(fā)利用出現(xiàn)了一個高峰外，鹽業(yè)的生產也有很大的發(fā)展。隋唐礦政的一個重要特點是全力發(fā)展銅礦并將采礦權全部收歸國有。

《新唐書·食貨志》和《新唐書·地理志》曾概括記載了當時全國主要金屬礦產的礦山分布、產量。銅冶96處、銀冶58處、鐵山5處、鉛山4處、錫山2處。元和初年（806）產鐵207萬斤，銅26.6萬斤（唐最多年產超200萬斤），銀17萬兩。李白之《秋浦歌》：“爐火照天地，紅星亂紫煙。赧郎明月夜，歌曲動寒川。”即為夜觀安徽貴池煉銅景象而作。礦床學1-緒論《宋史·食貨志》記載，北宋初期全國金屬礦場有201處。1078年官府收入之金10710兩、銀21.5萬兩，鐵550萬斤，銅1460.5萬斤，錫232萬斤，鉛919萬斤，汞3356斤，朱砂3646斤。

煤在宋代已成為人們日常生活和手工業(yè)較為普遍使用的燃料，山西已有很多人以采煤為生。煤炭已成為國計民生的重要資源。礦床學1-緒論

元、明、清礦產的利用規(guī)模繼續(xù)擴大。明代官鐵曾創(chuàng)記錄（1370年前后，年產1800萬斤），采銀出現(xiàn)封建社會最后一個高潮（1460年課銀18.3萬兩）。

明朝宋應星在《天工開物》中記載了火法煉鋅。十八世紀三十年代被英國人傳入歐洲，該法比歐洲早400年。黃銅（Cu-Zn合金）和白銅（Cu-Ni合金）制品明清時大增，并遠銷海外，為我國礦業(yè)的又一大成就。礦床學1-緒論

非金屬礦產的利用在我國的歷史悠久，沈陽新石器時代的煤玉雕飾；漢代開始利用煤、油、氣；瓷土和高嶺土在殷代以前就被用作陶瓷原料，商代“青釉器”可稱瓷器的始祖。中國的瓷器震動世界文化技術界，今天以高嶺石為原料的瓷石尚被外國人稱為“chinastone”礦床學1-緒論5.古代對礦床的認識我國古代把五行：金木水火土稱為組成宇宙的五種基本元素。《博物志》載：“石者，金之根甲”，所以礦物被稱為“金石”

四千年前發(fā)現(xiàn)了Au、Ag、Cu、Fe、Sn、Pb；三千年前就記述了礦產的分布和形成特點。古人利用礦產是從出露地表的砂礦、堆積礦和露頭礦開始的，所以對礦床的認識也由次生到原生。礦床學1-緒論《管子·地數(shù)篇》（成書于前180年前）記載：“黃帝問于伯高，……伯高對曰：上有丹砂者，下有黃金（在Au-Hg礦中，辰砂在上，Au在下）；

上有慈石（Fe3O4）者，下有銅金（我國矽卡巖型Fe–Cu礦在古代已經開發(fā)常為Fe–Cu–Au共生）；

上有陵石（可能指含菱鋅礦、孔雀石之類的氧化帶次生礦物）者，下有Pb、Sn、赤銅（CuO）；

上有赭者（褐鐵礦），下有鐵?！钡V床學1-緒論

綜觀我國礦業(yè)發(fā)展歷史，可以看出，古代礦業(yè)活動經歷了由認識不自覺到比較自覺，又低級到高級，又簡單到復雜的發(fā)展過程。其基本特點為：

1、中國是開發(fā)利用礦產資源歷史最為悠久的少數(shù)幾個國家之一；

2、我國古代開發(fā)利用的礦產數(shù)量眾多；

3、我國古代礦業(yè)活動地理分布既相當廣泛，又很不平衡，時間分布也是如此。礦床學1-緒論（二）中國近代礦業(yè)

總體上是一段屈辱的歷史。但也有地質工作者和民族事業(yè)家開始了現(xiàn)代礦業(yè)的探索。

近代鐵礦開發(fā)利用的礦山有40多處。有些礦山生產規(guī)模較大。并開始使用新的機器設備進行采掘、選礦和運輸。在有色金屬方面，1908年和1918年在江西南部先后發(fā)現(xiàn)了西華山鎢礦和大吉山鎢礦。由于軍需和國際市場對鎢的需求迫切，這兩個鎢礦很快投入開發(fā)，因此鎢精礦產量大增。礦床學1-緒論

古代早以開采的云南個舊錫礦，自采鉛始，繼之開采錫礦，近代開始較大規(guī)模的開采。在貴金屬方面，除煉鉛鋅礦提取銀外，一些地區(qū)也開采金礦。

石油、天然氣開發(fā)利用進展緩慢建國前使用的石油鉆機僅15臺，油氣鉆井工作自1907年至建國前共鉆井169口。整個油氣勘察開發(fā)工作基礎薄弱，規(guī)模很小。礦床學1-緒論

非金屬礦開發(fā)利用自古至今一直延綿不斷。從以北京故宮建筑群、南京中山陵等一系列古代和現(xiàn)代建筑群利用大量的花崗石、大理石、琉璃瓦、青磚等材料來看，建材非金屬礦的開發(fā)利用規(guī)模是很大的。

綜觀中國近代礦業(yè)，有以下兩個特點：

一是具有典型的半殖民地性質；二是民族礦業(yè)在艱難環(huán)境中掙扎前進，基礎薄弱，發(fā)展緩慢，生產規(guī)模不大。

礦床學1-緒論（三）新中國礦產資源勘查開發(fā)概況

中華人民共和國成立以來，礦產資源勘查開發(fā)取得了舉世矚目的巨大成就。已找到168種礦產。世界上已知的有用礦產在我國均有發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)的礦產地有20多萬處，其中2萬多處進行了不同程度的勘查工作，探明儲量的礦產從1949年的2種增加到1996年的153種，其中能源礦產8種，金屬礦產54種，非金屬礦產88種，其他水氣礦產（地下水、礦泉水、二氧化碳氣）3種。

礦床學1-緒論

據(jù)地質礦產部門分析計算，至1996年底止，中國全部礦產累計探明儲量潛在價值總值達985148億元，成為世界第三資源大國。人均45種主要礦產探明儲量潛在價值81891元。國有礦山8991座；礦石總產量420000萬噸；原煤產量137500萬噸；原油產量達15852萬噸；天然氣201.20億立方米；鐵礦石達25228萬噸；黃金121噸；食鹽2792萬噸。礦床學1-緒論

以礦產資源為原料加工的礦產品也大幅度增長。1996年中國鋼產量達10003萬噸；10種有色金屬達523.10萬噸；化肥2718.7萬噸；硫酸1853萬噸；水泥49212萬噸。礦床學1-緒論

回顧新中國成立以來礦產資源勘查開發(fā)工作的發(fā)展歷程，可概分為3個大的發(fā)展階段：

1、蓬勃發(fā)展階段

1952~1957年，國家實施第一個五年計劃。在這期間，礦產勘查開發(fā)工作圍繞以鐵礦、煤礦為重點進行。在新油田的開拓、油礦地質找礦、石油地質勘查、金屬礦產和非金屬礦產勘查方面都取得了重大進展。礦床學1-緒論

2、曲折發(fā)展階段

指1958~1978年的20年間。這個時期礦產勘查開發(fā)方面最突出的成就是大慶油田等一系列大油田的發(fā)現(xiàn)與勘查開發(fā)的成功。煤田、鈾礦、地熱、鐵礦、有色金屬等的勘查開發(fā)也取得了一些進展。礦床學1-緒論

3、快速發(fā)展階段

黨的十一屆三中全會以來：（1）非金屬礦產地質勘查獲豐碩成果；（2）石油、天然氣在保持東部開發(fā)區(qū)穩(wěn)產的同時，西部地區(qū)和海域地質勘查方面又取得了一系列重大進展；（3）黃金地質勘查大豐收；（4）銅礦勘查亦產生了新的突破；（5）煤田地質勘查在陜、蒙、晉、交界地區(qū)發(fā)現(xiàn)并成功勘探了具有幾千億噸儲量規(guī)模的神府、東勝煤田等一批煤田。礦床學1-緒論4、當前我國礦產資源總形勢

（1）成礦地質條件多樣，礦產資源比較齊全，但人均占有量低；

我國礦產潛在資源總值居世界第3位，僅次于原蘇聯(lián)和美國，但若以國土面積平均則居世界第6位，人均資源產值低于世界人均產值的1／3，居世界第53位。礦床學1-緒論（2）有的礦產資源十分豐富，但有的卻嚴重不足

據(jù)不完全統(tǒng)計：我國探明儲量居世界第一位的礦產資源有W、Sn、Mo、Bi、Zn、Sb、V、Ti、Nb、ΣREE、Li、S、螢石、B、石墨、菱鎂礦等。

居世界第二位的有煤、Pb、Ag。

居世界第三位的有Fe、Mn、Cu、Hg、滑石、石棉等。

居世界第四位的有磷P。

居世界前列的還有C、Al、As、石鹽NaCl、明礬石、硅石、石灰石、高嶺土、粘土、玉石、大理石、花崗石等。

礦床學1-緒論（3）一部分重要礦種富礦少、貧礦多（4）伴生礦多，單一礦種少，綜合利用程度低，浪費嚴重。

（5）礦產分布極不均衡；（6）中小型礦床為主，缺少大型超大型礦床。礦床學1-緒論五、礦產資源的顯著特點2.礦產資源分布的空間不均衡性；

與國界無關，礦