地质学在资源与环境中的应用

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6.2.1.1 早期岩浆矿床
结晶分异作用——不同矿物成分按一定顺序结晶。 早期岩浆矿床——在岩浆冷凝结晶过程中，有用矿物比主要造岩 矿物（橄榄石、辉石等）早结晶或同时结晶所形成的矿床。
结晶较早的矿物，因密度大，重力作用下坠落聚集于岩体底部或边 缘部分，形成矿床。 主要存在于橄榄岩等超基性岩中。西北的铬铁矿，属此类型。
6.1 矿床的有关概念
6.1.1 矿石与矿床
1. 矿 石
矿石——岩石中有用矿物的含量达到了现代工 业所能利用的要求，则这种岩石就为矿石。
如攀枝花，辉长岩中所含的钒钛磁铁矿达到了工业 利用要求，就作为铁矿石开采。 矿石的概念随科学技术的进步而扩大外延。 有些岩石因其化学成分或物理特性，可被看作是广 义的矿石。如石灰岩、白云岩等。
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晚期岩浆矿床示意图（攀枝花）
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6.2.1.3 熔离矿床
熔离作用——由于物理或化学条件的变化使岩
浆在液态情况下发生分异的作用。
犹如高温时油水相溶，低温时二者分离。 基性岩浆在 1300℃以上时，可以溶解 6—7 ％的金属 硫化物。当温度降低，岩浆中的金属硫化物便呈珠 滴状分出来，因其密度大，富集于底部。 硅酸盐矿物结晶后，低熔点的金属硫化物结晶成矿。 主要分布于基性或超基性岩侵入体的底部或边缘， 以金属硫化物如黄铜矿、镍黄铁矿等为主。
数量即储量 。上亿吨级的大型和特大型铁矿床；百万吨级就 的大型铜矿床。 质量即品位。品位——矿石中有用组分的单位含量。一般用 %表示，贵金属常用ｇ/t表示 。
矿床能满足当前的工业上开采、冶炼和利用等要求。
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3. 矿 体
矿体——矿床的基本组成单位和开采对象。
它具有一定的形状、大小和产状。一个矿床可 以只有一个矿体，也可以由大小不等的几个或 若干个矿体组成。
本章属于矿床学内容。
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6.1.2 矿产的分类
矿产——一切埋藏在地下或分布于地表的可供人类开 采利用的天然矿物资源。
基本原料矿产：铁 锰 铬 有色金属矿产：铜 铅 锌 贵金属矿产：金 银 铂族 稀有金属矿产：锂 铍 铌 分散金属矿产：锗 镓 铟 放射性金属矿产：铀 钍
冶金辅助原料矿产：石灰石 白云石 化工原料矿产：钾石盐 石盐 建筑材料矿产：水泥 玻璃原料 美术工艺原料矿产：各种宝石 彩石 常规能源：煤 石油 天然气 水能
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2. 矿
床
矿点——矿石存在的地方或地段。 矿床 —— 在一定地质作用下形成的，在质量和数量上 都达到当前开采利用要求的有用矿物的富集地段。
矿床的涵义
矿床是在一定地质作用下形成的。
使有用矿物富集的作用，称为成矿作用。岩浆作用、沉积作 用和变质作用 都可以是成矿作用。实质——特殊的成岩作用。
矿床必须有一定的数量和质量 。
气化-热液矿床的特征
成矿温度不高（700—50℃）。 成矿深度不大（从地下4—5km到地表环境）。 主要形成于热气热液跟中、酸性侵入体。矿体受断裂构造控制。 成矿气水溶液常与围岩发生交代作用，使围岩成分、结构和构造 发生变化——围岩蚀变，如绢云母化、矽卡岩化等等。 主要矿物为金属硫化物，少数为金属氧化物及含氧盐。绝大部分 有色金属和分散元素、部分铁和非金属矿产，都来自此类矿床。
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伟晶岩矿床示意图
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6.2.3 气化-热液矿床
气化 -热液矿床 ——成矿物质在热气和热液中被搬运填充 到岩石裂隙里所形成的矿床。
因形成于大部硅酸盐矿物凝结成岩之后，故也叫“岩浆期后矿床”。 一是气水溶液与围岩发生化学反应，形成接触交代矿床； 一是物理化学条件改变，使填充于围岩裂隙中的气水溶液发生沉 淀，而形成充填矿床，一般称为热液矿床。
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熔离矿床示意图
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6.2.2 伟晶岩矿床
伟晶岩矿床——伟晶岩形成过程中，通过岩浆 分异或气液交代作用，有用组分富集形成矿床。
挥发性成分携带有各种分散于岩浆中的金属和稀有 金属元素。并可以降低岩浆的粘度和矿物的结晶温 度，从而形成晶体粗大的和富含稀有元素的伟晶岩 矿床。 花岗伟晶岩的特点：形成萤石、电气石、黄玉、磷 灰石等矿物；形成各种金属元素、稀有和放射性元 素矿床。
矿体的形态多种多样常见的有：
等轴状矿体(矿囊、矿巢、矿瘤)。 板状矿体(矿层、矿脉)。 柱状矿体(矿柱、矿管、矿筒)，透镜状或似层 状矿体等。
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几种常见的矿体
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4. 矿
产
矿产是经济地理学上的名词，泛指自然 界产出的能被人类利用的矿物资源。
矿产也叫矿产资源。
矿床学就是研究矿床特征、成因和分布 规律的一门科学。
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6.2.1.2 晚期岩浆矿床
有用矿物在岩浆冷凝过程中，主要硅酸盐矿物结 晶后形成的矿床。主要与气体分异作用有关。
结晶晚期，岩浆中的挥发性成分愈多。 其化学性很活泼，含有金属元素；运移能力强，向上 层移动集中，使克拉克值很低的金属元素富集成床； 降低岩浆熔点，形成含矿熔浆。含矿熔浆，先分散于 硅酸盐矿物颗粒空隙中，后下沉集中到岩体的中下部， 形成条带状或似层状矿体；或受到挤压及内压力作用 下，挤入母岩的或围岩的裂隙中，形成贯入矿体。 此类矿床主要产于超基性或基性岩体中，许多大型铬 铁矿、钒钛磁铁矿、铂族金属、稀土矿等多属于此。
金属矿产
矿产资源
非金属矿产
能源矿产
新能源：地热
海洋
核能
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6.1.3 矿床的成因分类
地质作用下形成的，某些元素克拉克值高于平均值的特定地段——矿床。
矿床因此可以分为内生矿床、外生矿床和变质矿床。 事实上许多矿床是多成因的或不同成因叠加而形成的。
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6.2 内生矿床
内生矿床 —— 主要是在岩浆活动过程中， 有用组分富集起来所形成的矿床。
提供了绝大多数的有色金属、稀有金属和部 分非金属矿产。 根据岩浆的发展顺序和冷凝成矿阶段，内生 矿床可以分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气化 热液矿床和火山矿床。
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6.2.1 岩浆矿床
岩浆矿床——岩浆冷凝过程中，岩浆分异作 用使岩浆中的有用组分聚集而成的矿床。
形成于较高温、压环境的地下深处。（深成岩） 熔点高、密度大、成分简单的矿物。 矿体产于超基性或基性侵入体母岩内。实际上 矿床就是火成岩体内有用组分相对富集的地段。 绝大多数的铬、镍、铂族元素及相当数量的钒、 钛、钴、稀土等矿产，都产于岩浆矿床中。 早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、熔离矿床。