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文檔簡(jiǎn)介
礦山地質(zhì)部分
一、地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)
宇宙(是空間和時(shí)間的統(tǒng)一體)一河外星系(>10億多個(gè))一銀河系
—太陽(yáng)系(九大行星)一地球一巖石一礦物一化學(xué)成份一元素。從無(wú)限
一微觀(guān)組成了物質(zhì)鏈。
(一)有關(guān)地球知識(shí)
地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為三層:地殼、地幔和地核。在地球引力的
作用下,大量氣體聚集在地球周?chē)?,形成包層,這就是地球大氣層。
地球就像一只陀螺,沿著自轉(zhuǎn)軸自西向東不停地旋轉(zhuǎn)著。她的自轉(zhuǎn)
周期為23小時(shí)56分4秒,約等于24小時(shí)。同時(shí),地球還圍繞太陽(yáng)公
轉(zhuǎn),她的公轉(zhuǎn)軌道是橢圓形,軌道的半長(zhǎng)徑達(dá)到149,597,870公里。公
轉(zhuǎn)一周要365.25天,為一年。
地球是距太陽(yáng)的第三顆行星,離太陽(yáng)的距離大約是150000000公里。
地球用365.256天繞行太陽(yáng)一周,并用23.9345小時(shí)自轉(zhuǎn)一圈。它的直徑
是12756公里,只比金星大了一百多公里。我們地球的大氣里78%是氮
氣,21%是氧氣,余下的1%是其他成份。地球表面的平均溫度是15攝
氏度,平均氣壓1.013帕。、
地球形成自46億年前,大約在16億年前地球每晝夜只有9個(gè)小
時(shí),比現(xiàn)在自轉(zhuǎn)快的多,每年約有800多天;到了6億年前,每晝夜延
長(zhǎng)到了20個(gè)小時(shí),年縮短到440天,地球正在逐漸放慢自轉(zhuǎn)速度,原因
可能主要是月球的潮汐引力作用。一般認(rèn)為,地球的形成起源于太陽(yáng)星
云分化物。46億年來(lái),地球從一個(gè)均質(zhì)的球體演變成現(xiàn)在的"圈層”結(jié)構(gòu)。
地殼平均厚度17千米,地幔厚度約3473千米,占地球體積的83.4%,
地幔溫度為1000-3000攝氏度,地核厚度約3473千米,占地球體積的
16.3%,物質(zhì)處于液體狀態(tài),內(nèi)核溫度高達(dá)6000攝氏度以上,與太陽(yáng)表
面溫度差不多!
(二)、地殼及地質(zhì)作用
1、地殼
地殼是地球的最外層,是由各類(lèi)巖石組成的固體硬殼。地殼的厚度
各處不一,平均17公里,分為上地殼和下地殼。
地殼不是一個(gè)連續(xù)的整體。按板塊學(xué)說(shuō),地殼是由幾個(gè)大陸板塊和
大洋板塊拼合而成的,每個(gè)大板塊又是由幾個(gè)小板塊或塊體組成的。板
塊之間是一些大斷裂等的構(gòu)造活動(dòng)帶。
組成地殼的化學(xué)成分主要是:氧(O)、硅(Si)、鋁(A1)、鐵(Fe)、
鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)、碳(C)、氫(H)、磷(P)、硫
(S)等;它們占地殼總重量98%以上。
2、地質(zhì)作用
所有引起礦物、巖石的產(chǎn)生和破壞從而使地殼面貌發(fā)生變化的自然
作用,統(tǒng)稱(chēng)為地質(zhì)作用。表現(xiàn)激烈的如:地震、火山噴發(fā)等。進(jìn)行緩慢
的如:巖石的變質(zhì)作用、珠峰的升高等。
地質(zhì)作用可分為內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用兩大類(lèi)。
(1)內(nèi)力地質(zhì)作用
所謂的內(nèi)力地質(zhì)作用是指作用的能量來(lái)自于一球自身,是由于地球
轉(zhuǎn)動(dòng)、重力、內(nèi)部的巨大熱能所引起的地質(zhì)作用。
內(nèi)力作用的主要形式是:①地殼運(yùn)動(dòng);②巖漿作用;③變質(zhì)作用。
(2)外力地質(zhì)作用
由地球以外的能量和力對(duì)地殼表層巖石的改造過(guò)程叫做外力地質(zhì)作
用。
外力作用包括:①風(fēng)化、剝蝕作用;②搬運(yùn)、沉積作用。
(三)、礦物與巖石
1、礦物
礦物是由地殼中化學(xué)元素通過(guò)地質(zhì)作用形成的一種具有一定化學(xué)成
分和物理特性的單質(zhì)或化合物。自然界中礦物存在的狀態(tài)有3種:固態(tài)
(如石英、正長(zhǎng)石、云母);液態(tài)(如水、自然汞);氣態(tài)(如二氧化碳、
硫化氫)等。
礦物分類(lèi)
自然元素礦物:金、銅、石墨、金剛石等;
硫化物及其類(lèi)似化合物:方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等;
鹵素化合物:螢石、鈉鹽等;
氧化物及氫氧化物:石英、赤鐵礦、磁鐵礦等;
含氧鹽:正長(zhǎng)石、方解石、石膏、白鴿礦、磷灰石等。
鑒定礦物方法:顏色、條痕、光澤、硬度、解理、斷口、比重等。
2、巖石
巖石是地球在形成發(fā)展過(guò)程中由于各種作用而形成的堅(jiān)硬產(chǎn)物,由
一種或幾種礦物所組成的集合體。
巖石是組成地殼的主要物質(zhì)成分,它是地殼發(fā)展一定階段的由不同
地質(zhì)作用形成的產(chǎn)物。按其成因,可分為三大類(lèi):(1)巖漿巖;(2)沉
積巖;(3)變質(zhì)巖。
巖石的特性:
(1)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)
巖石是在各種地質(zhì)作用下,由一種或多種礦物有規(guī)律地組合成的礦
物集合體。巖石的物理力學(xué).性質(zhì)表現(xiàn)在其變形特性、強(qiáng)度特征、破壞
形式三方面。
(2)巖石的強(qiáng)度特征
巖石在外載荷的作用下,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限時(shí)便發(fā)生破壞,這個(gè)
極限就是巖石的強(qiáng)度極限。詳細(xì)指標(biāo)有:?jiǎn)蜗蚩箟簭?qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗
剪強(qiáng)度、三向抗壓強(qiáng)度。
(3)巖石的破壞形式
巖石的破壞形式分為脆性破壞和塑性破壞兩種。
按其成因三大巖石類(lèi)型的特點(diǎn):
(1)巖漿巖:由巖漿冷凝形成的巖石。又叫火成巖。常見(jiàn)有花崗巖、
閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖等;火成巖占地殼總重量的95%。
主要由三部分組成:①熾熱高溫的硅酸鹽熔漿;②是大量的水、二
氧化碳等;③是形成金屬礦產(chǎn)的組分。
化學(xué)成分主要有九種:O、Si、ALFe、Ca、Na、K、Mg、Ti,這九
種元素的氧化物含量占巖漿巖總量的99%以上,其中SiO2占57.14%0
巖漿巖的礦物成分按礦物在巖漿巖分類(lèi)命名中的作用分三大類(lèi):①
主要礦物;②次要礦物;③副礦物。
主要礦物有石英、長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、輝石、橄欖石等。
次要礦物是巖石中數(shù)量比主要礦物少的礦物。
副礦物是指處于附屬地位的礦物,一般在巖石中不超過(guò)1%。常見(jiàn)的
副礦物有磷灰石、楣石等。
巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形態(tài)以
及組合方式。
巖漿巖的構(gòu)造是指巖石中不同的礦物集合體之間的排列方式和充填
方式。常見(jiàn)的巖漿巖的構(gòu)造有:①斑雜構(gòu)造;②球狀構(gòu)造;③流動(dòng)構(gòu)造;
④塊狀構(gòu)造。
巖漿巖按化學(xué)成分分為六大類(lèi):①超基性巖;②基性巖;③中性巖;
④酸性巖;⑤正長(zhǎng)巖;⑥堿性巖。
(2)沉積巖:是在地表或地表以下不太深的地方形成的一種地質(zhì)體,
它是在常溫常壓下由風(fēng)化作用、生物作用和某種火山作用形成的物質(zhì),經(jīng)
過(guò)搬運(yùn)、沉積和成巖作用而形成的巖石。常見(jiàn)巖石有砂巖、頁(yè)巖、泥巖、
石灰?guī)r、礫巖等;
沉積巖占地殼總重量的5%,但其分布面積廣泛,約占地殼表面的
75%o
沉積巖的礦物達(dá)160種之多,但構(gòu)成巖石的主要礦物只有20余種。
而在一種巖石中,主要礦物才不過(guò)1?3種。
沉積巖的主要礦物是石英、正長(zhǎng)石、白云母、方解石、巖鹽、石膏、
高嶺石等。
沉積巖的結(jié)構(gòu)分為①碎屑結(jié)構(gòu)(礫狀結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、
泥質(zhì)結(jié)構(gòu));②結(jié)晶結(jié)構(gòu)(石灰?guī)r、白云巖一類(lèi)化學(xué)沉積巖所具有的結(jié)構(gòu))。
沉積巖的構(gòu)造是指它的組成的空間分布及其相互排列關(guān)系。包括層
理(平行層理、波狀層理、交錯(cuò)層理)、波痕、雨痕、冰雹痕以及干裂等。
沉積巖的顏色反映了沉積巖的成分和形成條件。根據(jù)成因,分為原
生色和次生色。原生色是由構(gòu)成巖石的沉積物質(zhì)和成巖礦物的顏色顯示
出來(lái)了;次生色是巖石在風(fēng)化過(guò)程中由原生色產(chǎn)生變化形成的。有機(jī)質(zhì)
含量越高巖石的顏色越深。鐵質(zhì)可使巖石顯示不同的紅色。
沉積巖分三大類(lèi)。①碎屑巖(石英、長(zhǎng)石、云母等);②粘土巖(高
嶺石、蒙脫石、水云母、海泡石等);③化學(xué)巖及生物化學(xué)巖(方解石
CaCO3、白云巖等)。
(3)變質(zhì)巖:是指在地殼發(fā)展過(guò)程中,原來(lái)已經(jīng)形成的各種巖石,
經(jīng)過(guò)高溫高壓以及外來(lái)化學(xué)成分的滲入等作用,在固體狀態(tài)下巖石的礦
物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化所形成的新的巖石。
變質(zhì)巖的礦物成分極為復(fù)雜多樣。一部分是與巖漿巖和沉積巖共生
的礦物。如石英、長(zhǎng)石、云母、磁鐵礦等;另一部分是變質(zhì)巖特有的礦
物。陽(yáng)起石、紅柱石、蘭晶石、蛇紋石、滑石、硬玉、軟玉等。
變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)主要類(lèi)型有::①變余結(jié)構(gòu);②變晶結(jié)構(gòu);③交代結(jié)構(gòu);
④碎裂結(jié)構(gòu)。
變質(zhì)巖的構(gòu)造特點(diǎn)顯示在變質(zhì)過(guò)程中的高溫、高壓的環(huán)境。它們是
區(qū)別變質(zhì)巖與其它巖石的重要標(biāo)志。變質(zhì)巖的構(gòu)造分三大類(lèi):①變余構(gòu)
造;②變成構(gòu)造;③混合巖構(gòu)造。
變質(zhì)巖按其成因可分為三大類(lèi)型:①區(qū)域變質(zhì)巖(包括混合巖);②
接觸變質(zhì)巖;③動(dòng)力變質(zhì)巖。
常見(jiàn)的有板巖(低級(jí)的變質(zhì)巖)、千枚巖(比較多見(jiàn)的區(qū)域變質(zhì)巖)、
片巖(分布極廣的區(qū)域變質(zhì)巖)、片麻巖、大理巖、石英巖、角巖、矽卡
巖等
(四)、地層及地質(zhì)構(gòu)造
1、地層年代及地層單位
地殼上不同年代的巖石在形成過(guò)程中的時(shí)間和順序可稱(chēng)之為地質(zhì)年
代。
國(guó)際性地質(zhì)年代表中最大的時(shí)間單位是宙,即分有隱生宙和顯生宙。
宙以下為亞宙(或代),代下為紀(jì),紀(jì)下為世。對(duì)應(yīng)代、紀(jì)、世時(shí)間內(nèi)形
成的地層單位為界、系、統(tǒng)。
2、地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是指地殼范圍內(nèi),由地球內(nèi)力作用所形成隆起、凹陷、
錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象。
地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形式:
(1)水平運(yùn)動(dòng):由于水平方向壓力作用造成擠壓、拉開(kāi)、錯(cuò)動(dòng)、旋
轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。
(2)垂直運(yùn)動(dòng):多是由于巖漿上侵造成的地殼隆起、坳陷,使陸地
變成大海,使大海變成良田——蒼桑之變。
構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物:
(1)褶皺:背斜、向斜;
(2)斷層:正斷層、逆斷層、平移斷層。
沉積巖層(包括煤層)在形成時(shí),一般都是水平或近水平的,在一定范
圍內(nèi)是連續(xù)完整的。但后來(lái)由于受到地殼運(yùn)動(dòng)的影響,使巖層的形態(tài)和
產(chǎn)狀發(fā)生了變化。這種由地殼運(yùn)動(dòng)所引起的巖層變形和變位的結(jié)果叫構(gòu)
造變動(dòng)。構(gòu)造變動(dòng)按其表現(xiàn)形式,主要可分為褶皺和斷裂兩類(lèi)。這種由
地殼運(yùn)動(dòng)而造成巖層空間形態(tài)的變化,稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造。
3、巖層產(chǎn)狀
沉積巖及部分變質(zhì)巖通常都具有層狀構(gòu)造。原來(lái)呈水平的巖層,由
于地殼運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生傾斜,所以巖層有水平巖層和傾斜巖層。
為了說(shuō)明傾斜巖層的空間形態(tài),常用巖層產(chǎn)狀三大要素來(lái)表示,即
(1)巖層的走向和走向線(xiàn);(2)傾向及傾向線(xiàn);(3)巖層傾角。
產(chǎn)狀的測(cè)量通常使用地質(zhì)羅盤(pán)儀。
4、褶皺構(gòu)造
地殼自形成以來(lái)一直處于不停的運(yùn)動(dòng),其結(jié)果是不斷地改變著自身
的結(jié)構(gòu),促使巖層和巖體發(fā)生空間位移和變形。原業(yè)水平的巖層可能
發(fā)生傾斜和彎曲,形成褶皺。
層狀巖石受力變形產(chǎn)生波狀彎曲而巖層的連續(xù)完整性沒(méi)有遭到破壞
的這種構(gòu)造形態(tài)稱(chēng)為褶皺構(gòu)造。
褶皺構(gòu)造的基本單位褶曲。褶曲就是巖層的一個(gè)彎曲。
①褶曲的基本形態(tài):一般把褶曲的基本形態(tài)分成背斜和向斜兩種。
②褶曲的要素:褶曲要素包括核部、翼部、軸面、軸線(xiàn)、樞紐。
③褶曲的分類(lèi):根據(jù)褶曲軸面的產(chǎn)狀,分為直立褶曲、傾斜褶曲和
倒轉(zhuǎn)褶曲、平臥褶曲。
5、斷裂構(gòu)造
巖石受力產(chǎn)生變形,當(dāng)其連續(xù)和完整性被破壞時(shí)便形成斷裂構(gòu)造。
巖層在外力或內(nèi)力作用下,產(chǎn)生了機(jī)械破壞,使巖體喪失連續(xù)性和
完整性,不論發(fā)生位移與否,都稱(chēng)巖層產(chǎn)生了斷裂。斷裂后,兩側(cè)巖層
若沒(méi)有發(fā)生顯著位移,稱(chēng)為裂隙或節(jié)理;發(fā)生了顯著的位移則稱(chēng)斷層。
(1)裂隙(節(jié)理)
裂隙按成因可分為:原生裂隙、風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙。
根據(jù)裂隙的產(chǎn)狀和巖層的產(chǎn)狀關(guān)系,可分為:走向裂隙、傾向裂隙和
斜交裂隙。
(2)斷層
巖層沿?cái)嗔衙姘l(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造,稱(chēng)為斷層。
①斷層要素:為了描述斷層的性質(zhì)、位置和空間形態(tài),我們給斷層的
各個(gè)部位以一定的名稱(chēng),(斷層面、斷層線(xiàn)、斷盤(pán))這些斷層的基本組成
部分叫斷層要素。
②斷距:斷距是指相對(duì)移開(kāi)的距離。斷盤(pán)在空間上可能向任一方向相
對(duì)移動(dòng),所以應(yīng)以“三度空間”不同量來(lái)表示斷距。
③斷層的分類(lèi):根據(jù)斷層上下盤(pán)相對(duì)移動(dòng)的方向,可分為:正斷層、
逆斷層和平推斷層。根據(jù)斷層面的傾角,又把逆斷層分為:沖斷層(斷層
面傾角大于45°)、逆掩斷層(斷層面傾角為45°?25°之間)和輾掩斷
層(斷層面傾角在25。以下)、根據(jù)斷層走向與巖層走向關(guān)系,把斷層又
分為:走向斷層、斜交斷層。斷裂構(gòu)造發(fā)育的地區(qū),經(jīng)常是許多斷層以
某種組合形式出現(xiàn),其中有:地塹和地壘、迭瓦狀構(gòu)造、階梯狀構(gòu)造。
④野外對(duì)斷層的認(rèn)識(shí):綜合觀(guān)察下面幾點(diǎn)。A構(gòu)造上的不連續(xù);b碎
裂層;c擦痕和鏡面;d牽引現(xiàn)象。
(六)、礦床及其成因
1、礦床、礦體、礦石的基本知識(shí)
礦石:礦石是礦物的集合體,其中包括有用礦物(礦石礦物)和無(wú)
用礦物(脈石礦物)兩部分。
礦體:有一定形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模(長(zhǎng)度、寬度、深度)并能被礦
山開(kāi)采利用的對(duì)象,是礦床的組成部分。礦體周?chē)鸁o(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的巖石叫
作圍巖。圍巖有侵入體周?chē)膸r石和礦體周?chē)膸r石二種。
礦床:礦床在空間上包括礦體和圍巖兩部分。是在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條
件下,在質(zhì)和量方面達(dá)到被開(kāi)采利用的地質(zhì)體。往往由多條礦體所構(gòu)成。
2、礦體的形態(tài)
礦體的形狀和產(chǎn)狀主要受下列因素控制和決定:礦床成因、構(gòu)造條
件、圍巖性質(zhì)。
(1)礦體形狀:①瘤狀和囊狀;②板狀;③柱狀。
(2)礦體的產(chǎn)狀:產(chǎn)狀三要素包括:一是走向(與界面(地層層面、
斷層層面)上的水平線(xiàn)方向);二是傾向(垂直界面(地層層面、斷層層
面)水平線(xiàn)的方向);三是傾角(界面與水平面交角)。
沉積和沉積變質(zhì)礦床一般都具有層狀或似層狀的特點(diǎn),礦體多半平
行于圍巖的層理或片理。有的礦體在巖漿巖體內(nèi)部,有的產(chǎn)在圍巖與巖
漿巖的接觸帶中。
礦體埋藏的三種情況。①礦體完全露在地表;②礦體一部分出露在
地表,一部分在地下;③礦體全部隱伏在地下或深或淺的地方。
3、礦床成因類(lèi)型
把地殼中的有用成分集中而形成礦床的地質(zhì)作用叫做成礦作用。
成礦作用分三大類(lèi):內(nèi)生成礦作用;外生成礦作用和變質(zhì)成礦作用。
礦床類(lèi)型按成礦作用劃分。
(1)、內(nèi)生礦床
①巖漿礦床:地殼深處的各種巖漿,經(jīng)分異和結(jié)晶作用,使分散在
巖漿的成礦物質(zhì)聚集而形成的礦床,稱(chēng)為巖漿礦床。
巖漿礦床形成的時(shí)間,主要在巖漿階段。礦床的物質(zhì)來(lái)源,主要是
含礦的巖漿。在巖漿礦床中,與來(lái)自上地幔的基性一超基性巖漿有成因
聯(lián)系的礦床,最為重要/與堿性巖漿有成因聯(lián)系的稀土式礦床,也具有重
要價(jià)值。
巖漿礦床有以下特點(diǎn):
a成礦作用往往和成巖作用同時(shí)進(jìn)行,即巖漿礦床的形成過(guò)程和母
巖體的冷凝結(jié)晶過(guò)程,在時(shí)間上大體相同。少數(shù)巖漿礦床的成礦作用,
雖可延續(xù)到較晚的時(shí)間,但大體上不超出總的巖漿活動(dòng)時(shí)期;
b礦體一般產(chǎn)在巖漿巖母體內(nèi),且有時(shí)巖體本身就是礦體,有時(shí)礦體
是巖體內(nèi)成礦物質(zhì)特別富集的那一部分。少數(shù)情況下,礦體可離開(kāi)母巖,
進(jìn)入鄰近的圍巖中;
c礦體與母巖成漸變過(guò)渡或迅速過(guò)渡關(guān)系。浸染狀礦體與母巖一般成
漸變過(guò)渡關(guān)系;貫入式礦體則常與母巖間具有清新、明顯的界線(xiàn),成迅
速過(guò)渡關(guān)系;
d礦石的礦物成分與母巖造巖礦物成分基本相同,在礦石中僅有用
組分相對(duì)富集;
e由于成礦作用是在巖漿熔融體冷凝過(guò)程中的不同階段發(fā)生的,因
此,多數(shù)巖漿礦床的成太溫度均為較高,一般在1500-1700度之間。但某
些硫化物巖漿礦床的形成溫度可低達(dá)650度,甚至300度。礦床形成的
深度多在地下幾公里至幾十公里;
f巖漿礦床在成因上與超基性巖、基性巖和部分堿性巖有聯(lián)系,它們
的物質(zhì)組分主要來(lái)源于上地幔。
②氣化熱液礦床:含礦氣水溶液形成的礦床。由于氣水溶液形成于
巖漿期(階段)之后,因而又稱(chēng)巖漿期后礦床。
地質(zhì)作用會(huì)產(chǎn)生氣水溶液,它的溫度在50?650℃之間。氣水溶液有
氣態(tài)的,也有液態(tài)的,都是以水為分散介質(zhì)的溶液。含有礦質(zhì)的氣水溶
液沿巖石的孔隙、裂隙流動(dòng),由于在溶液中發(fā)生了化學(xué)變化,導(dǎo)致礦質(zhì)
過(guò)飽和并大量集中沉淀,就形成了氣化熱液礦床。氣態(tài)溶液形成氣化礦
床,液態(tài)溶液形成熱液礦床。
由于地殼里溫度和壓力都比較大,氣態(tài)和液態(tài)兩種溶液之間的差別
比較小;一些礦床的形成過(guò)程中兩種溶液都起了作用。因而氣化礦床與
熱液礦床不易區(qū)分,常統(tǒng)稱(chēng)為氣化熱液礦床。
氣化熱液礦床種類(lèi)很多,經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大,是銅、鉛、鋅、金、銀、
汞、錨、鴇、錫、秘、鑰、鋸、鋁、鐵、鉆、稀土金屬、分散元素(鎘、
錢(qián)、錮、錯(cuò)、銖、硒、碗、銘)、重晶石、螢石、菱鎂礦和硫鐵礦等礦產(chǎn)
的重要來(lái)源。
氣化熱液礦床礦床特點(diǎn):氣化熱液礦床有如下一些特點(diǎn):a礦床與
構(gòu)造關(guān)系密切,礦體常常沿裂隙、斷層、破碎帶或?qū)用嫔桑籦一般是后
生礦床,礦體形成晚于圍巖;c礦石以充填和交代的方式沉淀;d礦體形
態(tài)多成脈狀和網(wǎng)脈狀,礦石多見(jiàn)梳狀、帶狀、皮殼狀、角礫狀、晶簇狀、
浸染狀、塊狀構(gòu)造;e礦脈四周的巖石明顯遭受熱液作用,圍巖發(fā)生了礦
物的和化學(xué)的變化,出現(xiàn)了很多新礦物f礦脈有分帶現(xiàn)象,礦脈中的礦物
分帶排列;g礦石中的礦石礦物和脈石礦物,大多有氣液包裹體。
氣化熱液礦床分為5大類(lèi):
a噴氣礦床:由火山活動(dòng)噴出的氣體形成。礦床形成溫度在100?
600℃之間。礦石礦物大多通過(guò)升華作用在火山巖的裂隙中或火山口的四
壁上形成。這類(lèi)礦床目前為數(shù)不多,價(jià)值還不大,自然硫礦床可作代表。
b接觸交代礦床:由巖漿噴射物在火成巖體四周接觸帶中形成的礦
床。經(jīng)常出現(xiàn)在長(zhǎng)英質(zhì)巖漿與碳酸鹽巖石的接觸帶中。由于這類(lèi)礦床有
典型的蝕變圍巖夕卡巖,所以又把這類(lèi)礦床叫做夕卡巖礦床。礦床形成
過(guò)程長(zhǎng),階段多,通常可以根據(jù)特征礦物劃分為石榴子石-透輝石、金屬氧
化物和金屬硫化物3個(gè)階段。形成深度500~2000米,形成溫度200?800
℃o礦體形態(tài)不規(guī)則,變化大。礦石礦物有磁鐵礦、鏡鐵礦、白鴇礦、錫
石、輝鋁礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和自然金等。
脈石礦物有石榴子石、輝石、符山石、透閃石、綠簾石、蛇紋石等。主
要礦產(chǎn)有鐵、銅、鴇、鉛、鋅、鋁、錫等,經(jīng)濟(jì)價(jià)值大。中國(guó)接觸交代
礦床很多,如湖北大冶鐵礦、安徽銅官山銅礦、湖南柿竹園鴇礦、湖南
水口山鉛鋅礦、遼寧楊家杖子鋁礦和云南個(gè)舊錫礦(見(jiàn)彩圖)等。
C高溫?zé)嵋旱V床:形成深度一般大于3千米。成礦溫度300?500℃。
礦床通常與花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān),產(chǎn)在酸性侵入體內(nèi)或其附近。交
代和裂隙充填兩類(lèi)礦體均有,礦體的深部持續(xù)性較好。礦石礦物有磁鐵
礦、鏡鐵礦、磁黃鐵礦、錫石、碑黃鐵礦、輝鋁礦、斑銅礦、黃銅礦、
含銀少的自然金、黑鴇礦、白鴇礦、黃鐵礦、方鉛礦、富鐵的閃鋅礦等。
脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、云母、螢石和石榴子石等。圍巖蝕變多見(jiàn)云英
巖化、鈉長(zhǎng)石化、電氣石化等。礦石粒度粗,常呈條帶狀。主要礦產(chǎn)有
鴇、金、錫、鋁、銅、鉛、鋅、碑等。中國(guó)高溫?zé)嵋旱V床很多,如贛南
的石英-黑鋁礦脈、石英-錫石礦脈分布廣、產(chǎn)地多、品位高,鋁、錫儲(chǔ)量
占世界第一。
d中溫?zé)嵋旱V床:礦床形成溫度200?300℃,深度1?4千米。礦床
多與長(zhǎng)英質(zhì)侵入巖體有關(guān)。礦床有的產(chǎn)在火成巖體內(nèi)部,然而大多數(shù)情
況下是產(chǎn)在巖體頂部的沉積巖和變質(zhì)巖中。礦石礦物有自然金、黃銅礦、
斑銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、硫硅銅礦、輝銅礦、車(chē)輪礦、輝銀
礦、瀝青鈾礦、紅碑銀礦、輝碑鉆礦、黝銅礦和硫鹽等。脈石礦物常見(jiàn)
鈉長(zhǎng)石、石英、絹云母、綠泥石、碳酸鹽類(lèi)、綠簾石和蒙脫石等。常見(jiàn)
圍巖蝕變是硅化、綠泥石化、碳酸鹽化或絹云母化。礦產(chǎn)有金、銀、銅、
碑、鉛、鋅、銀、鉆、鴇、鋁、鈾、石棉、滑石、螢石、菱鎂礦和水晶
等。中溫?zé)嵋旱V床實(shí)用價(jià)值很大。由此類(lèi)礦床可以獲得大量的鉛、鋅、
銅、銅、錫、金、銀、石棉、滑石、菱鎂礦和水晶。中國(guó)中溫?zé)嵋旱V床
很多,如小秦嶺金礦、江西德興銅礦、云南金頂鉛鋅礦(見(jiàn)彩圖)、四川
石棉縣的石棉礦等。
e低溫?zé)嵋旱V床:形成溫度50?200℃,深度從近地表到1500米,礦
床大多產(chǎn)在沉積巖或火山巖中。礦石礦物有自然金、自然銀、自然銅、
自然銹、黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、辰砂、脆硫睇鉛
礦、輝錦礦、雄黃、雌黃、紅銀礦、輝銀礦、硒化物和硅化物等。脈石
礦物有燧石、玉髓、石英、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽、螢石、重晶石、
冰長(zhǎng)石、明磯石、地開(kāi)石、菱鎰礦、沸石等。圍巖蝕變不明顯,可以發(fā)
現(xiàn)硅化、高嶺石化、黃鐵礦化、白云石化、明磯石化和綠泥石化。在礦
石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方面,皮殼構(gòu)造、條帶構(gòu)造、晶洞都比較常見(jiàn)。重要的礦
產(chǎn)有鉛、鋅、金、汞、睇、銅、硒、冰洲石、明磯石、重晶石等。低溫
熱液礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也很大,是金和銀的重要來(lái)源,提供汞、睇、冰洲石和
明磯石的全部以及相當(dāng)多的銅、鉛、鋅、螢石和重晶石。貴州萬(wàn)山汞礦、
湖南錫礦山錨礦很有名。
③矽卡巖礦床:從巖漿中分泌出來(lái)的氣體和熱水溶液與易起化學(xué)反
應(yīng)的圍巖發(fā)生接觸交代而形成的礦床,故又稱(chēng)接觸交代礦床。
特征:
a礦床主要產(chǎn)生于酸性侵入體(花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等)與石灰?guī)r或
白云巖的接觸地帶(該地帶通常形成矽卡巖)。這是因?yàn)榻淮饔门c圍巖
的化學(xué)活潑性有關(guān),而石灰?guī)r、白云巖等比砂巖、頁(yè)巖的性質(zhì)活潑得多;
b當(dāng)含礦揮發(fā)氣體和熱水溶液在高溫條件下與石灰?guī)r接觸時(shí),發(fā)生化
學(xué)反應(yīng),形成有用的礦床;
C圍巖產(chǎn)生顯著的矽卡巖化現(xiàn)象,所以矽卡巖是尋找這類(lèi)礦床的重要
木小志。
與此相關(guān)的礦產(chǎn)多為金屬礦產(chǎn),如鐵、銅、錫、鋅、鴇、鋁、被等。
此外還有水晶、硼礦。
我國(guó)著名的大冶鐵礦、個(gè)舊銅錫礦即屬此類(lèi)礦床。
矽卡巖礦床的分類(lèi):
按形成矽卡巖的原巖成分可分為兩類(lèi):
a鈣矽卡巖型
系交代石灰?guī)r而形成,它是矽卡巖礦床中分布最廣的一種類(lèi)型。有
關(guān)的礦床如鐵、銅、鉛、鋅、鋁、錫、鋁等金屬礦床。
b鎂矽卡巖型
系交代白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r而形成,分布不廣。有關(guān)的礦床除鐵、
銅金屬礦床外,主要為非金屬礦床,如硼、金云母、石棉等。
(2)外生礦床
④風(fēng)化礦床:地殼表層巖石或礦石經(jīng)風(fēng)化作用而形成的礦床。風(fēng)化
作用大多發(fā)生在潛水面附近或其上,因此,風(fēng)化礦床的深度一般距地面
不超過(guò)數(shù)十米,特殊情況下達(dá)100?200米,個(gè)別可達(dá)1500?2000米。風(fēng)
化礦床規(guī)模以中小型為主,個(gè)別大型或超大型礦床面積達(dá)數(shù)千平方公里,
儲(chǔ)量幾億噸甚至超過(guò)100億噸。礦石疏松,便于開(kāi)采加工。風(fēng)化礦床中
最多的是鐵礦和鋁土礦,其次是銀、鎰、鈾、銅、稀土元素、粘土、磷
灰石、菱鎰礦。其中銀礦床和鋁土礦床在世界銀和鋁的生產(chǎn)中占有重要
地位,其他礦種也對(duì)產(chǎn)地經(jīng)濟(jì)有重要影響。
影響風(fēng)化成礦作用的因素要有以下幾方面。a原巖成分:風(fēng)化的原
巖是成礦物質(zhì)來(lái)源?;院统詭r中鐵、鎮(zhèn)的含量既高,又易于風(fēng)化,有
利于形成鐵、鎮(zhèn)的風(fēng)化礦床。又如長(zhǎng)石質(zhì)巖石風(fēng)化后可形成各種粘土或
鋁土礦床。b氣候條件:它對(duì)風(fēng)化成礦作用有決定性影響。高溫有利于原
巖的分解和其中堿和堿土金屬的帶出,氣候潮濕雨量充沛也有利于風(fēng)化
作用,因此在熱帶亞熱帶地區(qū)最有利于風(fēng)化礦床的形成。c地形因素:山
區(qū)地形高差大,風(fēng)化產(chǎn)物不易保留;強(qiáng)烈夷平地形,也不利于風(fēng)化成礦
作用持續(xù)進(jìn)行;介于二者之間的中低山脈和丘陵地帶最有利于風(fēng)化礦床
的發(fā)育。d潛水面:在潛水面以上,強(qiáng)烈的化學(xué)中和淋濾作用使殘留物質(zhì)
富集成礦,而其下則可能產(chǎn)生淋濾物質(zhì)的富集。因此潛水面的深度適中,
巖石的分解和淋失相適應(yīng),有利于風(fēng)化礦床的形成。e地質(zhì)構(gòu)造:規(guī)模大
的裂隙帶和破碎帶,決定了風(fēng)化礦床的位置和延伸方向,同時(shí)也控制了
風(fēng)化礦床的深度。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還影響風(fēng)化礦床的保存條件,在構(gòu)造上隆地
區(qū)風(fēng)化礦床易受剝蝕破壞,在沉降地區(qū)風(fēng)化礦床則被掩埋,只有在微弱
沉降的情況下,風(fēng)化礦床才能被覆蓋而保存起來(lái)。f時(shí)間因素:形成規(guī)模
和質(zhì)量都好的風(fēng)化礦床,需要很長(zhǎng)的時(shí)間。已知的風(fēng)化礦床,多數(shù)是在
第三紀(jì)、第四紀(jì)或中生代形成的。由于世界各地地殼發(fā)育歷史不完全一
致,它們的風(fēng)化礦床形成時(shí)間也不相同,但它們都是在歷次地殼運(yùn)動(dòng)后期,
在穩(wěn)定的地臺(tái)上形成的。
礦床類(lèi)型:風(fēng)化礦床按礦床的形態(tài)可以分為沿地表發(fā)育的面型礦
床,沿巖石破碎帶發(fā)育的線(xiàn)型礦床和沿兩種巖石的接觸面發(fā)育的接觸型
礦床。按風(fēng)化剖面的分帶性及其形成機(jī)理可以分為風(fēng)化殼頂部的殘積砂
礦床、潛水面上的殘余礦床及潛水面以下的淋積礦床。因?yàn)闅埛e砂礦是
物理風(fēng)化產(chǎn)物,其成礦規(guī)律和礦床特點(diǎn)與其他成因的砂礦床(見(jiàn)沉積礦
床)類(lèi)似,因而也可歸為砂礦床。
殘余礦床:地表巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用后,一部分物質(zhì)被
淋濾,而另一部分殘留在風(fēng)化殼中富集而成的礦床,也稱(chēng)殘留礦床。風(fēng)
化殘余物質(zhì)都是在地表?xiàng)l件下穩(wěn)定的物質(zhì),其中鐵和鋁是最穩(wěn)定的,風(fēng)
化后成為鐵礦和鋁土礦而富集在風(fēng)化殼上部成礦。二氧化硅、磷、鎰、
鉆、銀、銅、鈾、鋼穩(wěn)定性稍差,在其他條件有利時(shí),可以形成氧化物、
磷酸鹽及其他穩(wěn)定的含氧鹽類(lèi)而成為殘余礦床。重要的殘余礦床有下列
幾種:
a紅土型鐵礦床:超基性巖在炎熱潮濕地區(qū)經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈風(fēng)化淋濾作用,
巖石中的鎂和硅被地下水帶走,低價(jià)鐵大部分變?yōu)楦邇r(jià)鐵,形成難溶的
含水高鐵氧化物,然后脫水成赤鐵礦。其結(jié)果形成了紅土型風(fēng)化殼,其
上部含鐵高達(dá)50%以上成為富鐵礦。礦體內(nèi)常有原巖中殘留的富含銘、
鈦、車(chē)凡礦物或風(fēng)化后殘留的鉆、銀、鎰礦物,可以直接冶煉成優(yōu)質(zhì)合金
鋼。著名的西澳哈默斯利富鐵礦,礦石達(dá)244.8億噸,古巴卡臘賈斯鐵礦
的天然合金鋼富礦石也達(dá)到178億噸,此外,在印尼、菲律賓、前蘇聯(lián)、
美國(guó)也都有分布。這類(lèi)礦床在中國(guó)不甚發(fā)育,但華北的山西式鐵礦,至
少有一部分是含鐵碳酸鹽巖石風(fēng)化產(chǎn)物。
b紅土型鋁土礦礦床:發(fā)育在熱帶和亞熱帶地區(qū)的堿性巖和基性巖
風(fēng)化殼中。這里經(jīng)強(qiáng)烈風(fēng)化作用分離出來(lái)的堿和堿土金屬離子,使水呈
堿性,能溶解并帶出二氧化硅,而在風(fēng)化殼中殘留的鋁形成了三水鋁石
和一水鋁石,與鐵的氧化物和粘土共生,成為易采易煉的優(yōu)質(zhì)鋁礦石,
是鋁的重要來(lái)源。美國(guó)阿肯色及印度中央高原和巴西、幾內(nèi)亞等地都有
這類(lèi)礦床。另一種鋁土礦床則主要是石灰?guī)r風(fēng)化產(chǎn)物,稱(chēng)為鈣紅土型鋁
土礦,是含鋁石灰?guī)r風(fēng)化后形成了鐵的氧化物和粘土,被帶到巖溶洼地
中經(jīng)改造而成鋁土礦;有的可能是附近的紅土風(fēng)化產(chǎn)物,被流水搬運(yùn)到
石灰?guī)r溶洞中的,所以也稱(chēng)為喀斯特型鋁土礦床。這種礦床多分布在地
中海沿岸國(guó)家和印度、前蘇聯(lián)等地。中國(guó)廣西平果鋁土礦是二疊系中的
原生鋁土礦經(jīng)風(fēng)化崩塌堆積而成。
C紅土型銀礦床:又稱(chēng)硅酸鹽鎮(zhèn)礦床,由超基性巖風(fēng)化而成。產(chǎn)在
第三紀(jì)、第四紀(jì)或中生帶的熱帶、亞熱帶蛇紋巖風(fēng)化殼中。當(dāng)超基性巖
風(fēng)化時(shí),以類(lèi)質(zhì)同象混入橄欖石和輝石中的銀轉(zhuǎn)入蛇紋石中,以后蛇紋
石又經(jīng)分解,銀即析出來(lái),進(jìn)入溶液,從風(fēng)化殼上部遷到下部,以次生銀礦物
和含銀礦物再沉淀下來(lái)而形成工業(yè)富集。著名的南太平洋新喀里多尼亞
(法屬)硅酸銀礦床,規(guī)模很大。中國(guó)的云南、臺(tái)灣等地也有這類(lèi)礦床。
d殘余粘土礦床:巖石中富鋁硅酸鹽礦物在潮濕溫暖氣候條件下風(fēng)
化,而形成粘土礦物為主的堆積,根據(jù)原巖成分和風(fēng)化程度而形成高嶺土
礦床或膨潤(rùn)土礦床。高嶺土以高嶺石為主要成分,是酸性和堿性硅酸鹽
巖石風(fēng)化過(guò)程中,尚未達(dá)到游離氧化鋁階段,形成了硅酸鹽礦物,而酸
性介質(zhì)淋濾了鐵而形成的。中國(guó)開(kāi)采高嶺土礦床的歷史悠久,以在長(zhǎng)江
下游幾省為主,高嶺土礦是云母花崗巖和花崗偉晶巖的風(fēng)化產(chǎn)物。膨潤(rùn)
土以微晶高嶺石為主,是中酸性火山巖風(fēng)化形成的。中國(guó)東部侏羅-白堊紀(jì)
火山巖中膨潤(rùn)土分布較廣,其中一部分是風(fēng)化形成的。如吉林九臺(tái)膨潤(rùn)
土礦床中主要產(chǎn)出的鈣質(zhì)膨潤(rùn)土是風(fēng)化殘余礦床,而鈉質(zhì)膨潤(rùn)土則是火
山噴發(fā)間歇期,在湖水中沉積的。
e殘余稀土元素礦床:酸性巖漿巖中分散存在的稀土礦物當(dāng)巖石風(fēng)
化時(shí)被釋放出來(lái),以離子狀態(tài)被粘土礦物吸附,而在風(fēng)化殼中富集成礦,
也稱(chēng)離子吸附型稀土元素礦床。中國(guó)南嶺地區(qū)有花崗巖風(fēng)化殘余的重稀
土元素礦床(鈕族為主)。華東的流紋斑巖中含輕稀土元素(鋪?zhàn)澹┹^多,
在巖石風(fēng)化時(shí)可富集成礦。
淋積礦床:指原巖中活動(dòng)性較大的物質(zhì),經(jīng)過(guò)風(fēng)化淋濾被地下水帶
至鄰近的巖石中富集形成的礦床。這種礦床的形成除由成礦元素的地球
化學(xué)性質(zhì)決定外,還需要有明顯的地球化學(xué)屏障,主要是潛水運(yùn)動(dòng)的阻
滯和物理化學(xué)環(huán)境的急劇改變。淋積鈾礦、銅礦是常見(jiàn)的淋積礦床。
a淋積鈾礦床:原巖風(fēng)化時(shí),其中分散存在的鈾化合物被帶出到有
利地段沉積富集成礦。鈾是變價(jià)元素,當(dāng)含鈾礦物中4價(jià)鈾氧化成為6
價(jià)鈾,就易于淋濾帶去,在運(yùn)移途中遇到鈾的沉淀劑,它就轉(zhuǎn)入沉積物中富
集起來(lái)。這種鈾礦床的時(shí)空分布很廣,又可分為砂礫巖中的鈾礦床和煤
或?yàn)r青質(zhì)巖石中的鈾礦床兩類(lèi)。前者以美國(guó)科羅拉多高原的鈾機(jī)礦床最
著名,后者則是由于煤和瀝青是還原劑,促進(jìn)了潛水中的鈾化合物沉淀
富集而成礦的。
b淋積銅礦:經(jīng)常位于紅層中,分布較廣泛,銅常與鈾共生,也有
單獨(dú)成礦的。該種礦床成因復(fù)雜,有同生沉積說(shuō)和淋濾再沉積說(shuō)。淋積
成的銅礦石由銅的氧化物和含氧鹽(碳酸鹽等)組成,是分散存在的原
生硫化物經(jīng)氧化、遷移,在潛水面附近堆積成的。⑤沉積礦床:在地表
各種營(yíng)力(水、風(fēng)、冰川、生物)作用下,經(jīng)過(guò)分異而沉淀下來(lái)并達(dá)到工業(yè)
能夠利用的礦床。赤鐵礦,石膏等礦床。
⑤沉積礦床:在地表?xiàng)l件下,成礦物質(zhì)被流水以及風(fēng)、冰川、生物
等搬運(yùn)到河、湖、海洋等水體內(nèi),經(jīng)過(guò)沉淀聚積而形成的礦床。沉積礦
床產(chǎn)在一定地質(zhì)時(shí)期的沉積巖系中,礦體多呈層狀,層位穩(wěn)定,礦層與
周?chē)练e巖層產(chǎn)狀一致。礦石成分主要為金屬的氧化物和氫氧化物、碳
酸鹽和硅酸鹽,也有硫酸鹽、磷酸鹽、硫化物及有機(jī)物質(zhì)等。礦石構(gòu)造
多為塊狀、結(jié)核狀、鮑狀、豆?fàn)?。沉積礦床的分布范圍廣,儲(chǔ)量規(guī)模大,
礦石品位均勻,易于勘探開(kāi)發(fā),有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。主要礦產(chǎn)有煤、
石油、天然氣、鐵、鋁、鎰、磷、鹽類(lèi)及各種砂礦等。
根據(jù)成礦作用的不同,沉積礦床可分為:a機(jī)械沉積礦床:成礦物
質(zhì)呈碎屑狀被流水搬運(yùn),當(dāng)因地形變化水的運(yùn)載能力減弱時(shí),它們常按
體積和比重大小表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性而分別沉積(分選作用),富集成礦。
如砂金礦、金剛石砂礦、純石英砂礦等,按產(chǎn)出環(huán)境可分為河流砂礦和
海濱砂礦。b蒸發(fā)沉積礦床:成礦物質(zhì)呈離子狀態(tài)被搬運(yùn)到封閉盆地,在
蒸發(fā)作用下,各種鹽類(lèi)在水體中濃縮結(jié)晶沉淀形成礦床,包括鉀鹽、巖
鹽、石膏、芒硝、天然堿等。鹽類(lèi)礦床分為固體礦床和鹵水礦床。中國(guó)
青海察爾汗鹽湖是現(xiàn)代鹽礦床,既有結(jié)晶的鉀鹽、巖鹽,又有晶間鹵水。
四川盆地的地下鹵水早在古代就已開(kāi)發(fā)利用。c化學(xué)和生物化學(xué)沉積礦
床:成礦物質(zhì)在流水等介質(zhì)中被搬運(yùn)到水盆地中,在化學(xué)作用和生物作
用下沉積形成礦床,如鐵、鎰、鋁土礦、磷塊巖、含鈾-鈕-鍥黑色頁(yè)巖和
硅藻土等。實(shí)例有中國(guó)湖南湘潭鎰礦、云貴等省的鋁土礦等。d生物沉積
礦床:主要是煤和石油礦床。生物在生長(zhǎng)過(guò)程中,吸收水和空氣中各種
無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、CO2等,并把它們轉(zhuǎn)化為生物有機(jī)體中的碳?xì)浠衔?。在?/p>
利的環(huán)境中通過(guò)生物大量繁殖、死亡和堆積,這種碳?xì)浠衔锎罅烤奂?/p>
在含礦巖層中,并被以后形成的上覆巖層覆蓋,再經(jīng)過(guò)一定程度的地質(zhì)
作用和化學(xué)作用,有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為煤、石油和油頁(yè)巖等。
(3)變質(zhì)礦床
⑥變質(zhì)礦床:早期形成的礦床或巖石,受到新的溫度、壓力、構(gòu)造
變動(dòng)或熱水溶液等因素的影響,即遭受變質(zhì)作用,使其物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、
構(gòu)造、形態(tài)、產(chǎn)狀發(fā)生劇烈變化所形成的礦床。通常包括變成礦床和受
變質(zhì)礦床。如石墨礦床、沉積變質(zhì)鐵礦床、磷灰?guī)r礦床、硫鐵礦床、蛇
紋巖礦床等。
4、礦產(chǎn)類(lèi)別
根據(jù)現(xiàn)行的礦產(chǎn)資源分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)目前的礦產(chǎn)一般分為四大類(lèi),
即能源礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和水氣礦產(chǎn)。
(1)礦物能源:礦產(chǎn)資源中的一類(lèi)。賦存于地表或者地下的,由地
質(zhì)作用形成的,呈固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)的,具有提供現(xiàn)實(shí)意義或潛在意義
能源價(jià)值的天然富集物。中國(guó)已發(fā)現(xiàn)的能源礦產(chǎn)資源有11種,固態(tài)的有
煤、石煤、油頁(yè)巖、鈾、針、油砂、天然瀝青;液態(tài)的有石油;氣態(tài)的
有天然氣、煤層氣。地?zé)豳Y源有呈液態(tài)、氣態(tài)的。
(2)金屬礦產(chǎn):可從中提取某種供工業(yè)利用的金屬元素或化合物的
礦產(chǎn)。根據(jù)金屬元素的性質(zhì)和用途將其分為黑色金屬礦產(chǎn),如鐵礦和鎰
礦;有色金屬礦產(chǎn),如銅礦和鋅礦;輕金屬礦產(chǎn),如鋁鎂礦;貴金屬礦
產(chǎn),如金礦和銀礦;放射性金屬礦產(chǎn),如鈾礦和針礦;稀有金屬礦產(chǎn),
如鋰礦和被礦;稀土金屬礦產(chǎn);分散金屬礦產(chǎn)等。中國(guó)金屬礦產(chǎn)資源品
種齊全,儲(chǔ)量豐富,分布廣泛。已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)有54種。
(3)非金屬礦產(chǎn):我們通常所說(shuō)的非金屬礦產(chǎn)指的是除金屬礦石、
礦物燃料以外具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的任何種類(lèi)的巖石、礦物或礦物集合體。非
金屬礦產(chǎn)主要品種有金剛石、石墨、自然硫、硫鐵礦、水晶、剛玉、藍(lán)
晶石、夕線(xiàn)石、紅柱石、硅灰石、鈉硝石、滑石、石棉、藍(lán)石棉、云母、
長(zhǎng)石、石榴子石、葉蠟石、透輝石、透閃石、蛭石、沸石、明磯石、芒
硝、石膏、重晶石、毒重石、天然堿、方解石、冰洲石、菱鎂礦、螢石、
寶石、玉石、瑪瑙、石灰?guī)r、白堊、白云巖、石英巖、砂巖、天然石英
砂、脈石英、硅藻土、頁(yè)巖、高嶺土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石、
海泡石、伊利石、累托石、膨潤(rùn)土、輝長(zhǎng)巖、大理巖、花崗巖、鹽礦、
鉀鹽、鎂鹽、碘、溟、碑、硼礦、磷礦等。非金屬礦產(chǎn)根據(jù)其用途可分
為7類(lèi):機(jī)械加工工業(yè)非金屬礦產(chǎn),儀器儀表工業(yè)非金屬礦產(chǎn),電氣工
業(yè)非金屬礦產(chǎn),化學(xué)工業(yè)非金屬礦產(chǎn),硅酸鹽工業(yè)非金屬礦產(chǎn),天然石
材工業(yè)非金屬礦產(chǎn),美術(shù)工藝礦產(chǎn)。中國(guó)非金屬礦產(chǎn)資源豐富,品種眾
多,分布廣泛,已探明儲(chǔ)量的非金屬礦產(chǎn)有88種。
(4)水氣礦產(chǎn):包括地下水、礦泉水、二氧化碳?xì)?、硫化氫氣、?/p>
氣和氨氣共6個(gè)礦種。
(七)、地下水
1、地下水的分類(lèi)
按地下水的埋藏條件分為潛水和承壓水;按地下水含水層性質(zhì)分為孔
隙水、裂隙水、巖溶水。巖溶發(fā)育必須具備的四個(gè)條件:要有可溶巖層、
巖層因具有裂隙而透水、水必須有侵蝕性,水在巖層中應(yīng)是流動(dòng)的。
2、地下水的化學(xué)成分
由于所含化學(xué)成分的不同,地下水表現(xiàn)了不同的化學(xué)性質(zhì)。反映地
下水化學(xué)性質(zhì)的常用指標(biāo)有水的總礦化度、氫離子濃度(pH值)、水的硬
度。
3、礦井水的來(lái)源
地下礦山生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常見(jiàn)地下水流入或涌入巷道或工作面,這就
是礦井水。礦井水來(lái)源有地表水、含水層水、老窯水和斷層水。
4、井下礦坑的防排水
井下礦坑的防排水主要方法有:(1)超前探水和放水;(2)砌筑防水
墻;(3)留設(shè)防水礦柱;(4)礦坑排水;(5)注漿堵水。
二、地質(zhì)勘查方法
(一)地質(zhì)勘查(過(guò)程)階段
預(yù)查一普查一詳查一勘探共四個(gè)階段。
1、預(yù)查
在廣泛收集資料的基礎(chǔ)上,對(duì)所選的研究區(qū)進(jìn)行1:5萬(wàn)——1:2.5
萬(wàn)地質(zhì)路線(xiàn)踏勘,選擇有效的方法布設(shè)2——3剖面,必要時(shí)可對(duì)礦化蝕
變帶進(jìn)行揭露,預(yù)測(cè)圈定礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景區(qū)。可估算預(yù)測(cè)的資源量——潛
在礦產(chǎn)資源。
2、普查
通過(guò)系統(tǒng)的1:1萬(wàn)——1:2千的地質(zhì)、物探、化探、遙感等最佳方
法組合進(jìn)行勘查,大致控制主要礦體特征(長(zhǎng)、寬、品位、組份),用稀
疏工程控制,對(duì)已發(fā)現(xiàn)礦體與相鄰礦山作對(duì)比,無(wú)礦山時(shí)可作可選性試
驗(yàn),確定是否有進(jìn)一步工作價(jià)值并進(jìn)行資源量估算。
金礦普查找礦方法有:(1)金礦地質(zhì)調(diào)查法;(2)礫石碎屑追索法;
(3)重砂找礦法;(4)地球化學(xué)找礦法;(5)地球物理找礦法;(6)遙
感找金法等。
3、詳查
通過(guò)1:1萬(wàn)——1:2千地質(zhì)填圖,系統(tǒng)采樣,控制主礦體特征、
空間分布。進(jìn)行礦石組份查定,是否有可綜合利用的伴生礦產(chǎn),進(jìn)行綜
合評(píng)價(jià)。指出影響礦床開(kāi)采的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)
開(kāi)采可行性做出評(píng)估。估算儲(chǔ)量、基礎(chǔ)儲(chǔ)量、資源量。
4、勘探
通過(guò)1:1萬(wàn)——1:2千(或1:5百)綜合找礦,詳細(xì)控制礦體特
征、空間分布、礦石質(zhì)量,求出儲(chǔ)量,進(jìn)行選礦、冶煉流程試驗(yàn),必要
時(shí)進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn),進(jìn)行可行性研究。將地質(zhì)勘探報(bào)告上報(bào)管理部門(mén)批
準(zhǔn),儲(chǔ)量、基礎(chǔ)儲(chǔ)量經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)確認(rèn)后,可送礦山設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行礦山設(shè)計(jì),
然后進(jìn)入采礦階段。
(二)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查程序
立項(xiàng)——設(shè)計(jì)——審批一一野外勘查——質(zhì)量檢查——編制報(bào)告-
一審查批準(zhǔn)。
1、項(xiàng)目的確立與論證(立項(xiàng)論證)
凡是國(guó)家出資或接受委托的,在指定范圍內(nèi),以找礦為目的進(jìn)行地
質(zhì)勘查,都要編制設(shè)計(jì),進(jìn)行野外地質(zhì)勘查,并提交勘查報(bào)告的工作地
區(qū),統(tǒng)稱(chēng)為勘查項(xiàng)目。
2、勘查設(shè)計(jì)編制與審批
項(xiàng)目確定后要制定勘查行動(dòng)方案——勘查設(shè)計(jì),內(nèi)容:設(shè)計(jì)區(qū)位置、
交通、自然地理,經(jīng)濟(jì)地理、設(shè)計(jì)目的任務(wù),設(shè)計(jì)依據(jù):區(qū)域地質(zhì)背景、
礦區(qū)地質(zhì)特征、工作方法技術(shù)、勞動(dòng)組織、主要實(shí)物工作量、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、
預(yù)期提交成果等。設(shè)計(jì)形成后上報(bào)主管部門(mén),批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
3、勘查工作的組織與實(shí)施
由具備資質(zhì)的地勘單位,按審批后設(shè)計(jì)實(shí)施。工作過(guò)程中,由各工
種都要按規(guī)范進(jìn)行檢查要求,普查項(xiàng)目的檢查驗(yàn)收由勘查單位組織。詳
查、勘探系統(tǒng)由省、自治區(qū)、直轄市地礦局組織驗(yàn)收。
4、勘查報(bào)告的編制與審批
勘查報(bào)告是勘查在某一階段勘查研究的總結(jié)和最終成果。普查報(bào)告
是為勘查區(qū)是否進(jìn)行詳查提供依據(jù),詳查為勘探提供依據(jù),勘探報(bào)告為
礦山建設(shè)提供依據(jù)。
一般普查報(bào)告由勘查單位審批,重點(diǎn)普查、詳查報(bào)告由地勘單位預(yù)
審,報(bào)各省、市原地礦局審批;勘探報(bào)告經(jīng)勘查單位上報(bào)主管部門(mén)預(yù)審
通過(guò),報(bào)各省、市、原儲(chǔ)委或全國(guó)儲(chǔ)委批準(zhǔn)??傊壳皥?zhí)行凡是有勘
查證的設(shè)計(jì)都一律報(bào)各省批準(zhǔn)。
(三)、礦產(chǎn)勘查方法技術(shù)
礦產(chǎn)勘查方法技術(shù)包括(1)、地質(zhì)測(cè)量;(2)重砂測(cè)量;(3)、地球
化學(xué)測(cè)量;(4)、地球物理測(cè)量;(5)、遙感地質(zhì)測(cè)量;(6)、探礦工程等
方法。
(1)地質(zhì)測(cè)量:以地質(zhì)觀(guān)察為手段(主要工具有地質(zhì)錘、羅盤(pán)、放
大鏡、手持衛(wèi)星定位儀)進(jìn)行地質(zhì)找礦的方法。并將區(qū)域或礦區(qū)的各種
地質(zhì)現(xiàn)象客觀(guān)的紀(jì)錄在相應(yīng)的圖紙上,通過(guò)山地工程驗(yàn)證,最終提交地
質(zhì)報(bào)告。
①小比例尺地質(zhì)測(cè)量:1:100萬(wàn)----1:50萬(wàn);
②中比例尺地質(zhì)測(cè)量:1:20萬(wàn)——1:5萬(wàn);
③大比例尺地質(zhì)測(cè)量:1:1萬(wàn)——或更大。
(2)重砂測(cè)量:以研究各種松散物中自然礦物進(jìn)行找礦的方法。多
數(shù)是對(duì)水系沖積物進(jìn)行采樣——淘洗——分離——挑選單礦物,求得重
量百分比。
(3)地球化學(xué)測(cè)量:以研究元素在地殼中分布分配、共生組合、變
化規(guī)律進(jìn)行找礦的方法。根據(jù)采樣介質(zhì)可分為巖石地球化學(xué)測(cè)量、土壤
地球化學(xué)測(cè)量、水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量、氣體地球化學(xué)測(cè)量、生物地
球化學(xué)測(cè)量等。
(4)地球物理測(cè)量:利用地球物理性質(zhì)進(jìn)行找礦的方法。磁法測(cè)量、
電法測(cè)量(自電法、電阻率法、激發(fā)極化法、電測(cè)深法等)、重力測(cè)量、
放射性測(cè)量、地震測(cè)量等。
(5)遙感地質(zhì)測(cè)量:利用航空航天攝影對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行解譯的方法。
遙感裝置將地面地物發(fā)射或反射的光信號(hào)通過(guò)光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),
用磁帶記錄下來(lái)發(fā)回地面站,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理形成各種圖件(或數(shù)
據(jù))再對(duì)圖像解譯獲取資料?。如衛(wèi)片、航片。
(6)探礦工程
坑探:包括槽探、淺井、平窿、石門(mén)、沿脈、穿脈、豎井、暗井、
斜井等。
鉆探:淺鉆<100m,地下多水無(wú)法打豎井或驗(yàn)證物化探異常時(shí)多用。
巖芯鉆:在詳查、勘探階段主要手段。
勘查工作階段:前述已有——略
預(yù)查階段:在區(qū)調(diào)基礎(chǔ)上,對(duì)礦化潛力較大地區(qū)進(jìn)行物化探及少量
工程驗(yàn)證——針對(duì)大面積調(diào)查。
投入1:5萬(wàn)——1:2.5萬(wàn)路線(xiàn)地質(zhì)踏勘,采集少量樣品,確定是否
有進(jìn)步勘查意義。
普查階段:查明成礦有利地段,圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū),優(yōu)選找礦靶區(qū),
對(duì)已發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),確定是否轉(zhuǎn)入詳查,地表要用稀疏工作控制。
詳查階段:對(duì)成礦有利地段和找礦靶區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘查,用系統(tǒng)工程
揭露圈定礦體,確定礦體特征:礦體數(shù)量、傾向、傾角、長(zhǎng)度、寬度、
延深、品位、組份等。對(duì)礦石技術(shù)加工性能及開(kāi)采條件進(jìn)行試驗(yàn),確定
是否轉(zhuǎn)入勘探。
勘探階段:對(duì)礦床進(jìn)行系統(tǒng)研究,控制主要礦體特征——空間分布。
查明礦石組成,賦存狀態(tài)、質(zhì)量、分布規(guī)律、構(gòu)造的破壞程度。詳細(xì)查
明水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì),加密工程進(jìn)行系統(tǒng)按網(wǎng)度勘探。對(duì)
采、選、冶進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn),決定是否建設(shè)礦山。
三、礦床勘探
1.礦井地質(zhì)構(gòu)造的物探方法
我國(guó)礦井應(yīng)用的物探方法主要有直流電法(電阻率法)、電磁頻率測(cè)深
法、無(wú)線(xiàn)電波透視法、地質(zhì)雷達(dá)法,以及淺層地震勘探、瑞利波勘探方
法等。這些方法分屬于電法勘探與地震勘探兩大領(lǐng)域。
(1)電法勘探
電法勘探是利用地殼中各種巖石、礦石電學(xué)性質(zhì)間的差異來(lái)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)
目標(biāo)的。它是基于觀(guān)測(cè)和研究電場(chǎng)或電磁場(chǎng)空間和時(shí)間分布規(guī)律來(lái)勘查
地質(zhì)構(gòu)造和尋找有用礦產(chǎn)的一類(lèi)勘探方法。按電磁場(chǎng)和時(shí)間特性,電法
勘探可以劃分為3類(lèi):直流電法、交流電法(電磁法),過(guò)渡過(guò)程法(脈沖
瞬變場(chǎng)法)。
(2)地震勘探
地震勘探是地球物理勘探中的一個(gè)重要領(lǐng)域,它是利用人工激發(fā)的彈
性波(地震波)來(lái)探測(cè)大地,獲取巖層地質(zhì)信息以達(dá)到勘探的目的。地震
勘探按照其觀(guān)測(cè)空間和工作場(chǎng)所可以劃分為地面地震勘探和地下地震勘
探??字械卣鸷偷V井地震勘探都屬地下地震勘探。按照地震波的類(lèi)型,
地震勘探又可劃分為:體波勘探,如地面(也包括淺層)地震勘探;面波
勘探,如瑞利波勘探;槽波勘探等。
2.礦井地質(zhì)構(gòu)造的化探方法
四、遂昌金礦礦區(qū)地質(zhì)特征
(一)、區(qū)域地質(zhì)概況
遂昌金礦礦區(qū)位于紹興一江山深大斷裂以南、余姚一麗水深大斷裂
以西,遂昌斷隆的東段,全省成礦區(qū)劃歸浙江中部貴金屬成礦帶。測(cè)區(qū)
位于遂昌斷塊隆起的北東端,北西向的松古盆地的北東側(cè)。
區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為下白堊統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)、下元古界的地層。
下白堊統(tǒng)地層主要分布在松古盆地、武義盆地內(nèi)。有方巖組、朝川
組、館頭組等地層。方巖組主要為紫紅色厚層塊狀礫巖,夾砂礫巖、砂
巖,偶夾火山巖;朝川組主要為紫紅色沉積巖及中性、中酸性火山巖;
館頭組主要為雜色砂巖、泥巖夾中性火山巖。
上侏羅統(tǒng)地層出露面積大,主要有西山頭組、高塢組、大爽組地層。
西山頭組主要為流紋質(zhì)凝灰?guī)r和熔結(jié)凝灰?guī)r;高塢組主要由中酸性、酸
性火山碎屑巖組成;大爽組底部有薄層雜色粉砂巖,其余均為火山碎屑
巖和火山熔巖。
下元古界八都群,在區(qū)域內(nèi)呈斷塊出露。主要為片麻巖、混合巖化
片麻巖、混合巖。
區(qū)域構(gòu)造類(lèi)型主要有變形褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造。北東向
的變形褶皺及斷塊隆起帶、北西向及近南北向的構(gòu)造盆地、斷層、火山
構(gòu)造,組成了區(qū)域構(gòu)造的基本骨架。
區(qū)域出露的侵入巖主要有晉寧期混合花崗巖和燕山期中、酸性侵入
巖,其中燕山期侵入巖分布最廣。
區(qū)域礦產(chǎn)豐富,礦產(chǎn)種類(lèi)較多。金屬礦產(chǎn)主要有:金、銀、鉛、鋅、
被、銅及含銀多金屬礦等,非金屬礦產(chǎn)主要為:螢石、石英、黃鐵礦等。
金銀礦集中產(chǎn)于變質(zhì)巖斷塊或變質(zhì)天窗中,其中遂昌治嶺頭金銀礦床為
浙江省最大的金銀礦產(chǎn)地。鉛鋅及多金屬礦主要產(chǎn)于火山機(jī)構(gòu)的環(huán)狀斷
裂帶中或巖筒中。螢石礦則主產(chǎn)于北西向斷裂中,其中湖山螢石礦田為
我省重要的螢石生產(chǎn)基地。
(二)、礦區(qū)地質(zhì)特征
1、地層
區(qū)內(nèi)地層為上侏羅統(tǒng)地層火山碎屑巖,基底下元古界八都群變質(zhì)巖。
2、石U-J漿Y1Z/石U-4
區(qū)內(nèi)巖體、脈巖極大部分為酸性巖與中酸性巖,主要為花崗斑巖、
石英閃長(zhǎng)巖侵入體。巖脈有:輝綠玲巖、閃長(zhǎng)粉巖、花崗斑巖、二長(zhǎng)斑
巖、霏細(xì)斑巖、霏細(xì)巖、煌斑巖等。據(jù)侵位地層和同位素年代學(xué)資料?,
侵入時(shí)代屬加里東晚期和燕山期。
加里東晚期石英閃長(zhǎng)(粉)巖
分布于銀坑山金銀礦區(qū)東部,巖體規(guī)模較小,呈舌狀、脈狀及小巖
株?duì)町a(chǎn)出。巖體走向長(zhǎng)600米,平均寬100余米。侵位于下元古界變質(zhì)
巖糜棱巖帶中,平面形態(tài)很不規(guī)則,界線(xiàn)分枝曲折??傮w產(chǎn)狀南傾,傾
角30—50°o巖體被后期花崗斑巖、霏細(xì)斑巖穿切。推測(cè)為一層狀巖
體。成巖年齡K—Ar法測(cè)定結(jié)果為396.9±7.2百萬(wàn)年。
燕山早期侵入巖
侵入體為花崗斑巖,出露于崇尖山及華峰尖火山構(gòu)造周邊,以及華
峰尖火山構(gòu)造深部。崇尖山巖體面積約lkm20脈巖有霏細(xì)斑巖、花崗斑
巖、閃長(zhǎng)(粉)巖、煌斑巖、輝綠玲巖等。
燕山晚期侵入巖體
工作區(qū)僅出露脈巖:閃長(zhǎng)粉巖、二長(zhǎng)斑巖、霏細(xì)巖,以及次火山巖。
測(cè)區(qū)以西的社后復(fù)式巖體由石英二長(zhǎng)巖及花崗巖組成。
3、構(gòu)造
治嶺頭地區(qū)構(gòu)造類(lèi)型有變形褶皺構(gòu)造、火山構(gòu)造、斷裂構(gòu)造,并可
劃分為兩大構(gòu)造層,即基底變質(zhì)巖構(gòu)造層和蓋層火山巖構(gòu)造層。
基底變質(zhì)巖構(gòu)造層
區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖系下元古界地層,在長(zhǎng)期的區(qū)域熱動(dòng)力作用過(guò)程中,形
成了復(fù)雜的變形褶皺構(gòu)造,且出現(xiàn)了變形構(gòu)造中表現(xiàn)最為強(qiáng)烈的韌性剪
切構(gòu)造。
蓋層火山巖構(gòu)造層
主要為斷裂構(gòu)造和火山機(jī)構(gòu)。
斷裂構(gòu)造
主要有北東向、北西向、南北向三組。北東向斷裂主要有三筍坑一
一梧桐崗斷裂、石壁——仰天背斷裂,為壓性斷裂;北西向斷裂為楊梅
崗一一東姑斷裂;近南北向斷裂有九盤(pán)嶺——治嶺頭斷裂(礦區(qū)稱(chēng)F1),
為一壓扭性斷裂。
其中F1斷裂寬幾米至幾十米,區(qū)域上為延伸幾十公里斷裂帶,在銀
坑山礦區(qū)錯(cuò)切金銀礦體,以變質(zhì)巖不整合面為標(biāo)志,西盤(pán)下降100?300
米左右。該斷裂向西陡傾,傾角80°余度。斷裂帶中充填閃長(zhǎng)粉巖、石
英閃長(zhǎng)巖、霏細(xì)斑巖、花崗斑巖等脈巖。斷裂中的擠壓片理,透鏡體,
鏡面、擦痕,階步等表明,該斷裂具有多期次的活動(dòng)。
火山機(jī)構(gòu)
區(qū)內(nèi)以牛頭山為主火山口,周邊發(fā)育次火山口構(gòu)造的格局。
(三)、礦床特征
治嶺頭地區(qū)礦產(chǎn)豐富,形成了貴金屬金、銀,有色金屬鉛、鋅、銅、
鋁、硫鐵礦等礦產(chǎn)組合?;鹕綆r蓋層以鉛鋅礦床、硫礦床為主,變質(zhì)巖
基底中見(jiàn)有金銀礦、鉛鋅礦、銅多金屬礦、硫鐵礦以及銅礦。
(四)、礦體賦存規(guī)律
1、礦體賦存規(guī)律
銀坑山金銀礦床位于華峰尖破火山口的北側(cè),礦床被近南北向的F1,
F42右行斜滑斷層分割成三個(gè)自然塊段。
2、礦體形態(tài)與產(chǎn)狀
礦體呈脈狀賦存于構(gòu)造片麻巖中,中礦段礦體呈右行雁列排列,總
體走向?yàn)楸睎|向,產(chǎn)狀140°?180°Z4O0?50°。西礦段礦體被多條
右行斷裂所切,呈右行排列,總體走向北西向,產(chǎn)狀180°?225°Z50
°?50°。中西塊段礦體總體呈“S”型分布。
3、礦石礦物組合
中礦段礦石中金屬硫化物含量高(S>5%),主要為黃鐵礦,其次為
方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物以石英為主,還有少
量的薔薇輝石、方解石等礦物。而西礦段礦石金屬硫化物含量少(S<
1%),方解石含量高,以脈石礦物石英為主。
4、礦石組構(gòu)及成礦階段劃分
礦石構(gòu)造為浸染狀、脈狀、角礫狀、條帶狀、環(huán)帶狀構(gòu)造。礦石結(jié)
構(gòu)有自形、半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)等。
按照礦物共生組合及相互關(guān)系,將成礦作用劃分為中礦段三個(gè)階段,
即①含微量硫化物石英階段;②薔薇輝石硫化物石英階段;③黃鐵礦一
鉛鋅硫一石英階段。西礦段礦石階段發(fā)育不明顯。
5、圍巖蝕變
礦體圍巖蝕變發(fā)育,主要有硅化、黃鐵礦化、方解石化、絹云母化、
綠簾石化。其中硅化、黃鐵礦化、方解石化與礦化有關(guān)。
采礦部分
自然界賦存著大量的對(duì)人類(lèi)生存和發(fā)展有用的礦物0為了把這些有用
礦物從地下提取出來(lái),為人類(lèi)所使用,就必須采用相當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)手
段。這就形成了采礦工業(yè)。
一、采礦基本概念
1、礦床:地殼中有用礦物的聚積體,其質(zhì)和量達(dá)到工業(yè)要求且在目
前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠開(kāi)采。礦床的空間范圍包括礦體和圍巖。
2、礦體:具有一定形狀和產(chǎn)狀的礦石堆積體。
3、圍巖:包圍在礦體周?chē)鵁o(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的巖石。
4、礦石品位:指礦石中有用組分的單位含量。有百分比法和每噸所
含克數(shù)法。
5、礦體的產(chǎn)狀:指礦體在空間的位置,用走向,傾向和傾角來(lái)表示。
6、容重:礦巖單位體積的重量,噸/米3。
7、礦巖硬度系數(shù)(堅(jiān)固性系數(shù)):是礦巖的單向極限抗壓強(qiáng)度R除
以100的值,表示礦巖堅(jiān)固性大小的指標(biāo)。用f表示,f=R/100
8、礦巖松散系數(shù)(松散比):是等重量礦巖在爆破后的松散體積Vs
與爆破前原巖體積V之比。K=Vs/V
9、階段(中段):將礦體在垂直方向上劃分的礦段叫階段或中段。
10、礦塊:在階段中,沿走向?qū)㈦A段劃分為獨(dú)立的回采單元,稱(chēng)為
礦塊。
二、礦床分類(lèi)
1、礦床的埋藏要素包括(1)走向長(zhǎng)度;(2)厚度;(3)傾角;(4)
延深。
2、按礦床存在形狀分類(lèi)(1)層狀礦床(2)脈狀礦床(3)塊狀礦床
3、按礦體厚度分類(lèi)
(1)極薄型:厚度在0.8米以下;(2)薄型:厚度在0.8—2米;(3)
中厚型:2—5米;(4)厚型:5—20米;(5)極厚型:大于20米。
4、按礦體傾角分類(lèi)
(1)近水平礦床:傾角小于5度;(2)緩傾斜礦床:5—30度;
(3)傾斜礦床:30—55度;(4)急傾斜礦床:大于55度。
三、金屬礦床地下開(kāi)采
1、地下開(kāi)采分為四個(gè)步驟:(1)開(kāi)拓;(2)采準(zhǔn);(3)切割;(4)回
采。
(1)開(kāi)拓工作:從地表向礦體掘進(jìn)一系列的巷道與確定形成完整的行
人,運(yùn)輸,通風(fēng),排水,供電,供風(fēng),供水充填等系統(tǒng),使礦床與地面
建立起運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、壓氣等方面的通路,這些主要干線(xiàn)的開(kāi)掘工
作稱(chēng)開(kāi)拓工作。
(2)采準(zhǔn)工作:在開(kāi)拓工作完結(jié)的階段里,掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道將階段劃
分成礦塊,并在礦塊內(nèi)完善行人,鑿巖,放礦,通風(fēng)等工程。
(3)切割工作:在采準(zhǔn)工作結(jié)束的礦塊里,為大規(guī)?;夭傻V石而開(kāi)
辟自由面和自由空間的工作,稱(chēng)為切割工作。
(4)回采工作:在切割工作結(jié)束的礦塊里進(jìn)行大量采礦的工作。其包
括三項(xiàng)主要作業(yè):
①落礦:用鑿巖爆破方法崩落礦石稱(chēng)為落礦。
②運(yùn)搬:在礦塊內(nèi)把崩落下來(lái)的礦石運(yùn)搬到階段運(yùn)輸平巷并裝入礦
車(chē),稱(chēng)為礦石運(yùn)搬。
③地壓管理:在采礦過(guò)程中,對(duì)地壓現(xiàn)象采取技術(shù)措施稱(chēng)為地壓管
理。地壓現(xiàn)象是指在采礦后的采空區(qū)內(nèi),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,礦柱和上、下
盤(pán)圍巖發(fā)生變形,破壞崩落現(xiàn)象。
地壓管理方法有三種:(1)支一留礦柱支撐采空區(qū);(2)充一用充填
料充填采空區(qū);(3)崩一崩落圍巖充填采空區(qū)。
四、礦石損失與貧化
1、礦石損失:由于某些原因,礦床開(kāi)采過(guò)程中,工業(yè)儲(chǔ)量的一部
分未能采出或采下礦石未能完全運(yùn)至地表而損失在地下的現(xiàn)象。
礦石損失率=礦石":鬻失量*100%
工業(yè)儲(chǔ)量
2、礦石貧化:礦床在開(kāi)采過(guò)程中,由于廢石的混入及富礦粉流失,
使采出礦石品位降低,這種現(xiàn)象稱(chēng)為礦石貧化。
礦石的廢石量(廢石混入量)*
礦石貧化率=100%
采出礦石量
五、礦床開(kāi)拓
礦床的開(kāi)拓是對(duì)某個(gè)有用礦物進(jìn)行開(kāi)采時(shí)整個(gè)礦山生產(chǎn)建設(shè)中最重
要的工作。起著全局性的作用。
(一)礦山巷道的種類(lèi)
為了勘探、開(kāi)拓、通風(fēng)、排水等各種技術(shù)目的,在礦床和巖石里開(kāi)
鑿而形成的孔或酮、統(tǒng)稱(chēng)為礦山巷道。
地下礦山巷道根據(jù)巷道中心線(xiàn)與水平面所成的角度分為水平巷道、
傾斜和垂直巷道。按巷道的用途又可分為開(kāi)拓巷道、采準(zhǔn)巷道、回采巷
道。
1、水平巷道:是中心線(xiàn)與水平面平行或基本平行的巷道,如:隧道、
石門(mén)、平巷、橫巷等。
2、傾斜巷道:是巷道中心線(xiàn)與水平面成各種傾斜角度的巷道,如:
斜井、傾斜天井、溜井、上山、下山等。
3、垂直巷道:是巷道中心線(xiàn)與水平面垂直的巷道,如
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