矿床学03成矿作用
第03章-成矿作用总论总
成矿作用总论 元素分布量只是影响成矿与否的因素 之一，而不是主导因素，其仅在一定 条件下，对矿床形成过程和条件产生 间接影响 元素富集成矿主要决定于元素的地球 化学性质
成矿作用总论 元素的地球化学性质
—地壳克拉克值较低但聚集亲合能力较强的元素，
也能聚集成大矿：如Au的克拉克值仅为4 ppb，但
素在地壳和上地幔中的分布量，对研究
矿床的成因和分布规律，具有重要意义。
成矿作用总论
元素在地壳和上地幔的分布规律
—各种元素在地壳和上地幔中的分布量，相差极为悬 殊，具有明显的不均一性，如分布量最大的为氧， 在地壳中为46%，上地幔中为43%；最少的为氦， 地壳中为1.6˟ -11，上地幔中为1.9˟ -12 10 10 —地壳中和上地幔中分布量最多的7种元素，即造岩 矿物，O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg合计约为地 壳总成分99.4%，上地幔总成分99.11%，其余85种 元素分布量总计不到1%
成矿作用总论 成矿体系的物理化学条件
—成矿过程总发生在一定的地质环境中，因此，地
质环境必定会对成矿过程产生重大影响
—影响成矿过程中元素迁徙富集行为的外在因素，
如温度、压力、各种组分的浓度（或活度）、PH
值、Eh值以及生物和生物化学作用等
成矿作用总论
浓度克拉克值和浓度系数
1. 浓度克拉克值 2. 浓度系数
成矿作用总论
46 种 元 素 在 上 下 陆 壳 中 的 丰 度 对 比
成矿作用总论
不同元素在地壳和上地幔中的分布量 不同，具一定的规律
—上地幔中，铁族元素(Fe, Cr, Co, Ni)、铂族元素(Os, Ir, Pt, Ru, Rh, Pd)和Mg比较集中，是地壳的几倍到十 几倍
矿床学 第三章伟晶岩矿床
第三节
伟晶岩矿床的成因
一、伟晶岩的成矿作用 由岩浆作用形成伟晶岩的假说较多，归纳起来主要有如下三 种不同观点： （一）岩浆结晶观点—以费尔斯曼、尼格里、弗拉索夫等 为代表。他们认为，在高温、高压下，挥发性组分能无限 溶解于岩浆中，因此在岩浆结晶末期，聚集大量富含挥发 组分和稀有元素的残余岩浆，在相对封闭和高温高压的环 境中缓慢冷却而结晶形成伟晶岩。 （二）热液交代观点—赞成这一观点的以查瓦里斯基和尼 基京为代表。花岗伟晶岩矿床的具体形成过程分为2个阶 段：第一阶段为母岩再结晶阶段。第二阶段为交代作用阶 段。 （三）岩浆结晶与热液交代兼容的观点—这一观点以美国 地质学家琼斯、赫斯、舍列尔等为代表。他们认为伟晶岩 形成的过程可以分为2个独立的阶段：首先是岩浆阶段， 第二阶段是交代阶段。
证明伟晶岩形成深度很大的地质资料很多：①伟晶 岩均出露于那些在地质历史上经受过长期强烈上 升或剥蚀的地区；②与伟晶岩伴生的往往是角闪 岩相，甚至是麻粒岩相变质岩；③与伟晶岩有关 的花岗岩均属深成岩相；④伟晶岩形成时代大多 较老，多属古生代或前古生代，中生代伟晶岩多 不典型；⑤伟晶岩地区一般不伴生同时代的角砾 岩。这些现象均可说明伟晶岩形成的深度很大的 特征。 二、挥发性组分的作用 H2O、F、Cl、B、S、CO2、P等挥发性组分的存在 和数量的多少，对形成伟晶岩矿床有十分重要的 意义，主要表现在3个方面： ①挥发性组分具有高的热容，所携带的热量大，能 降低岩浆的黏度和矿物的结晶温度（含水1%能降 低熔点30-50℃），延缓结晶时间，有利于形成巨 大的矿物晶体和良好的带状构造。
四、围岩条件 伟晶岩矿床往往产于区域变质作用较发育地区，所以伟晶岩矿床的 围岩往往是各类片岩、片麻岩、混合岩和花岗岩等。由于伟晶 岩矿床类型与其形成深度有关，因此也与围岩的变质相有一定 的联系，如稀土伟晶岩是产生在水分压较小的麻粒岩相或角闪 岩相下部；白云母伟晶岩产于水分压较大的高级角闪岩相中； 而稀有金属伟晶岩则多产于低级角闪岩相中；水晶伟晶岩则产 于绿片岩相中。在未经变质的沉积盖层以及火山岩中，伟晶岩 比较少见。 围岩条件对伟晶岩矿床的影响主要表现在两个方面： 一是由于围岩的物理性质影响裂隙的性质及其发育程度，因而也影 响到伟晶岩的形态，如在片岩化的围岩（片状岩石）中易形成 板状伟晶岩，在片麻岩和花岗质岩石（块状岩石）中常形成透 镜状和柱状伟晶岩。 二是围岩的成分对伟晶岩中某些元素的分散和富集也有一定的影响， 如围岩为灰岩时，可使伟晶岩中的锂富集，形成大量锂辉石； 围岩是角闪岩、黑云母片岩、镁铁质岩等含镁岩石时，由于镁 和锂的地球化学性质相似，易于发生类质同象臵换，部分锂分 散到围岩中，而引起伟晶岩中锂的贫化。
成矿作用的研究
成矿作用的研究
二十世纪五十年代以来，一些国家大力开发层状金属矿床，如赞比亚铜矿带、南非金-铀砾岩、欧洲含铜砂页岩、澳大利亚的铅锌矿、日本的黑矿等。
这些国家的学者，不囿于传统热液观念，而是从本国矿床实际出发，采用新的技术手段，对矿石和围岩之间的杂质种种关系作了严密的、独立的详细观察，总结出较系统的同生成矿、表生成矿和改造成矿等观点，使对成矿作用的认识深化了。
这些代表性的成矿观点是：
（1）就矿石与岩石的相互关系看，矿石与所在岩石不仅有空间联系，而且有一定的成因联系，强调成矿作用不是孤立的，而是成岩作用的特殊部分。
每一种矿石类型都属于一定的岩石组合，都是特殊的岩石组合的一部分：或是成岩过程中金属组分特别富集的部分，或是成岩后期或以后金属活化转移在富集。
（2）就金属矿床与围岩的时间关系看，认为矿床与围岩是同时或近于同时形成的，即同生矿床的观点，或是以同生成矿为基础，加上后来的改造。
（3）就金属矿床与当时地表的空间关系看，认为矿床是在当时地表或地表附近形成的。
如生物礁灰岩对金属的富集作用已被广泛承认为一种重要的成矿机制；岩溶堆积型矿床被陆续发现，已是一种重要的表生矿床类型；
（4）加强了对生物成矿作用的研究。
人们发现，海洋和陆上多种生物都具有富集金属的能力，如一些海生植物中形成可燃性矿床和各种金属硫化物矿床，目前，生物成矿作用已是矿床学中一个重要的研究领域。
（5）上述一些新的观点和方法，比较集中地运用到对层控矿床的研究工作中。
层控矿床指局限于一定地层层位和岩相中矿床。
成矿作用及成矿系统
内生成矿作用
主要由于地球内部能量，包括热能、动能、 化学能等的作用，导致形成矿床的各种地质 作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应 形成火山成因矿床外，其他各种内生成矿作 用都是在地壳内部，即在较高温度和较大压 力条件下进行的
内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不 同可分为以下几种： 岩浆成矿作用：指在岩浆的结晶和分异过程中，有 用组分富集成矿的作用，这种作用形成的矿床叫岩 伟晶成矿作用：指富含挥发组分的熔浆，经过结晶 浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、 分异和气液交代，使有用组分聚集成矿的作用，这 铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆 种作用形成伟晶岩矿床； 热液成矿作用：在含矿热液活动过程 (包括与围岩的 称为矿浆，矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体 相互作用过程 (多为富矿)； )中，使有用组分集中成矿的作用，其 接触交代成矿作用：在岩浆侵入体与围岩接触带上， 形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床 主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作 的形成条件复杂多样，矿床数量很多； 用，其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经 常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿 物组合，故也称夕卡岩矿床
变质成矿作用
指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿 作用或使原有矿床发生变质改造的作用，其所 形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在 地壳内部，成矿的温度和压力较高
按照成矿的地质环境和成矿方式，变质成矿作用可 分为： 接触变质成矿作用：指侵入体与围岩接触时，围岩 受热变质重结晶而形成矿床的作用，所形成的矿床 区域变质成矿作用：指在区域变质作用下，使有用矿 称为接触变质矿床； 物富集的作用，所形成的矿床称为区域变质矿床； 混合岩化成矿作用：指在深变质条件下，由于富碱 硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过 程中，使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件 下富集成矿的作用，这种作用形成ห้องสมุดไป่ตู้矿床叫混合岩 化矿床。
成矿作用总论.ppt
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3、元素丰度与成矿的关系
1）、相关性： A、克拉克值大的元素易成矿、成大矿。（例铁、 金）
B、元素在丰度高的地质体中易成矿。（例Cr、 Ni、PGE） 2、不相关：
与元素的克拉克值无关而与特性有关。（例
Sb的克拉克值为0.00006，可形成10万吨以上的大
矿床。相反，Ga的克拉克值为0.0018，仅能形成
结晶分异、熔离分异矿床
——与镁铁质火山作用有关的矿床：块状硫化物矿床
MSD （Massive Sulphide Deposits）
——金伯利岩Kimberlite中的金刚石矿床、碳酸岩中
的稀有元素矿床、安山岩中的磁铁矿矿床
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(2)地壳深部来源（花岗岩类来源，或“硅铝质 岩浆重熔混浆源”）：这主要是指在地壳的深 部（一般大于15公里，温度600~700℃以上，压 力大于200MaPa），发生硅铝质地壳的改造、 变质和重熔，产生花岗岩。 （3）地壳表层来源 ：指来源于含矿建造（或 矿源层）、与岩浆或混浆作用无关的、由地下 水或上升的非岩浆热液溶解萃取的物质.
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（二）、元素富集成矿的方式方式
1、结晶作用
该作用是在封闭的物理-化学体系中，所形成的物
质来源于流体自身。包括岩浆中的结晶、溶液中的结晶
及凝华结晶。
1）、岩浆结晶作用：当岩浆冷凝到一定程度时，达到
了其中某一矿物的饱和点，矿物就会从岩浆中结晶出来，
如磷灰石、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金刚石等。
2）热液中：
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岩浆：
这主要是指硅酸盐熔浆，这种成矿流体主要由硅酸盐 成分组成，温度高（1000℃左右），压力大，成矿物 质往往与成矿流体一致，即二者同源。
第三章 成矿作用总论
• 内生成矿作用的特点：
• ⑴、内生成矿作用是在地壳不同深度、不同压 力、不同温度和不同地质构造条件下进行的。 • ⑵、内生成矿作用是十分复杂和多样的。既有 深部上地幔源，也有地壳浅部源。
• 内生成矿作用的类型：
• 按作用方式和物理化学条件，将内生成矿作用进一步划分为：
• • • •
岩浆成矿作用； 伟晶成矿作用； 接触交代成矿作用； 热液成矿作用。
V. 风化矿床
=
一、残积和坡积矿床 二、残余矿床 三、淋积矿床
• =
VI. 沉积矿床 一、机械沉积、 二、蒸发沉积 三、胶体化学沉积 四、生物—化学沉积）
VII. 可燃有机(岩)矿床
VIII、变质矿床
矿床成因分类-姚凤良等，2006
The Classification of Ore Deposits by Charles F. Park(1975) (1975) 1. Magmatic Segregation Deposits (岩浆分结矿床)； 2. Pegmatites (伟晶岩矿床)； 3. Igneous Metamorphic Deposits (火成变质矿床)； 4. Hypothermal Deposits (高温热液矿床)； 5. Mesothermal Deposits (中温矿床)； 6. Epithermal Deposits (低温矿床)； 7. Telethermal Deposits (远程矿床)； 8. Xenothermal Deposits (浅成高温矿床)； 9. Volcanogenic Deposits (火山矿床)； 10. Sedimentary Deposits (沉积矿床)； 11. Weathering Deposits (风化矿床)； 12. Supergene Sulfide Enrichment (浅成硫化物富集)； 13. Metamorphism of ores (矿床的变质作用)。
矿床成因与成矿作用机制
矿床成因与成矿作用机制矿床是地球表层或地下富集的矿产资源的集合体，是地球长期地质作用的结果。
矿床的成因和成矿作用机制是地质学家长期研究的核心问题。
本文将从矿床成因和成矿作用机制两个方面进行探讨。
矿床成因矿床成因是指矿床形成的各种原因和条件。
矿床成因的研究是矿床学的基础，主要包括以下几个方面：1.地质构造条件：地质构造是影响矿床形成的重要因素。
构造运动可以产生地壳的变形和断裂，从而为矿质元素的迁移和富集提供了条件。
2.岩石类型：不同的岩石类型具有不同的矿物组成和化学成分，对矿床的形成具有不同的控制作用。
例如，火成岩与变质岩常常是金属矿床的重要容矿岩石。
3.地球化学条件：地球化学条件是指地壳中元素的分布、丰度和迁移规律。
地壳中元素的富集和迁移是矿床形成的关键过程。
4.气候条件：气候条件对矿床的形成也有重要影响。
例如，雨水冲刷和淋滤作用可以促进矿物质的迁移和富集。
5.生物作用：生物作用在矿床形成过程中也起到了一定的作用。
生物可以促进矿物质的溶解和沉积，或者通过生物化学作用形成特定的矿物。
成矿作用机制成矿作用机制是指矿床形成过程中，矿质元素从原始来源到富集成矿床的物理化学过程。
成矿作用机制的研究是矿床学的核心，主要包括以下几个方面：1.矿物质来源：矿物质来源是成矿作用的基础。
矿物质可以来源于地壳内部，也可以来源于地幔或宇宙空间。
2.矿质迁移：矿质迁移是指矿质元素从原始来源到矿床形成地点的过程。
迁移方式包括离子迁移、气体迁移和机械迁移等。
3.矿质富集：矿质富集是指矿质元素在特定地点积累并达到形成矿床的浓度的过程。
富集可以通过物理作用、化学作用和生物作用实现。
4.成矿作用类型：成矿作用可以根据其物理化学条件分为热液成矿作用、沉积成矿作用、变质成矿作用和岩浆成矿作用等。
不同类型的成矿作用具有不同的特征和形成机制。
矿床成因和成矿作用机制的研究对于我们认识地球的地质过程、寻找和评价矿产资源具有重要意义。
通过对矿床成因和成矿作用机制的研究，我们可以更好地理解矿床的形成过程，为矿产资源的勘查和开发提供科学依据。
第三篇矿石及其成矿作用
2、圈定工业矿体边界的几个指标
矿产工业指标是圈定矿体计算储量的依据，也是 区分能用储量、暂不能利用储量和废石三者的界线 标准。主要内容有： 1) 可采厚度：又称最小可采厚度，是指矿石中有用 组分含量符合工业品位要求时，在当前经济技术条 件下可以开采出来的矿层或矿体的最小厚度。但是， 有些矿体虽然厚度小于可采厚度，但是有用组分品 位很高，即使把部分围岩开采进来也是有利的，这 时就可用最小可采厚度与最低工业品位的乘积，即 “最低米百分比”作为确定工业矿体的指标。例如 一些金矿脉。
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2、矿石中有用有害元素的存在状态
是拟定选矿方法、工艺流程的一个主要依据，因 此也是评价矿石的主要标志。就有用组分来说， 对矿石质量的评价还不能只是看有用元素在矿石 中的品位，还需要查明它们的赋存状态。
3、矿石中的伴生组分
矿石中伴生组分的百分含量、赋存状态也是评价 矿石质量的主要指标之一。例如铁矿石中的Mn、 Ni、Co等，一般情况下是有益组分，但如果是以 硫化物形式存在，而硫又是铁矿石的有害杂质， 在这种情况下，这些有益组分就需要在选矿过程 中分出，另行回收。
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地壳物质组成的不均一性
地壳的平均厚度为33公里，但变化较大。 同样，由于岩石圈内各种地质作用，导致 地壳内的物质组成的不均一性。 总体而言，各种元素在地壳中的平均含量 一般都是很低的，达不到工业利用的要求。 元素通过迁移和富集作用，在局部地段堆 积并达到可供工业利用的程度时，构成了 矿床。
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1、矿石的构造 组成矿石的不同矿物集合体之间或矿物 集合体与其他组成部分之间的形状、相 对大小和空间上的排列方式、充填方式 等方面的形态特征。它反映的是矿物集 合体的特点。 常见的构造有：块状构造、浸染状构造、 斑杂状构造、条带状构造、角砾状构造、 脉状及网脉状构造、胶状构造、土状构 造、蜂窝状构造等。
成矿作用及矿床分类
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§3 成矿作用及矿床类型
三、残余矿床
二、残积-坡积砂矿床
¨ 2、特点： ¨ 1）矿床产于残积或坡积层中； ¨ 2）矿体形态不规则，无明显层理； ¨ 3）矿石具棱角状或次棱角状； ¨ 4）多为化学性质稳定的矿物，分选性差。
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§3 成矿作用及矿床类型
¨ 三、残余矿床(residual deposit) ¨ 1、概念： ¨ 残余矿床(residual deposit)是指原生矿床
或岩石经化学风化和生物风化作用厚形 成的一些难溶表生矿物残留原地而形成 的矿床。(Weathering crust mineral deposit)
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§3 成矿作用及矿床类型
三、残余矿床
¨ 2、成矿过程
——以铝硅酸盐为例
¨ 1）机械破碎阶段： ¨ 原岩经物理风化→岩屑、矿屑、重矿物 ¨ 2）硅铝饱和阶段： ¨ 原岩经水化作用、水解作用，易迁移元素Cl、 S等被带走，原岩中硅酸盐基本无大的迁移， Si、Al饱和→ 形成水云母及水绿泥石 （水云 母化阶段）
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§3 成矿作用及矿床类型
一、成矿作用及矿床分类
¨ 2、矿床分类 ¨ 1）按成矿时代： 近代风化矿床，古风化矿床 ¨ 2）按矿体形态： 面型 线型 喀斯特型 ¨ 3）按成矿作用： 残积-坡积砂矿床 残余砂矿床 淋积砂矿床
成矿作用总论.ppt
• 火山口：２Ｈ2Ｓ＋Ｏ2＝２Ｓ＋２Ｈ2Ｏ；
•
２ＦｅＣｌ3＋３Ｈ2Ｏ＝Ｆｅ2Ｏ3＋6ＨＣｌ
• 不同溶液的混合、气液反应、气固或液固间都可
能发生反应，自然铜是化合作用的结果：
–Ｃｕ2Ｓ＋３ＣｕＳＯ4＋４Ｈ2Ｏ＝5Ｃｕ＋４ＳＯ42-＋8Ｈ+； –２Ｃｕ2Ｓ＋５Ｃｕ2+＋５ＳＯ42-＋1/2Ｏ2 –＝９Ｃｕ＋７ＳＯ42-＋１４Ｈ+； –２Ｃ＋２Ｈ2Ｏ＋４Ｃｕ2+＝ＣＨ4＋ＣＯ2＋４Ｃｕ
• 4、亲气元素
• 以气态为主要存在状态的元素，常易于形成易溶、易挥 发的化合物，由于其较大的流动性，是有利于成矿元素 的迁移富集的。
– 亲气元素是岩浆射气的主要成分，如Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、 Ｐ、Ｓ、Ｃｌ，包括主要的卤素元素，常与金属元素形成络 合物或络阴离子：
– [FeOH］2+、[FeCl]2+、［FeCl3］1-、［FeSO4］1+、 – Fe（SO4）2］1-、［CuCl2］-、［CuCl3］2-、 – CuCl］1+、［Cu（S2O3）2］3-、［AgCl2］-、 – A-、g（［NZnHC2）l4］2］2-、2+、［［PbACgl（］S1+2、O3［）Z2］nC3-l、］［1+；PbCl3］-、［ZnCl3］
Ｋ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ含 水硅酸岩
[Mg.Fe]2SiO4
K、Al含水硅酸岩
3．8 2.6 1.4
其它矿物
3.5
二、元素的丰度值及其成矿意义
目前地球上发现的元素是103个，其含量有明显差异，其化学性质 有规律变化。
• 地球中元素的含量是明显不同的，地球元素丰度 最大的是Fe、O、Mg、Si，其总和在90%以上，其 次是S、Ni、Ca、Al、Na、Cr、Mn、P，其总和在 8.09%，但这几种元素在地壳、地幔、地核中的 分布是不同的，Fe、Mg、Cr、Ni、Mn等主要集中 于地核和下地幔，而O、Si、Al、Na、Ca、K等主 要集中于地壳和上地幔(地壳元素丰度.ppt)。
矿床学3-成矿作用
元素在地壳和上地幔中分布的几点规律：
1)各种元素在地壳和上地幔中的分布量，相差极为悬 殊。地壳中：氧：46％，氦：1.6×10-9％。 2)地壳和上地幔中分布量最多的7种元素O、Si、A1、 Fe、Ca、Na，Mg合计约为地壳总成分的99．4％，上 地幔总成分的99．11％。 3）不同元素在地壳和上地幔中的分布有明显区别。 ４）同种成矿元素在不同类型岩石中的丰度差异很大。
Ca， Rb，Cs和Ba；
③惰性气体族，即He，Ne，Ar，Kr，Xe和Rn；
④挥发分元素族，即B，C，N，O，F， P，S， C1；
⑤铁族，包括过渡族元素中的Sc，Ti，V，Cr， Mn，Fe和Co； ⑥稀有元素和稀土元素族：主要包括Nb，Ta，Zr， Hf，Y和REE，但实际上通用的稀有金属元素还 包括Li，Be，U，Th，Cs； ⑦ 放射性元素族：即锕系元素； ⑧钨钼族，仅包括W和Mo两个元素；
这类元素在地质体中还经常以自然元素矿物形式出 现。
2)亲硫元素
具有不大的原子容积，介于典型的亲铁元素和亲石 元素之间。离子结构比较复杂，与硫的亲和力较大。这 些元素集中于地球的中间带。在地球化学演化中，这些 元素多与各种岩浆岩之间存在比较密切的联系，但最主 要的是与中性和中酸性岩浆岩有关。在地质体中经常形 成硫化物和复硫化物。
成矿物质主要来自地壳和上地幔。因此了 解元素在地壳及上地幔中的分布量，对研究矿
床的成因和分布规律，具有重要意义。
元素在地壳中的丰度值也称克拉克值。
F.W.Clarke,1908,《地球化学资料》
铁(32.0％)
氧(29.0％) 90％
镁(16.0％)
硅(13.0％) 硫、镍、钙、铝、钠、铬、
锰、磷等8种元素占8.09％
成矿作用总论
成矿作用总论（一）元素的富集和成矿元素在地壳和上地幔中的含量并不是固定不变的，它们在地球各种内部或外部力量的作用下，总处于来断变化的运动变化之中。
运动变化的结果，或导致元素分散，或是导致元素集中。
元素这种运动变化和迁移的过程，称为元素的迁移。
可以说，没有元素的迁移，就没有成矿作用发生。
即元素必须通过一定的地质作用发生迁移，并富集达到能成为矿床的程度，才能成为矿床。
元素迁移富集的程度可用浓度系数表示。
所谓浓度系数是该元素矿床工业品位与其在地壳中平均含量的比值，便如铁的地壳平含量为5.8%，工业品位为30%，则浓度系数为5，即说明铁要富集5倍以上，才能成为矿床；又如铜，地壳平均含量为0.006%，工业品位为0.5%，必须富集80倍以上才能成为矿床；又如金，地壳平均含量为4×10-7%，工业品位为0.001%，浓集系数为2500，即需富集2500倍才能成为矿床。
上述举例也说明，各种元素富集成矿的难易程度是不同的。
浓度系数越大，成矿越难。
在自然界中，元素聚合形成矿石矿物的方式多种多样，主要的作用如下：1、结晶作用按性质和特征又分为：（1）岩浆结晶作用：岩浆是一种以硅酸盐为主的熔融体。
当岩浆冷凝到一定程度时，达到了其中某一些矿物的饱和点，矿物就从岩晶中结晶出来，矿物高度集中形成矿床。
如金刚石、磷灰石、铬铁矿、钛铁矿等就是岩浆结晶作用形成的。
（2）凝华作用：岩浆的热能使一些易挥发物质气化，并沿着裂隙逸散，它们沿火山口、喷气孔或者浅成侵入体周围，直接结晶形成凝华物。
如火山口附近的自然流，玛瑙也可通过这种方式形成。
（3）蒸发作用：在天然盐池中，由于海水来断蒸发，盐不断浓缩，并最终结晶出来形成矿床。
2、化学作用通过化学反应而生成矿石矿物，导致元素集中。
主要的作用有：（1）化合作用：化合作用发生在气体、液体和固体之间。
（2）胶体化作用：如高岭土吸收溶液中的铜，形成硅孔雀石等。
（3）生物化学作用：如礁灰岩即就是又各种造礁生物通过生物化学作用而形成。
第二章成矿作用和矿床成因分类
第二章成矿作用和矿床成因分类矿床种类繁多，一种金属或非金属矿产可由不止一类成矿作用形成矿床。
一类成矿作用又能形成多种金属或非金属矿产的矿床。
这些情况下，矿床既有相同的特点，又有一些差异，并有不同的利用价值。
矿床的形成及其所具有的特点都与矿床的形成作用和条件有关，因此，深入研究成矿作用不论从理论研究还是从实际工作的需要都有重要意义。
第一节元素的富集和成矿现有的矿床多数产于地壳内，且多在地壳较上部。
成矿的物质主要来自地壳，部分也来自上地幔。
因此了解地壳和上地幔的组成与元素分布的状况，对于认识成矿作用有着重要作用。
地球化学家们计算了地壳中各种元素所占的相对份额，即元素的丰度值或克拉克值。
地壳中O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K八种元素含量就占了地壳组成的99.2%，其余几十种元素的总和约近1%。
各种元素的克拉克值相差悬殊，O（46%）、Si（29%）为n·10%，Al、Fe、Ca、Mg、Na、K为n%，克拉克值＞0.1%的其余元素还有H、Ti、C、Cl、P、S、Mn等。
人们最关心的大多数成矿金属元素如Cu、Zn克拉克值为n·10-3、稀有金属为n·10-4 ~ n·10-5、稀土元素为n·10-5 ~ n·10-6、金和铂族元素为n·10-6 ~ n·10-7，大小相差近10个数量级。
上地幔也以上述8种元素为主，约占99.01%，与地壳不同的是铁和镁高，Fe为9.60%，Mg为21%，铁族元素和铂族元素高出地壳几倍到几十倍，而另一些稀有元素如Li、Be、Nb、Ta和稀土元素等，则比地壳少几到十几倍，挥发性元素S、P、F、Cl、B 等也少几倍。
这8种元素组成了各类岩石的主要造岩矿物，它们也可单独富集形成较大的矿床，如铁矿床、铝矿床、钙、镁碳酸盐矿床、钠、钾盐类矿床等。
元素的聚集程度与克拉克值的高低不完全一致，克拉克值相近的元素聚集程度也不一定相同。
03 成矿作用总论
第二节 矿床学研究的基本问题
二、成矿物质的搬迁运移
1.成矿物质的搬迁方式： ——呈络合物形式 ——呈真溶液的形式 ——呈胶体形式 ——呈被吸附的形式 ——呈碎屑、机械破碎形式
第二节 矿床学研究的基本问题
二、成矿物质的搬迁运移
2.成矿物质的搬迁机制： 即引起成矿液体运动的驱动力。 ——温度差 ——压力差 ——浓度差 ——重力差 ——高度差
第三节 成矿作用
一、成矿作用
1、内生成矿作用 特点： ②成矿作用是在较高温度和较大压力下形成的，如 岩浆矿床的形成温度一般在700～1500℃，压力为几 百个大气压。 ③除火山、温泉作用外，内生矿床一般在地壳深处 发生，如地下几公里、几十公里，因此其成矿作用基 本上无法直接观察到。
第三节 成矿作用
第一节 元素的富集与成矿
二、元素在地壳和上地幔中的分布特征
1.不同元素在地壳和上地幔中的丰度差异很大。（O、 Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg七元素占地壳的99%以上） 2.同一元素在不同地质体中的丰度差异很大。在一种 地质体中集中，而在另一些地质体中分散。 例：幔源岩中超基性岩富集的元素有Cr、Ni、 Mg、Co、PGE。 基性岩中富集的元素有V、Ti、Cu、Zn。 地壳岩：花岗岩中富集的元素有U、Th、Li、Be、 Nb、Ta、W、Sn、Zr、Pb等。
第一节 元素的富集与成矿
四、元素迁移富集与成矿的关系
1.浓度系数：元素的工业品位与该元素克拉克值的比 值。 例如，Cr的浓度系数为274。Cr在超基性岩中最富 集，其浓度克拉克值达20。 2. 影 响 元 素 迁 移 富 集 的 因 素 ： a.内因，即取决于元素的地球化学性质。 b.外因，即温度、压力、pH、Eh即流体成分和 动力等条件的变化。
第三章：成矿作用总论
第三章：成矿作用总论主要内容：一、元素的分布与成矿的关系二、元素迁移富集与成矿三、成矿作用分类与矿床成因分类四、思考题3.1 元素的分布与成矿的关系矿床是地壳的一个组成部分，虽然近期的一些研究认为，部分成矿物质可能来自下地幔及核-幔边界附近的地幔流体，但是主要成矿物质还是来自地壳和上地幔。
成矿元素在地壳、地幔以及地壳内不同岩石中的丰度是不同的，了解元素的分布规律及其与成矿的基本关系对研究成矿地质背景条件和矿床分布规律具有重要意义。
元素的丰度是指某元素在某地质体中的平均含量。
克拉克值：是指某元素在地壳中的丰度，即某元素在地壳中的平均含量。
（一）元素在地壳和上地幔中的分布特征元素在地壳和地幔中分布有如下三个最基本的特征：1、不同元素在地壳和上地幔中的丰度差异很大。
如O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg七种元素占地壳的99.4%，在上地幔中占99.11%，其余85种元素在地壳和上地幔中丰度的总和均低于1%。
在上述7种元素中O在地壳和地幔中的丰度分别约为K的27倍和186倍（据李彤，1976）。
2、一些成矿元素在地壳和上地幔中的丰度差异很大。
如铁族元素（Fe、Cr、Co、Ni）、铂族元素（Pt、Ru、Rh、Pd、Os、Ir）和Mg在上地幔中的丰度约为相应元素克拉克值的几倍至十几倍。
相反，地壳中稀有元素（Li、Be、Nb、Ta）、稀土元素及放射性元素（U、Th、Ra）的克拉克值是在上地幔丰度的几倍至十几倍；挥发组分（S、P、F、Cl、B）的克拉克值是其上地幔丰度的2-4倍。
3、同种成矿元素在不同类型岩石中的丰度差异很大一些元素在一些岩石中丰度较大，而另一些岩石中则可能很小。
如Cr、Ni、Mg、Fe、Co、PGE等元素在超基性岩中的丰度最大；V、Ti、Cu、Zn、Sb、Mo等元素在基性岩中的丰度最大；U、Th、Li、Be、Nb、Ta、W、Sn、Pb等元素在酸性岩中的丰度最大；S、B、C、Hg、Sn、Mo、Pb、W、Cu、Zn等元素在沉积岩中的丰度也很大。
成矿作用
①成矿流体运移 流体在地下运移流动的空间，主要有岩石成岩过程中及成岩后地质作用所形成的孔隙、孔洞、裂隙等。 ②成矿元素的迁移形式 成矿元素在热液中的迁移形式主要有卤化物、硫化物、易溶络合物、胶体等论点。 ③成矿元素的沉淀 含矿热液是一个非常复杂的多组分的天然系统二通过岩石的孔隙、裂隙经过一定距离的迁移后，环境的物理、 化学条件（如温度、压力、pH、氧化还原电位等）发生变化，或含矿热液与流经的各种不同成分围岩相互作用， 或不同成分和性质的水溶液相互混合等，这些不仅使热液本身的性质和成分发生变化，而且会引起一系列化学反 应，促使成矿元素沉淀。
②成矿阶段
成矿阶段是指在成矿期内一个较短的成矿作用过程，表示一组或一组以上矿物在相同或相似地质和物理化学 条件下形成的过程。
同一个成矿期内可以有一个或者多个成矿阶段，它们有一定的先后顺序。由于构造作用和物理化学条件的变 化，早阶段的矿物往往被后阶段生成的矿物穿插交代。
③矿物生成顺序
在同一成矿阶段中不同矿物结晶的先后顺序叫做矿物的生成顺序。
柯尔仁斯基研究了岩浆期后阶段产生的矿物组合，划分出气水热液的早期碱性阶段及以后的酸性阶段和晚期 的碱性阶段。
尽管气水热液的pH在成矿作用过程中是有变化的，但大多数化学反应是在中性、弱碱性和弱酸性环境中进行 的。
关于气水热液的氧化—还原状态，根据矿床中主要矿物成分的分析，可发现Fe常比Fe占优势，硫化物要比硫 酸盐多得多，而As、Sb等也多以低价的As、Sb状态出现。因此，可以推论在气水热液成矿作用中．多数情况是还 原环境。
分类
内生 外生
变质 叠加
主要指由地球内部热能的影响导致形成矿床的各种地质作用。热能的来源主要是放射性元素蜕变能、地幔及 岩浆的热能、在地球重力场中物质调整过程中所释放出的位能，以及表生物质及上部物质转入地壳内部在高压下 发生变化（如脱水、矿物变化和矿物相变）过程中所释放能量等。
矿床学03成矿作用
元素在地壳中的迁移富集
（2）压力：含矿岩浆或含矿气水溶液，在地壳发生 压力：含矿岩浆或含矿气水溶液，在地壳发生 深断裂或裂隙，造成压力差的条件下，才沿着深 断裂或裂隙逐渐向压力减小的方向运移，并形成 断裂或裂隙逐渐向压力减小的方向运移，并形成 内生矿床。 压力增高促使化学反应向比容小的方向进行，如 压力增高促使化学反应向比容小的方向进行，如 在变质成矿中，原来一些在低温低压条件下稳定 的矿物组合在高压下就不稳定，变为一些比重大、 比容小的矿物组合。
矿床学
成矿作用与矿床分类
目录
元素在地壳中的迁移富集 成矿作用 矿床的成因分类
元素在地壳中的迁移富集
地壳中有用元素必须经过富集作用才能形成矿床。 地壳中有用元素必须经过富集作用才能形成矿床。 元素 Fe Cu Mo Sn Au 克拉克值 5.63% 0.0063% 0.00013% 0.007% 4×10-9 最低工业品位 25% 0.5% 0.006% 0.2% 4×10-6 浓度系数 4.4 79 461 286 1000
பைடு நூலகம்
成矿作用
成矿作用是在地球的演化过程中，使分散在地壳 成矿作用是在地球的演化过程中，使分散在地壳 和地幔中的化学元素和有用物质在一定的地质环 和地幔中的化学元素和有用物质在一定的地质环 境中，相对集中形成矿床的作用。 境中，相对集中形成矿床的作用。 它是地质作用的一部分，按作用性质和能量来源 可划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成 可划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成 矿作用三大类。它们相应形成内生矿床、外生矿 床和变质矿床。
元素在地壳中的迁移富集
外在因素 （1）温度：温度直接影响元素和化合物的物性状态 温度：温度直接影响元素和化合物的物性状态 和活动性。随着温度升高，各种元素和化合物从 和活动性。随着温度升高，各种元素和化合物从 固态到液态直至气态，活动性变强，迁移能力变 固态到液态直至气态，活动性变强，迁移能力变 大。 温度增高促使化学反应的速度增加，并引起吸热 温度增高促使化学反应的速度增加，并引起吸热 反应，矿物岩石熔融和溶解以及重结晶作用发生。 反应，矿物岩石熔融和溶解以及重结晶作用发生。 这些变化在变质作用中最明显。 温度下降减缓反应速度，多组分熔体随温度下降 温度下降减缓反应速度，多组分熔体随温度下降 而顺序结晶，固溶体分解等。这种放热效应在内 而顺序结晶，固溶体分解等。这种放热效应在内 生作用中最为主要，如岩浆冷却结晶引起物质的 聚集。