矿床学04气水热液矿床(中南大学地质工程专业a方向)76
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矿床学一、名词解释§1 绪论1、矿产资源(矿产):在自然界(地壳内/地表)产出的,由地质作用形成的,具有经济价值的有用矿物资源。
它具有三重属性:①地质属性②经济属性③环境属性2、矿床(mineral deposits):是矿产在地壳中的集中产地。
确切地说,矿床是指地壳中由地质作用形成的,其所含有用矿物资源的质和量,在一定的经济技术条件下能被开采利用的地质体。
矿体(orebody):是指在自然界中产生的,由地质作用形成的,矿床中金属或其他有用物质富集的地质体。
矿体是矿床的基本组成部分。
3、矿床学:是研究在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。
它是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质学科。
§2 有关矿床的基本概念1、同生矿床(syngenetic deposit):指矿体与围岩在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的。
如由沉积作用形成的沉积矿床以及在岩浆结晶分异过程中形成的岩浆分结矿床等,都属于同生矿床。
后生矿床(epigenetic deposit):矿床的形成明显地晚于围岩的一类矿床。
其矿体和围岩是由不同地质作用和在不同时间形成的。
如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉,属于典型的后生矿床。
2、围岩/主岩(country rock, wall rock, host rock):矿体周围的岩石。
矿体与围岩的界限有的清楚,有的呈渐变过渡状。
母岩/源岩/矿源层(parent rock, mother rock / source rock / ore source bed):矿体形成过程中,提供主要成矿物质的岩石,它与矿床在空间上的成因上有密切的联系。
有些矿床,围岩即母岩,如岩浆结晶分异的铬铁矿床。
3、矿脉:产在各种岩石裂隙中的板状矿体,为典型的后生矿床,据矿脉与围岩的关系,分为层状矿脉和切割矿脉。
矿层:指沉积生成的板状矿体,矿体与岩层是在相同的地质作用下同时形成的。
基性-超基性杂岩中的铬铁矿也称层状矿体。
热液矿床
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
热液矿床(1)成矿溶液的来源:成矿溶液或称成矿气液、成矿热液是在一定深度(几至几十千米)下形成的,具有一定温度(一般为50-600℃)和一定压力(一般为n-250MPa)的气态、液态和超临界流体。
其成分以H2O为主,有时CO2占很大比例,常含有CH4、H2S、CO、SO2等挥发性气体成分和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、HCO3-等离子成分。
成矿溶液中还有W、Sn、Mo、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等多种成矿元素。
成矿溶液和成矿物质来源是矿床学界长期争论的问题之一,目前认识一般有四种:a.岩浆热液:岩浆在侵入和喷发过程中,随着温度和压力的下降,硅酸盐熔体不断地结晶,H2O等挥发分就从岩浆中分离出来,形成高温气液。
一些成矿元素倾向富集于气液中,这种含矿气液在岩体边缘和围岩的裂隙中运移,当物理化学条件发生变化时,就可在有利的地段形成矿床。
b.地下水热液:从地表渗透到地下深处的大气降水,可在地下环流中受热并与流经的岩石发生相互作用,溶解岩石中的有用成矿元素,运移至有利的地质环境中沉淀形成各种热液矿床。
c.海水热液:在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋岛屿地区,下渗的海水可沿裂隙到达地壳深部受热形成环流。
环流过程中也可萃取流经围岩中大量的成矿物质,然后通过断裂、火山口或海底扩张脊再流入海中,与海水作用形成热液矿床。
矿床学复习资料
矿床学复习资料矿床学复习资料矿床学是研究矿床形成、分布和开发的科学,它涉及地质学、地球化学、矿物学、岩石学等多个学科。
对于学习矿床学的同学来说,复习资料是非常重要的辅助工具。
本文将为大家提供一些矿床学复习资料的内容。
1. 矿床形成机制矿床形成是一个复杂的过程,它受到地质构造、岩浆活动、热液作用、沉积过程等多种因素的影响。
在复习矿床学时,我们需要了解这些形成机制,并能够分析不同类型矿床的形成过程。
例如,热液矿床是由热液在地壳中循环流动形成的,而沉积矿床则是通过沉积作用形成的。
2. 矿床分类根据矿床的形成机制和地质特征,我们可以将矿床分为多个不同的类型。
在复习矿床学时,我们需要了解这些分类,并能够区分它们之间的差异。
常见的矿床类型包括热液矿床、沉积矿床、变质矿床等。
每种类型的矿床都有其特定的地质特征和矿物组成,我们需要通过学习和实践来掌握它们。
3. 矿床勘探技术矿床勘探是矿床学的重要组成部分,它是寻找新的矿床资源的过程。
在复习矿床学时,我们需要了解不同的矿床勘探技术,并能够评估其适用性和效果。
常见的矿床勘探技术包括地球物理勘探、地球化学勘探、遥感勘探等。
每种技术都有其优缺点,我们需要根据实际情况选择合适的方法。
4. 矿床开发与利用矿床开发是将矿床资源转化为经济价值的过程。
在复习矿床学时,我们需要了解不同的矿床开发方法,并能够评估其可行性和效益。
常见的矿床开发方法包括露天开采、地下开采、浮选等。
每种方法都有其适用条件和技术要求,我们需要根据实际情况选择合适的方法。
5. 矿床环境保护矿床开发过程中,我们需要重视矿床环境保护的问题。
在复习矿床学时,我们需要了解矿床开发对环境的影响,并能够提出相应的环境保护措施。
矿床开发可能导致土地破坏、水源污染、生态系统破坏等问题,我们需要通过科学的方法来减少这些负面影响,实现可持续发展。
总结起来,矿床学复习资料应该包括矿床形成机制、矿床分类、矿床勘探技术、矿床开发与利用以及矿床环境保护等内容。
矿床学 热液概述
(三)初生水,或原生水,或“地幔热液”
指直接来源于上地幔“去气作用” (“脱气”, “除气”)所形成的气水热液。
这种气液从未参加过水循环作用,在地球形成时 期就已存在。
一般通过测量上地幔硅酸盐的H-O同位素组成来 推断“初生水”的组成。
地幔流体的活动可以把分散在上地幔中的成矿物质 活化、迁移到地壳中成矿。
如胶东半岛金矿、四川大水沟碲—金矿以及河北东坪 金矿等,已经有不同的研究者相继提出地幔流体和地幔物 质参与成矿的认识。
由于受技术条件的限制,对参与热液成矿作用的地幔 成矿物质的识别,目前尚处在不断的探索之中。
五、含矿热液的运移
(一)运移的动力
1.气水热液的概念
定 “气水热液”是指在一定深度下形成的,具有一定 义 温度和压力的含多种挥发组分和成矿元素的气态
或液态水溶液(简称热液)。
a、主要成份:H2O(盐度一般为几%—几十%);
成 b、其他挥发组分:HCl、HF、H2S、CO2、B、(As); 分 c、主要金属元素:K、Na、Ca、Mg;
局部热源,如地壳深部的岩浆热能或变质热 能,地幔梯度等能造成含矿热液的密度差,引起 对流循环,从而使密度小的上升。
原始成因的多种溶液,若它的密度不同,产 生密度差引起物质的对流。
含盐度很高的含矿溶液因密度较大而下沉, 驱使密度小的流体上升。这样产生的密度差也能 推动含矿热液的运移。
H2CO3 =H++HCO3-(利于矿质迁移)
HCO3-=H++CO32-(有利于形成难溶碳酸盐 沉淀成矿),
与H2S性状相似,[HCO3-]和[CO32-]与热液 的温度、压力和pH值有关,温度降低和pH值升高 有利于成矿元素以碳酸盐沉淀。
气水热液矿床概论
图6-3
黑矿型矿床简要横剖面图
(五)变质热液 1. 成因 变质作用过程中,与变质岩石平衡、或从中分出的水溶液。 影响因素: a 原始地质体的成因; b 变质作用强度; c 变质作用类型(接触变质和区域变质)。 如:沉积岩(含水30%)→绿片岩相(6%)→角闪岩相(1-2%) →麻粒岩相(0.5%) 2. 变质热液中的矿质来源 a 变质过程中来自原岩; b 从流经岩石中萃取; c 深部来源。 3. 特征: H2O的δ18O = 5‰∼25‰,δD = -20‰∼-65‰,多富CO2
气水热液矿床的有关理论
一、气水热液及其在内生矿床中的意义
(一)气水热液的概念: 1. 气水热液 地下形成的含多种挥发组分和成矿元素的气态或液态水溶液(简称 热液)
2. 热液的成份
主要成份: H2O (盐度一般为几 %—几十 %) , 其他挥发 组分: HCl、HF、H2S、CO2、B、(As),主要金属元素:K、Na、Ca、Mg; 常见成矿金属元素: Fe-Mn、Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Sb-Hg、Au-Ag、LiBe-Nb-Ta、U-Th 3. 温度及物理状态 温度范围:50~800º C,成矿温度100~600º C;状态:气态(高温低 压条件)、液态(高压中低温条件)、 超临界状态(高温高压条件)。
图13
大气水热液及其成矿模式(斯米尔诺夫)
(三)海水热液 1. 成因 a 主要产生在海洋环境;
b 大陆边缘和海洋岛屿地区,与地下水混合;
c 沿构造变动带下渗-受热形成热环流-萃取矿质-沿火山机构上升-形 成矿床(图6-3)
主要与海底岩浆作用形成的块状硫化物矿床有关。
2. 特征 δD 与δ18ΟH2O在图12中接近于标准海水平均值(SMOW) 日本黑矿:δD 为-26‰∼-18‰, δ18ΟH2O为-1.5‰ ∼ 0.3‰
第五章 气水热液矿床总论
第五章气水热液矿床总论本章主要讲述气水热液矿床概念、工业意义;含矿气水热液的来源、成分组成、性质;成矿元素在气水热液中的搬运方式及沉淀原因;气水热液的运移、成矿方式;气水热液矿床的围岩蚀变现象;气水热液矿床成矿温压条件测定;气水热液矿床在时间和空间上的演化规律;气水热液矿床的分类等。
为不同类型气水热液矿床的研究奠定理论基础。
关键词:含矿气水热液;气水热液矿床;搬运形式;成矿方式;成矿期次;围岩蚀变;第一节含矿气水热液与气水热液矿床一、基本概念1、含矿气水热液:在一定深度下形成的,主要由水和挥发性组分(F、Cl、S、B、P等)组成的,有一定温度、压力的溶液,称之为气水热液。
如果气水热液中含有一定量的成矿物质,则称为含矿气水热液。
由于气水热液主要由水组成,呈液态,故可简称为“热液”。
(1)含矿气水热液由成矿物质(Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等)和介质(水、挥发性组份)两部分组成,二者可同源,也可异源;(2)温度600~50℃、压力最多可达几亿Pa。
临界温度以上是气态,降到临界温度以下呈液态(纯水临界温度374℃,如溶有其他物质时,其临界温度可提高到400℃);(3)高温情况下,气、液两相并存,故称之为“气水溶液”或“气-水热液”,中低温情况下(临界温度以下)则呈液态出现,故统称为热水热液或热液。
2、热液矿床:含矿气水热液在一定的地质构造中运移时,由于温度、压力、组分浓度、物理化学条件等发生变化,其中的某些成矿物质通过充填和(或交代)的方式在一些有利的部位发生沉淀、聚集,形成的矿床称为气水热液矿床。
二、气水热液矿床的工业意义气水热液矿床在矿床学领域中占着十分重要的地位,这是由于:(1)矿床类型繁多,产有许多专业矿产。
如亲硫组分矿产(W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Be、Hg、Fe)、贵金属和放射性金属矿床(Au、Ag、U等)、稀有和稀土元素矿产(Li、Be、Ga、Ge、In、Cd等)及非金属矿产(萤石、石棉、重晶石、冰洲石、硫等);(2)丰富和发展了成矿理论。
热液矿床概述
2、矿化阶段
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第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
1、 H2O ① 是含矿溶液的主要组分,是矿物搬运矿质的介质; ② 是弱电解质,可部分电离出H+和OH-,使溶液中的物质发生 水解,形成化合物沉淀出来。
SnF4+2H2O=SnO2↓+4HF ③ 另外,H+和OH-增加可影响溶液物质变化,主要是酸碱性 (pH值)。
第六章 热液矿床概述
第二节 成矿物质的来源
一、介质的来源
1、岩浆热液(包括侵入岩浆热液和火山热液)
岩浆热液是岩浆中所含的水及其他挥发组分在岩浆上侵和冷凝 结晶过程中,由于温度、压力和成分的变化与其所溶解的化学 成分一起被析出形成的。
2、变质热液
变质热液是岩石在变质过程中随变质温度和压力不断增加依次 释放出来的粒间水、矿物的结晶水和结构水溶解了成矿物质形 成的。
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第六章 热液矿床概述
二、热液成分与性质
2、S 含矿溶液中硫的多少与H2S的解离有关,H2S的解离形式与温度 有关。 ①高温热液阶段 T>400℃,将分解为H2和S2分子。T>1500℃,将全部分解为 H2+S2分子,随着温度降低,又结合成H2S。 300~400℃,H2S以中性分子形式存在,不参与化学反应,因 此很少有硫化物出现。 ②中温阶段(300~200℃) 随着温度的下降,H2S在水中的溶解 度增大,同时将发生电离作用。 ③低温热液阶段(<200℃) 位于地表浅处,氧气较充足,溶液 中的硫往往氧化高价硫,形成一些硫酸盐矿物(重晶石、石膏5、 天青石、明矾石等)。
矿床学习题及答案
矿床学试题一、名词解释共10分,每小题2分1、矿石品位——指矿石中有用组分的含量.2、围岩蚀变——指矿体周围的岩石在气水热液作用下,发生一系列旧矿物为新的更稳定的矿所代替的交代作用.3物、岩浆熔离作用——指在较高温度下的一种均匀的岩浆熔融体,当温度和压力下降时,分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的作用.4、变成矿床——指原来的岩石经变质作用形成矿床或原来的矿床经变质作用形成具另一种工艺技术特性的矿床.5、矿源层——指成矿物质在沉积成岩时已初步富集并能在后生期被活化迁移出来的岩层.二、填空题共25分,每空0.5分1.矿床由矿体和围岩组成,矿体由矿石和脉石组成,矿石由矿石矿物和脉石矿物组成. 2.岩浆分结矿床中,晚期岩浆矿床是指岩浆冷凝结晶时,有用矿物或矿石矿物较晚地从岩浆中结晶和富集所形成的矿床,晚期岩浆矿床的主要矿产是钒、钛、铁,其典型的矿石结构为海绵陨铁结构;早期岩浆矿床的主要矿产是铬,典型的矿石结构是自形晶结构.3.在伟晶岩矿床中,带状构造是最主要而常见的.发育完好的带状构造,从伟晶岩体的边缘到中心,一般可分为边缘带、外侧带、中间带、内核等几个带.伟晶岩矿床是某些稀有金属和稀土元素的重要来源;重要矿产地如新疆阿尔泰伟晶岩矿床.4.气水热液主要成分是水,其主要来源有岩浆水、海水、变质水和地下水.5.矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括早期干矽卡岩、晚期湿矽卡岩___ __阶段和氧化物阶段,硫化物期包括_早期铁铜硫化物______和__晚期铅锌硫化物___阶段.6.斑岩铜矿床的蚀变分带非常发育,由内向外分为1___钾化钾质蚀变带_,2__石英-绢云母化似千枚岩化带___,3_泥化粘土化带,4青盘岩化带,矿体主要分布在__石英-绢云母化似千枚岩化___带.7.金属硫化物矿床的表生分带自上而下可分为氧化带、__次生硫化物富集带和__原生硫化物矿石________带,其中氧化带自上而下又可分为完全氧化亚带铁帽、___淋滤________亚带和____次生氧化物富集_____亚带.8.形成盐类矿床的必备条件是干旱气候和封闭或半封闭水盆地环境.9.微生物在成矿作用中可能以四种主要方式起作用,即促使成矿元素聚集、改变环境的物理化学条件、产生有机酸和通过新陈代谢作用把元素从一种状态转变为另一种状态. 10.我国聚煤期主要有石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪.11.变质成矿作用的主要因素是温度、压力和热液;变质矿床可划分为三个主要成因类型,即接触变质矿床、区域变质矿床和混合岩化矿床.12.最着名的全球巨型成矿域是环太平洋成矿域和古地中海-喜马拉雅成矿域或特提斯成矿域.三、选择题共10分,每小题1分,将正确答案代号填在括号中1.我国矿产资源中严重短缺的矿种有AA.铬、铂、钴、钾盐、金刚石等;B.铬、稀土、金刚石等;C.铬、铂、铜、金刚石等;D.钨、铅、锌等2.按卡尔波娃的阶段说,矽卡岩型铅锌矿床形成于D阶段.A.晚矽卡岩;B.氧化物;C.早期硫化物;D.晚期硫化物3.云英岩化通常与钨、锡矿产有关,它是A蚀变的产物.A.高温热液;B.中温热液;C.低温热液;D.超低温热液4.湖南锡矿山矿床是主要产出B的矿床.A.锡;B.锑;C.铁;D.铅锌5.江西星子高岭土矿床属A粘土矿床.A.残余;B.沉积;C.沉积变质;D.热液6.冲积砂矿床具有明显的层序.砂矿的主要含矿层为B.A.基岩层;B.粗砾石层;C.小砾石层;D.粗砾石层和泥炭层7.宣龙式庞家堡铁矿床产于A串岭沟组中.A.中元古代;B.震旦纪;C.寒武纪;D.泥盆纪8.钾盐是在卤水蒸发晚期沉积的.瓦利亚什科提出D假说来解释钾盐矿床的形成.A.沙洲说;B.沙漠说;C.萨布哈说;D.干盐湖说9.使烟煤的物质组份、组构发生明显变化而形成的石墨矿床称为C.A.沉积矿床;B.岩浆矿床;C.变成矿床;D.受变质矿床10.西藏雅鲁藏布江缝合带属于B世界级成矿域.A.环太平洋;B.特提斯;C.中亚;D.中非四、判断题共10分,每小题1分,正确用“.”表示;错误用“′”表示,并更正由岩浆岩向围岩扩散..1.在双交代作用过程中,SiO22.接触交代矿床的矽卡岩与矿体在空间上常分离.′正确答案:接触交代矿床的矽卡岩与矿体在空间上可分离,可叠置.3.玢岩铁矿是指磁铁矿产于玢岩脉中的矿床.′正确答案:玢岩铁矿是指与陆相次火山岩玢岩有关的铁矿床.4.岩浆的同化作用是指围岩中的某些成分,通过化学反应或直接熔融而加入到岩浆中去的作用.′正确答案:岩浆的同化作用是指岩浆在其形成和上升过程中,围岩被熔化或溶解,从而使岩浆成分发生改变的作用.5.江西西华山矿床矿石的有用矿物主要是白钨矿.′正确答案:江西西华山矿床矿石的有用矿物主要是黑钨矿.6.机械沉积分异主要是指碎屑物在搬运及沉积过程中,按大小、形状、比重等差别所产生的分异..7.河曲的外侧常形成砂矿富矿体.′正确答案:河曲的内侧常形成砂矿富矿体.8.硅藻土矿床常产于白垩纪及第三纪、第四纪地层中..9.在胶体化学沉积矿床中通常铁矿床比锰矿床后形成.′正确答案:在胶体化学沉积矿床中通常铁矿床比锰矿床先形成.10.泥炭主要由腐泥类物质转化而来.′正确答案:泥炭主要由腐植类物质转化而来四、简答题共25分,每小题5分1、列举岩浆岩的成矿专属性特征5类.答: 1与镁质超基性岩如橄榄岩有关产出铬铁矿、铜镍矿等;1分2与基性岩如辉长岩、斜长岩有关产出钒钛磁铁矿等;1分3与金佰利岩有关产出金刚石矿等;1分4与碱性岩如碳酸岩有关产出稀土矿、磁铁矿等;1分5与花岗岩有关产出稀有金属Nb、Ta等、稀土矿等.1分2.简述气水热液矿床的充填矿床特征.答:1矿体形态多为脉状,取决于原有构造容矿空间;1分2矿体与围岩界线清楚;1分3矿石成分与围岩差异较明显;1分4具单向生长的带状,晶族状、梳状等典型构造;1分5围岩蚀变不发育.1分3.简述风化矿床的形成条件.答:1原岩条件:具有成矿专属性,如玄武岩风化可形成红土型铝矿床;富含铁、镍的超基性-基性岩风化可形成红土型铁矿床和镍矿床;1分2气候条件:是最重要的条件之一,如在温热的热带-亚热带气候地区,有利于大型铝、铁、锰等风化矿床的形成;1分3地貌条件:高差不大的山区、丘陵地形对风化矿床的形成最为有利;1分4水文条件:在决定风化矿床的规模和深度方面起着十分重要的作用;1分5地质构造条件:地台区有利于大规模的风化矿床形成,区域构造对风化矿床形成也起控制作用,侵蚀基准面决定风化壳的最终厚度.1分4.简述形成磷块岩矿床的“化学成因说”卡查科夫,1937的基本内容.答:1光合作用带中浮游生物吸附了海水中磷质,使表面海水几乎不含磷;1分2生物死亡后向海底下沉,将从表层水吸附的磷质带到深水层;1分3下降时,由于有机质分解,随深度增加CO2含不断增加,CO2分压提高,溶解磷的能力增强,最终完全分解形成高CO2分压的富磷海水;1分4由于海水的垂直循环作用,将富磷和CO2的深部海水沿大陆斜坡带到陆棚地带;1分5因深度变浅、水温升高和植物光合作用,CO2扩散分压降低,致使碳酸盐、磷酸盐过饱和而沉淀.在水浅浪击环境中可形成鲕粒、碎屑结构的磷块岩.1分5.简述层控矿床的基本特征.答:1赋矿岩系:矿床产于一定地层层位中,具“时控“特征,如南岭铅锌矿主要产于泥盆纪地层;并产于特定岩相,常具多层矿化特点.1分2矿源层:具有特殊的矿源层,矿源层与储矿层含矿层可是同一地层,也可是不同层位.1分3矿体形态:矿体呈层状、似层状、透镜状,多与地层整合产出,少数不规则状穿层矿体,但其矿化范围仍局限在一定地层层位中.1分4矿石特征:组分上,沉积改造的相对简单,火山沉积改造及岩浆叠加的组分相对复杂;矿石即可能残留有典型的沉积组构,又具有明显的热液活动标志,如充填交代重结晶组构;1分5围岩蚀变:一般具有中低温围岩蚀变,如硅化、碳酸岩化等.1分六、综述题共20分6、综述我国铁矿床主要成因类型至少四类及各类型基本特征,并举出矿床实例.答:1晚期岩浆结晶分异成因岩浆型铁矿床基本特征:①矿体形态:贯入型:脉状与围岩界线清楚;分异型:似层状为主.②矿石特征:结构构造:贯入型主要呈致密块状,它形晶、陨铁结构等;分异型以稠密侵染状为主,少数块状条带状构造.矿石成分与母岩同质不同量,矿石矿物:磁铁矿、钛铁矿,脉石矿物以造岩矿物为主.③围岩蚀变:绿帘石化、碳酸盐化、黑云母化、绿泥石化等.矿床实例:四川攀枝花或河北大庙钒、钛磁铁矿矿床.2接触交代成因矽卡岩型铁矿床基本特征:①矿体特征:形态以不规则状为主,另有似层状,巢状、脉状等,矿体规模以中小型为主.主要产生接触带附近,偏向围岩—侧较多.②矿石特征:成分有矽卡岩矿物:石榴石类CaAl—CaFe辉石类钙铁系列、角闪石、硅灰石等;金属矿物:以氧化物为最普遍,特别是磁铁矿、赤铁矿等,常见硫化物:黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿等;矿石结构:以粗粒结构为特征,交代作用形成的各种结构非常普遍.矿石构造:块状、浸染状构造为主,另外有条带状,晶洞构造.③围岩蚀变:高温蚀变有矽卡岩化等,中低温蚀变有硅化、绿帘石化、碳酸盐化、绿泥石化等.矿床实例:湖北大冶铁矿床.3陆相次火山—热液成因玢岩型铁矿床基本特征:①矿体特征:形态复杂多样,角砾岩体及茼状、钟状、环状、脉状以及似层状等;②矿石特征:岩体中部的浸染状及细脉浸染状矿化,矿物组合为钠长石-透辉石-磷灰石-磁铁矿组合陶林式;岩体顶部及边部内接触带角砾状、网脉状铁矿化;矿物组合为阳起石透辉石—磷灰石—磁铁矿组合凹山式;产于接触带上的矿化,矿石以块状、角砾状为主,石英—镜铁矿组成梅山式.③围岩蚀变:与铁矿化有关的围岩蚀变,早期为类矽卡岩化下部浅色蚀变带,中期为青盘岩化中部深色蚀变带、晚期为泥化、硅化、碳酸岩化或称为泥英岩化,上部浅色蚀变带.矿床实例:我国宁芜地区铁矿床如江苏梅山铁矿.4区域变质成因铁矿床基本特征:①矿体特征:矿床产于区域变质岩系中,具明显的矿物相水平分带沸石相,绿片岩相,蓝闪石片岩相,角闪石相,麻粒岩相,榴辉岩相;矿体形态一般较规则,以层状、似层状为主,规模亦大;②矿石特征:变余组构:变余条带状、皱纹状构造,细-隐晶结构、变余结构等;变成组构:如片状、片麻状、斑杂状、角砾状、脉状、网脉状构造,变晶结构、压碎结构、嵌晶结构等.矿石组份:主要矿物有磁铁矿主、赤铁矿、菱铁矿等.③围岩蚀变:通常围岩蚀变强烈,围岩蚀变强度与富铁矿体的发育程度成正比.常见镁铁闪石化、石榴石化、绿泥石化等.矿床实例:辽宁弓长岭铁矿床鞍山式铁矿5胶体化学沉积沉积型铁矿床基本特征:①矿体特征:产于海侵岩系中下部,具有明显的铁矿物分带性由岸边到大洋:铁的氧化物矿物相带,典型矿物为赤铁矿、针铁矿、褐铁矿等;硅酸盐矿物相带,主要为鲕绿泥石;碳酸盐矿物相带,主要为菱铁矿;硫化物矿物相带,主要为黄铁矿、白铁矿、胶黄铁矿等,矿体呈层状、似层状,与围岩产状一致;②矿石特征:矿石具鲕状、豆状、肾状、条带状构造,胶体结构;矿石成分主要为铁的氧化物、碳酸盐矿物,次为铁的硅酸盐、硫化物③围岩蚀变:不明显.矿床实例:河北庞家堡铁矿床宣龙式铁矿.。
矿床学课件第五章气水热液矿床
THANKSBiblioteka 形成条件与过程形成条件
气水热液矿床的形成需要具备高温、高压的地质环境,以及含矿的岩石和良好 的围岩条件。同时,还需要有充足的成矿物质来源和热水溶液的流动。
形成过程
气水热液矿床的形成通常经历四个阶段,分别是渗滤交代阶段、充填交代阶段、 热液成矿阶段和表生改造阶段。每个阶段都有不同的成矿作用和矿物组合。
气水热液矿床的形成与地球动力学、板块构造、岩浆活动等密切相关,研究有助于 深入了解地球内部过程。
气水热液矿床中常伴有贵金属、稀有金属等高价值矿产,其研究对于经济发展具有 重要意义。
研究现状与进展
国内外学者对气水热液矿床的 形成机制、成矿规律等方面进 行了大量研究,取得了丰硕的 成果。
先进的地质勘查技术与方法在 气水热液矿床研究中得到广泛 应用,提高了找矿成功率。
矿床学课件第五章气水热液矿床
目录 Contents
• 气水热液矿床概述 • 气水热液的性质与来源 • 气水热液矿床实例 • 气水热液矿床研究意义与展望
01
气水热液矿床概述
定义与特征
定义
气水热液矿床是指由气水热液( 即来自地下的热水溶液)在岩石 的裂隙或洞穴中沉淀而形成的矿 床。
特征
气水热液矿床通常具有较窄的矿 化范围,矿体形态多样,矿石品 位变化较大,矿物组成复杂,常 伴有围岩蚀变现象。
形成机理
气水热液的形成机理主要包括变质作用、岩浆活动、构造活 动等。这些过程可以导致地下水加热并产生流动,携带溶解 的矿物质迁移到有利成矿的构造中,最终在适当的条件下沉 淀成矿。
热液活动与成矿作用
热液活动
矿床学全
3KAlSi3O8+CO2+H2O→KAl2[AlSi3O10](OH)2+K2CO3+6SiO2
第四章 气水热液矿床概论
第六节
(2)硅化 硅化是一种最普遍的围岩蚀变,高温至低温均可形成, 但以中温热液矿床中最为常见。围岩遭受硅化后其中的 SiO2含量大大增加。形成硅化的SiO2一般是由热液带入的, 部分是原岩中的SiO2残留、相对富集而成,如中酸性火山 岩经热液作用后,大部分活动性组分被带出,只剩下比较 稳定的二氧化硅,由此形成的硅化岩石习惯上称之为次生 石英岩。 硅化蚀变经常和绢云母化、碳酸盐化、云英岩化等相伴 产出,和硅化蚀变有关的矿产主要有铜、钼、铅、锌、金、 银、汞、锑以及明矾石等。
第四章 气水热液矿床概论
第七节
2、矿化阶段 划分矿化阶段的其他标志: 不同矿化阶段的矿物或矿物集合体的成分、结构、晶型、 颜色、分布规律或其他特征、围岩蚀变可有一定的差别; 不同矿化阶段含矿裂隙的力学性质、分布、产状也可有 一定差别,不同矿化阶段元素对的相关性和特征的元素组 合亦可有所不同, 不同的成矿阶段有用元素的富集程度往往有很大差别。 矿化阶段的正确划分对于查明有用组分的分布规律、预 测深部矿体、认识成矿条件和成矿过程等很重要,是野 外和室内进行矿床研究的主要工作内容之一,具有较大 的理论和实际意义。
围岩蚀变
主 要 的 围 岩 蚀 变
第四章 气水热液矿床概论
第六节
(3)碳酸盐化
围岩蚀变
主 要 的 围 岩 蚀 变
这是一种比较常见的中、低温热液蚀变类型。碳酸盐化 的结果是蚀变岩石中形成相当数量的方解石、白云石等碳 酸盐类矿物。 闪长岩、辉长岩等岩浆岩的碳酸盐化是中温热液蚀变的 产物,与之有关的矿产主要是铜、铅、锌。 石灰岩、白云岩遭受中、低温热液蚀变时也可形成碳酸 盐化,有时主要形成白云石,可称白云岩化。这类蚀变围 岩是寻找铅、锌、汞、锑矿床的良好标志。 围岩蚀变在空间上常出现分带性,在时间上具有多期多 阶段性。其他的几种常见的围岩蚀变见下表。
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矿床学目录内生矿床篇第一章绪论 (2)第二章矿床学基础 (6)第三章岩浆矿床 (9)第四章伟晶岩矿床 (15)第五章气水热液矿床概论 (22)第六章接触交代矿床 (31)第七章热液矿床 (37)第八章火山成因矿床 (41)外生矿床篇第九章风化矿床 (45)第十章沉积矿床概论 (49)第^一章机械沉积矿床 (51)第十二章胶体化学沉积矿床 (53)第十三章蒸发沉积矿床 (55)第十四章生物化学沉积矿床 (58)第十五章可燃有机矿床 (61)叠生矿床篇第十六章变质矿床 (63)第十七章层控矿床 (67)成矿规律第十八章成矿控制与成矿规律 (70)内生矿床篇第一章绪论§1 矿产一、概念及分类1、概念1)矿产(useful mineral /ore):在地壳中由地质作用形成的,目前可被利用的矿物资源。
矿产是自然界产出的有用矿物资源。
它是一种基本的生产资料和劳动对象,是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
矿产资源通常指地壳中可供人类利用的固、液、气三种状态的矿物原料。
2)矿产资源(mineral resources):矿产资源是指尚未开发利用的矿物原料,是一种自然财富。
一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集,另一方面在目前或可以预见的将来,具有一定的经济价值。
2、矿产(资源)分类:1)二分金属矿产、非金属矿产2)三分:如塔塔林诺夫等(1954)将矿产分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。
其中,金属矿产又分为黑色金属矿产、特种金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、放射性金属矿床和稀土金属矿产六类;非金属矿产又分为化学工业原料和农业原料、天然建筑石材和铁路石材等九类。
3)四分:如袁见齐等(1985)将矿产分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四大类。
4)六分:如宋瑞祥(1997)[3]将矿产分为六大类,即(1)能源矿产、(2)黑色金属与冶金辅助原料矿产、(3)有色金属、贵金属及稀有金属、稀土金属矿产、(4)化工原料非金属矿产、(5)建材及其它非金属矿产和(6)水气矿产。
考试大纲编制范本 - 中南大学地球科学与信息物理学院
中南大学2019年全国硕士研究生入学考试《矿床学》考试大纲本考试大纲由地球科学与信息物理学院教授委员会于2019年9月1日通过。
I.考试性质矿床学考试是为招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的专业课考试科目,其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段与矿床学有关的基本知识、基本理论,以及运用矿床学的相关理论、观点和方法分析和解决问题的能力,评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的矿床学素质,并有利于在专业上择优选拔。
II.考查目标矿床学是资源勘查工程专业重要的专业基础课,目的是使学生初步掌握矿床学的基本理论和研究方法。
矿床学考试以矿床学课程为核心和重点,涉及矿物学、岩石学、地球化学、构造地质学、大地构造学、成矿预测学等多门课程的相关内容,但具体考查内容及重点按照本科生矿床学教学大纲要求执行。
要求考生:(1)掌握矿床学的有关概念、分类体系、主要矿床类型的基本特征、形成条件及控制因素,了解成矿作用的基本原理,掌握矿床学的基本理论;(2)熟悉矿床研究的主要环节、具备一定的综合分析矿床成因、成矿过程及对比研究的能力;(3)通过阅读矿区地质图件、观察鉴定实物标本以及编写一般矿床报告的训练,培养利用所学理论知识进行综合分析和应用的初步能力。
Ⅲ.考试形式和试卷结构1、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分,考试时间为180分钟2、答题方式答题方式为闭卷,笔试。
3、试卷内容结构名词解释题、填空题、判断题涉及与矿床学有关的基本概念、基本要素、相关分类、对比辨析、规范标准等,共25-46题,总70分,占46.67%。
简答题涉及教学大纲中要求的重点矿床类型及成矿机理、分类体系等,共3-5题,总50分,占33.33%。
论述题涉及重点矿床类型成矿特点、成矿理论、不同矿床类型对比等,共1题,总30分,占20%。
Ⅳ.试卷题型结构名词解释题(5-6题,总30分)填空题(10-20题,总20分)判断题(10-20题,总20分)简答题(3-5题,总50分)论述题(1题,总30分)Ⅴ.考查内容一、基本考查内容及要点1、绪论有关矿产及矿床的基本概念,矿产资源的特点,矿床学及其研究对象,矿床技术经济评价的概念和意义。
矿床学06气水热液矿床概论
矿床学06气水热液矿床概论1. 引言气水热液矿床是地质中含有气体、水和热液的矿床。
它们通常形成于构造运动活跃的地区,并与岩浆活动和热液活动有关。
本文将对气水热液矿床的形成机制、分类、主要特征和勘查方法进行概述。
2. 气水热液矿床的形成机制气水热液矿床的形成机制是由于地壳中的构造运动,导致岩浆在地下逆浸入,形成熔融岩浆库,同时地下水也因大地构造的运动而发生循环。
当熔融岩浆库和地下水循环相遇时,岩浆迅速冷却,热液形成。
热液含有丰富的金属和非金属元素,经过长时间的沉积和成矿作用,形成气水热液矿床。
3. 气水热液矿床的分类气水热液矿床可以根据热液的来源、成分和温度进行分类。
3.1 火山喷发型气水热液矿床火山喷发型气水热液矿床是由火山作用引起的热液活动形成的矿床。
火山岩浆中的含有丰富的挥发性组分,在火山喷发过程中与地下水相遇,形成热液。
这种类型的矿床常见于火山带。
3.2 岩浆热液型气水热液矿床岩浆热液型气水热液矿床是由岩浆活动引起的热液活动形成的矿床。
岩浆通过裂隙和断裂进入地下水系统,形成热液。
这种类型的矿床常见于火山地区和地壳褶皱带。
3.3 地壳深部热液型气水热液矿床地壳深部热液型气水热液矿床是由地壳深部的地热活动引起的热液活动形成的矿床。
由于地下深部的高温和高压条件,地下水在地壳深部形成高温高压下的热液。
这种类型的矿床常见于板块构造活跃的地区。
4. 气水热液矿床的主要特征气水热液矿床具有以下主要特征:•高温高压条件下形成:由于热液形成的地下条件通常是高温高压,导致矿床中的矿物含量丰富。
•矿物多样性:气水热液矿床中的矿物种类繁多,包括金属矿物、非金属矿物以及稀有地球元素矿物。
•成矿作用长时间:气水热液矿床的形成需要长时间的矿物沉积和成矿作用,矿床通常具有较大的规模。
•区域一致性:气水热液矿床常常呈现区域一致性,即在一个特定的地区内出现多个矿床。
5. 气水热液矿床的勘查方法气水热液矿床的勘查方法包括地质勘查、地球化学勘查和物理勘查。
矿床学第八章-热液矿床
矿。
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3、成矿过程
早期:热液中含有挥发组分,形成高温热 液矿床,围岩主要为硅铝质岩(板岩、砂岩、 花岗岩、千枚岩)。若围岩有碳酸盐岩,则可 以产生矽卡岩。矿体主要产于岩体内部或围岩 旁,围岩蚀变主要为高温蚀变,矿物结晶粗 大,,岩体大多具有多期次活动的特点,矿体 形成与岩浆晚期小岩体关系紧密。
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3、成矿地质条件
1)、成矿大地构造环境
侵入岩浆热液矿床主要与中、酸性侵入岩体
有关。因此,中酸性构造-岩浆活动强烈的大地构
造环境有利成矿。此种构造单元主要是各地质时
期的大陆边缘弧及岛弧,其次是大陆板块内部的
构造-岩浆活动带。
侵入岩浆热液矿床受构造控制明显,各种破裂性
构造均可能构成热液活动的通道和沉淀成矿的场
气石:(NaCa)(MgFeLiAl)3(AlMg)6Si6O18〕 〔BO3〕3(OH)4
总之,高温热液矿床的围岩蚀变特点主要
是生成的新矿物有大量的白云母、黑云母、锂
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1、低温热液矿床: a、成矿温度:<200ºC。 b、矿物组合:辉锑矿、辉铜矿、辰砂、雄黄 、 雌黄、金银的硒化物及碲化物等。 c、围岩蚀变:高岭土化、白云石化、明矾石 化、玉髓化及蛋白石化。
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(三)地质环境和热液来源 1、岩浆气液矿床 2、非岩浆热液矿床 3、火山-次火山气液矿床 4、变质热液矿床
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(二)成矿温度分类
1、高温热液矿床:
a、成矿温度:>300ºC
b、矿物组合:黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉
铋矿、磁黄铁矿、磁
铁矿、镜
矿床学06热液矿床中南大学地质工程专业A方向
• 由于酸性围岩受到高温气水溶液的交代作 用,使长石水解为粗-中粒的石英和白云 母,产生典型的云英岩化。
• 3KAlSi3O8 + 2H+→KAl2(AlSi3O10)(OH)2 +
• 钾长石
白云母
•
+ 6SiO2+2K+
• 例如:
• 高温气液钨矿床以黑钨矿石英脉产出,沿 裂隙充填而成,属岩浆期后气化-热液矿 床。一般来说矿化是晚期花岗岩演化的产 物,绝大多数分布在复式岩体的边部,主 要充填在早期花岗岩及围岩的裂隙中。
石矿床。
• 2)岩浆热液充填-交代矿床: • ①高温热液矿床:W、Sn、Mo等。 • ②中温热液矿床:Cu、Pb、Zn等。 • ③低温热液矿床:Hg、Sb、As等。 • Ⅱ.非岩浆热液矿床 • 1)碳酸盐岩层中的脉状铅、锌矿床。 • 2)碳酸盐建造中的金矿床。 • 3)砂页岩中的脉状铜矿床。 • 4)砂岩中的铀-钒矿床。 • 5)碳酸盐岩、砂岩中的脉状水晶矿床。
• 在深部高温高压下,由于岩浆的演化,导 致超临界流体的分离,当冷却至临界点以 下就变成热液。当内压力超过外压力时, 它们就可从岩浆房分出。由于大量挥发组 份的存在,提高了金属在溶液中的溶解度。 这些金属在溶液中主要呈硫化物、氧化物、 氟化物、氯化物等络合物形式被搬运。
• ⑵高温气液矿床的形成
• 在岩浆气液作用的早期,由于F、Cl阴离子 大量存在,溶液pH值低,多呈酸性、弱酸 性。此时,大量的W、Sn等矿物在合适的 地质条件下富集形成高温热液脉状矿床。 高温热液矿床的形成温度一般>300ºC。
• 金属矿物有:磁铁矿Fe3O4、磁黄铁矿Fe1-xS、 锡石SnO2、白钨矿CaWO4、黑钨矿 (Mn,Fe)WO4、赤铁矿Fe2O3、辉钼矿MoS2、 辉铋矿Bi2S3、铁闪锌矿(Zn,Fe)S、毒砂FeAsS、 自然金Au等。
矿床学气液矿床总论
• 4.1.3 热水溶液起源的判断
• 热水溶液的起源极难判断。有人致力于同 位素化学方面来解决这个问题。
• 组成水的两种元素氢和氧都有一种以上的 稳定同位素。不论什么时候水的状态发生 变化,例如水的蒸发,或者发生了化学反 应,同位素组成就要发生变化,水里的H/D 和δ18O的比值也就改变。由于交换和分馏, 三种水都有特征性的同位素成分。不同类 型水的同位素成分是不同的。
矿床学
中南大学 地质工程专业A方向
第四章
气水热液矿床概论
4.0 简介
• 地质作用会产生热的水质流体,它们的 温度变化大,可以从650℃到50℃。水的 临界温度为374℃,天然的热水溶液因含 有溶质,临界温度估计可以到400℃。
• 如果流体的温度在临界温度以上,则 不论压力多么高,矿质的搬运和沉淀 都是在气相中发生的,这种流体应该 叫气态溶液,或者气化溶液,形成的 矿床叫气成矿床。
• 如果热液中含硫很多,就能形成诸如 [Co(HS)]+、HgS(H2S)2、[Zn(HS)3]-等等硫 氢化物络合物质以及(HgS2)2-、[SbS4]3-、 [MoS4]2-等等硫化物络合物质。
• 在富氯的溶液中,能够形成氯化物络合物 质,如象(CuC13)2-、(SnC16)2-、(SbC16)-、 ZnC12、FeC13、(AgC14)3-等等。溶液中硫 离子的浓度很低时,可以这种方式搬运大 量金属。
• 成矿物质的来源问题是一个复杂的问题, 有一种方法是利用稳定同位素进行研究。 如S、Pb同位素。
4.4 热水溶液搬运矿质的方式
• ①大多数热液矿床的矿石矿物是硫化物, 它们的共性之一就是在水溶液中的溶解度 非常低。根据一些实验资料,硫化物的溶 解度一般在n×10-5到n×10-8之间。
矿床学第七章 热液矿床
矿石结构
锡石(灰黑色)自形晶被方 铅矿(灰白色)交代成残核
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假象结构
深红银矿(灰色)沿方铅矿(白色) 的立方体解理交代成梯状解理假象
赤铁矿(白色)交代磁铁矿 的晶体呈等轴磁铁矿的假象
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自然铜(白色)及辉铜矿(灰 色)交代木质细胞呈假象结构
5、矿石组份:
物质组成复杂,金属矿物以硫化物、氧化物及含 氧盐等为主,非金属矿物有碳酸盐、硫酸盐、含 水硅酸盐、石英等。
3)矿石组构
矿石主要呈角砾状构造、对称带状构造、条带状 构造;粗粒结构、交代结构为主。
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2)矿石组分:氧化物为主(Fe、W、Sn),高
温硫化物(辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂) 常为黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、
磁铁矿、镜铁矿、绿柱石、锂云母、黄玉、铌 (钽)铁矿、萤石等矿物某些矿物。
4)围岩蚀变:云英岩化、钠长石化、钾长石化、 电气石化等。
5)矿床类型:主要矿种有钨、锡、铍、铌、钽等。 如江西西华山钨矿床、广东海丰长埔锡矿床、四 川大水沟碲矿床。
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江西西华山钨矿床
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江西西华山钨矿床
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碲铋矿
四川大水沟碲矿床
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四川大水沟碲矿床
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§3 热液充填-交代矿床
二、中温热液矿床
galena sphelerite
pyrite
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3、矿体多呈脉状、网脉状、透镜状或不规 则状、似层状等。与围岩产状多不一致 (似层状矿体可与围岩产状一致)。矿体形
状与构造和成矿方式有关,充填矿床的矿体多为脉状、网 脉状、似层状;交代矿床的矿体多为不规则状、凸镜状。
桃林铝锌矿矿体剖面示意图
1.冲积层;2.绢云母绿泥石带;3.第 三系;4.矽化带;5.千枚岩;6.矿体;