变质矿床
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—在地壳内部高温缺氧的变质条件下，一些变价 元素常由高价还原为低价
Fe2O3（赤铁矿）→Fe3O4（磁铁矿） MnO2（软锰矿）→Mn2O3（褐锰矿） FeS2（黄铁矿）→FeS（磁黄铁矿）
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 重组合作用
—原有条件下达到平衡的矿物组合，在新的物理 化学条件下要达到新的平衡，从而产生矿物的 重新组合
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 重结晶作用
—随着变质温度和压力的升高，矿物逐渐由非晶 质和隐晶质向结晶质、由小晶体向大晶体转变 （向着熵增大和自由能降低的方向进行—热力 学第二定律）
蛋白石、玉髓→石英 碧玉岩→石英岩 石灰岩→大理岩 胶磷矿→磷灰石
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 还原作用
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
z 受变质矿床(metamorphosed deposit)
—先前形成的矿床在遭受变质作用后，矿石成分、 结构构造以及矿体形态和产状都发生了不同程 度的变化， 但其工业用途未改变的矿床。
沉积铁矿床 区域变质
（赤铁矿－蛋白石）
变质铁矿床
（磁铁矿－石英）
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
z 海相火山喷发沉积-变质—阿尔戈马型、鞍山式 z 陆源沉积-变质—苏必利尔型
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
—前寒武纪变质金铀砾岩型矿床：金的储量占世界 的50%以上，主要产于南非、加拿大、巴西等国
南非Witwatersrand矿床自1964年开采至今， 已累计生产黄金约40000 t !
Oth(O9e%rros)g(9e%ni)c
a) 向生成分子体积减小而比重增大的矿物方向进行：
Mg2SiO4（橄榄石）+ CaAl2Si2O8（钙长石）→ CaMg2Al2Si3O12（石榴石） 43.9 cm3/mol 101.1 cm3/mol 121 cm3/mol
b) 向吸热反应的方向进行：
H2Al2Si2O8（高岭石）→ Al2SiO5（红柱石）+ SiO2（石英） + H2O
角闪石相 2.1% 1.03%
麻粒岩相 0.5% 0.35%
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
Mg(OH)2 → MgO + H2O
水镁石
方镁石
Fe2O2•nH2O→ Fe2O3 + nH2O
褐铁矿
赤铁矿
MnO2•H2O→ Mn2O4 + 2H2O
硬锰矿
Leabharlann Baidu
黑锰矿
变质脱水的一般顺序为：裂隙水、薄膜水→ 吸附水、层间水→结构水、结晶水
—沉积变质的P、Mn、B、石墨矿：变质磷矿（江苏、 湖北、吉林），变质锰矿（印度、巴西），变质硼 矿（辽东-吉南、俄罗斯、瑞典）、石墨（山东、 福建、湖南、印度）等
变质矿床
授课内容
1. 概念、特点及工业意义 2. 变质矿床的形成条件 3. 变质成矿作用与变质矿床类型
变质矿床
2. 变质矿床的形成条件
—变质程度和变质作用类型：变质程度愈深，形 态产状愈复杂；接触变质矿床形态不规则，规 模较小，区域变质矿床较规则，规模较大
—变生热液的参与：可形成充填-交代脉状矿体
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床的工业意义
变质矿床具有重要的工业价值。具有矿种多、 分布广、储量大的特点。
—前寒武纪变质铁矿床：约占世界铁矿总储量的 70% (我国约占50%)，是工业铁矿石的主要来源
矿床学
Ore Geology
第十一章 变质矿床
授课内容
概念、特点及工业意义 变质矿床的形成条件 变质成矿作用与变质矿床类型
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床（metamorphic deposit）
—先前形成的岩石或矿床，由于所处地质环境 的改变和温度、压力等物理化学条件的改 变，使其矿物成分、化学成分、物理性质、 结构构造以及形态、产状等发生一系列的变 化，产生这种变化的地质作用成为变质作用 (metamorphism)。由变质作用所形成的矿 床和遭受变质作用改造过的矿床，称为变质 矿床(metamorphic deposit) 。
—变成结构构造：隐晶质结构，千枚状、板状构 造（浅变质条件下）；花岗变晶、鳞片变晶、 压碎结构，片状、片麻状、眼球状、皱纹状构 造等
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
p 矿体的形态和产状
比较复杂，既有规则的板状、似层状，也有透 镜状、串珠状及不规则囊状等。取决于：
—原岩或原矿床的性质：内生作用形成者较复 杂，外生作用者较简单
变质前的原岩或 原矿床保留的特征
变余特征
互 为
消
长
变质过程中新产生 的变质特征
变成特征
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
n 物质成分和矿物共生组合
¾ 脱水作用
—含水的岩石和矿物在温度和压力升高的变质过 程中发生脱水作用，转变为含水少或不含水的 岩石和矿物
原岩
变质相 绿片岩相
沉积物(30%)
6%
基性火山岩(5%) 2.15%
变质矿床的形成条件
（控制变质成矿作用的因素）
原岩建造的含矿性
z 内部因素
成矿组分的地球化学性质
z 外部因素
温度 压力 气水溶液的作用
变质矿床
2. 变质矿床的形成条件
Porphyry (10%)
Sedimenthosted (12%)
Witwatersrand (50%)
(E1pi2th%)ermal
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
—变质的块状硫化物矿床和沉积铜矿床：甘肃白银 厂黄铁矿型铜矿、中条山铜矿、澳大利亚Broken Hill铅锌矿床，东川铜矿、赞比亚-扎伊尔铜矿带等
z 变成矿床(metamorphogenic deposit)
—岩石中的某些有用组分经变质作用后，成为有 工业价值的矿床，以及原有矿床由于变质作用 改变了其工业用途的矿床。
富Al的岩石
区域变质 矽线石、红柱石
（粘土岩、富Al片麻岩）
刚玉矿床
接触变质
煤矿床
石墨矿床
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床的特点
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 交代作用（物质的带入带出）
—变质过程中产生的变生热液（区域变质热液和 混合岩化热液），与原岩发生广泛的交代作 用，发生矿化和蚀变
刚玉
带入Cr 带入Ti
红宝石 蓝宝石
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
o 矿石结构构造
—变余结构构造：变余鲕状、变余砂状、变余斑 状结构；变余条带状、变余流纹状、变余杏仁 状构造等
Fe2O3（赤铁矿）→Fe3O4（磁铁矿） MnO2（软锰矿）→Mn2O3（褐锰矿） FeS2（黄铁矿）→FeS（磁黄铁矿）
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 重组合作用
—原有条件下达到平衡的矿物组合，在新的物理 化学条件下要达到新的平衡，从而产生矿物的 重新组合
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 重结晶作用
—随着变质温度和压力的升高，矿物逐渐由非晶 质和隐晶质向结晶质、由小晶体向大晶体转变 （向着熵增大和自由能降低的方向进行—热力 学第二定律）
蛋白石、玉髓→石英 碧玉岩→石英岩 石灰岩→大理岩 胶磷矿→磷灰石
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 还原作用
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
z 受变质矿床(metamorphosed deposit)
—先前形成的矿床在遭受变质作用后，矿石成分、 结构构造以及矿体形态和产状都发生了不同程 度的变化， 但其工业用途未改变的矿床。
沉积铁矿床 区域变质
（赤铁矿－蛋白石）
变质铁矿床
（磁铁矿－石英）
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
z 海相火山喷发沉积-变质—阿尔戈马型、鞍山式 z 陆源沉积-变质—苏必利尔型
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
—前寒武纪变质金铀砾岩型矿床：金的储量占世界 的50%以上，主要产于南非、加拿大、巴西等国
南非Witwatersrand矿床自1964年开采至今， 已累计生产黄金约40000 t !
Oth(O9e%rros)g(9e%ni)c
a) 向生成分子体积减小而比重增大的矿物方向进行：
Mg2SiO4（橄榄石）+ CaAl2Si2O8（钙长石）→ CaMg2Al2Si3O12（石榴石） 43.9 cm3/mol 101.1 cm3/mol 121 cm3/mol
b) 向吸热反应的方向进行：
H2Al2Si2O8（高岭石）→ Al2SiO5（红柱石）+ SiO2（石英） + H2O
角闪石相 2.1% 1.03%
麻粒岩相 0.5% 0.35%
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
Mg(OH)2 → MgO + H2O
水镁石
方镁石
Fe2O2•nH2O→ Fe2O3 + nH2O
褐铁矿
赤铁矿
MnO2•H2O→ Mn2O4 + 2H2O
硬锰矿
Leabharlann Baidu
黑锰矿
变质脱水的一般顺序为：裂隙水、薄膜水→ 吸附水、层间水→结构水、结晶水
—沉积变质的P、Mn、B、石墨矿：变质磷矿（江苏、 湖北、吉林），变质锰矿（印度、巴西），变质硼 矿（辽东-吉南、俄罗斯、瑞典）、石墨（山东、 福建、湖南、印度）等
变质矿床
授课内容
1. 概念、特点及工业意义 2. 变质矿床的形成条件 3. 变质成矿作用与变质矿床类型
变质矿床
2. 变质矿床的形成条件
—变质程度和变质作用类型：变质程度愈深，形 态产状愈复杂；接触变质矿床形态不规则，规 模较小，区域变质矿床较规则，规模较大
—变生热液的参与：可形成充填-交代脉状矿体
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床的工业意义
变质矿床具有重要的工业价值。具有矿种多、 分布广、储量大的特点。
—前寒武纪变质铁矿床：约占世界铁矿总储量的 70% (我国约占50%)，是工业铁矿石的主要来源
矿床学
Ore Geology
第十一章 变质矿床
授课内容
概念、特点及工业意义 变质矿床的形成条件 变质成矿作用与变质矿床类型
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床（metamorphic deposit）
—先前形成的岩石或矿床，由于所处地质环境 的改变和温度、压力等物理化学条件的改 变，使其矿物成分、化学成分、物理性质、 结构构造以及形态、产状等发生一系列的变 化，产生这种变化的地质作用成为变质作用 (metamorphism)。由变质作用所形成的矿 床和遭受变质作用改造过的矿床，称为变质 矿床(metamorphic deposit) 。
—变成结构构造：隐晶质结构，千枚状、板状构 造（浅变质条件下）；花岗变晶、鳞片变晶、 压碎结构，片状、片麻状、眼球状、皱纹状构 造等
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
p 矿体的形态和产状
比较复杂，既有规则的板状、似层状，也有透 镜状、串珠状及不规则囊状等。取决于：
—原岩或原矿床的性质：内生作用形成者较复 杂，外生作用者较简单
变质前的原岩或 原矿床保留的特征
变余特征
互 为
消
长
变质过程中新产生 的变质特征
变成特征
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
n 物质成分和矿物共生组合
¾ 脱水作用
—含水的岩石和矿物在温度和压力升高的变质过 程中发生脱水作用，转变为含水少或不含水的 岩石和矿物
原岩
变质相 绿片岩相
沉积物(30%)
6%
基性火山岩(5%) 2.15%
变质矿床的形成条件
（控制变质成矿作用的因素）
原岩建造的含矿性
z 内部因素
成矿组分的地球化学性质
z 外部因素
温度 压力 气水溶液的作用
变质矿床
2. 变质矿床的形成条件
Porphyry (10%)
Sedimenthosted (12%)
Witwatersrand (50%)
(E1pi2th%)ermal
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
—变质的块状硫化物矿床和沉积铜矿床：甘肃白银 厂黄铁矿型铜矿、中条山铜矿、澳大利亚Broken Hill铅锌矿床，东川铜矿、赞比亚-扎伊尔铜矿带等
z 变成矿床(metamorphogenic deposit)
—岩石中的某些有用组分经变质作用后，成为有 工业价值的矿床，以及原有矿床由于变质作用 改变了其工业用途的矿床。
富Al的岩石
区域变质 矽线石、红柱石
（粘土岩、富Al片麻岩）
刚玉矿床
接触变质
煤矿床
石墨矿床
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
变质矿床的特点
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
¾ 交代作用（物质的带入带出）
—变质过程中产生的变生热液（区域变质热液和 混合岩化热液），与原岩发生广泛的交代作 用，发生矿化和蚀变
刚玉
带入Cr 带入Ti
红宝石 蓝宝石
变质矿床
1. 概念、特点及工业意义
o 矿石结构构造
—变余结构构造：变余鲕状、变余砂状、变余斑 状结构；变余条带状、变余流纹状、变余杏仁 状构造等