礦床學(xué)2-基本概念課件

第一節(jié)礦產(chǎn)的種類(lèi)按產(chǎn)出的狀態(tài)可分為：氣體、液體和固體礦產(chǎn)三種。第二章礦床學(xué)的基本概念

根據(jù)礦產(chǎn)性質(zhì)及其工業(yè)利用特點(diǎn)，大致上又可分為：金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)、可燃有機(jī)礦產(chǎn)和地下水資源四類(lèi)。1可編輯課件PPT2可編輯課件PPT白鎢礦（一）金屬礦產(chǎn)從中可提取某種金屬元素的礦物資源，按工業(yè)用途分為：（1）黑色金屬礦產(chǎn)：鐵、錳、鉻，釩、鈦。（2）有色金屬及礦產(chǎn)：銅、鉛、鋅、鋁、鎂、鎳、鈷、鎢、錫、鉍、鉬、汞，銻。（3）貴金屬：鉑族(鉑、鈀、釘、銠、銥、鋨)、金、銀。（4）放射性金屬：鈾、釷、鐳等。3可編輯課件PPT

（5）稀有、稀土和分散金屬：稀有：鈮、鉭、鈹、鋰、鋯、銣、銫、鍶；稀土：鑭、鈰、鐠、釹，釤，銪、釔、釓，鋱、鏑、餌、銩、鐿、镥分散：鍺，鎵、銦，鉈、鉿、錸、鎘、鈧、硒、碲。4可編輯課件PPT（二）非金屬礦產(chǎn)

從中可提取某種非金屬元素（P、S）或直接利用的礦物資源。

只有少數(shù)非金屬礦產(chǎn)是用來(lái)提取某種非金屬元素，如硫和磷等之外；大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)是利用礦物或巖石的某些物理，化學(xué)性質(zhì)和工藝特性。

例如金剛石大多是利用它的硬度和光澤，云母是利用其透明度和絕緣性，水晶是利用它的光學(xué)和壓電性能。又如利用石灰?guī)r的化學(xué)成分作水泥原料，利用花崗巖的色澤和堅(jiān)固性作優(yōu)良的建筑石材。5可編輯課件PPT(三)可燃有機(jī)礦產(chǎn)用途：燃料和化工原料。從化學(xué)成分：主要是由碳?xì)浠衔锝M成的，應(yīng)該屬于非金屬礦產(chǎn)，但其形成條件和用途與一般非金屬礦產(chǎn)卻頗不相同。按其產(chǎn)出狀態(tài)可分為三類(lèi)：（1）固體的；如煤、石煤、油頁(yè)巖，還有地蠟、地瀝青等。（2）液體的：如石油。（地?zé)幔?）氣體的：如天然氣（二氧化碳、硫化氫、氦、氡）等。6可編輯課件PPT(四)地下水資源

包括地下飲用水、技術(shù)用水、礦泉醫(yī)療水、地下熱水以及有用元素(溴、碘、硼、鐳等)含量達(dá)到提取標(biāo)準(zhǔn)的鹵水等。7可編輯課件PPT第二節(jié)有關(guān)礦石的基本概念一、礦物、巖石和礦石

元素在各種地質(zhì)作用的影響下，通過(guò)結(jié)晶作用、升華作用、化學(xué)(反應(yīng))作用等途徑形成礦物(mineral)

礦物以集合體形式出現(xiàn)即構(gòu)成為巖石(rock)，其可以由單一礦物或兩種以上不同的礦物集合體組成。

巖石中含有經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值，技術(shù)上可利用的元素、化合物或礦物，即稱(chēng)為礦石(ore)。

礦石是從礦體中開(kāi)采出來(lái)的，從中可以提取一種或多種有用組分(元素、化合物或礦物)的天然礦物集合體。8可編輯課件PPT

根據(jù)礦石中礦石礦物與脈石礦物的相對(duì)含量，可將礦石分為塊狀礦石即礦石中礦石礦物含量大于80％和浸染狀礦石即礦石中礦石礦物含量小于80％。二、礦石的礦物組成和元素組成1.礦石礦物與脈石礦物礦石礦物礦石脈石礦物礦石中可被利用的金屬或非金屬礦物，也稱(chēng)有用礦物，如鐵礦石中的磁鐵礦和赤鐵礦，銅礦石中的黃銅礦、斑銅礦和孔雀石等。礦石中不能利用的礦物，也稱(chēng)無(wú)用礦物。如鐵礦石中的石英、角閃石，銅礦石中的石英、絹云母、綠泥石等。9可編輯課件PPT夾石(horse-stone)是指礦體內(nèi)部不符合工業(yè)要求的巖石，它的厚度超過(guò)了允許的范圍，就得從礦體中剔除。脈石(gangue)泛指礦體中的無(wú)用物質(zhì)，包括圍巖的碎塊、夾石和脈石礦物，它們通常在開(kāi)采和選礦過(guò)程中被廢棄掉。

2．夾石與脈石10可編輯課件PPT3．共生組分與伴生組分共生組分是指礦石(或礦床)中與主要有用組分在成因上相關(guān)，空間上共存，品位上達(dá)標(biāo)，并可供單獨(dú)處理的組分。

共生組分在空間上與主要有用組分既可共生于同一礦體中，即“同體共生”，也常表現(xiàn)為彼此分離，甚至各自獨(dú)立圈定礦體，即“異體共生”。伴生組分是指礦石(或礦床)中雖與主要有用組分相伴，但不具有獨(dú)立工業(yè)價(jià)值的元素、化合物或礦物，其存在與否和含量的多寡常影響著礦石質(zhì)量。11可編輯課件PPT有害組分有益組分可以回收的伴生組分，或能改變產(chǎn)品性能的伴生組分對(duì)有用組分的選礦、冶煉、加工有危害的某些組分如銅礦石中的Au、Ag，鎳礦石中的Co、Se、Te，鐵礦石中的V、Ti、Mn、Co等組分。鐵礦石中的S、P、As、Pb、Zn，金礦石中的As等根據(jù)礦石中所含有用組分的情況，可把礦石分為簡(jiǎn)單礦石:僅能提取一種有用組分復(fù)雜礦石:同時(shí)提取數(shù)種有用組分12可編輯課件PPT三、礦石的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)

礦石的構(gòu)造是指組成礦石的礦物集合體的特點(diǎn)，即礦物集合體的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。

礦石的結(jié)構(gòu)是指礦石中礦物顆粒的特點(diǎn)，即礦物顆粒的形態(tài)，相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。

礦石結(jié)構(gòu)和礦石構(gòu)造統(tǒng)稱(chēng)為礦石組構(gòu)。礦石組構(gòu)的研究對(duì)認(rèn)識(shí)礦床形成的物理化學(xué)環(huán)境，闡明礦床形成作用和形成過(guò)程具有重要意義，主要為論證礦床成因提供重要信息。礦石組構(gòu)研究還可了解礦床形成后的次生變化特點(diǎn)。13可編輯課件PPT斑點(diǎn)狀構(gòu)造鮞狀構(gòu)造條帶狀構(gòu)造膠狀構(gòu)造礦石的常見(jiàn)構(gòu)造14可編輯課件PPT梳狀構(gòu)造角礫狀構(gòu)造細(xì)脈狀構(gòu)造似角礫狀構(gòu)造雞冠狀構(gòu)造骨架網(wǎng)孔狀構(gòu)造礦石的常見(jiàn)構(gòu)造15可編輯課件PPT塊狀構(gòu)造；有用礦物含量占80%以上，礦物集合體為不定形狀、分布無(wú)方向性且結(jié)合緊密，無(wú)空洞。磁鐵礦和鈦鐵礦（含量>80%）及少量硅酸鹽礦物組成，礦物集合體致密無(wú)空洞，分布無(wú)方向性。浸染狀構(gòu)造：在脈石礦物基質(zhì)中有30%以下礦石礦物集合體，粒徑一般小于0.5cm，它們呈星點(diǎn)狀較均勻地散布于礦石中。當(dāng)?shù)V石礦物含量大于30%時(shí)稱(chēng)稠密浸染狀構(gòu)造。鉻鐵礦集合體（黑色）形態(tài)不規(guī)則，一般<0.3cm，含量少，一般<30%，呈星散狀較均勻的分布于蛇紋石化橄欖巖中。16可編輯課件PPT斑點(diǎn)狀構(gòu)造：礦石礦物集合體呈近等軸狀斑點(diǎn)，斑點(diǎn)大小較均勻，粒徑多數(shù)可達(dá)0.5cm，分布較均勻且無(wú)方向性稱(chēng)斑點(diǎn)狀構(gòu)造。當(dāng)斑點(diǎn)形狀不規(guī)則，大小不一，且分布不均勻時(shí)，稱(chēng)斑雜狀構(gòu)造。輝鉬礦集合體（<0.3cm）呈近等粒狀斑點(diǎn)，沿矽卡巖的孔隙、微裂隙呈稀疏星散狀分布17可編輯課件PPT條帶狀構(gòu)造：由不同成分或成分相同而顏色不同、或結(jié)構(gòu)不同的礦物集合體在一個(gè)方向，彼此相間分布構(gòu)成條帶。構(gòu)造特點(diǎn)：鉛鋅硫化物（黑色）和石英（白色）相間呈半環(huán)狀沿脈壁分布。18可編輯課件PPT角礫狀構(gòu)造：一種或多種礦物集合體構(gòu)成角礫，被一種或多種礦物集合體膠結(jié)。圍巖的破碎角礫被含有辰砂的石英、方解石膠結(jié)。19可編輯課件PPT晶洞狀構(gòu)造：在礦石或圍巖的空洞內(nèi)，生長(zhǎng)具有一定晶形的礦物集合體，保留有部分空洞稱(chēng)晶洞狀構(gòu)造。洞內(nèi)的礦物晶體群稱(chēng)為晶簇。輝銻礦20可編輯課件PPT膠狀構(gòu)造腎狀構(gòu)造(鐵礦石)葡萄狀構(gòu)造(銅礦石)21可編輯課件PPT等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu)結(jié)晶定向結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)晶結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)纖維狀結(jié)構(gòu)環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)交代結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)膠狀結(jié)構(gòu)礦石的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)22可編輯課件PPT自形結(jié)構(gòu)：礦物顆粒在結(jié)晶充分的條件下，按其生長(zhǎng)習(xí)性形成相對(duì)完整的晶體形態(tài)鉻鐵礦（白色）自熔體中結(jié)晶，早于硅酸鹽礦物（已蛇紋石化）呈自形粒狀，部分顆粒棱角被硅酸鹽溶蝕明顯發(fā)生圓化。自形板狀結(jié)構(gòu)23可編輯課件PPT它形結(jié)構(gòu)：礦物顆粒在結(jié)晶條件較差條件下或受到外部條件干擾，不能按其結(jié)晶習(xí)性生長(zhǎng)，呈不規(guī)則狀或異常晶體形態(tài)出現(xiàn)。黃鐵礦（白色）顆粒呈他形粒狀分布于透明礦物中。24可編輯課件PPT包含結(jié)構(gòu)：一種礦物整體地被包含在另一種礦物之中。包含結(jié)構(gòu)（黃鐵礦中的自然金和方解石）渾圓形粒狀自然金（金黃色）被包裹于石英（黑灰色）中，灰白色為輝銻礦。

25可編輯課件PPT交代殘余結(jié)構(gòu)：一種礦物被另一種礦物所取代，致使早期被交代礦物呈不規(guī)則狀殘余礦物存在。斑銅礦（玫瑰色）與黃銅礦（銅黃色）被銅藍(lán)（藍(lán)色）和褐鐵礦（灰色）交代呈殘余狀，交代殘余顯示黃銅礦在斑銅礦中呈格狀分布。深灰色為脈石礦物。26可編輯課件PPT固溶體分解結(jié)構(gòu)：早期溫度較高條件下呈一相結(jié)晶的礦物，隨著溫度的下降分離為互不混熔的兩相，晚期分離出的礦物常呈乳滴狀分布在早期形成的礦物之中，故也稱(chēng)乳滴狀結(jié)構(gòu)。黃銅礦（黃色）呈乳滴狀分布于閃鋅礦(灰色)中，二者接觸界線(xiàn)平滑。27可編輯課件PPT填隙結(jié)構(gòu)：晚期形成的礦物沿早期形成礦物的粒間或晶體內(nèi)部的裂隙充填，呈不規(guī)則狀分布（有別于它形結(jié)構(gòu)）。黃銅礦（銅黃色）沿早期形成的石英顆粒（深灰色）間隙充填交代，可見(jiàn)平直的石英晶面。28可編輯課件PPT脈狀穿插結(jié)構(gòu)：晚期形成的礦物沿切穿礦物的裂隙充填，形成穿插礦物的細(xì)脈（與填隙結(jié)構(gòu)有別）。赤鐵礦（灰色）柱狀晶體，集合體定向排列，沿裂隙穿插黃鐵礦（淺黃色）、黃銅礦（銅黃色）、石英（深灰色）等。29可編輯課件PPT網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)：晚期形成的礦物沿切穿早期礦物的網(wǎng)脈分布。銅藍(lán)及透明礦物沿黃鐵礦（淺黃色）網(wǎng)狀裂隙充填交代。深灰色為透明礦物。30可編輯課件PPT四、礦石的質(zhì)和量l.礦石品位及其表示方法

因礦種不同，礦石品位的表示方法也不相同。大多數(shù)金屬礦石，以其中的金屬(重量)百分比表示(如Fe、Cu等)；

礦石品位：指礦石中有用礦物或有用組分的含量。

礦石品位是衡量礦石質(zhì)量的主要標(biāo)志。有些金屬礦石的品位以其中的氧化物(如WO3，V2O5等)的重量百分比表示；31可編輯課件PPT在礦床或礦體中，礦石品位的獲得方法：分區(qū)段，系統(tǒng)取樣，分析化驗(yàn)貴金屬礦石多用×10-6(即克／噸或ppm)表示；非金屬礦床中的有用礦物或化合物多用重量百分比表示，砂礦床用g／m3或kg／m3表示，金剛石砂礦常用克拉／m3或mg／m3表示等等。32可編輯課件PPT

國(guó)家（或勘探部門(mén)）規(guī)定的工業(yè)指標(biāo)，用于圈定礦體。2.礦石邊界品位與最低工業(yè)品位

最低工業(yè)品位：在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能供開(kāi)采和利用的礦體或礦段的最低平均品位。如銅礦的工業(yè)品位為0.4％～0.5％，鉬礦為0.04％～0.06％。如我國(guó)銅礦的邊界品位為0.2％～0.3％，鉬礦為0.02％～0.04％等；

邊界品位：是劃分礦體與非礦體界限的最低品位值。33可編輯課件PPT

邊界品位和工業(yè)品位應(yīng)用示意圖1-圍巖；2-表內(nèi)礦體；3-表外礦體；4-樣品及品位534可編輯課件PPT

工業(yè)品位是隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的發(fā)展和需求程度、不同的礦床類(lèi)型而變化。工業(yè)品位主要決定于以下因素：

(1)礦床的規(guī)模：礦床的規(guī)模愈大，工業(yè)品位要求愈低，如對(duì)鉬礦來(lái)說(shuō)，大型礦床的工業(yè)品位為0.06％，而小型礦床則為0.2％-0.3％左右；

(2)礦石綜合利用的可能性：如在斑巖型銅礦床中伴生的鉬，只要達(dá)到萬(wàn)分之幾便可綜合利用。

(3)礦石的工藝技術(shù)條件：如對(duì)不易冶煉的鈦鐵礦礦石，要求其中的TiO2含量不得低于8％-10％，而對(duì)易冶煉的金紅石礦石，則TiO2含量達(dá)到3％-4％時(shí)即有工業(yè)價(jià)值；35可編輯課件PPT銅礦床工業(yè)指標(biāo)一般要求表

項(xiàng)目硫化礦石氧化礦石坑采露采邊界品位（%）0.2～0.30.20.5最低工業(yè)品位（%）0.4～0.50.40.7礦床平均品位（%）0.7～1.00.4～0.6

最小可采厚度（m）1～22～41夾石剔除厚度（m）2～44～82銅礦床伴生有益組分評(píng)價(jià)參考表元素PbZnMoCoWO3SnNiSBiAuAgCd、Se、Te、Ga、Ge、Re、In、Tl含量（%）0.20.40.010.010.050.050.110.050.1g/t1g/t>0.00136可編輯課件PPT3．礦石儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量(reserves)，是指經(jīng)地質(zhì)研究并利用地質(zhì)勘探技術(shù)手段如鉆探、槽探、井探、坑探等查明的礦產(chǎn)儲(chǔ)藏量，是衡量礦床規(guī)模的重要依據(jù)。37可編輯課件PPT有關(guān)儲(chǔ)量的幾點(diǎn)說(shuō)明

一個(gè)礦床的儲(chǔ)量是隨著最低工業(yè)品位的變化而變化的。

不同礦產(chǎn)的儲(chǔ)量表示方法不盡相同，

黑色金屬和非金屬礦產(chǎn)主要以礦石量計(jì)算；貴金屬、有色金屬、稀有金屬、稀土金屬和放射性金屬多以金屬量計(jì)算；WO3、BeO、V2O5、Nb2O5、Ta2O5、Li2O、Cs2O、ZrO2、TiO2、Cr2O3，等主要以化合物量計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量；一些特種的非金屬則以礦物量表示礦產(chǎn)儲(chǔ)量，如金剛石、壓電石英、冰洲石、云母、石棉、石墨等。38可編輯課件PPT

隨著研究程度和開(kāi)采工作的深入以及更多地質(zhì)資料的獲取，具體礦床的礦石儲(chǔ)量的估算往往會(huì)發(fā)生變化。

西方國(guó)家通常將儲(chǔ)量劃分為探明的(Proved)、概略的(Probable)和可能的(Possible)三類(lèi)。我國(guó)目前使用1999年12月制定的“固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類(lèi)”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17766-1999）。39可編輯課件PPT4．礦石品級(jí)礦石的品級(jí)(gradeofore)，主要是根據(jù)礦石的品位及有益和有害組分對(duì)礦石質(zhì)量劃分的不同級(jí)別。劃分依據(jù)（1）品位磁鐵礦礦石可分為平爐富礦石(TFe＞55％)、高爐富礦石(TFe>50％)和需選礦的貧礦石(TFe>20％～25％)。（2）礦石或礦物的工藝技術(shù)特性以及不同的用途和加工方法（3）礦石的物理性能

水晶的壓電效應(yīng)和光學(xué)性能；云母的分剝性和絕緣性能；石棉的韌度和長(zhǎng)度；蛭石和珍珠巖的膨脹率；滑石的潔白度以及煤的結(jié)焦性等。40可編輯課件PPT第三節(jié)有關(guān)礦體的基本概念

一、礦體與圍巖

礦床由兩個(gè)基本部分(地質(zhì)體)組成，即礦體和圍巖。一個(gè)礦床可由單一礦體構(gòu)成，也可由多個(gè)礦體組成。

礦體為礦石在三維空間的堆積體，通常構(gòu)成獨(dú)立的地質(zhì)體。

圍巖即礦體四周無(wú)實(shí)際價(jià)值的巖石，稱(chēng)為礦體圍巖，簡(jiǎn)稱(chēng)圍巖(wallrock)。相關(guān)內(nèi)容：礦體與圍巖的關(guān)系圍巖與母巖41可編輯課件PPT二、礦體的形狀和產(chǎn)狀(一)礦體的形狀根據(jù)礦體在三度空間長(zhǎng)度比例的不同，可將礦體的形狀分為三種最基本的類(lèi)型。42可編輯課件PPT43可編輯課件PPT鐵山鐵礦床地質(zhì)圖15—礦體

1．等軸狀礦體

44可編輯課件PPT45可編輯課件PPT2．板狀礦體

二向延伸較大(長(zhǎng)度和寬度)，而第三方向(厚度)較小的礦體，稱(chēng)為礦脈或礦層。46可編輯課件PPT3．柱狀礦體

指一個(gè)方向（大多為垂直方向）延伸大，而另兩個(gè)方向延伸小的礦體。47可編輯課件PPT4．過(guò)渡型和復(fù)雜型礦體48可編輯課件PPT(二)礦體的產(chǎn)狀指礦體產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境。49可編輯課件PPT第四節(jié)有關(guān)礦床的基本概念③礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)因素：交通位置和條件，水文和工程地質(zhì)條件，動(dòng)力資源和水源、氣候和人力資源。一、決定礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值的因素①礦床本身的特征和性質(zhì)：如礦石的儲(chǔ)量、質(zhì)量(品位，有益及有害組分的含量)、礦石的綜合利用價(jià)值、開(kāi)采、選礦、冶煉技術(shù)條件等；對(duì)非金屬礦床則應(yīng)注意有用礦物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及工藝技術(shù)性能。

②經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)需求：礦床的地理分布及所在地區(qū)的發(fā)展遠(yuǎn)景。50可編輯課件PPT

是指礦體與圍巖是在同一地質(zhì)作用過(guò)程中，同時(shí)或近于同時(shí)形成的。

二、同生礦床和后生礦床1.同生礦床

指礦體的形成明顯地晚于圍巖的一類(lèi)礦床。2.后生礦床51可編輯課件PPT3.疊生礦床：

指先期形成同生礦床之后，又疊加了晚期形成的后生礦床。

如內(nèi)蒙白云鄂博的稀土，鈮鐵礦床，早在中元古時(shí)形成了沉積型含稀土的貧鐵礦床，其后又疊加了海西期與花崗巖有關(guān)的稀土—鈮礦化，使其經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高。52可編輯課件PPT三、礦床的成因類(lèi)型和礦床工業(yè)類(lèi)型

礦床的成因類(lèi)型：

是按礦床的