礦床學全套教學課件

礦床學第一章緒論第1章緒論.ppt第2章礦床學基礎.ppt第3章巖漿礦床.ppt第4章偉晶巖礦床.ppt第5章氣水熱液礦床.ppt第6章接觸交代礦床.ppt第7章熱液礦床.ppt第8章火山成因礦床.ppt第9章風化礦床.ppt第10章第一章沉積礦床概論和機械沉積礦床.ppt第12章膠體化學沉積礦床.ppt第13章蒸發(fā)沉積礦床.ppt第14章生物化學沉積礦床.ppt第15章可燃有機礦床.ppt第16章變質礦床.ppt第17章層控礦床.ppt第18章成礦控制和成礦規(guī)律.ppt全套可編輯PPT課件教學目的與要求：要求學生掌握我國礦產資源特點和礦床研究的一般方法，了解礦產資源分類。教學基本內容：1、礦產、分類及我國礦產資源特點；2、礦床學研究內容和方法；3、礦床學研究發(fā)展史。教學重點和難點：重點是我國礦產資源特點和礦床研究的一般方法。難點是礦床學研究的具體方法的應用。1633

第一章

緒論§1礦產§2礦床學研究任務和方法

§3礦床學研究進展與趨勢4

§1礦產一、概念

二、分類

三、我國礦產資源概況

5

一、概念1、礦產：

礦產

在地殼中由地質作用形成的，目前可被利用的礦物原料。礦產是自然界產出的有用礦物資源。它是一種基本的生產資料和勞動對象，是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎。2、礦產資源：

礦產資源

是指尚未開發(fā)利用的礦物資源，是一種自然財富。一方面體現(xiàn)了客觀地質作用形成的有用物質的天然富集，另一方面在目前或可以預見的將來，具有一定的經(jīng)濟價值。

usefulmineral/oremineralresources6

二、分類1、依據(jù)自然狀態(tài)

礦產固體礦產液體礦產氣體礦產如金屬礦產、非金屬礦產如石油、鹵水、地下水如天然氣、頁巖氣煤層氣7

2、依據(jù)主要用途礦產金屬礦產非金屬礦產能源礦產如黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀有-稀土金屬等如冶金輔助原料、化學工業(yè)原料、建筑及水泥原料等如固體煤、油頁巖，液體石油和氣體天然氣等地下水資源如地下飲用水、醫(yī)療用礦泉水、地下熱鹵水等8

有色金屬黑色金屬貴金屬稀有金屬分散元素放射性煤油頁巖石油天然氣金屬礦產能源礦產礦產非金屬礦產地下水資源化工原料建材原料冶金輔助原料陶瓷玻璃原料寶玉石礦產制造業(yè)及其他工業(yè)用水生活用水地下熱水礦泉水9

根據(jù)礦產的性質及主要工業(yè)用途分為如下四類：①

金屬礦產黑色金屬：Fe,Mn,Cr,V,Ti有色金屬：Cu,Pb,Zn,Sn,Bi,Sb,Hg,Mo,W,Co,Ni貴金屬：Au,Ag,鉑族（Pt族）輕金屬：Mg,Al放射性金屬：U,Th,Ra(鐳)稀有、稀土、分散金屬：Nb,Ta,Li,Be,Zr,Rb,Cs,Sr，（REE：39,57—71共16個元素）10

②

非金屬礦產：冶金輔助原料：白云巖、石灰?guī)r化學工業(yè)原料：鹽類（鉀鹽、巖鹽）磷灰石、磷塊鹽。工業(yè)制造業(yè)原料：石墨、金剛石、云母、石棉壓電及光學原料：壓電石英、冰洲石、螢石陶瓷及玻璃工業(yè)原料：長石、石英砂、高嶺土等。建筑及水泥原料：砂巖、礫巖、石灰?guī)r、石膏、花崗巖等。寶石及工藝美術材料：硬玉、軟玉、瑪瑙、水晶④

地下水資源：地下飲用水、醫(yī)療用礦泉水、地下熱鹵水（有用元素含量達到提取標準）、地下熱泉水。③能源礦產（燃料礦產）

固體：煤、石煤、油頁巖、地蠟、地瀝青液體：石油氣體：天然氣、煤層氣、頁巖氣等11

三．我國礦產資源特點1、資源總量較大、人均占有量不足

已探明的礦產資源總量較大，約占世界的12%，僅次于美國和前蘇聯(lián)，居世界第三位。但人均占有量不足，僅為世界人均占有量的58%，居世界第53位。

目前世界上150多種礦產中，我國已探明儲量的礦種約132種。其中稀土、W、Sn、Sb、Bi、Li等居世界首位。W的金屬儲量是各國總儲量的三倍；Sb儲量占世界總儲量的44%；稀土僅白云鄂博一個礦床的儲量就相當世界各國總儲量的三倍。非金屬礦產中，石墨、菱鎂礦、重晶石世界首位，螢石居世界第三位。12

35種重要礦產資源中1）具有世界性優(yōu)勢的礦產占第一位有鎢、錫、鉍、銻、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱鎂礦等。探明儲量居世界第二、三位的有鉬、鉛、鋅、煤、釩、螢石、膨潤土、芒硝等；2）儲量雖不少，但品位低或成分復雜難選冶。成本高的礦產有鐵、錳、鎳、鋁、硫、磷等；3）探明儲量不足的礦產有石油、天然氣、鈾、銅、金、銀、硼、耐火粘土等；4）嚴重短缺的礦產有鉻、鉑、鈷、鉀鹽和金剛石等。

2、礦產種類齊全，但結構不盡理想

13

3、單一礦種少，伴生礦種多

我國地質構造復雜，造成了我國礦產共生礦多，綜合礦多，單一礦少。大多數(shù)礦山均是由兩種到十幾種共生在一起。我國金礦產量中伴生礦占總產量的40％，如德興斑巖銅礦伴生Au.Ag(每年產金5噸多，產銀20多噸）；銅礦資源如四川的拉拉銅礦除Cu外伴生有Mo、Co、Au、Ag、Ni、Pb、Zn、Pt等；鐵礦資源如攀枝花鐵礦除Fe外伴生V、Ti等達20多種。這對選、冶工藝提出了新的要求，由于選冶過不了關對于一些礦床限制了開發(fā)。我國湘西的Ni、Mo、U、V、Cu多元素礦床,目前基本沒開采，選冶工業(yè)達不到要求。開采一種則將浪費其它幾種元素，這些礦床的特點是分布廣，儲量大，但品質較低。14

4、富礦少、貧礦多鐵礦：中國鐵礦擁有儲量446多億噸，居世界第3位。但鐵礦石平均品位僅為33.5%，比世界平均水平低10%以上；我國貧礦占97.7%，平均品位（地質品位）僅33%（工業(yè)品位25%，富礦50%）。澳大利亞（1973）富礦石品位為40-68%，其儲量達246.92億噸。巴西米納斯吉拉斯礦山礦石品位：66-68%→242億噸。錳礦：中國錳礦平均品位只有22%，不及世界商品礦石工業(yè)標準48%的一半，且不少礦區(qū)含有較高的雜質磷；我國鋼鐵工業(yè)原料貧礦占94%，而且大多是難選的碳酸錳礦石。銅礦：中國銅礦品位大于1%的儲量只占總量的35%左右，平均品位僅為0.87%，遠低于智利(1.6%)、贊比亞(2.5%)等世界主要產銅國的銅礦品位；磷礦：中國磷礦富礦少，平均品位僅為16.95%，且膠磷礦多，選礦難度大。15

礦區(qū)數(shù)量多而單個礦區(qū)規(guī)模偏小。一些重要的礦床規(guī)模以中小型為主，大型、超大型礦床少，如鐵、銅、鋁、硫鐵礦及南方煤炭，不利于規(guī)模開發(fā)；單個礦區(qū)難以形成較大的生產能力，影響了資源開發(fā)的總體效益。如四川銅礦床約80個，但大型銅礦床只有一個（拉拉銅礦床）。5、中小型礦床多，大型超大型礦床少16

有些重要礦產資源的分布格局距消費地區(qū)較遠，開發(fā)利用受交通運輸與基礎設施建設等因素制約日趨明顯。礦產分布具有明顯的地域差異，不同地區(qū)擁有不同類型、不同規(guī)模的礦產，開發(fā)利用在一定程度上受地區(qū)局限。鎢礦：全國21個省均有鎢礦點，但全國儲量的54%集中在湖南、江西兩??；銻礦：全國儲量的75%集中于湖南、廣西和貴州三??；錫礦：廣西大廠和云南個舊的儲量就占了全國總儲量的51%；錳礦：87%的儲量集中在廣西、湖南、貴州三省。煤炭：74%的煤炭保有儲量集中于山西、陜西、內蒙古和新疆四省區(qū)，而經(jīng)濟發(fā)達東南部地區(qū)則較緊缺；磷礦：磷礦中70%的保有儲量集中于云南、貴州、四川和湖北四省，又形成南磷北調的不利格局。鐵礦：鐵礦主要集中于遼寧、河北、山西和四川四個省。6、礦產資源分布不均衡17

§2礦床學的研究任務和工作方法一、有關概念二、礦床學的基本任務三、礦床學的研究方法

18

1、礦床

礦床

是指在地殼中通過地質作用形成的，其質和量符合工業(yè)要求，在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下能被開采利用的地質體。

地質體礦床位置地質作用工業(yè)要求開采利用(mineral

deposit)一、有關概念19

含義1）礦床是綜合地質體,是受地質條件控制的，是有地質規(guī)律可尋的?！业V可能性（地質屬性）

2）礦床必須是在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下能被開采利用的?！|量和達到工業(yè)要求——經(jīng)濟屬性

確定礦床的標準（工業(yè)要求）是隨經(jīng)濟需要和技術發(fā)展而變化的，即現(xiàn)在的一些礦床在數(shù)年或數(shù)十年前并不是礦床（如硅灰石及透灰石的礦床）；現(xiàn)在不能構成礦床的一些地質體將來隨著選、冶技術的發(fā)展可能會構成礦床。——動態(tài)性3）21世紀以來，在保護地球環(huán)境的大前提下，需要根據(jù)礦山環(huán)境屬性來研究礦床在自然狀態(tài)下和開采對生態(tài)環(huán)境的影響，為保護和改善礦山環(huán)境提供地質依據(jù)，以最終達到礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護相互促進、協(xié)調發(fā)展的目的。—環(huán)境屬性20

2、礦床學

是研究礦床在地殼中形成條件、成因和分布規(guī)律的科學。又稱為礦床地質學

由于礦床學是直接應用于礦物資源的開發(fā)和利用的地質科學，故又稱為經(jīng)濟地質學

當其側重于工業(yè)類型研究時則稱為經(jīng)濟礦床學

礦床學的研究對象是礦床。/studyoforedeposits)(mineraldeposits(geologyoforedeposits)。(Economicmineraldeposits)。

(Economicgeology)。21

22

二、基本任務和研究內容1、基本任務1）正確認識各類礦床地質特征、形成條件、成礦作用和形成過程，以查明礦床成因

2）查明礦床的成礦控制因素和時空分布規(guī)律提供值得進一步工作的基礎，成礦預測

3）查明礦床中有益有害元素及其含量以利于合理地充分地有效地利用礦產資源23

2、研究內容1）礦床分布規(guī)律2）礦床成因3）找礦地質標志4）礦體特征5）礦石特征

二、基本任務和研究內容24

1)礦床分布規(guī)律

研究礦床所處大地構造位置、研究地球化學、地球物理特征、及其對礦床分布的控制作用、查明礦床的時、空分布規(guī)律。

25

2)礦床成因

研究礦床形成的物理、化學、生物等作用

研究成礦物質來源和成礦過程分析成礦物理化學條件探討礦床成因26

3)找礦地質標志

研究地層、構造、巖漿巖及圍巖蝕變與礦床的關系，查明其對礦床的控礦作用，提出有利于找礦的地質標志27

4)礦體特征

確定礦體的形態(tài)、大小、產狀及其與圍巖關系，查明礦床的規(guī)模、產出位置和開采條件。28

5)礦石特征研究礦石的組分、組構及其在礦床中空間分布特征查明元素的賦存狀態(tài)及礦物的嵌布特征確定礦產的質量和加工工藝性質

29

三、研究方法1、思維方法2、工作方法30

思維方法辯證思維求實創(chuàng)新理論與實踐相結合

野外與室內相結合宏觀與微觀相結合常規(guī)與現(xiàn)代方法相結合不唯上，不唯書

多學科綜合研究開拓進取

31

2、工作方法野外

室內

野外工作方法室內實驗室研究礦床地質調查模擬實驗綜合研究32

1）野外觀察——地質調查（1）查閱研究區(qū)資料；（2）對區(qū)域地質和礦床地質進行觀察和編錄；查明礦體特征（形態(tài)、產狀、規(guī)模）；（3）劃分礦化期次；（4）采集巖石、礦石及構造標本。

33

2、室內研究：1）實驗室研究①

顯微鏡鑒定：巖石顯微鏡、礦相顯微鏡、電子顯微鏡、電子探針?！_定礦床的物質成分和礦石組構特征。②包裹體特征及成分測定

成礦溫度、成礦壓力、成礦流體成分③元素地球化學：常微量元素及稀土元素分析④同位素地球化學方法——測定礦床年齡和成礦物質來源。測定年齡的同位素法：K-Ar，Rb-Sr，U-Pb，Re-Os測定物質來源的同位素法：硫同位素、碳同位素、H-O同位素、Pb同位素。34

2)、

模擬實驗

模擬成巖成礦條件１）成巖-成礦實驗２）熱力學計算３）計算機模擬35

3)、綜合分析1）編制綜合圖件

2）資料綜合分析3）綜合地質報告

36

§3礦床學研究進展與趨勢一.萌芽階段二.初期階段三.發(fā)展階段四.綜合階段五.研究趨勢37

一.萌芽階段

舊石器時代人類已能利用燧石、瑪瑙、水晶、石髓、蛋白質和石英的堅硬性來制造原始勞動工具；

新石器時代末，除能制造磨光的石器外，還能制造彩色陶瓷。

青銅時代，主要用氧化帶中的孔雀石和自然銅煉銅并制造青銅器；還有陶瓷、金、玉的工藝品，已能利用天然隕鐵作刃的青銅器；已利用的礦物和巖石達40余種。38

二.初期階段

鐵器時代，從個別礦物的利用到對某些礦物的聚合富集體—礦體進行較大規(guī)模的開采。春秋戰(zhàn)國

時即已開采的山東金嶺鎮(zhèn)鐵礦可能是世界上開采最早的鐵礦；已開采運城銅溝、七寶山和江西德興、廣東曲江、湖南瀏陽、安徽銅官山、云南東川等銅礦；金銀礦床的開采亦十分興盛，開始用金鑄幣，我國是世界上最早使用金幣的國家。明

李時珍《本草綱目》中已列舉了160-217種礦物的產地、產狀、物理性質和在醫(yī)療、工業(yè)方面的用途。礦床的宏觀地質研究。這一階段是礦床學理論的最初萌芽階段，出現(xiàn)礦床成因上最早的“水”、“火”之爭。39

三.發(fā)展階段

19世紀中葉，由于冶金工業(yè)的需求發(fā)明了“垂直照明器”，從而產生了金相學，即在顯微鏡下觀察磨光面上金屬礦物的微觀形態(tài)、大小及特征20世紀中葉，現(xiàn)代測試技術的引用使對礦床學的研究得到進一步的發(fā)展。如微區(qū)形貌研究的電子顯微鏡、礦物結構研究的X射線衍射分析、高靈敏度化學分析的原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜和中子活化分析，微區(qū)的電子探針化學成分分析，確定年齡和成因的同位素分析及電子計算機技術和航空航天領域新技術、新方法的引入，使礦床學研究有一個飛速地發(fā)展。40

四.綜合階段

20世紀70、80年代以來，由于新技術、新方法不斷地發(fā)展，人們認識到對礦床的研究不能單一的就礦論礦，而應當綜合各學科諸如地質學（包括地層學、古生物學、礦物學、構造地質學、沉積巖石學、變質巖石學、巖漿巖石學）、地球物理學、地球化學、遙感地質學、環(huán)境地質學等在礦床研究中應用，正確利用化學成分分析和現(xiàn)代儀器分析、宏觀與微觀分析研究、野外與室內分析研究的成果，利用成礦模擬實驗以修正自己的研究成果，使成礦作用過程更趨近于真實。41

礦床學研究正面臨著全球化和礦業(yè)－環(huán)保一體化的兩大趨勢，這兩個趨勢將在相當長時期內制約著礦床學的研究方向和任務。同時，礦床學與其他學科相互滲透，形成新的邊緣交叉學科生長點。礦床學環(huán)境學選礦學計算機學經(jīng)濟學礦產資源經(jīng)濟學管理學應用礦床學礦產資源信息系統(tǒng)礦山資源管理學環(huán)境礦床學42

新的成礦理論一、多源成礦二、層控及時控成礦三、淺成低溫熱液成礦四、熱水沉積成礦五、生物與有機質成礦六、風化成礦七、構造成礦43

八、地幔熱柱成礦九、撞擊成礦十、區(qū)域成礦十一、花崗巖類成礦十二、超大型礦床成礦十三、石油天然氣多成因十四、金屬與非金屬成礦十五、邊緣成礦十六、現(xiàn)代海底成礦……

44

非傳統(tǒng)礦床一、新類型礦床二、新領域礦床三、新深度礦床四、新工藝礦床五、新用途礦床45

思考1、何謂礦產，礦產資源分類。2、何謂礦床、礦床學？3、我國礦產資源的特點。4、礦床學研究的任務和內容。5、研究具體礦床的工作方法。46

礦床學的三基：基本知識：有關礦床的基本概念、礦床地質特征、形成條件；基本理論：有關成礦作用、成因類型和成礦規(guī)律的系統(tǒng)認識；基本技能：包括野外工作方法和判讀礦床地質圖件的能力，肉眼和鏡下研究礦石和蝕變巖石的能力及能利用各種材料對礦床形成條件和成因進行綜合分析的初步能力。礦床學第二章礦床學基礎教學目的與要求：要求學生掌握有關礦床方面的基本概念、礦床特征的主要內容；掌握成礦作用的分類和礦床成因類型。教學基本內容：1.有關礦床學的“三基”，即1）基本知識：基本概念，礦床特征，形成條件；2）基本理論：成礦作用，礦床類型；3）基本技能：地質圖件判讀，礦物鑒定和礦石組構觀察與素描。2.元素的分布與成礦。3.成礦作用及礦床成因類型；教學重點和難點：本章重點是掌握有關礦床方面的基本概念、礦床特征包含的主要內容、礦床類型劃分；了解礦床形成的地質條件和物理化學條件；掌握成礦作用的類型及相互關系；了解成礦元素的富集及其規(guī)律性。難點是礦床成因類型的劃分。49

第二章

礦床學基礎§1基本概念

§2元素地球化學§3成礦作用§4礦床類型50

§1基本概念一、礦床的組成二、礦體與圍巖

三、礦石與脈石四、礦床類型51

§1基本概念一、礦床的組成

1、概念（復習）礦床(mineraldeposit)是指在地殼中通過地質作用形成的，其質和量符合工業(yè)要求，在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下能被開采利用的地質體。

地質體礦床位置地質作用工業(yè)要求開采利用52

礦床的組成:

礦床礦體圍巖礦石脈石礦石礦物脈石礦物53

×

×礦區(qū)地質略圖礦區(qū)地質圖礦體圍巖圍巖礦體54

55

OreBodyWallrock56

57

58

59

60

礦體與圍巖是礦床的基本組成單位。而且關系非常密切，根據(jù)其二者的形成先后關系礦床可分為三大類：同生礦床

：——指礦體與圍巖是在同一地質作用下，同時或近于同時形成的礦床。如巖漿分結作用形成的礦床、沉積作用形成的礦床。

(syngeneticdeposits)61

后生礦床

礦體形成明顯晚于圍巖，二者是在不同的地質作用下形成的。如熱液作用形成的脈狀礦床。

(epigeneticdeposits)

62

疊生礦床

疊生礦床是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，此類礦床既具有同生礦床特點又具有后生礦床特點，屬復成因的礦床，如層控礦床。63

二、礦體與圍巖

1、礦體2、圍巖3、母巖4、礦體形態(tài)5、礦體產狀64

二、礦體與圍巖1、礦體

礦體是指由礦石和脈石組成的獨立地質體，是礦床的主要組成部分，是開采和利用的主要對象。礦體具有一定的形狀(form/morphology)、大小和產狀(modeofoccurrence)，并占有一定的空間位置，被圍巖所包圍。(orebody)2、圍巖

圍巖泛指礦體周圍的巖石，其界線有的很清楚（如脈狀礦體），有的呈漸變過渡（如由細脈浸染狀礦石組成的礦體）。3、母巖

母巖是指礦床形成過程中，提供成礦物質來源的巖石。與礦床在空間上和成因上具有密切聯(lián)系。如由巖漿結晶分異作用形成的富鎂質超基性巖中的鉻鐵礦礦床，富鎂質超基性巖即是鉻鐵礦礦床的母巖。圍巖和母巖是兩個完全不同的概念。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，如多數(shù)熱液形成的脈狀礦床

65

wallrock）（countryrock,adjacentrock,a(motherrock，parentrock，)66

江蘇梅山玢巖鐵礦床67

由多礦體組成的礦床68

由兩個礦體組成的礦床

69

4、礦體形態(tài)根據(jù)礦體在三度空間延伸情況,形狀可分為三種最基本的類型。等軸狀礦體板狀礦體柱狀礦體通常稱礦體形態(tài)為層狀、似層狀、脈狀、囊狀、不規(guī)則狀等。70

等軸狀礦體礦體的三軸在三度空間呈大致均衡延伸。根據(jù)體積大小和形態(tài)分為礦瘤、礦巢、礦袋。

71

板狀礦體礦體在長寬二相延伸較大，而厚度相對較小的礦體。根據(jù)礦體與圍巖形成的先后：①

礦層：與圍巖產狀一致的板狀礦體。通常是沉積形成的同生礦床，即礦體與圍巖是在同一地質作用形成的。礦層的特點是厚度較穩(wěn)定，延伸穩(wěn)定，規(guī)模大，其走向延長可達幾公里至幾十公里以上，沿傾向延伸也可達數(shù)十公里。反映了沉積的特征。72

73

74

②

礦脈：產在圍巖裂隙的板狀礦體，通常稱為礦脈。屬于典型的后生礦床。圍巖中的裂隙先形成，礦脈后形成。裂隙通常有兩種情況，一種為順層裂隙，另一種為截層裂隙。反映了熱液成礦作用的特點。沿順層裂隙充填或交代形成。即礦脈與圍巖的產狀一致。與礦層的本質區(qū)別在于為后生礦體，即礦體的形成晚于圍巖，規(guī)模上要小一些。產于巖體中或切穿層狀巖石層理的礦脈。即礦脈與圍巖的產狀不一致。75

脈狀礦體形態(tài)76

77

柱狀礦體指在一個方向延伸很大（大多是垂向），而另外兩個方向延伸較小的礦體。這種礦體常稱為柱狀、筒狀或管狀礦體。一般金屬礦床的柱狀礦體直徑以幾米到幾十米最為普遍。柱狀礦體筒狀礦體78

管狀礦體79

5．礦體產狀

礦體的產狀通常指礦體產出的空間位置和地質環(huán)境。常包括下面幾個內容：礦體的空間位置礦體埋藏深度礦體與巖漿巖的空間關系礦體與地質構造空間關系礦體與沉積巖關系

80

礦體的產狀通常指礦體產出的空間位置和地質環(huán)境。常包括下面幾個內容：礦體的空間位置：一般由礦體的走向、傾向和傾角來確定的。但是對于某一方向延伸較大的礦體（礦體的延伸方向與傾向不一致），比如透鏡狀、脈狀、柱狀等形態(tài)的礦體，還須確定其傾伏角和側伏角，才能準確地控制它們的空間位置。——狹義的產狀.

巖層產狀要素ad-走向線；ce-傾向線；cd-傾向；a-傾角81

礦體產狀示意圖

傾伏角：礦體的最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角。

側伏角：礦體最大延伸方向與走向線之間的夾角。82

礦體埋藏深度：礦體為出露于地表，還是隱伏于地下。礦體與巖漿巖的空間關系：礦體系產于侵入體內，或位于接觸帶，或位于圍巖中。礦體與地質構造空間關系：指礦體產出在構造中的部位，與褶皺、斷層的空間關系。礦體與沉積巖關系：與層理、片理呈整合關系或穿切關系正確地認識礦體的產狀，對找礦、勘探和開采工作，均有重要的指導意義。83

三、礦石與脈石1、礦石

2、礦石品位

3、礦石品級4、礦石組構

5、脈石

84

礦體＝礦石＋脈石

——礦體由礦石和脈石組成脈石礦石礦石85

礦石＝礦石礦物＋脈石礦物

——礦石由礦石礦物和脈石礦物組成礦石礦物脈石礦物脈石礦物86

1、礦石礦石(ore)：在現(xiàn)有技術和經(jīng)濟條件下，能夠從中提取有用組份（元素、化合物或礦物）的自然礦物聚集體。礦石由礦石礦物和脈石礦物組成。

礦石礦物(oremineral)：

礦石礦物泛指礦石中各種能被利用的礦物；脈石礦物(rocky/ganguemineral)：

脈石礦物泛指在礦石中與礦石礦物相伴生的無用礦物巖石與礦石的區(qū)別

有用組分的含量高低巖石與礦石的界限是變化的巖石在目前的經(jīng)濟技術條件不具經(jīng)濟價值87

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）伴生有益組分:指可綜合利用的組分和能改善產品性能的組分。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；3）無用組分:指礦石中不能提取有用的成分；4）有害組分：指對選礦和冶煉或對其產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度。

礦石有用組分有用元素有用化合物有用礦物如Au、Ag、Fe、Cu、Pt等金屬元素如KCl、Cr2o3、WO3、P2O5等如水晶、冰洲石、綠柱石、香花石等88

2、礦石品位礦石品位

礦石中有用組份的含量，一般用百分比來表示。如元素(Cu、Pb、Zn)、氧化物（Fe、W、Ti）采用重量百分含量（%）表示；貴金屬用g/t來表示；金剛石用克拉/t或mg/t表示；砂礦用g/m3或kg/m3來表示；公斤/立方米(kg/m3)法（多用于石棉、云母等）工業(yè)品位

能被開采和利用礦體的最低平均品位。只有當?shù)V體的平均品位達到工業(yè)品位時才能計算工業(yè)儲量邊界品位用來確定礦石或巖石、礦體和圍巖界線的品位tenorofore)Productiontenor）（production-grade,(grade，(boundarygrade,boundarytenor)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，具體應用示意如圖。

圖2-3？

邊界品位和工業(yè)品位應用示意圖1-圍巖品位；2-表內礦體；3-表外礦體；4-樣品及品位90

礦床的工業(yè)品位決定因素：

礦床規(guī)模大，礦石儲量大，其工業(yè)品位則確定得低，反之則高。礦石綜合利用性：斑巖銅礦中含Mo，可綜合利用，Cu的工業(yè)品位相應降低。礦石的工藝技術條件：不易冶煉的鈦鐵礦礦石TiO2>8-10%，易冶煉的金紅石礦石TiO2

：2-4%。開采方式：露天開采91

3、礦石品級礦石品級

工業(yè)生產上用一種礦石中有益組份和有害組份的含量來確定的礦石等級。指礦石的質量分級。一般礦石品級的劃分依據(jù)如下：1）礦石的品位2）伴生組分3）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。

(gradeofore)92

4、礦石組構

1）礦石構造

指礦石中礦物集合體的形狀、大小和空間上的結合分布特征。即指礦物集合體的形態(tài)特征而言。2）礦石結構

指礦石中礦物晶粒的形狀、大小和空間上的結合分布特征。即指單種或多種礦物晶粒間或單個晶粒與礦物集合體之間的形態(tài)特征而言。(fabricofore)(structureofore)(textureofore)93

94

塊狀銅礦石95

條帶狀銅礦石96

偉晶黃鐵礦礦石97

含礦石英脈狀礦石98

風化礦石100

5、脈石

1）脈石脈石是指礦體中與礦石相伴生的非礦石部分，即無用的圍巖碎塊及夾石

2）夾石

夾石是指夾于礦體中或礦體間的非礦巖石。即礦體內部不符合工業(yè)要求的巖石，其厚度超過了允許的范圍。在煤層中稱為矸石或夾矸。(gangue)(horse-stone)101

四、礦床類型

1、成因類型2、工業(yè)類型102

1、成因類型

礦床成因類型是指按礦床的形成作用和成因劃分的礦床類型。如內生成礦作用形成的礦床屬內生礦床，巖漿作用形成的礦床屬巖漿礦床，巖漿熔離作用形成的礦床屬巖漿熔離礦床，沉積作用形成的礦床屬沉積礦床，……對礦床進行成因類型的劃分，主要是為了便于研究。(genetictypes)103

2、工業(yè)類型

礦床工業(yè)類型是指在礦床成因分類基礎上，據(jù)在工業(yè)上的使用價值和現(xiàn)實意義，尤其是在采礦、選礦和冶金等加工工藝方面特征來劃分的礦床類型，如按金屬礦產主要來源的礦床屬金屬礦床，黑色金屬礦產主要來源的礦床屬黑色金屬礦床，鐵礦產主要來源的礦床屬鐵礦床。一般將作為某種礦產的主要來源，在工業(yè)上起重要作用的礦床類型，稱之為礦床工業(yè)類型。(commercialtypes)104

§2元素地球化學

一、元素地球化學分類

二、元素在地殼及上地幔中的分布規(guī)律105

一、元素地球化學分類（A.H.查瓦里茨基分類）106

1）氫族：H，影響成礦介質的酸堿度和成礦的物理化學條件，可與氧結合成水，為搬運介質。

107

2）惰性氣體族：He-Rn，一般不參與成礦，很穩(wěn)定。108

3）造巖元素族：Li-Cs、Be-Ba、Al、Si，形成造巖礦物——脈石礦物。109

4）巖漿射氣元素族：B、C、N、O、F、P、S、Cl，可與金屬元素形成絡陰離子。

110

5）鐵族元素：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni；賦存狀態(tài)：氧化物、類質同象進入硅酸鹽礦物晶格、硫化物來自于下地殼及地幔。組成巖漿礦床的主要成礦元素。111

6）稀有元素族：Sc、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W、Re，Y+

TR（稀土元素）獨立礦物，類質同象。112

7）放射性元素族：Fr、Ra、Ac、Th、Ta、U，以U和Th為主。113

8）親硫元素族：Cu-Au、Zn-Hg、Ga-Tl、Ge-Pb，與硫有很強的親和性，是硫化物的主要元素，形成礦石礦物，類質同象。

114

9）鉑族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt，含在基性、超基性巖中；自然元素，硫化物，砷化物。

115

10）半金屬和金屬礦化劑族：As、Sb、Bi、Se、Te、Po，在成礦作用中常形成絡陰離子。116

11）重鹵素族：Br、I、At。117

二、元素在地殼及上地幔中的分布規(guī)律1、概念

2、元素在地殼和上地幔中的分布量3、成礦元素在地殼和上地幔中的分布特點

118

1、概念1）元素的豐度：是指某元素在某地質體中的平均含量。2）克拉克值：是指某元素在地殼中的豐度值。即某元素在地殼中的平均含量。3）濃度克拉克值：元素在某地區(qū)（或某一地質體）的平均含量與該元素的克拉克值的比值。元素的豐度/克拉克值其值>1，表示富集，其值≤1，表示分散。有的稱為富集系數(shù)4）濃度系數(shù)：是指某元素的工業(yè)品位與該元素克拉克值的比值。=工業(yè)品位/克拉克值119

2、元素在地殼和上地幔中的分布規(guī)律1）各元素在地殼和上地幔中的分布量極為懸殊

（1）分布量最多的是氧；46%（地殼）,43%（上地幔）（2）分布量最少的是氫：1.6%×10-9（地殼），0.19%×10-9（上地幔）2）地殼和上地幔中分布量最多的是7種元素，即O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg，其總量占地殼總成分的99.4%，占上地?？偝煞值?9.11%。由于這些元素是地殼中各類巖石的基本成分，故統(tǒng)稱其為造巖元素。造巖元素族在地殼及上地幔中的分布占主要地位。120

3、成礦元素在地殼和上地幔中的分布特點

1）地殼中主要集中稀有元素（包括稀土元素族）、放射性元素族和巖漿射氣元素族；

2）上地幔中主要是鐵族元素、鉑族元素和巖漿射氣元素族。

121

一、內生成礦作用1、概念：內生成礦作用主要是由地球內部熱能的影響形成礦床的各種地質作用。能量來源于地球內部（如放射性元素的蛻變能、地幔及巖漿的熱能等），與巖漿活動有關的一系列成礦作用巖漿活動.(endogenicmineralization)122

1）巖漿成礦作用2）偉晶成礦作用

3）接觸交代成礦作用4）熱液成礦作用5）火山成礦作用2、分類：

內生成礦作用按其形成過程可分為正巖漿階段、殘余巖漿階段和氣水熱液階段。按其物理化學條件不同可分為123

二、外生成礦作用1、概念：外生成礦作用

主要指在太陽能的影響下，在巖石圈、水圈、氣圈和生物圈的相互作用過程中，導致在地殼表層形成礦床的各種地質作用。其能量來自于地球以外（主要是太陽的輻射能、部分生物能和化學能），通常是在溫度、壓力較低（常溫、常壓）的條件下進行的。外生成礦作用可分為兩大類(exegenicmineralization)124

2、分類

外生成礦作用風化成礦作用沉積成礦作用機械沉積成礦作用膠體化學沉積成礦作用生物化學沉積成礦作用生物有機沉積成礦作用125

三、疊生成礦作用1、概念疊生成礦作用

很多礦床的形成不是由某一種成礦作用形成，往往經(jīng)過多種成礦作用。即是一種復合成礦作用。可以使先形成的礦床或含礦建造經(jīng)后期成礦作用的改造富集，也可通過后期成礦作用外來物質的疊加而形成礦床。(telescopicmineralization)126

§4礦床類型一、成因類型

二、工業(yè)類型

127

§4礦床類型礦床分類是研究礦床的重要手段。其分類方案很多，主要有

1、按成礦地質作用——成因類型

2、按礦質來源——來源類型

3、按礦巖相對年齡——同生后生類型

4、按礦床主巖——賦礦巖石類型

5、按工業(yè)用途——工業(yè)類型……

128

內生礦床外生礦床疊生礦床巖漿成礦作用偉晶成礦作用接觸交代成礦作用熱液成礦作用火山成礦作用風化成礦作用膠體沉積成礦作用蒸發(fā)沉積成礦作用生物化學成礦作用生物有機成礦作用變質成礦作用沉積疊加改造作用機械沉積作用礦床成因類型巖漿礦床偉晶巖礦床接觸交代礦床熱液礦床火山成因礦床風化礦床膠體沉積礦床蒸發(fā)沉積礦床生物化學沉積礦床可燃有機礦床變質礦床層控礦床機械沉積礦床129

二、工業(yè)類型

1、金屬礦床2、非金屬礦床3、可燃有機礦床4、地下水資源130

1、金屬礦床1）黑色金屬礦床：包括鐵、錳、鉻、鈦、釩等2）有色金屬礦床：包括銅、鉛、鋅、鋁、鎂、鎳、鈷、鎢、錫、鉬、銻、鉍、汞等3）貴金屬礦床：包括金、銀、鉑族金屬（鉑、鈀、銥、鋨、釕）等4）放射性金屬礦床：包括鈾、釷、鐳等5）稀有金屬礦床：包括鈮、鉭、鋰、鈹、鋯、鍶、銣、銫等6）稀土金屬礦床：包括釔、釓、鋱、鏑、鈰、鑭、鐠、釹、釤、銪等7）分散金屬礦床：包括鍺、鎵、銦、鉈、鉿、錸、鎘、鈧、硒和碲等131

2、非金屬礦床1）冶金輔助原料礦床：如包括菱鎂礦、耐火粘土、螢石、藍晶石、紅柱石、熔劑用灰?guī)r、冶金用白云巖等2）化學工業(yè)原料礦床：如包括磷灰石、自然硫、硫鐵礦、鈉硝石、明礬石、芒硝、重晶石、天然堿、白云巖等3）工業(yè)制造原料礦床：如石墨、金剛石、云母、石棉、重晶石、剛玉等4）壓電及光學原料礦床：如壓電石英、光學石英、冰洲石、螢石等5）陶瓷及玻璃工業(yè)原料礦床：如長石、石英砂、高嶺土、粘土等6）建筑及水泥原料礦床：如砂巖、礫巖、白堊、石灰?guī)r、石膏、花崗巖等7）寶石及工藝美術材料礦床：如硬玉、軟玉、瑪瑙、綠松石、琥珀、電氣石、孔雀石、綠柱石、蛇紋石等132

3、可燃有機礦床1）固體燃料礦床：如煤、油頁巖等2）液體燃料礦床：如石油3）氣體燃料礦床：如天然氣

4、地下水氣資源1）地下水資源：如地下飲用水、地下熱水、礦泉醫(yī)療水等2）地下氣資源：如二氧化碳氣、硫化氫氣、氦氣和氧氣等思考題、討論題、作業(yè)：何謂礦床、同生礦床、后生礦床和疊加礦床？何謂礦石礦物、脈石礦物及脈石？礦石的結構和構造表示礦物的哪些特征？研究它們有什么意義？礦石品位、邊界品位、工業(yè)品位的概念及應用；影響礦石品位的因素有哪些？何謂濃度克拉克值？它能表示什么問題？何謂濃度系數(shù)？它能表示什么問題？成礦元素在不同巖石中的分布有何規(guī)律性？元素的豐度與成礦有何關系？成礦作用的類型及相互關系？礦床學第三章巖漿礦床教學目的與要求：要求學生掌握巖漿分結礦床和巖漿熔離礦床的概念、特點及成礦作用。教學基本內容：1、巖漿礦床的概念及特點；2、巖漿成礦作用及礦床類型；3、巖漿礦床形成條件；4、各類巖漿礦床的特征。教學重點和難點：本章重點是掌握巖漿結晶分異作用和巖漿熔離作用及其所形成礦床的特征；了解巖漿礦床的主要礦產類型及其典型實例。136

第三章

巖漿礦床§1概述§2形成條件§3成礦作用及礦床類型P32137

§1概述

一、概念二、礦床特點

三、研究意義138

§1概述一、概念1、巖漿礦床

廣義：凡與巖漿活動有成因聯(lián)系的各類礦床。狹義：（正巖漿礦床）：在地殼深處（主要硅酸鹽礦物結晶的過程中）巖漿冷凝過程中，由巖漿分異作用使有用組分富集而形成的礦床。2、巖漿分異作用

由于物理、化學條件、地質條件改變使巖漿成分不斷改變，單一巖漿化分為多種巖漿的作用。按分異作用的性質可分為結晶分異作用和熔離作用。巖漿中成礦物質的析出和聚集的過程。(Magmaticmineraldeposit)(magmaticdifferentiation)

139

二、礦床特點

1、礦床大多產于巖漿巖中，尤其是基性、超基性巖中，少數(shù)與堿性巖、花崗巖有關；巖漿巖既是母巖也多是礦體的圍巖。2、礦床是在巖漿固結成巖的過程中形成的，即礦體與巖漿巖是同時或近同時形成的。因此，絕大多數(shù)巖漿礦床屬同生礦床（個別貫入礦體為后生礦床）。6141

3、礦體主要呈透鏡狀、脈狀、似層狀及不規(guī)則狀等，產于侵入巖體內部，有的整個巖體即是礦體，與巖體產狀有關，少數(shù)產于巖體近鄰的圍巖中。由于巖漿分異不可能進行的完全徹底，礦體與圍巖多呈漸變過渡關系。142

4、礦石組構主要具浸染狀、塊狀構造，晶粒結構、海綿隕鐵結構等。143

5、礦石的礦物組成與母巖基本相同，同質不同量；礦石與母（圍）巖石礦物組合常具一致性，即礦石中的礦石礦物常是巖漿巖的副礦物，而母巖的主礦物常是礦石中的脈石礦物。6、圍巖蝕變一般不發(fā)育；成礦溫度高，多在1200-1500oC，硫化物多在1100-500oC。

7、主要礦產：鉻鐵礦、釩鈦磁鐵礦、鉑族元素、銅鎳硫化物礦、金剛石等144

三、研究意義1、工業(yè)意義在國民經(jīng)濟建設中具有重要工業(yè)意義如產于巖漿巖體中的釩鈦磁鐵礦、銅鎳硫化物礦床具有豐富的儲量；巨大潛力的非金屬建筑材料資源如花崗石、浮石及火山渣、膨脹珍珠巖原料、鑄石及石棉原料等；有的礦產如金剛石、鉻鐵礦只產于巖漿礦床中。2、理論意義在研究礦床成因及礦產分布規(guī)律方面具有重要理論意義145

2、成礦元素鐵族元素：Fe，Ti，V（獨立礦物鈦鐵礦，鈦鐵尖晶石;

硫化物；類質同象：硫化物晶格—替代Fe）

Cr（獨立礦物氧化物，硫化物）

Ni（S，硫化物，鎳黃鐵礦）親硫元素：Cu（硫化物）Pt族元素（Pt，Pd，Os，Ir，Ru，Rh）：

自然元素—鉻鐵礦礦床（自然鉑、自然鈀）化合物（S、As、Te）—銅鎳硫化物礦床巖漿射氣元素：C、P、S、O等。146

§2形成條件巖漿礦床形成中起主導作用的地質因素是巖漿巖條件和構造條件。物理化學上主要為溫度和壓力條件、同化作用、揮發(fā)組份作用等。一、溫壓條件二、巖漿巖條件

三、構造條件

四、圍巖條件147

一、溫壓條件1、溫度礦床形成的溫度較高，溫度多數(shù)在500-1200℃，少數(shù)可降到300℃；

2、壓力礦床形成的深度較高，一般在地表以下數(shù)公里-數(shù)十公里，壓力大致相當于100-1000MPa。

148

二、巖漿巖條件

巖漿巖條件——形成巖漿礦床的首要條件

巖漿是巖漿礦床成礦物質的主要來源和載體。巖漿巖則是成礦體的母巖和圍巖。因此原始巖漿的性質，含有用組份的多少，對能否形成礦床有著重要的影響。1、大地構造與巖漿巖2、成礦專屬性3、揮發(fā)性組份作用4、同化作用

5、巖漿侵入期次

149

1、大地構造與巖漿巖

1）大陸板塊內部熱點、裂谷形成的層狀基性-超基性侵入體一般規(guī)模較大，分異良好，常與鉻鐵礦礦床、PGE礦床、釩鈦磁鐵礦礦床有關。金剛石礦床常與大陸板塊內深大斷裂形成的金伯利巖及鉀鎂煌斑巖有關。2）裂谷早期或弧后綠巖帶中的橄欖質科馬提巖屬超鎂鐵質熔巖，其中常有硫化鎳礦床產出。3）板塊縫合帶與蛇綠巖套有關的鎂質超基性巖體中，常產出鉻鐵礦礦床（阿爾卑斯型）。巖體和礦床實際形成于大洋板塊的增生邊界（洋脊裂谷），成巖成礦后隨洋板塊遷移至板塊俯沖消減邊界，最終殘留于板塊碰撞形成的縫合帶中。

150

2、成礦專屬性：一定種類的巖漿礦床往往與特定成分的巖漿巖有密切關系。不同成分的巖漿巖具有不同的成礦專屬性。1）基性-超基性巖

（1）超基性巖體超鎂鐵巖體常與鉻鐵礦有關，單斜橄欖巖主要與銅-鎳硫化物礦床有關.

（2）超基性-基性雜巖純橄欖巖-輝長巖組合常與鉻鐵礦有關，單斜輝石巖-輝長巖組合常與銅-鎳硫化物礦床有關.

（3）基性巖體：輝長巖-蘇長巖組合與銅-鎳硫化物礦床有關，輝長巖-斜長巖及單獨的斜長巖兩類組合主要與釩鈦磁鐵礦有關.151

2）金伯利巖為弱堿性超基性巖，與金剛石礦床有關

3）霞石正長巖、碳酸巖體常與霞石-燒綠石-稀土元素礦床有關

4）花崗巖與之有關的有稀有、稀土元素礦床152

3、揮發(fā)性組份作用：揮發(fā)組份——氫及巖漿射氣元素族——對巖漿的分異、同化作用及某些成礦元素的遷移與富集有重要影響，故稱其為“礦化劑”。其主要作用有1）原始巖漿中的揮發(fā)份主要有H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等，因其熔點低、揮發(fā)性高，尤其是能與Au、Ag、Pt、Pa、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多種金屬元素組成易溶絡合物，而使之保留在巖漿的殘余溶液中并可能富集成礦；153

2）絡陰離子有利于礦液長距離遷移，使金屬元素的結晶溫度降低；

3）揮發(fā)份降低巖漿粘度，有利于礦液流動、元素聚集，結晶時間長可緩慢結晶；

4）揮發(fā)份對壓力變化特別敏感，常使成礦物質自下部帶到上部，集中到有利的構造部位成礦。

154

4、同化作用：

同化作用是指巖漿運移過程中熔化了通道巖石等外來物質,從而改變巖漿成分的作用。同化作用可產生如下影響：1）可能增加巖漿中的有用組分。如同化富炭質地層可能形成石墨礦床，同化富鐵石英巖可能有利于鐵礦的形成。2）可能增加揮發(fā)組分的含量。如巖漿上升和就位后可能吸收地層水，或熔化地層中硫化物，使巖漿中礦化劑和揮發(fā)組分含量增加，從而影響有用礦物的結晶作用。3）改變巖漿主要組分的含量。巖漿成分的改變可能會影響成礦作用，例如，巖漿如增加了SiO2、CaO、K2O、Na2O等成分則有利于銅鎳硫化物的熔離成礦，鐵質增加則不利于硫化物的熔離成礦。

155

5、巖漿侵入期次巖漿礦床的產出與巖漿的侵入期次往往具有一定的關系：從區(qū)域上看礦床常常產在同一構造運動形成的巖漿巖帶內部較晚期形成的巖體中；從一礦區(qū)中看，礦體主要與復式巖體的晚期巖相關系密切。故認為同一巖漿活動期次中，因侵入越晚的巖體分異越完全，對成礦越有利。礦床總是產在同期形成的巖漿巖帶中晚期形成的巖體內。156

三、構造條件1、深大斷裂，特別是超殼斷裂對基性、超基性巖有嚴格控制作用；

2、在巖漿礦床形成過程中，地質構造相對穩(wěn)定地區(qū)有利成礦；157

3、造山褶皺帶中往往形成富鎂（Mg/Fe>6.5)的超基性巖，有利于形成鉻鐵礦礦床；

在相對穩(wěn)定的地臺區(qū)，形成富鐵（Mg/Fe<2.0)的超基性巖，有利于釩鈦磁鐵礦形成；

在兩者之間（Mg/Fe=2.0~6.5)的過渡地區(qū)有利于形成銅鎳硫化物礦床。158

巖漿在侵入或噴出過程中，不可避免地要和周圍巖石發(fā)生接觸，會熔化或溶解一些外來物質如圍巖碎塊，圍巖中的某些成分將通過各種方式加入到巖漿中去，從而使巖漿成分發(fā)生改變的作用稱為同化作用；不完全的同化作用稱為混染作用。由于圍巖中的某些成分的加入，對巖漿成礦作用將產生有利或不利的影響。四、圍巖條件159

以基性—超基性巖漿同化碳酸鹽巖石為例：

①

鈣將代替部分鐵（鎂）而形成含鈣的硅酸鹽，促使更多的金屬脫離硅酸鹽而進入熔漿；使巖漿中鐵質增加有利于巖漿的分異。

CaCO3+FeSiO3→FeO+CO2+CaSiO3②CaCO3的同化作用對鉻鐵礦的形成卻是不利的。鈣進入巖漿往往取代硅酸鹽的Fe形成鈣硅酸鹽，而釋放出來的鐵使巖漿中Fe的含量增高則形成鐵的氧化物，而Cr2O3/FeO比值降低。因工業(yè)上對鉻礦石的要求主要考慮兩個因素：Cr2O3的含量和Cr2O3/FeO比值，若鐵含量高了（不符合冶金要求）僅能用于耐火材料和化工方面。160

§3成礦作用及礦床類型一、成礦作用及成因類型二、早期巖漿礦床三、晚期巖漿礦床四、巖漿熔離礦床五、巖漿爆發(fā)礦床

161

一、成礦作用及成因類型

1、成礦作用2、成礦作用類型3、礦床類型162

1、成礦作用1）巖漿成礦作用

是指在巖漿結晶和分異過程中，有用組份晶出和聚集成礦的過程。按成礦組份從巖漿熔融體中析出的狀態(tài)分為（magmaticore-formingprocess）巖漿結晶分異作用巖漿液態(tài)分異作用巖漿爆發(fā)-噴溢成礦作用163

2、成礦作用類型1）巖漿結晶分異作用——巖漿在冷凝時礦物按順序進行結晶，并在重力和動力影響下發(fā)生分異和聚集的過程。以固相、金屬礦物的形式從硅酸鹽巖漿中分離出來形成巖漿分結礦床的地質作用。根據(jù)有用礦物與硅酸鹽礦物結晶先后將巖漿結晶分異作用又分為早期和晚期。164

2）巖漿液態(tài)分異作用（又稱巖漿熔離作用）——較高溫度的均勻巖漿熔融體因溫度壓力降低而分離成兩種或兩種以上成分不混熔的熔融體的過程。

3）巖漿爆發(fā)-噴溢成礦作用——經(jīng)過巖漿分異作用后的含礦熔漿噴發(fā)-噴溢至近地表形成礦床的地質作用。165

3、礦床類型1）按成礦作用(即礦床成因）分類（1）巖漿結晶分異礦床(巖漿分結礦床)按形成先后分成①早期巖漿分結礦床（簡稱早期巖漿礦床），如鉻鐵礦礦床②晚期巖漿分結礦床（簡稱晚期巖漿礦床），如釩鈦磁鐵礦礦床（2）巖漿熔離礦床如銅鎳硫化物礦床，（3）巖漿爆發(fā)礦床如金剛石礦床（4）巖漿噴溢礦床如科馬提巖中的硫化鎳礦床

166

早

晚

巖漿成礦作用

巖漿礦床

巖漿結晶分異成礦作用巖漿熔離成礦作用巖漿爆發(fā)成礦作用巖漿噴溢成礦作用巖漿分結礦床巖漿熔離礦床巖漿爆發(fā)礦床巖漿噴溢礦床167

2）按巖漿巖類分類（1）鎂質超基性巖中的鉻（鉑）礦床，如布什維爾德、西藏羅布莎、內蒙小松山河北高寺臺（2）鐵質基性巖中的含釩鈦磁鐵礦礦床，如四川攀枝花、河北大廟（3）鎂鐵質基性-超基性巖中的銅鎳（鉑）硫化物礦床，如甘肅金川、四川力馬河（4）金伯利巖中的金剛石礦床，如阿扎尼亞除此外，還有產于基性－超基性巖中的鉑和鉑族元素礦床和產于碳酸巖中的鈮-稀土-磷灰石礦床等168

二、早期巖漿礦床1、概念早期巖漿礦床(earlymagmaticmineraldeposit)

：指地殼深部的巖漿通過冷凝結晶及結晶分異作用使有用礦物較早地從巖漿中結晶、聚集而形成的礦床。請快速瀏覽P34中-P37上“巖漿結晶分異作用”

169

2、礦床特征1）礦床主要產于富鎂質超基性巖（母巖），屬同生礦床。2）礦體形態(tài)呈透鏡狀、似層狀、少數(shù)為礦瘤和礦巢，主要產于巖體底部或邊部；礦體與母巖的界線呈漸變過渡。170

3）礦石具浸染狀構造，自形晶-半自形晶結構、包含結構（poikilitictexture:礦石礦物先結晶，硅酸鹽礦物將其包圍）；4）礦石礦物成分與母巖成分相同，但同質不同量；5）主要礦產：鉻鐵礦（南非的布什維爾德礦床Bushveld）、鉑和鉑族元素等。

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3、成礦作用過程1）上地幔含礦的基性、超基性原始巖漿巖通過斷裂侵位到上地殼；2）巖漿侵位后因溫度壓力下降，礦物就按順序晶出（鉻鐵礦、自然鉑先晶出，硅酸鹽按鮑溫反應系列晶出：橄欖石-斜方輝石-單斜輝石-基性斜長石）——有用礦物先結晶；3）由于結晶分異作用的進行，先結晶比重大的礦物下沉速度相對較快，比重小的上浮而發(fā)生輕重礦物的分離（重力分異作用）和聚集，形成有序的層狀礦層。4）若地殼構造活動，使先晶出的有用礦物在巖漿活動過程中因巖漿流速減緩或流動受阻則有利于礦物組分的分異和富集并形成礦體（流動分異作用）。172

巖石類型要點：金屬礦物先于硅酸鹽礦物結晶重力分異作用—比重大的礦物沉入巖漿底部分異結果—巖體底的巖石類型較中心部基性程度高，依次為純橄欖巖→斜方輝石→二輝巖→輝長巖

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三、晚期巖漿礦床1、概念晚期巖漿礦床(latemagmaticmineraldeposit)：在地殼深部巖漿冷凝結晶的晚期階段，因揮發(fā)組份含量增大使有用礦物比硅酸鹽礦物較晚地從熔漿中結晶、聚集而形成的礦床。根據(jù)成礦方式可分為兩類，即就地分異礦床和壓濾分異礦床。174

2、礦床特征1）礦床產于可能富鎂、富鐵的基性（輝長巖、斜長巖）、超基性巖（橄欖巖），屬同生礦床。2）礦體呈層狀、似層狀（巖體下部）、凸鏡狀（巖體和圍巖的裂隙中），少數(shù)呈脈狀貫入到就近圍巖中；礦體與圍巖界線呈漸變和突變關系。175

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3）礦石組構：礦石具浸染狀、條帶狀、致密塊狀、斑點狀、豆狀構造，半自形-它形晶結構為主及海綿隕鐵結構（硅酸鹽礦物先結晶，礦石礦物充填其粒間或膠結硅酸鹽礦物）。斑點狀:呈星散狀分布的礦石礦物集合體的粒徑較大形成的斑點（5-10mm）179

偉晶結構條帶狀構造180

脈狀構造脈狀構造181

稀疏浸染狀中等浸染狀中等浸染狀稠密浸染狀豆狀構造182

豆狀構造：礦石中豆體由鉻尖晶石集合體組成分布不均勻；灰白色為蛇紋石化橄欖巖。羅布薩

豆狀構造：礦石中豆體局布密集成塊狀；豆體由鉻尖晶石集合體組成，灰白色為蛇紋石化橄欖巖。羅布薩183

4）礦石組份：礦石的礦物成分與母巖成分相同，但同質不同量。5）有時易出現(xiàn)圍巖蝕變，如綠泥石化、黑云母化和碳酸鹽化等（因存在礦化劑）。6）主要礦產：釩鈦磁鐵礦（四川攀枝花－分異型、河北大廟鐵礦－貫入型）、鉻鐵礦（如西藏羅布莎）要點：原始巖漿中揮發(fā)性組分含量增加有用礦物晚于多數(shù)硅酸鹽礦物晶出結晶分異作用－重力分異礦漿形成貫入型礦體的工業(yè)意義184

3、成礦作用過程1）來自上地幔的基性、超基性巖漿沿斷裂侵位到地殼中，由于晚期巖漿富含揮發(fā)份，與成礦元素結合形成易溶的化合物；2）因溫度、壓力下降而發(fā)生結晶分異作用（有用組份晚于造巖組份晶出）；由于重力下沉而形成底部礦體（巖漿下沉）；3）若含礦熔漿在外力作用（壓濾作用）下被貫入到已冷凝的侵入體的裂隙中，甚至貫入到附近圍巖中形成礦體形成貫入型礦體（擠入裂隙）河北大廟基性巖中貫入式礦體剖面圖1-斜長巖；2-纖閃石化斜長巖；3-礦染輝長巖；4-輝長巖；5-浸染狀礦石；6-貫入式礦體186

四、巖漿熔離礦床1、概念巖漿熔離礦床地殼深處均勻的巖漿在冷凝過程中有用組份以液相形式從硅酸鹽巖漿中分離出來，并富集形成的礦床。若分離出來的熔融體中有一種是金屬氧化物或金屬硫化物熔漿，則將稱為礦漿。由這種礦漿形成的礦床稱為巖漿熔離礦床。(magmaticliquationdeposit)187

2、礦床特征1）礦床產于富鐵的基性、超基性巖（母巖）188

2）礦體：底部和上懸礦體呈似層狀、透鏡狀，與圍巖界線過渡。貫入型礦體呈筒狀、凸鏡狀、不規(guī)則狀，與圍巖界線清楚。甘肅金川礦區(qū)主礦體縱剖面示意圖1-銅鎳富礦體；2-銅鎳貧礦體；3-超基性巖體；4-片麻巖190

3）礦石組構：礦石具豆狀、浸染狀、珠滴狀和致密塊狀構造，海綿隕鐵結構、固溶體分離結構(exsolution)（結狀、滴狀等結構）和它形晶結構，晚期可見交代結構；乳滴狀結構。

底部及上懸礦體為典型的豆狀構造以及浸染狀構造，它形晶結構。貫入型礦體主要呈致密塊狀、脈狀構造和它形晶結構。豆狀構造海面隕鐵結構191

海綿隕鐵

，甘肅金川192

固溶體分離結構

甘肅金川焰狀結構樹枝狀結構針狀結構格狀結構193

4）礦石組份：礦石中有用礦物以硫化物為主如磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要有橄欖石、輝石等。

5）圍巖蝕變：蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化等，局部碳酸鹽化；

6）主要礦產：銅、鎳、鉑族元素礦產如加拿大肖德貝里（Sudbury）－世界之最中國：甘肅金川－世界第二四川力馬河、吉林紅旗嶺194

3、成礦作用過程1）來自上地幔的基性、超基性巖漿侵位于上地殼中，其含有金屬硫化物和金屬氧化物成分；2）溫度、壓力下降，巖漿發(fā)生液態(tài)分離——金屬硫化物礦漿和硅酸鹽熔漿；3）礦漿以“小珠滴”形式懸浮在巖漿中，因溫度壓力下降，“小珠滴”逐漸匯集；4）硅酸鹽礦物先結晶、下沉，礦漿再下沉，膠結早期結晶的硅酸鹽礦物；若熔漿滴未達到侵入體底部，則在巖體中上部形成上懸礦體；若緩慢結晶，則熔漿聚集在下部形成層狀礦體；若環(huán)境動蕩，溫度壓力下降快，礦漿易形成貫入型礦體。195

五、巖漿爆發(fā)礦床

六、巖漿噴溢礦床

1、概念巖漿爆發(fā)作用：巖漿在內壓力的作用下猛烈上升（爆炸）到地表及近地表的作用稱為巖漿爆發(fā)作用；巖漿噴溢作用：以較寧靜的方式溢出地表的作用稱為巖漿噴溢作用。自學提要196

2、特征巖漿爆發(fā)礦床和巖漿噴溢礦床一般特征：1、礦體產于火山巖及次火山巖中；2、礦體形狀多為筒狀、脈狀、似層狀及凸鏡狀；3、礦石多為角礫狀、氣孔狀、繩狀及塊狀等構‘

4、主要礦產為金剛石礦床（金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中），硫化鎳礦床（橄欖質科馬提巖）和鐵礦床（安山巖類及次火山巖中）197

思

考1、何謂巖漿礦床,簡述其形成條件；2、簡述早期巖漿礦床和晚期巖漿礦床特征異同點及相關礦種；3、何謂巖漿熔離成礦作用？簡述巖漿熔離礦床地質特征；4、舉例說明巖漿成礦專屬性。5、以巖漿礦床為例，礦床特征應當包括哪些內容？礦床學第四章偉晶巖礦床199

第四章

偉晶巖礦床§1概述§2形成條件§3成礦作用和礦床類型200

§1概

述一、概念二、礦床特征三、工業(yè)意義

201

一、概念

1、偉晶巖1）偉晶巖

指礦物成分與母巖相似、結晶顆粒粗大、具一定內部構造特征，且呈脈狀或透鏡狀的地質體稱為偉晶巖。屬晚期巖漿產物，是在侵入體冷凝的最后階段形成，位于侵入體的頂部。礦物晶粒一般多在1-10cm以上，大者可達1-2m，富含揮發(fā)性組分，稀有元素組分，形態(tài)主要成脈狀或其它不規(guī)則形狀的巖體。(pegmatite)202

偉晶巖礦床都與相同成分的侵入體有關。偉晶巖可分巖漿偉晶巖和變質偉晶巖。巖漿偉晶巖依據(jù)其巖性分為花崗偉晶巖，堿性偉晶巖和基性和超基性偉晶巖。各種偉晶巖的主要造巖礦物成分分別與花崗巖、堿性巖和基性超基性巖相當。其中分布最廣，與成礦關系最密切的是花崗偉晶巖，其次是堿性偉晶巖。偉晶巖巖漿偉晶巖變質偉晶巖花崗偉晶巖堿性偉晶巖基性超基性偉晶巖2）偉晶巖類型203

2）偉晶巖類型（1）巖漿偉晶巖：屬晚期巖漿產物，是在侵入體冷凝的最后階段形成，位于侵入體頂部。深成巖漿巖常見以花崗偉晶巖最多，堿性偉晶巖較少見，基性超基性偉晶巖更少見。（2）變質偉晶巖：主要是前寒武紀巖石變質改造的各個階段形成的偉晶巖。204

2、偉晶巖礦床是指一種礦物顆粒結晶粗大的、具內部構造特征的脈狀或凸鏡狀地質體，當其有用組分富集達到工業(yè)要求時，即稱為偉晶巖礦床。地殼深處的熔漿（在封閉環(huán)境中）通過緩慢結晶或重結晶作用形成晶粒粗大的脈狀或凸鏡狀巖體，當其有用組份富集達到工業(yè)要求時稱為偉晶巖礦床具有經(jīng)濟價值的偉晶巖。(pegmatiticoredeposit)205

二、礦床特征1、礦床產出2、礦床分帶性3、礦體形態(tài)產狀

4、礦石組構5、礦石組份6、主要礦產206

1、礦床產出偉晶巖礦床主要產于巖漿作用或變質作用形成的花崗偉晶巖中

含水晶偉晶巖剖面圖（內蒙）

1—中粗粒黑云母花崗巖；2—細晶巖帶；3—文象偉晶巖帶；4—長石石英塊體帶；5—長石塊體帶；6—鈉長石化長石石英塊體帶；7—鈉長石化長石塊體帶；8—石英核；9—水晶晶洞；10—糖粒狀鈉長石交代體；11—葉鈉長石交代體；12—鈉長石-云母交代體；13—鈉長石-白云母-石英交代體；14—綠柱石；15—晚期微斜長石，正長石晶體和晶簇；16—黃玉

207

偉晶巖巖體內部常具明顯的帶狀構造是偉晶巖（礦床）的另一個突出的特征。從脈的邊部到脈體中心，無論礦物成分或巖石的結構構造，均呈有規(guī)律的變化。一般情況下，一個發(fā)育比較完整的偉晶巖體，從外到內可以劃分出以下四個帶：2、礦床分帶性邊緣帶外側帶中間帶內核208

①邊緣帶：主要由細粒的長石和石英組成，成分相當于細晶巖，故又稱細晶巖帶，厚度一般僅幾厘米，形態(tài)不規(guī)則并不連續(xù)，與圍巖界線清楚，其該帶中最常見的少量共生礦物是電氣石、磷灰石和石榴石。偉晶巖內部分帶示意圖（據(jù)中國地質大學）1-邊緣帶；2-外側帶；3-中間帶；4-內核；5-交代礦物帶209

②外側帶：位于邊緣帶內側，礦物顆粒較粗，由文象結構和粗粒結構的長石、石英和云母組成。成分與花崗巖相似，厚度比邊緣帶大而穩(wěn)定。帶中常見綠柱石等伴生礦物。由于具有典型的文象結構、成分與花崗巖相似，又稱為文象花崗巖帶。210

此帶內有時長石和石英集中的部位有所不同，又可進一步分成亞帶，靠外側帶處先晶出的一般主要為長石，靠內核部分則常出現(xiàn)鉀長石和石英，前者稱中間外帶，后者稱中間內帶。這主要根據(jù)實驗工作的需要。③中間帶：位于外側帶和內核之間，由巨晶結構的長石和石英組成，常見礦物除長石、石英外，還常有綠柱石、鋰輝石等稀有元素礦物。此帶中的交代作用已較發(fā)育同時與交代作用有關的稀有元素礦物也增多，成為礦化發(fā)育的地段，是偉晶巖礦床的主要部分。此帶厚度較大，可幾十厘米到數(shù)十米。211

④內核：因位于偉晶巖體的中央，所以稱為內核，礦物組成主要是顆粒粗大的石英，其次還有長石、鋰輝石等礦物。在內核的中心部位由于結晶的作用往往有空洞形成（晶洞）。內核的形態(tài)常不規(guī)則，核的大小常取決于偉晶巖體的大小和巖體膨脹部分的特征，同時也取決于巖體分異程度或構造明顯程度。1-邊緣帶；2-外側帶；3-中間帶；4-內核；5-裂隙充填和交代；6-花崗巖212

在偉晶巖形成的整個過程，結晶首先從邊緣開始，早期形成邊緣帶，礦物顆粒細小，他形結構；隨后形成外側帶，礦物顆粒增大，以文象結構、自形-半自形結構為主。隨著溫度降低，礦物不斷的晶出，礦物粒度愈來愈大，殘余熔漿揮發(fā)分不斷增多，到晚期形成則以交代結構最為特征。稀有元素化合物由于具較低濃度，因而不可能在早期階段