矿床2

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砂页岩铜矿床(SST)是以砂岩,页岩等典型沉积岩的层状或层控矿床。

矿床特征为:

①主要分布于低纬度干旱、半干旱环境内沉积的陆相或浅海相砂质岩中,地层中有蒸发岩产出。

②容矿与含矿岩石为碳质粘土岩、粉砂岩、砂岩、泥质岩、白云岩等,往往夹互红层和蒸发岩。

③含矿层段可为一层或数层,矿体多为透镜状、似层状、脉状等。

④常见矿物:黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、伴有白云石化、重晶石化、硅化、粘土化等。

⑤矿石具微层条带状、浸染状、细脉状构造,可见硫化物呈显微球粒结构。

⑥矿石中硫同位素值为负值,与生物硫有关⑦矿床形成与成因:与地层、岩相、古地理关系密切,特别与蒸发岩层有一定成因联系,其成因模式与MVT铅锌矿床相类似

卡林型金矿床:沉积岩容矿的微细粒浸染型金矿床。

①大地构造位置:

活动大陆盆岭沉积环境(美国)

被动大陆边缘断陷盆地、裂谷盆地环境(中国)。

②产于沉积岩系有利岩相岩性中,受地层控制明显,容矿岩石主要为碎屑岩、不纯碳酸盐岩和碳硅泥岩系,变质程度浅,以碎屑岩系为容矿岩的常具鲍玛层序韵律结构或浊积岩系特征,含矿岩石普遍含有碳质、铁质(硫铁)、钙质、白云质、硅质、泥质。

③矿床直接受构造控制,既是直接的成矿动力,也是矿质沉淀的场所,属较典型的构造热液改造型后生热液矿床。滇黔贵区受控于穹窿、短轴背斜,特别是倾

没端和两翼压扭性断裂带、沿褶皱轴部的层间滑动带、岩性差异较大的层间断层陕甘川区主要控矿构造为区域性大断裂。秦岭区受控于初、中级韧性剪切带、

片理化带。

④矿区范围内岩浆活动不发育,甚至缺少,岩浆作用与成矿无直接关系,有的区域有古热泉或现代热泉。在秦岭李坝、罗坝、金山、马泉围中川花岗岩产出。甘南坪定、拉尔玛、忠曲、大水、查布附近也有花岗岩闪长岩到闪长岩岩脉分布。滇黔贵三角区有人据航磁资料推测有隐伏岩体存在。

⑤矿化以微细粒浸染状为主,围岩蚀变带较宽,但蚀变较弱,矿体与围岩渐变过渡。蚀变作用:去碳酸盐化硅化

⑥矿床成矿元素组合较复杂:Au-As-Hg-Sb-Tl-Ba(卡林型),

Au-As-Cu-Pb-Zn-Te-Bi(类卡林型)。⑦矿石矿物主要为:黄铁矿、含砷黄铁矿、毒砂,次为砷黝铜矿、辉锑矿、辰砂、白铁矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄。脉石矿物为:石英、铁白云石、方解石、重晶石、钠长石、绢云母、地开石等。

⑧原生矿石中金呈不可见次显微金(含砷硫化物中),显微金和明金等(中晚期硫化物与石英等脉石矿物中)多种形式。

⑨矿床成矿时代具趋同性特点,集中于陆内造山期,即印支晚期-燕山期、第三纪。

风化成矿作用按性质分为三种:物理风化作用化学风化作用生物风化作用

残积-坡积矿床

出露地表的岩石或矿床由于遭受风化作用,其中未被分解的重砂矿物或岩石碎屑残留在原地,或沿斜坡堆积起来形成的矿床,称为残积-坡积矿床

(eluvial-deluvialdeposit),也称碎屑矿床

形成作用

—主要为物理风化作用,以机械破碎为主,无物质成分的显著变化—物质来源:①硅酸盐岩类岩石中的主要造岩矿物;②硅酸盐岩中的副矿物;③原生矿床或矿脉中的稳定矿物或矿石碎块—多分布于干旱气候地区或高寒地区(极地冻土带)特点

—有用组分是耐腐蚀的在表生带稳定的矿物或岩石碎屑(如自然金、金刚石等),物质组成与原岩相似,仅有用矿物含量较高—有用矿物或岩石碎屑一般具明显的棱角或保留了原矿物的外形—有用组分无分选或分选性极差,也无明显的层理构造,一般工业价值较差

主要矿产

—残积-坡积的砂金矿床、砂锡矿床、铌钽砂矿床、金刚石砂矿床、水晶砂矿床等

残余矿床

出露地表的岩石或矿床,由于遭受化学风化作用和生物风化作用,其中易溶组分被地表水或地下水带走,而难溶组分在原地彼此相互作用,或单独从溶液中沉淀出稳定的新矿物,在原地或附近堆积起来所形成的矿床,称为残余矿床(residual deposit)

风化分异

在风化作用过程中,由于元素自身的属性、矿物抵抗风化能力的不同以及环境条件的不同,各元素具不同的迁移能力,由此而引起的彼此分离称为风化分异(weathering differentiation)。

粘土化作用红土化作用气候条件温暖潮湿炎热潮湿(热带、亚热带) 地形条件微受切割地形平坦原岩条件铝硅酸盐岩石(花岗岩、花岗片麻岩、长石砂岩等) 富Fe贫硅的铝硅酸盐岩石(霞石正长岩、玄武岩等) 介质性质和元素的迁移 K,Na,Ca,Mg迁出,酸性, SiO2和Al2O3呈胶体残留 K,Na,Ca,Mg未迁出,碱性,SiO2迁出,Al2O3和 Fe2O3呈胶体残留新生矿物粘土矿物 Al和Fe的氧化物/氢氧化物主要矿种高岭土、微晶高岭土(蒙脱土)、稀土红土型铝土矿、铁矿、锰矿

残余矿床的特点

—矿床有两种产出形式,即面型和线型

—垂向向具分带现象,从上至下:完全风化带→半风化带→未风化的原岩带—矿体厚度一般为数米至数十米,最厚可达200 m,主要取决于风化程度—有用组分与原岩差别很大,均为地表条件下新生的稳定矿物(次生矿物)—矿石多呈典型的胶状、变胶状构造

残余矿床的主要类型

残余型粘土矿床

—高岭土矿床:原岩为中酸性的铝硅酸盐岩石(花岗岩、花岗伟晶岩等);江西星子—微晶高岭土(蒙脱土)矿床:原岩为中酸性火山岩(安山岩、粗面岩、流纹岩等)和火山凝灰岩;湖北宣化

残余红土型矿床

离子吸附型稀土元素矿床

—红土型铝土矿床:原岩为富铝贫硅的霞石正长岩(美国阿肯色)和玄武岩(印度德干高原,福建漳浦)—红土型铁矿床:原岩为含铁高且易于风化的岩石,如超基性岩(古巴)、含铁碳酸盐岩(山西式铁矿)

淋积矿床

出露地表的岩石或矿床遭受化学和生物风化作用后,一些易溶组分被淋滤带到地下水面附近,由于介质物理化学性质的改变,或通过与周围岩石发生交代作用,使有用物质沉淀出来而形成的矿床,称为淋积矿床(infiltration deposit)。淋积矿床特点

—矿体多产于地表以下、潜水面以上的氧化淋滤带(区别于残坡积矿床和残余矿床)—矿体的形态多为不规则的脉状、网脉状、囊状、岩溶状等,常切穿地层—有用组分多为化学性质活泼的成矿元素;矿物结晶好,矿石交代现象明显,各种交代作用的结构和构造发育

主要矿产

—Ni, U, Co, V, Cu, Pb, Zn, Fe, Mn等

沉积矿床(sedimentary deposit)

—地表的风化产物、火山喷发物以及生物有机残骸,被水、风、冰川和生物等营力搬运到河流、湖泊、海洋等适宜的地质环境中沉积下来,造成有用物质的富集而形成的矿床,称为沉积矿床

沉积矿床的一般特点

赋存于一定时代的沉积岩系或火山沉积岩系中,受特定的地层层位和岩相古地理控制,属典型的同生矿床。

矿体呈整合的层状、似层状或大透镜体状,产状与围岩一致,并于围岩同步揉

皱。

石物质成分复杂:氧化物、含水氧化物、含氧盐类、卤化物、自然元素、硫化物等。

矿石具层状、条带状、层纹状、块状、鲕状、豆状、肾状等典型的沉积构造,

矿石结构有粒屑结构、胶状结构、结晶结构、草莓状结构等。

床规模一般均较大,单个矿层延长几十甚至上千公里,厚几米至几百米;矿石品位变化小,成分均一。

成矿物质来源

大陆风化产物

火山喷发物

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