矿床2
矿床学复习资料 - 2矿床学基础
矿床学基础基本概念一、矿床的组成 1、概念(复习矿床)矿床(mineral deposit)是指在地壳中通过地质作用形成的,其有用组分的质和量达到工业要求,在现有 经济技术条件下能被开采利用的地质体。
矿床的组成:矿石 脉石矿物 矿体脉石 矿 床 围岩 Ore bodyCountry rock 矿体Wall rock矿石矿物Wall rock Ore body Wall rockOre bodyWall rockOre body矿体与围岩是矿床的基本组成单位。
而且关系非常密切,根据其二者的形成先后关系矿床可分为三大类:同生矿床:指矿体与围岩是在同一地质作用下,同时或近于同时形成的矿床。
如岩浆分结作用形成的矿床、沉积作用形成的矿床。
后生矿床:矿体形成明显晚于围岩,二者是在不同的地质作用下形成的。
如热液作用形成的脉状矿床。
叠生矿床:指有用组分由同生期富集和后期有用组分的叠加再富集而形成的矿床。
因此,此类矿床既具有同生矿床特点又具有后生矿床特点,属复成因的矿床,如层控矿床。
二、矿体与围岩1、矿体:指由矿石和脉石组成的独立地质体,是矿床的主要组成部分,是开采和利用的主要对象。
矿体具有一定的形状(form / morphology)、大小和产状(mode of occurrence),并占有一定的空间位置,被围岩所包围。
(矿体=矿石+脉石)2、围岩:泛指矿体周围的岩石,其界线有的很清楚(如脉状矿体),有的呈渐变过渡(如由细脉浸染状矿石组成的矿体)。
3、母岩:指矿床形成过程中,提供成矿物质来源的岩石。
与矿床在空间上和成因上具有密切联系。
如由岩浆结晶分异作用形成的富镁质超基性岩中的铬铁矿矿床,富镁质超基性岩即是铬铁矿矿床的母岩。
围岩和母岩是两个完全不同的概念。
对某些矿床而言矿体的围岩就是母岩,如多数岩浆矿床;在另一些矿床中矿体的围岩与母岩无关,如多数热液形成的脉状矿床。
4、矿体形态:根据矿体在三度空间延伸情况,形状可分为三种最基本的类型:等轴状矿体、板状矿体、柱状矿体(通常称矿体形态为层状、似层状、脉状、囊状、不规则状等)等轴状矿体:矿体的三轴在三度空间呈大致均衡延伸。
矿床学-第二章岩浆矿床知识讲解
铬铁矿自形结构
2.有用矿物较晚晶出——晚期岩浆矿床
岩浆中的挥发组分如H2O、CO2等含量较高时,岩浆中的成 矿元素可与挥发分结合,形成熔点较低的配合物,从而大 大降低了自身的结晶温度。当硅酸盐矿物大量晶出时,金 属组分在残余岩浆中相对富集,逐渐形成富含成矿物质的 富矿残浆,最后从残浆中结晶出来,所形成的矿床称为晚 期岩浆矿床。
镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8或(Ni,Fe)S 钒钛磁铁矿FeV2O4、FeTiO3
黄铜矿-磁铁矿矿石 CuFeS2 – Fe3O4
铬的地球化学性状决定 其在超镁铁岩中含量 最高,通常与橄榄岩 和纯橄岩有关。
铂族元素(PEG)的 性状各有不同,Ru、 Os、Ir更具亲氧性, 常与铬铁矿共生;Pt 相对亲硫,常常产于 Cu、Ni硫化物中。
2、形成过程:
熔离作用初期,硫化物呈小珠滴状(或呈乳浊状 态),分散悬浮于硅酸盐熔浆中。随后,这些小 珠滴逐渐汇集变大。并可出现以下三种情况: (1)由于比重较大,就在尚未冷凝的岩浆渊中逐 渐下沉,至岩浆渊底部,形成岩体底部的似层状、 条状矿体(图2-4A)
(2)或者因为岩体较小, 或处地表浅处,岩体 冷凝迅速,硫化物熔 浆来不及下沉至渊底 部便全部结晶,形成 “上悬式矿体”; (图2-4B);
矿床学-第二章岩浆矿床
二、岩浆矿床的特点
1. 成矿母岩:矿床主要与基性岩、超基性岩(如纯橄榄岩、 橄榄岩、辉岩、苏长岩、辉长岩以及斜长岩等)有成因联 系。少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。
2.矿体形态:岩浆矿床中的矿体多数呈层状、似层状、透镜 状、豆荚状等产于岩浆岩体内,含矿围岩即为母岩;少数 情况下矿体呈脉状、网脉状进入母岩之外的围岩中。
常出现以下三种情况:
①如果富矿残浆比较快地冷凝结晶,它们一般充填在早期结 晶的硅酸盐矿物颗粒之间,形成低品位矿石;
东大17春秋学期矿床学概论在线作业2
一、单项选择题(共10道试题,共40分。
)V1绿泥石化在各类围岩中皆可显现,但以()、基性岩中最为发育。
A石英砂岩B石灰岩C超基性岩2残余()要紧产在中酸性的铝硅酸盐岩石的风化壳中。
A红土型铁矿床B高岭土矿床C红土型镍矿床3矿体产于岩浆岩体底部、与围岩渐变,矿石矿物为自形晶结构,围岩没有明显蚀变现象的矿床属于()。
A熔离矿床B初期岩浆分结矿床C晚期岩浆分结矿床4次生硫化物富集带位于潜水面以下、()以上,相当于流动带。
A淋滤亚带B次生氧化物富集亚带C停滞水面5()要紧产于洋中脊蛇绿岩套上部低钾枕状玄武岩中,矿体也具两层结构,上部层状矿体和下部网脉状矿体。
A黑矿型VMSB塞浦路斯型VMSC别子型VMS6斑岩铜矿床最典型的矿石构造是()构造。
A块状B条带状C细脉—浸染状7沉积赤铁矿矿床发育在海侵岩系的()。
B中上部C底部8某矽卡岩要紧由透辉石和金云母组成,这种矽卡岩属于()。
A内矽卡岩B镁矽卡岩C钙矽卡岩9在地壳和上地幔中可形成多种类型的岩浆,但能形成岩浆矿床的岩浆主若是源于上地幔的()。
A花岗质岩浆B酸性岩浆C镁铁—超镁铁质岩浆10岩浆矿床要紧形成于岩浆时期,矿床的物质来源主若是()。
A含矿热液B气水热液C含矿岩浆二、判定题(共30道试题,共60分。
)V1矿石构造系指矿石中矿物集合体的特点,包括集合体的形状、大小和集合体之间的彼此关系。
A错误B正确2主流和支流交汇处近外侧的下方是冲积砂矿床形成的有利地段。
A错误B正确3赤铁矿—蛋白石组成的沉积铁矿床变质后形成由磁铁矿—石英组成的变质铁矿床是变成矿床。
A错误B正确4稀有金属伟晶岩矿床在成因上与浅成的花岗岩类侵入体有关。
A错误5第三纪以前形成的砂矿床叫古砂矿床。
A错误B正确6利用边界品位圈定的矿体,即可计算工业储量。
A错误B正确7矿石结构系指矿石中矿物集合体的特点,包括集合体的形状、大小和集合体之间的彼此关系。
A错误B正确8沉积矿床常具有特定的地层层位,矿体呈层状、似层状和透镜状,具明显的层理。
2矿床学的一些基本概念
• 超大型矿床:划分方案较多,以涂光炽(1994) 的分类较为流行:大型矿床5倍以上储量。
15
矿点、矿化点
• 矿点:有用组分百分含量达到工业要求,
但储量规模很小,难以大规模开发,一般 为民采。 • 矿化点:有用组分有一定富集,其含量超
过地壳平均值,但储量和品位达不到工业
要求。
16
成矿区域的划分
• 全球成矿域
43
条带状矿石
44
同生矿床
• 是指矿体与围岩是在 同一地质作用过程中, 同时或近于同时形成 的。
45
后生矿床
指矿体的形成 明显地晚于围岩的 一类矿床。矿体和 围岩是由不同地质 作用和在不同时间 46 形成的。
矿体
矿体是赋存于地 壳中具有一定的 形状、产状和大 小的矿石自然聚 集体。矿体是矿 床的基本组成单 位,是矿山开采 的对田:由统一地质作用形成的,成因上近 似,空间上邻近的一组矿床,分布面积一 般在几十到一、二百平方公里。
17
18
三个全球性构造-成矿域
环太平洋构造-成矿域
中新生代为主;洋-陆俯冲作用。前中生代被动陆缘成矿 (Cu、Pb、Zn等):美、澳:Pt2-3~Pz;亚洲:Pz2~Mz1
32
矿石的构造和结构
• 矿石的构造是指组成矿石的矿物集合体的特 点,即矿物集合体的形态、相对大及其空间 相互的结合关系等所反映的形态特征。 • 矿石的结构是指矿石中矿物颗粒的特点,即 矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互的 结合关系等所反映的形态特征。也包括矿物 颗粒与矿物集合体的结合关系所反映的形态 特征。
和萤石等。
• 5)陶瓷及玻璃工作原料:如长石、石英砂、高岭土
和粘土等。
9
(二)非金属矿产
冶金行业-矿床学中一些基本概念2 精品
一
节 3. 共生组分与伴生组分,矿石是可以从中
提取有用组分的矿物集合体。其中除主要
有 有用组分外,还可以有共生组分和伴生组
关 矿
分。
石 – 共生组分,是指矿石(或矿床)中与主要有
的
用组分在成因上相关,空间上共存,品位上
基
达标,可供单独处理的组分。在一定的经济
本
技术条件下,这些组分的工业意义小于主要
概
有用组分。共生组分在空间上与主要有用组
念
分既可共生于同一矿体中,即“同体共生”,
也常表现为彼此分离,甚至各自独立圈定矿
体,即“异体共生”。
矿体
夹石
矿体
第 一
二、矿石的矿物组成和元素组成
节
有 3. 共生组分与伴生组分
关 – 伴生组分是指矿石(或矿床)中虽与主要有
矿
用组分相伴,但不具有独立工业价值的元素、
第二章 矿床学中一些基本概念
第一节 有关矿石的基本概念
二、决定矿床工业价值的因素
一、矿物、岩石和矿石
三、矿床成因类型和工业类型
二、矿石的矿物组成和元素
的概念
组成
四、同生矿床和后生矿床
三、矿石的结构和构造
五、矿田、矿带和成矿区(带)
四、矿石的质和量
第四节 成矿作用概述与矿床成因 分类
第二节 有关矿体的基本概念
限。
第 一 节
有 关 矿 石 的 基 本 概 念
第
一 节
脉石矿物 quartz
有
关
矿 石
Stibnite(辉锑矿)
的 基
S矿ch) eelite(白铅
本
概
念
第 二、矿石的矿物组成和元素组成
二、矿床类型及其构造特征
对 形 成 块 状 硫 化 物的 重 要 性
看来
通 过 海 底 扩 张 中 心 热 液 成 矿 作 用 这 个 天 然 实 验 室 与原 来 形 成 在 海 底 相 似 条 件
,
下后来 又 拾 升 到 陆 地 的 矿 床 互 相 印 证
题 床
必 将 进 一 步 解 释 该 类矿 床 的 成 因 和 其 它 有 关 问
一 一 ,
(
表2
一
1 )
。
从这
些 实 际 资料 中 看 出 异
,
,
元古 宙 错 锌 桐多 金属矿 床 类型不 同
。
其 构造 位 置 与 构 造 特 征 有
各 自的 特 征 明 显
( 一 ) 矿 床类 型 划分 及 其 主 要类 型 的特征
据不 同 的 原 则 介绍 几 种 划 分 方 案
1 按 矿 床产
暇 扣 祖
衅 暇 枢 鱿
暇 粗 祖
囊 肇
缸 蛋 聋 以 一
酬 界 傍 诞 小 长 湘 任 睡 暇 劣 份 那 礼 握 妞 潺 渊
价
。 洲 的 份 妹 凶 召 识 书 怅 禅 寝 姗 拭 长 令 神 云 彩怪 叫 窿 到 乘 喇 长 足 坛 牌 彩 如 恤 絮
户 叭 价
价
扭 招 小 足 姗 斧 仁 绷 键 爆 淤 恻 华 炼 长 化 健 君 湘 巾 呀 卜 曰 睽 和 宕 拭 飘 侧 礴 遏 仁 中 阵 械 最
派 坛
曰 拭 酬 铆
:
聋
冬
:
署
索
派
坛
一 酬 拭 创 湘
宗
余
珍
曰 拭 酬 御
军
非
坛
酬 藕 逻 蕊
汽水热液矿床总论2
2、蚀变形成的岩石
云英岩化、绢英岩化、矽卡岩化、青磐岩化 3、特征性交代元素 钾化、钠化、硅化、碳酸盐化
五、气水热液矿床的围岩蚀变
(三) 围岩蚀变的影响因素
原岩的矿物成分和化学成分 围岩的性质
酸性火成岩--绿泥石化、青盘岩化、黄铁矿化
碳酸盐岩--矽卡岩化
页岩、板岩--电气石化
热液的化学成分、浓度、pH值、Eh值 热液的温度、压力 蚀变作用时间、围岩与矿体的距离 裂隙发育程度
五、气水热液矿床的围岩蚀变
(四) 围岩蚀变研究的主要内容
确定围岩蚀变的类型
围岩蚀变的分带性(水平、垂直)及其与矿化
的时空对应关系
矿化阶段与矿化强度对围岩蚀变的影响 建立围岩蚀变模式
(五) 常见的围岩蚀变类型
包裹体是矿物形成过程中被捕获的成矿介质
均一法(透明矿物)--均一温度--成矿温度的下限
爆裂法(透明或不透明矿物)—爆裂温度—成矿温度的 上限
3、同位素测温法
(二)成矿压力(成矿深度)的测定 1、地质法(定性)
(1)岩浆热液矿床常与相关岩浆岩的深度相一致 (2)矿床地质特征(与矿有关脉岩深度相、矿体延深、矿石矿物组 成、矿石组构等) (3)计算剥蚀深度和上覆岩层厚度—恢复成矿深度
相关矿产:Au、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi等中低温硫化物矿床;
萤石、刚玉、红柱石
五、气水热液矿床的围岩蚀变
(六)围岩蚀变的研究意义
理论意义--有利于研究矿床成因,丰富和发展成矿理论
了解成矿热液的可能成分和性质; 分析成矿热液的搬运形式; 了解成矿时的物理化学条件,矿物沉淀的原因
找矿意义—重要的找矿标志
相关矿产:W、Sn、Bi、Mo、Be、Li、Nb、Ta
第六章 热液矿床各论 二、岩浆热液矿床(2006)
第二节 岩浆热液矿床
一、岩浆热液矿床概述
二、 岩浆热液矿床的成矿作用过程
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
二、岩浆气液矿床成矿作用过程
矿 床 ↑ 非碳酸盐岩 有用物质聚集成矿 交代和充填作用 ↑ 高中温岩体内、低温附近围岩 含矿气液 ※超临界流体的分离 ↑ 岩浆分泌作用 岩浆气液 岩浆结晶 ↑ 岩浆房 ※ 当内压力超过外压力时,它们就将脱离岩浆房,大 量挥发组份的携带金属上升。 岩浆气液矿床成矿形成过程示意图
非金属:重晶石、萤石、石英等)等;
2.矿床形成的地质条件 (1)形成环境、时-空性 形成环境:成矿多与造山运动的中、晚期或地壳活 化期的酸性、中酸性和偏碱性的岩浆有关; 在时间上:矿床形成于造山发育某阶段的某一构造 一岩浆期,或造山运动未期中央隆起或活化地台 上形成的断裂带伸展期;一般在岩浆演化期后热 液阶段; 在空间上:一定矿床类型与一定岩浆岩在空间分布 上有一定的规律性,主要分布在岩体内或其附近 的围岩中。
第二节 岩浆热液矿床
一、岩浆热液矿床概述
二、 岩浆热液矿床的成矿作用过程
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征
三、岩浆热液矿床的类型及其地质特征1.分
类——按成矿方式大致分两类
岩浆气液交代矿床:以岩浆气液交代作用 为主形成的矿 床 充填-交代矿床:以岩浆气液以充填-交代 作用形成的矿 床
第二节岩浆热液矿床一岩浆热液矿床概述一岩浆热液矿床概述岩浆热液矿床的成矿作用过程岩浆热液矿床的成矿作用过程三岩浆热液矿床的类型及其地质特征三岩浆热液矿床的类型及其地质特征二二岩浆气液矿床成矿作用过程岩浆气液矿床成矿作用过程非碳酸盐岩非碳酸盐岩有用物质聚集成矿有用物质聚集成矿交代和充填作用交代和充填作用高中温高中温岩体内岩体内低温附近围岩低温附近围岩超临界流体的分离超临界流体的分离岩浆分泌作用岩浆分泌作用岩浆气液岩浆气液岩浆结晶岩浆结晶岩浆房岩浆房当内压力超过外压力时当内压力超过外压力时它们就将脱离岩浆房它们就将脱离岩浆房大大量挥发组份的携带金属上升量挥发组份的携带金属上升
金矿矿床类型(2)
金矿矿床类型(2)作者:h001发布时间:2008-2-1 14:02:37文章来源:矿业常识(五)产于碱性侵入岩中的金矿指产于碱性侵入岩体内部或近矿围岩裂隙中的金矿床。
矿化类型一般为石英脉-蚀变岩型。
这类金矿,1985年首先发现于河北东坪,之后在邻区后沟及滇西也发现类似的矿床,目前正在勘探,矿床规模较大。
本类金矿地质特征(以东坪金矿为例)简介如下:1)碱性侵入岩为金矿直接围岩。
岩体长33km,宽5.5~7.7km,面积215km2。
岩性复杂,主要由二长岩-石英二长岩系列、正长岩系列组成。
岩体时代为燕山期。
2)岩体受区域性深大断裂控制,次级断裂构造控制矿化空间展布。
岩体的围岩为太古宇变质岩系。
3)围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、绢英岩化、碳酸盐化、重晶石化及绿泥石化等。
其中硅化、钾长石化、绢英岩化与金矿化关系最密切。
4)矿体呈脉状,已发现数条。
脉带长数百至千余米,矿体长数十到数百米,厚0.n~5m,延深数十至数百米。
呈边幕式排列产出。
5)矿体由石英单脉及其上下盘石英复脉,钾长石化带及矿化钾长石化二长岩、石英二长岩组成。
金品位以石英脉为中心,向钾长石化带、矿化围岩逐渐降低。
6)矿石组分复杂,金属矿物主要为黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、碲铋矿、自然银等。
脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、绢云母等。
7) 金矿物以自然金为主,其次为碲金矿。
金矿物一般较粗,常见明金。
金成色为934‰~969‰。
成矿温度270~380℃。
(六)产于显生宙基性、超基性岩(包括蛇绿岩套)中的金矿指金的成矿作用与基性、超基性岩有一定关系,并赋存于基性、超基性岩中或构造接触破碎带内的金矿床(蛇绿岩套型金矿)。
这类金矿于70年代首先发现于云南墨江金厂,以后相继在新疆托里、青海小松树南沟、陕西煎茶岭、河北金家庄等地也发现类似金矿。
全国已知有23条蛇绿岩带,过去对其中的金矿调查研究不够。
根据容矿岩系产生特点划分为两个亚类:①产于基性、超基性岩体中的石英脉-蚀变岩型金矿,如云南墨江金厂、冀北金家庄、陕西煎茶岭金矿床。
第07章火山成因矿床 2
同位素研究表明, S主要来自地 幔;含矿流体早期主要为岩浆水, 晚期有大气降水的参与
热液矿床
3.2.3.1 斑岩型矿床
玉 化龙 分铜 带矿 示床 意蚀 图变 矿
-
热液矿床 玢岩型矿床
3.2.3.2 玢岩型矿床
—系指在陆相安山质火山岩分布区,与主旋回 喷发晚期的辉石闪长玢岩等次火山岩有空间、
3.2.3 次火山热液矿床
1、次火山热液矿床分布于次火山岩活动地区,与火 山活动息息相关,受深大断裂控制; 2、矿体产在次火山岩或接触带附近的围岩中;
3、次火山热液是在浅成-超浅成条件下,外压力骤
然降低,挥发组分自熔浆中强烈析出,具有较强 的蒸气压力,可以爆破围岩,开辟前进道路,因 而往往形成隐爆角砾岩筒等,以及放射状、环状 断裂系统,冷凝收缩裂隙系统等,因而矿体形态
热液矿床
3.2.3.1 斑岩型矿床
斑岩型矿床的特点—地质特征
时空分布
— 空间上集中分布于滨太平洋带 ( Cu 储量 >500万t的超大型斑岩矿床的90%),次为 特提斯 喜马拉雅带( ~5 %)和中亚 蒙古 带(~4%)。 —时间上集中分布于新生代(~60%),其次 是中生代(~35%)。
热液矿床
3.2.3.1 斑岩型矿床
碰撞造山环境的斑岩型矿床: 主要分布于特提斯
喜马拉雅带(西起西班牙,经克罗地亚、罗马尼亚、
保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦,东 到中国西藏和缅甸等地)和中亚 蒙古带(西起乌兹 别克斯坦和哈萨克斯坦,经中国新疆、甘肃和内蒙, 东到黑龙江)
热液矿床 岩浆岩
热液矿床 控岩控矿构造
3.2.3.1 斑岩型矿床
—含矿斑岩体和矿床受受区域性断裂构造控制, 尤其是两组断裂的交汇处。
篦子沟矿铜床2号矿体地质特征及成因探讨
1 大汉沟断层 : 向近 于 S 倾 向东 , 角 4 。 ) 走 N, 倾 0 左右 。为平移 正断层 , 断层破 碎带 厚约 2 0m。 2 层间断层 : 向近于 s 倾 向东 , 角 3 。 0 , ) 走 N, 倾 0 ~5 。 对矿 体有
一
定的破坏性 , 属压 扭性 断裂。
第3 8卷 第 2 4期 20 12 年 8 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TEC兀 J RE
Vo . 8 No. 13 24
Au . 2 1 g 02
・1 7 ・ 0
文章编号 :0 9 6 2 (0 2)4 0 0 —3 10 —8 5 2 1 2 — 17 0
透镜状 似层状 似层状 似筒状 似层状 脉状 似层状
1 2. 断 层 . 1
桐木沟 2号 90 6 1O l 18 . 3 号 l 0 6 0 o 0 o 1.1 2 9 南和沟 3号 20 5 110 0 1 . 44 7号 l 0 6 0 0 2 0 54 . 篦子沟 l 号 2 O 加 3O 1 9 7 .3 2 号 l 5 0 2 90 0 3 0
泥质 岩及碳 酸盐 岩等 正常沉 积建 造 , 并 大 、 化最强 的矿体 , 矿 矿体赋存在特定 的地层 中 , 并严 格受地 层 的 条群主要为陆源碎 屑岩 、 遭受了低 一中级变质作用和改造 , 形成绿 片岩相变 质岩 。含矿 岩 控制 。本文通过 对 2号矿体底部基性 侵入岩 的研究 , 发现 2号矿 见 ) 体不仅具备 胡篦型矿床沉积变质 的特征 , 而且 还具有 热液矿 床 的 系包括 中条群 的余元下组和篦子沟组 ( 图 2 。 特征 。两种地质作用 的叠加 , 2号矿 体在胡 篦型矿 床 中成 为矿 使
河北省丰宁县撒岱沟门钼矿床二长花岗岩的锆石U-Pb年龄
矿床地质河北省丰宁县撒岱沟门钼矿床二长花岗岩的锆石U-Pb年龄魏然1,王建国2,3,王义天1,王圣文3(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;2中国地质大学(北京),北京100083;3中信矿业科技发展有限公司,北京100004)华北板块北缘的燕辽钼(铜)成矿带是我国重要的钼矿产区之一,发育杨家杖子、兰家沟、肖家营子、大科庄、撒岱沟门、小寺沟、寿王坟等钼矿床。
位于其中段的河北省丰宁县撒岱沟门斑岩型钼矿床是河北省目前已知规模最大的钼矿床,与成矿直接相关的二长花岗岩的成岩年龄还未做过精确的同位素测年,影响了对其成矿作用特征的进一步认识。
1 矿区地质概况矿区出露的地层主要为早元古界红旗营子群,侏罗系火山岩、火山碎屑和陆相沉积岩。
红旗营子群主要由斑状混合岩及变斑状混合岩化片麻岩组成,二者呈渐变过渡关系。
矿区的二长花岗岩岩体即侵位于该地层。
矿区构造普遍发育,主要以断裂和节理裂隙为主。
根据构造与岩浆岩和矿床的关系,可大致分为控岩构造、控矿构造及成矿后构造。
区内岩浆活动强烈,主要发育三期:第一期为吕梁-五台期的中酸性岩体,分布于矿区近外围的潮河东部和撒二营南部,主要有黑云闪长岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩。
第二期为印支期二长花岗岩,分布于土城子、撒二营及撒岱沟门一带,侵位于红旗营子群,并被上侏罗统火山岩覆盖,是主要含矿岩体。
第三期为燕山期中酸性小侵入体,分布于四道营子、五道营子一带,有二长花岗岩、石英正长斑岩等,均呈岩株状、岩墙状产出。
2 矿床地质特征撒岱沟门岩体是由二长花岗岩和后期侵入的花岗细晶岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、石英斑岩及闪长玢岩等中酸性岩脉共同组成的复式岩体,出露面积15 km2,岩体与早元古界红旗营子群(Pt1h)混合岩化片麻岩为侵入接触。
二长花岗岩岩体由北部的红色二长花岗岩和南部的白色二长花岗岩组成,二者呈相变过渡关系。
中酸性岩脉主要呈东西向和南北向两组展布,红色二长花岗岩中主要产出呈南北向展布的闪长玢岩、石英正长斑岩岩脉,白色二长花岗岩中产出呈东西向展布的花岗斑岩岩脉,和呈南北向展布的石英正长斑岩岩脉及闪长玢岩岩脉。
矿床(2)矿床形成与演化
6 沉积矿床 (1)机械沉积矿床;(2)蒸发沉积矿床;(3)胶体 化学沉积矿床;(4)生物化学沉积矿床。
7 能源矿床
8 变质矿床
思考如下问题
1. 何谓浓度克拉克值?它能表示什么问题?
2. 何谓浓度系数?它能表示什么问题? 3. 成矿元素在不同岩石种的分布有何规律性?
4. 元素的丰度与成矿有和关系?
二
(一)浓度系数
元素迁移富集与成矿
元素在地壳中迁移并发生富集是形成矿床的前提。
定义:元素的工业品位与该元素克拉克值的比值。
浓度系数表示元素在地壳中集中成为矿床的程度。 元素 克拉克值% 工业品位% 浓度系数
Fe
Cu Pb
5.8
0.006 1.2×10-3
30
0.5 1
5
80 833
Zn
Au Ag
0.0094
O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg七元素占地壳的 99%以上,其余不
足1%。 地幔中元素分布的差异性:中国东部为例,Cu分布趋势为“南高北 低”。东北、华北上地幔Cu丰度16.1×10-6,华东19.5×10-6。
1-南基底;2-北基底;3-闪长岩;4-花岗岩;5-碱性岩; 6-铜矿床;7-铁矿床;8-推测基底界限
(一)成矿作用及其类型
概念:使地壳及地幔中分散的元素在特定的环境中富集成矿的地 质作用。
1 内生成矿作用
地球内部热能导致矿床形成的地质作用。 作用特点:较高温度、压力(与深度有关)、与地质构造条件关系 密切。 (1)岩浆成矿作用 (2)热液成矿作用
2 外生成矿作用 主要在太阳能影响下,地壳表层圈层(岩石圈、生物圈、水圈和 大气圈)相互作用导致矿床形成的地质作用。 (1)风化成矿作用 (2)沉积成矿作用 3 变质成矿作用 先成矿床(或岩石),在地质环境发生变化时,由于温度、压力 增高导致矿床形成(或改造)的地质作用。
金属矿床地下开采2
地采第二次作业1、竖井开拓有几种方案?各适用于什么条件?答:竖井开拓分为四种方案:下盘竖井开拓法,上盘竖井开拓法侧翼竖井开拓法和穿过矿体的竖井开拓法。
(1)下盘竖井开拓法,适用于埋藏在地平面以下的急倾斜矿体,矿体倾角大于75º的情况;(2)上盘竖井开拓法,适用于特殊条件。
1)根据地表地形条件,矿体下盘是高山时,而上盘地形平坦,采用上盘竖井开拓;2)根据矿区地表地形条件及矿区内部和外部运输联系,选矿厂和尾矿库只宜布置在矿体的上盘方向;3)下盘地质条件复杂,不能避开破碎带或流沙层和涌水量很大的含水层时;(3)侧翼竖井开拓法,适用于:1)上、下盘地形和岩层条件不利于布置井筒,矿体侧翼有合适的工业场地布置选厂;2)矿体倾角较缓,竖井布置在上、下盘时石门较长;3)矿体沿走向长度小,阶段巷道的掘进时间不长,运输费用也不大.;(4)穿过矿体的竖井开拓法,适用于:矿体倾角较小,厚度不大且分布较广或矿石价值较低时方可使用。
2、下盘竖井相对上盘竖井有哪些优点?答:其优点有:(1)井筒的保护条件好,不需要留保安矿柱;(2)上部阶段的石门长度较短,基本时间较上盘竖井短,基建投资也较少。
3、斜坡道主要适用什么条件?它比竖井开拓,斜井开拓有哪些优越性?答:斜坡道的适用条件为:受开拓深度,矿井生产规模以及岩层条件等因素的限制。
相比竖井开拓,斜井开拓,其优越性有:1)受地形、工业场地和工程地质条件等制约井筒位置的因素影响较小;2)斜坡道兼有主井和副井的功能,利用无轨自行设备将斜坡道掘到矿体后即可投入生产,矿床开拓快,矿井投产早;3)无轨自行设备机动、灵活、使用方便;4)矿井生产系统简单、环节少;5)不需要提升设备和相应的地面构筑物,井口布置大大简化;6)有初于实现掘、采、装、运、卸综合机械化,劳动生产率高;7)不需要轨道,节约钢材。
4、阶段运输平巷布置的形式有哪几种?简述阶段运输平巷布置的主要影响因素?答:阶段运输平巷布置的形式有5种:1)单一沿脉巷道布置:分为单线回让式和双线渡线式;2)下盘双巷加联络道(即下盘环行式或折反式)布置:沿走向下盘布置两条平巷,一条为装车巷道,一条为行车巷道,每隔一定距离用联络道连接起来;3)脉外平巷加穿脉布置:一般多采用下盘脉外巷道和若干穿脉配合;4)上下盘沿脉加穿脉布置(即环形运输布置):从线路布置上讲设有重车线、空车线和环形线,环形线既是装车线,又是空重车的联接线。
矿床学 第二章 岩浆矿床
三、 岩浆矿床形成的地质环境和成矿条件
由于岩浆本身是一种成分十分复杂的熔浆,岩
浆矿床的成矿作用也是错综复杂的,因此岩浆矿床
的形成取决于多种因素的综合控制。其中,最为主
要的是大地构造背景、岩浆、成矿流体的动力学性
质及地球化学等方面的因素。
(一)成矿环境
岩浆矿床与之母岩体多生成于大陆内部的裂谷、深大断裂、 板块边缘缝合线、大洋中脊和大洋热点等构造单元。
岩浆矿床形成的地质条件
碳酸岩中的磷灰石-磁铁矿矿床、NbTa及REE矿床。
岩浆矿床形成的地质条件 ④板块缝合带与蛇绿岩套有 关的镁质超基性岩体 此类岩体中常产(阿尔 卑斯型)铬铁矿矿床。岩体 和矿床实际形成于大洋板块 的增生边界(洋脊裂谷), 成岩成矿后随洋板块迁移至 板块俯冲消减边界,最终残 留于板块碰撞形成的缝合带 中。含矿岩体多由纯橄岩、 辉橄岩、辉岩等岩相组成< 1,HREE ,一般缺少基性岩 相。岩石化学特征:MgO> 30%,m/f>8,TiO2<0.2%, ΣREEN富集。
岩浆矿床的概念 岩浆在演化作用的过程中,由于温度、压力、化 学成分等一系列物-化条件发生了变化,便发生分异
作用,其中往往造成有用组分的富集而形成有价值的
矿床。岩浆矿床既可以在大于10公里的地壳深处形成, 即所谓“深成岩矿床”;也可以通过岩浆的深部分异 而形成富含某种组分的矿浆或熔浆(如含Cu.Fe„), 然后通过火山喷溢作用和火山爆发作用。在地表附近
⑵岩浆的分异程度
一般说来,岩浆在演化冷凝结晶过程中,分异得越好,矿体就越 大、越富。例如,四川的力马河 Cu - Ni 硫化物矿床中,岩浆岩母岩 分异完好,自上而下可分为中性→基性→超基性,因此与其母岩岩 体的规模相比起来矿体的规模也大)。
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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生物残骸搬运介质与搬运方式—搬运介质:流水(河水、湖水、海水),风,冰川,生物;以流水为主—搬运形式:①碎屑颗粒;②胶体溶液;③真溶液沉淀富集机制—沉积分异作用—流水等营力在搬运物质过程中,由于种种因素的影响而使搬运物质按一定顺序依次沉积下来,这种作用称为沉积分异作用(sedimentary differentiation)。
机械沉积分异作用化学沉积分异作用生物(化学)沉积分异作用机械沉积分异作用—碎屑物质在流水等营力的搬运过程中,由于搬运能力的减弱,便发生按颗粒大小、形状、比重和矿物成分的差异而依次沉积,这种作用称机械沉积分异作用。
是有用物质聚集形成砂矿的主要机理影响机械沉积分异作用的因素—比重:颗粒大小相同时,比重大者先沉淀,比重小者后沉淀—颗粒大小:比重相同时,颗粒大者先沉淀,颗粒小者后沉淀—矿物形态:圆球状、等轴状矿物沉降速度大,先沉淀;片状、板状矿物沉降速度小,后沉淀矿物的抗磨蚀和抗腐蚀强度:圆球状、在长距离搬运过程中,矿物按抗磨蚀和抗腐蚀强度由小到大的顺序富集化学沉积分异作用—当物质以真溶液或胶体溶液形式搬运时,由于受溶解度、介质pH值和Eh值等化学规律控制而依次沉积,这种作用称化学沉积分异作用。
是盐类矿床、Fe-Mn-Al 胶体化学沉积矿床和许多金属硫化物矿床形成的主要机理影响化学沉积分异作用的因素—溶解度:溶解度小者先沉淀,溶解度大者后沉淀,溶解度特别大者只有在非常特定的条件下才最后沉淀—介质的酸碱度(pH值):—介质的氧化还原性(Eh值):对Fe、Mn等变价元素的溶解度有很大影响生物(化学)沉积分异作用—通过生物的生命活动所造成的物质分异,称为生物(化学)沉积分异作用。
物遗体的直接堆积可形成生物灰岩、硅藻土、磷灰岩等 物有机体分解产生H2S,使金属阳离子形成硫化物沉积 物腐烂产生有机酸,形成护胶剂,有利于成矿物质迁移和富集机械沉积矿床(砂矿床)—大陆风化的碎屑物质(包括岩屑和矿物碎屑),在被地表流水、风、冰川等介质搬运过程中,由于搬运能力的减弱便按粒度、形态、大小、比重的不同而发生沉积分异,由此形成的矿床称为沉积矿床。
机械沉积矿床(砂矿床)岩屑矿床—有用物质为岩屑或矿块砂矿床—有用物质为稳定的矿物机械沉积矿床的特点—砂矿床多以松散堆积物形式出现,含矿层埋藏浅或直接出露地表,并大致保持与地面平行,因而其产状与地貌关系密切。
—有用组分主要为稳定矿物,如Au、Pt、金刚石、锡石、锆石、铌钽铁矿、刚玉、水晶、金红石和稀土矿物等。
—砂矿不仅本身具工业价值,而且也是寻找原生矿床的主要标志。
冲积砂矿床(alluvial placer )placer—岩石或矿床的风化破碎物,在被河水的搬运过程中通过机械沉积分异作用而形成适宜于冲积砂矿堆积富集的部位河水流速由快变慢的部位底地形变化形成涡流的部位流穿过古砂矿或原生矿脉的下游一侧冲积砂矿床的剖面层序从上至下依次为:壤层:富含腐殖质和植物残骸 炭层:砂、粘土和有机质沉积物 砾石层:有部分重矿物 砾石层:主要含矿层 岩:砂矿的基底冲积砂矿床的分类河床砂矿河谷砂矿(河漫滩砂矿)阶地砂矿冲积砂矿床的主要矿产—是机械沉积矿床中最重要的一类(~90%)—主要矿产:砂金、砂铂、砂锡、金刚石、白钨矿、黑钨矿、磁铁矿、铬铁矿、铌钽铁矿滨海砂矿床(sea beach placerbeach placer)sea-—由于海水的波浪和岸流作用,使重砂矿物在滨海的浪击带或潮间带分选聚积,形成海滨砂矿—主要分布在大片基岩出露的上升海岸的海滨地带,成矿物质可由河流搬运来的陆源碎屑,也可由近岸岩石或矿床经海浪侵蚀冲刷而来—矿体呈狭长带状,沿海岸延伸数公里至数十公里,个别达数百公里,宽几十米,厚数十厘米至数米;矿床规模较大,品位较高,易开采—主要矿产:金、钛铁矿、铬铁矿、锆石、金红石、独居石、金刚石、石英砂等蒸发沉积矿床(盐类矿床—水盆地中某些溶解度较大的无机盐类,通过蒸发作用产生各种有用盐类矿物的沉淀、富集而形成的矿床,称为蒸发沉积矿床(evaporitedeposit / salt deposit)。