礦床學(xué)全套課件

緒論第一節(jié)礦產(chǎn)資源及其在社會發(fā)展中的意義一、礦產(chǎn)資源及其特點二、礦產(chǎn)資源的分類

三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義第二節(jié)國內(nèi)外礦產(chǎn)資源形勢第三節(jié)礦床學(xué)的研究內(nèi)容和一般工作方法一、礦床學(xué)的研究任務(wù)二、礦床研究的一般方法第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀礦產(chǎn)資源的概念“礦產(chǎn)（mineralresources）”一詞實際上是經(jīng)濟(jì)學(xué)或者是商業(yè)上的名詞，礦產(chǎn)是指自然界產(chǎn)出的，由地質(zhì)作用形成的有用礦物資源。天然賦存於地殼內(nèi)部或地表由地質(zhì)作用形成的呈固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的具有經(jīng)濟(jì)價值或潛在經(jīng)濟(jì)價值的物質(zhì)。一、礦產(chǎn)資源及其特點礦產(chǎn)資源的概念從地質(zhì)研究程度而言，礦產(chǎn)資源不僅包括已發(fā)現(xiàn)的並經(jīng)勘查工程控制儲量的礦床，還包括目前尚未發(fā)現(xiàn)，但經(jīng)預(yù)測（或推斷）是可能存在的礦物質(zhì)；從技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來說，礦產(chǎn)資源不僅包括在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以利用的礦物質(zhì)，還包括隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在可預(yù)見的將來能夠利用的礦物質(zhì)。一、礦產(chǎn)資源及其特點（1）礦產(chǎn)資源的不可再生性礦產(chǎn)資源是在地球幾十億年的漫長歷史過程中，經(jīng)過各種地質(zhì)作用形成的，一旦被開採利用，在人類歷史進(jìn)程中則難以再生出來。地殼上優(yōu)質(zhì)易采的礦產(chǎn)資源總是愈來愈少。也就是說，在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，有經(jīng)濟(jì)價值的礦產(chǎn)是有限的。所以我們在利用已有礦產(chǎn)資源的同時應(yīng)“開源、節(jié)流”。所謂“開源”就是加強(qiáng)已知礦產(chǎn)形成分佈規(guī)律的研究，找尋更多的礦產(chǎn)資源。“節(jié)流”即對已知礦產(chǎn)資源節(jié)約、保護(hù)、合理開發(fā)和利用，在利用中增加科技含量，與此同時，注重人造巖石、礦物、原料等代用品的開發(fā)利用。一、礦產(chǎn)資源及其特點（2）礦產(chǎn)資源分佈的空間不均衡性由於地質(zhì)歷史時期地球上成礦活動的差異極大，加之成礦物質(zhì)在地殼內(nèi)的分佈本來就不均一，以及成礦地質(zhì)條件的制約，使得礦產(chǎn)資源分佈的不均衡性十分突出。例如，在29種主要金屬礦產(chǎn)中，有19種礦產(chǎn)儲量的3/4集中在5個國家，如南非有金、鉻鐵礦等5種礦產(chǎn)儲量占世界總儲量的1/2以上；中國的鎢、銻占世界總儲量的1/2多，中國的稀土資源占世界總儲量的90%以上；智利國土面積相當(dāng)於我國青海省，但銅礦資源量列世界之首。能源礦產(chǎn)中的煤主要集中在中國、美國和前蘇聯(lián)，約占世界總儲量的70%多；石油則主要集中在海灣國家。一、礦產(chǎn)資源及其特點（3）礦產(chǎn)資源概念的可變性在自然界，礦產(chǎn)資源是以各種形態(tài)地質(zhì)體（礦床或礦體）的形式存在的，只有在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件適合的情況下，礦床才能被開發(fā)利用，否則得不償失。換言之，礦床既是一個地學(xué)概念，更是一個技術(shù)概念，隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的變化，礦床的概念也會發(fā)生變化?？茖W(xué)技術(shù)是不斷進(jìn)步的，社會經(jīng)濟(jì)也是不斷向前發(fā)展的，因此很多原來被認(rèn)為不是礦床的地質(zhì)體正逐漸成為可供人類開發(fā)利用的礦床。礦產(chǎn)資源的這一特點還進(jìn)一步導(dǎo)致了礦產(chǎn)資源在數(shù)量上的不確定性。由於界定礦床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件在不斷變化，就使得礦產(chǎn)資源在數(shù)量上總是處在動態(tài)變化之中。一、礦產(chǎn)資源及其特點（4）礦產(chǎn)資源賦存狀態(tài)的複雜多樣性礦產(chǎn)資源只有少部分出露地表，絕大多數(shù)隱藏在地下。礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及與圍巖的關(guān)係等因素的千變?nèi)f化，不是任何簡單的模式所能概括的。尋找、探明礦床需要進(jìn)行大量的地質(zhì)調(diào)查和礦床勘探工作。開採過程中，也經(jīng)常對尚未揭露部分的礦體瞭解不夠，隨時可能發(fā)生預(yù)想不到的變化。因此，探礦和採礦工作具有很大的風(fēng)險性。此外，隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，採礦速度的加快，近地表的礦產(chǎn)資源日益減少，找礦任務(wù)也日益艱巨，開採、冶煉的條件日益困難和複雜。一、礦產(chǎn)資源及其特點（5）礦產(chǎn)資源具有多組分共生的特點礦產(chǎn)資源主要以礦床形式存在於地殼中。由於不少成礦元素地球化學(xué)性質(zhì)的近似性和地殼構(gòu)造運動、成礦活動的複雜多期性，自然界單一組分的礦床很少，絕大多數(shù)礦床具有多種可利用組分共生和伴生在一起的特點。此外，同一地質(zhì)體或同一地質(zhì)建造內(nèi)，也可能蘊(yùn)藏著兩種或更多的礦體。因此，在礦產(chǎn)勘查過程中，必須注意綜合找礦、綜合評價；在開發(fā)利用中，必須強(qiáng)調(diào)綜合開發(fā)、綜合利用。一、礦產(chǎn)資源及其特點二、礦產(chǎn)資源的分類按礦產(chǎn)存在狀態(tài)，可分為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)按礦產(chǎn)的性質(zhì)和用途，通常分為4類，並可進(jìn)一步劃分為亞類金屬礦產(chǎn)金屬礦產(chǎn)一般按可提煉的金屬及其特性分為黑色金屬、有色金屬、貴金屬及稀有、稀土和分散金屬等；非金屬礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)亞類劃分多不一致，有的按礦物和有用巖石進(jìn)行分類，有的按礦產(chǎn)的用途進(jìn)行分類可燃有機(jī)礦產(chǎn)（能源礦產(chǎn)）地下水本教材主要按兩種特徵聯(lián)合分類二、礦產(chǎn)資源的分類金屬礦產(chǎn)二、礦產(chǎn)資源的分類非金屬礦產(chǎn)二、礦產(chǎn)資源的分類二、礦產(chǎn)資源的分類三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義礦產(chǎn)資源是人類社會存在與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是一種重要的生產(chǎn)資料和勞動對象。目前社會生產(chǎn)所需的很多物質(zhì)來自礦產(chǎn)資源。80%左右的原材料95%左右的能源70%左右的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料30%以上的飲用水礦產(chǎn)資源是礦業(yè)生產(chǎn)的勞動對象。礦業(yè)是指在國民經(jīng)濟(jì)中以礦產(chǎn)資源為勞動對象，從事能源、金屬、非金屬及其他一切礦物資源的勘查、開採、選冶生產(chǎn)活動的產(chǎn)業(yè)。三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義礦產(chǎn)資源是礦業(yè)生產(chǎn)的勞動對象。礦業(yè)是指在國民經(jīng)濟(jì)中以礦產(chǎn)資源為勞動對象，從事能源、金屬、非金屬及其他一切礦物資源的勘查、開採、選冶生產(chǎn)活動的產(chǎn)業(yè)。礦業(yè)在人類近代的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中率先從農(nóng)業(yè)中分化出來，逐漸發(fā)展成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)，為現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展準(zhǔn)備了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國目前的國民經(jīng)濟(jì)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，礦業(yè)的地位和作用礦業(yè)對經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展具有支柱作用礦業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的先行產(chǎn)業(yè)礦業(yè)是後發(fā)經(jīng)濟(jì)效益輻射面寬的產(chǎn)業(yè)“發(fā)展礦業(yè)”是實現(xiàn)現(xiàn)代化難以逾越的階段我國礦業(yè)的地位和作用礦業(yè)對經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展具有支柱作用礦業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)相比，有似“本”與“標(biāo)”的關(guān)係。人類生存、發(fā)展所需的多種物質(zhì)和能源，主要依賴於有機(jī)的生物產(chǎn)品和無機(jī)的礦物原料。它們主要來源於農(nóng)業(yè)和礦業(yè)兩大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。礦業(yè)以礦產(chǎn)資源為勞動對象，其產(chǎn)品又成為後續(xù)產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。儘管礦業(yè)和農(nóng)業(yè)這兩個基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的國民生產(chǎn)總值中只占4.5%，但卻支持了其餘占產(chǎn)值95.5%的其他產(chǎn)業(yè)，其他產(chǎn)值都是對各類原料加工增值的結(jié)果。礦業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的先行產(chǎn)業(yè)礦業(yè)同種植業(yè)一樣，它既表現(xiàn)了基礎(chǔ)性，又表現(xiàn)出明顯的先行性。一般來講，為了滿足若干年後礦產(chǎn)的社會需求，從任務(wù)設(shè)計到完全達(dá)到生產(chǎn)能力，估計需要8~15年的時間。三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義我國礦業(yè)的地位和作用礦業(yè)是後發(fā)經(jīng)濟(jì)效益輻射面寬的產(chǎn)業(yè)在我國主要工業(yè)部門中，冶金工業(yè)、有色金屬工業(yè)、電力工業(yè)、核工業(yè)、建材工業(yè)及輕工業(yè)等部門的生產(chǎn)，或以礦產(chǎn)品為其燃料和原料，或以礦產(chǎn)品為其主要產(chǎn)品。礦產(chǎn)資源還是交通建設(shè)佈局的依據(jù)之一。我國鐵路運輸中，煤、石油、鋼鐵、礦物性建材的運量，占總貨運量64%，占運營車數(shù)的60%。此外，其他如醫(yī)療保健、旅遊、工藝美術(shù)，甚至考古等行業(yè)都與礦業(yè)有直接的橫向聯(lián)繫。礦業(yè)直接關(guān)係到經(jīng)濟(jì)部門的穩(wěn)定發(fā)展。三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義我國礦業(yè)的地位和作用“發(fā)展礦業(yè)”是實現(xiàn)現(xiàn)代化難以逾越的階段從發(fā)展看問題，我國礦業(yè)基礎(chǔ)仍較脆弱，能源和原料的供需矛盾突出。主要表現(xiàn)在礦石產(chǎn)量低、產(chǎn)值低。由於礦業(yè)發(fā)展滯後，導(dǎo)致我國國民經(jīng)濟(jì)中能源、原材料等短缺，不得不大量依賴進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計，“六五”期間我國累計進(jìn)口鋼材近5000萬噸，占同期國內(nèi)產(chǎn)量的24.6%；進(jìn)口有色金屬300萬噸，占同期國內(nèi)產(chǎn)量的近50%；進(jìn)口化肥6700萬噸，占同期國內(nèi)產(chǎn)量的20%。我國目前仍處於工業(yè)化起步中期階段，而且今後20~30年將是對礦物原料需求增長最快的時期，如不大力發(fā)展礦業(yè)，不僅難於扭轉(zhuǎn)目前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡的狀況，而且今後的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將失去後勁。進(jìn)入21世紀(jì)以來，礦產(chǎn)資源的需求特點是：①能源需求量有所增長，新的能源礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)逐步形成；②非金屬礦產(chǎn)需求發(fā)展迅速，金屬礦產(chǎn)需求相對減弱；③在金屬礦產(chǎn)中，鐵合金金屬發(fā)展滯後，有色金屬需求穩(wěn)定，貴金屬需求有所增加；④稀有金屬的新用途不斷增加。三、礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義第二節(jié)我國礦產(chǎn)資源的總體形勢礦產(chǎn)資源比較齊全，但人均佔有量偏低。在具有一些優(yōu)勢礦種的同時，尚有一些急需短缺礦種，制約著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國約有20種礦產(chǎn)資源名列世界前列，如鎢、錫、銻、鋅、鈦、釩、稀土、硫礦石、菱鎂礦、螢石、重晶石、石膏、石墨、鈮、鉬、汞、鋰、煤等，有的礦產(chǎn)資源不足，甚至嚴(yán)重短缺，如富鐵、銅、鉀鹽、鉻鐵礦、金剛石、硼、鈷、石油、天然氣等，石油和不少金屬礦產(chǎn)依賴進(jìn)口。第二節(jié)我國礦產(chǎn)資源的總體形勢多數(shù)礦種以中、小型礦床為主，缺少大型、超大型礦床，如金、磷、鈾、錳礦等。多數(shù)礦種的貧礦多，富礦少。伴生礦多，單一礦種少，綜合利用程度低，浪費嚴(yán)重。礦產(chǎn)的地域分佈極不均衡。如北方富煤，南方富磷，需“南磷北運，北煤南調(diào)”；許多重要礦產(chǎn)資源位於邊遠(yuǎn)地區(qū)，如西藏的鉻鐵礦、銅，新疆的石油和鎳，廣西和雲(yún)南、貴州的錳、錫、鋁土礦等，由於交通條件、自然地理條件等影響，開採較為困難。全球鎢礦儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:200萬噸)全球稀土金屬(氧化物)資源儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:1億噸)全球工業(yè)金剛石礦產(chǎn)資源儲量分佈示意圖

(根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局1998年資料)全球銅礦儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果(世界總儲量:1.4億噸)全球黃金資源儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:45,000噸)全球鉻礦儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:370

萬噸)全球鉑族金屬資源儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:71,000

噸)全球鐵礦儲量分佈統(tǒng)計結(jié)果

(世界總儲量:740億噸)第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法

礦床是在地殼長期發(fā)展過程中形成的，而人們的觀察卻不能不受到時間和空間的限制。由於這種觀察的局限性，很容易導(dǎo)致對礦床認(rèn)識的片面性。在研究礦床時，必須全面觀察各種地質(zhì)礦化現(xiàn)象，掌握大量的實際資料，對礦床進(jìn)行具體研究分析、比較和綜合，以便對礦床成因獲得較為客觀的認(rèn)識。由於絕大多數(shù)礦床是在地殼長期發(fā)展過程中形成的，今天所能見到的成礦作用不能與以往地質(zhì)時期的成礦作用簡單的加以比擬，因此必須從歷史唯物主義的觀點出發(fā)，正確運用將今論古的方法。礦床學(xué)的研究必須與找礦、勘探和採礦生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，使之成為實踐、認(rèn)識、再實踐，再認(rèn)識、反復(fù)迴圈並不斷提高的過程。1.野外（現(xiàn)場）觀察觀察和編錄，測制各種地質(zhì)圖、剖面圖和素描圖等，查明礦床範(fàn)圍內(nèi)的地質(zhì)情況。這是進(jìn)行礦床研究的基礎(chǔ)。利用槽探、井探和坑道等手段，查明礦體在空間上的具體位置和形狀、大小、產(chǎn)狀特徵。對礦體和圍巖進(jìn)行系統(tǒng)的取樣和分析，瞭解礦體和圍巖的物質(zhì)成分及其在空間上的變化規(guī)律?；瘜W(xué)取樣、礦物取樣、物理取樣、工藝取樣。第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法1.野外（現(xiàn)場）觀察應(yīng)用地球物理勘探技術(shù)方法，瞭解礦體在空間上的分佈和延伸情況。①航空物探：主要有航空磁測、航空電磁法、航空放射性測量等；②地下物探：主要有地下電磁波法、井中瞬變電磁法、井中聲波法、綜合測井等；③地面物探：主要有譜分析面波技術(shù)、高精度重力測量、多功能電法測量、瞬變電磁法、抗干擾高解析度地震技術(shù)、淺層地震測量等。第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法1.野外（現(xiàn)場）觀察應(yīng)用地球化學(xué)勘探技術(shù)方法，主要任務(wù)是研究地殼中元素的分佈及其運動規(guī)律，其目的是通過發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的地球化學(xué)元素異常，尋找有經(jīng)濟(jì)價值的礦床。①巖石測量法（原生暈）；②土壤測量法；③水系沉積物測量法（分散流）；④水化學(xué)測量法（水化學(xué)）；⑤生物測量法；⑥氣體測量法第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法2.室內(nèi)研究用反光和透射光顯微鏡鑒定、研究透明與不透明礦物的種類、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、生成順序和形成方式。用各種化學(xué)分析方法、發(fā)射和原子吸收光譜、X光螢光分析、中子活化、電子探針和離子探針等分析方法，確定有關(guān)巖石和礦物的化學(xué)成分及礦物微區(qū)的化學(xué)成分。利用差熱分析、X光分析、電子顯微鏡、紅外光譜、順磁共振、穆斯鮑爾譜及其他譜學(xué)方法，研究有關(guān)礦物的結(jié)構(gòu)、種類和原子價態(tài)。對包裹體進(jìn)行分析，研究成礦溫度、壓力、pH、Eh以及含礦流體成分等。用同位素地質(zhì)學(xué)方法確定成礦時代、成礦物質(zhì)來源，成礦的物理化學(xué)條件等。對有關(guān)成礦、成巖過程進(jìn)行模擬實驗。第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法3.綜合分析在野外和實驗室工作基礎(chǔ)上，對各種數(shù)據(jù)、資料、資訊進(jìn)行綜合分析與對比，編制綜合性的圖件和專題性圖件，如地質(zhì)圖、巖相古地理圖、構(gòu)造裂隙系統(tǒng)圖、巖漿巖及巖相圖、圍巖蝕變圖，成礦階段與礦物生成順序圖，以及各種輔助圖件，總結(jié)礦床成因、礦床和礦體的時空分佈規(guī)律，對找礦勘探工作提出建議。還要綜合地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)資料準(zhǔn)確評定礦床的工業(yè)價值及其利用的可能性。第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法礦床學(xué)的研究任務(wù)第一，正確認(rèn)識各類礦床的地質(zhì)特徵、形成條件和形成過程，查明礦床的成因。第二，查明礦床在時間上和空間上的演化特徵，認(rèn)識礦床在地殼中的分佈規(guī)律，預(yù)測在何種地質(zhì)環(huán)境中，可以期望找到何種礦產(chǎn)和礦床類型。第三節(jié)礦床學(xué)的研究方法第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀近代礦床學(xué)則形成和發(fā)展始於16世紀(jì)中葉。自18世紀(jì)以來，對礦床成因解釋最有代表性的是“水成論”和“火成論”兩種學(xué)術(shù)觀點的爭論。系統(tǒng)的近代礦床學(xué)理論基礎(chǔ)是在19世紀(jì)中葉至20世紀(jì)初葉奠定的?；鸪烧搶W(xué)派形成“巖漿-熱液”成礦觀點，發(fā)展成為巖漿熱液成礦論，影響礦床成因認(rèn)識達(dá)半個世紀(jì)之久。水成論學(xué)派形成新的“側(cè)分泌”成礦觀點，進(jìn)而形成了“層控”新觀點。第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代以來，礦床學(xué)的邊緣學(xué)科快速發(fā)展，如同位素地質(zhì)學(xué)、礦床地球化學(xué)、地球物理學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、海洋地質(zhì)學(xué)等。20世紀(jì)60~70年代，板塊構(gòu)造學(xué)說的建立和發(fā)展是地質(zhì)學(xué)的一次重大革新，對區(qū)域成礦理論的發(fā)展具有決定性意義。近年來，礦床學(xué)家們廣泛開展了各種礦床專題研究，礦床成因理論已經(jīng)由傳統(tǒng)的巖漿熱液成礦理論發(fā)展為多源、多因、多期的全新的礦床成因理論。我國近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀20世紀(jì)30年代起，翁文灝、謝家榮、孟憲民、丁道衡、徐克勤、馮景蘭、王竹泉等一批地質(zhì)學(xué)家先後發(fā)現(xiàn)或調(diào)查、指導(dǎo)了白雲(yún)鄂博鐵礦、攀枝花鐵礦、個舊錫礦、東川鎳礦、贛南鎢礦、湘黔汞礦等金屬礦產(chǎn)及若干煤、石油和非金屬礦產(chǎn)。發(fā)表了不少論文和專著，為中國礦床學(xué)的發(fā)展鋪下了基石。新中國成立後，礦床地質(zhì)工作得到了前所未有的重視。20世紀(jì)50年代起，一批老一輩礦床學(xué)家?guī)ьI(lǐng)地質(zhì)隊伍對全國重點礦床進(jìn)行了系統(tǒng)的勘察工作。程裕淇等在鞍山鐵礦、郭文魁等在銅官山銅礦、宋叔和等在白銀廠銅礦、王植等在中條山銅礦以及其他一些學(xué)者在大冶鐵礦、白雲(yún)鄂博鐵礦、贛南鎢礦等礦床進(jìn)行了全面的礦床地質(zhì)勘探和研究，撰寫發(fā)表了一批重要的論著。與此同時，一批學(xué)者結(jié)合生產(chǎn)實踐進(jìn)行了礦床學(xué)科的專題研究。他們的研究成果和發(fā)表的論著至今還指導(dǎo)著這一領(lǐng)域的生產(chǎn)、科研工作，為我國礦床事業(yè)的崛起和礦床學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。我國近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展20世紀(jì)80年代起，我國湧現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的中青年礦床學(xué)者，他們深入研究礦床特徵、成礦作用、成礦規(guī)律，獲得一系列有意義的成果，他們和老一代礦床學(xué)家一起撰寫和出版了大量論著。王恒升等（1983）的《中國鉻鐵礦及成因》、張秋生等（1984）的《礦源與成礦》、芮宗瑤等（1984）的《中國斑巖銅、（鉬）礦床》、塗光熾等（1984，1987，1988）的三卷《中國層控礦床地球化學(xué)》，姚鳳良等（1990）的《膠東西北部脈狀金礦》、常印佛等（1991）的《長江中下游鐵銅成礦帶》、羅鎮(zhèn)寬等（1993）的《中國金礦概論》、韋永福等（1994）的《中國金礦床》、裴榮富（1995）主編的《中國礦床模型》、翟裕生等（1997）的《大型構(gòu)造與超大型礦床》和翟裕生等（1999）《區(qū)域成礦學(xué)》、湯中立等（1995）的《金川銅鎳硫化物（金、鉑）礦床成礦模式及地質(zhì)對比》、陳毓川等（1999）的《中國主要成礦區(qū)帶礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景評價》、塗光熾和趙振華等（2000；2003）的《中國超大型礦床》（Ⅰ、Ⅱ）。第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀我國近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展20世紀(jì)80年代起，很多學(xué)者還在各類期刊專業(yè)雜誌上發(fā)表了一系列重要的科技論文，如程裕祺關(guān)於鐵礦方面的論述，葉連俊、範(fàn)德廉關(guān)於錳礦方面的論述，郭文魁等關(guān)於銅礦方面的論述，塗光熾關(guān)於鉛鋅礦、金礦及大型、超大型礦床方面的論述等。所有這些論著以其豐富的地質(zhì)資料、翔實可靠的測試數(shù)據(jù)，總結(jié)論證我國大量礦床的地質(zhì)、成礦特徵，充實了我國礦床地質(zhì)的寶庫，豐富了我國礦床學(xué)的文獻(xiàn)資料，提高和發(fā)展了我國礦床學(xué)科的理論和學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。第四節(jié)近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀

變質(zhì)礦床變質(zhì)礦床的概念變質(zhì)作用——由內(nèi)生作用或外生作用形成的巖石和礦石，由於地質(zhì)環(huán)境的變化和溫度、壓力的增高，其礦物成分、化學(xué)成分、物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等發(fā)生變化，產(chǎn)生這種變化的地質(zhì)作用被稱為變質(zhì)作用。變質(zhì)礦床——遭受變質(zhì)作用改造過的礦床和由變質(zhì)作用形成的礦床都稱為變質(zhì)礦床（metamorphicoredeposits）。第一節(jié)變質(zhì)礦床的概念、特點及工業(yè)意義變質(zhì)礦床的概念變成礦床——若巖石中的某些組分，經(jīng)變質(zhì)作用後成為有工業(yè)價值的礦床，或由於變質(zhì)作用改變了工業(yè)用途的礦床稱為變成礦床。富鋁巖石經(jīng)變質(zhì)後形成的剛玉礦床煤經(jīng)過接觸變質(zhì)後形成的石墨礦床受變質(zhì)礦床——若原來已經(jīng)是礦床，受到變質(zhì)作用後，礦石的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、品位和規(guī)模等方面發(fā)生了變化，但其工業(yè)用途並未改變的礦床稱為受變質(zhì)礦床由赤鐵礦-蛋白石組成的沉積鐵礦床變質(zhì)後形成由磁鐵礦-石英組成的變質(zhì)鐵礦床等第一節(jié)變質(zhì)礦床的概念、特點及工業(yè)意義1．礦物成分和化學(xué)成分的變化

這種變化主要由以下變質(zhì)作用造成：（1）脫水作用（dehydration）：原來巖石或礦石中經(jīng)常含有較多的水分，變質(zhì)過程中由於溫度和壓力的升高，就會使它們變成少含水或不含水礦物。褐鐵礦變?yōu)槌噼F礦水錳礦變?yōu)楹皱i礦（2）重結(jié)晶作用（recrystallization）：在高溫高壓作用下，原來小顆粒礦物便會逐漸結(jié)晶長大。蛋白石轉(zhuǎn)變?yōu)槭⑹規(guī)r變?yōu)榇罄韼r第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵1．礦物成分和化學(xué)成分的變化

這種變化主要由以下變質(zhì)作用造成：（3）重組合作用（reorganization）：由於溫度、壓力或其他物理化學(xué)條件發(fā)生變化，使得原來穩(wěn)定的礦物平衡組合，被在新的條件下穩(wěn)定的礦物組合所代替。方解石和石英轉(zhuǎn)變?yōu)槲沂惩恋V物變?yōu)樗{(lán)晶石和石英（4）還原作用（reduction）：在高溫缺氧條件下，礦物中一些易於還原的變價元素，常由高價轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r，而使一種礦物變?yōu)榱硪环N礦物。赤鐵礦變?yōu)榇盆F礦軟錳礦變?yōu)楹皱i礦第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵1．礦物成分和化學(xué)成分的變化

這種變化主要由以下變質(zhì)作用造成：（5）交代作用（metasomatism）：在變質(zhì)過程中，當(dāng)有大量化學(xué)活動性流體存在時，原巖組分與化學(xué)活動性流體起積極化學(xué)反應(yīng)，而形成新的礦物或礦物組合。變質(zhì)流體主要產(chǎn)生於區(qū)域變質(zhì)尤其是混合巖化過程中；它會增加巖石的塑性，促進(jìn)巖石、礦物在定向或非均勻壓力作用下發(fā)生塑性流動和變形；在溫壓升高及流體參與下會降低巖石的熔點，使其發(fā)生選擇性重熔、局部熔融。第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵2．礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化變質(zhì)礦床的礦石有變餘結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和變成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。變餘結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是指巖石或礦石經(jīng)變質(zhì)後保留下來的原來巖石或礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。磁鐵石英巖中的變餘鮞狀變餘砂狀結(jié)構(gòu)和殘留斜層理構(gòu)造塊狀硫化物礦床中殘留的熱水噴流形成的細(xì)、微層理。第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵2．礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化變質(zhì)礦床的礦石有變餘結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和變成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。變成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是指變質(zhì)過程中形成的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。在淺變質(zhì)時，礦物重結(jié)晶不明顯，通常表現(xiàn)為隱晶變晶結(jié)構(gòu)；由於礦物定向排列產(chǎn)生千枚狀或板狀構(gòu)造。當(dāng)變質(zhì)程度較深時，主要有花崗變晶、斑狀變晶、鱗片變晶等結(jié)構(gòu)及片狀、片麻狀、皺紋狀等構(gòu)造。當(dāng)動力作用顯著時，由於定向壓力的影響，產(chǎn)生劈理及破碎，常見壓碎結(jié)構(gòu)及角礫狀構(gòu)造。在變質(zhì)過程中，當(dāng)變質(zhì)氣水熱液作用顯著時，常見各種交代結(jié)構(gòu)和脈狀構(gòu)造等。第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵3．礦體形狀和產(chǎn)狀的變化變質(zhì)礦床礦體的形狀和產(chǎn)狀，既受原來巖層或礦體的控制，也受變質(zhì)作用類型和強(qiáng)度的制約。原生的沉積礦床經(jīng)變質(zhì)後礦體形態(tài)依然比較規(guī)則；原生的內(nèi)生礦床形態(tài)本來就較複雜，經(jīng)變質(zhì)後礦體形態(tài)更為複雜第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵3．礦體形狀和產(chǎn)狀的變化變質(zhì)作用類型對礦體形狀、產(chǎn)狀也有較大影響接觸變質(zhì)礦床沿接觸帶附近發(fā)育，礦體形態(tài)不規(guī)則，產(chǎn)狀變化大，規(guī)模一般較小區(qū)域變質(zhì)礦床礦體形態(tài)大多比較規(guī)則，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，規(guī)模也較大第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵3．礦體形狀和產(chǎn)狀的變化變質(zhì)過程中成礦組分活化轉(zhuǎn)移能力和塑性形變強(qiáng)度，對礦體形態(tài)、產(chǎn)狀的改變有很大影響。成礦組分的活化轉(zhuǎn)移，可在在層狀、似層狀礦體基礎(chǔ)上形成脈狀礦體塑性形變強(qiáng)烈時，成礦組分雖無大量活化轉(zhuǎn)移，但礦體形態(tài)和產(chǎn)狀可發(fā)生非常大的變化，如層狀礦體在受到強(qiáng)烈擠壓褶皺後，形成透鏡狀、彎鉤狀、串珠狀甚至不規(guī)則狀礦體第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵二、變質(zhì)礦床的工業(yè)意義變質(zhì)礦床的礦產(chǎn)種類繁多金屬礦產(chǎn)——主要有鐵、金、鈾、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)——滑石、菱鎂礦、硼、磷、石墨和石棉等。一些變質(zhì)礦床分佈廣、儲量大變質(zhì)鐵礦床儲量占全球鐵礦總儲量的2/3以上變質(zhì)金-鈾礫巖礦床則是世界上金和鈾的主要來源第一節(jié)一、變質(zhì)礦床基本特徵二、變質(zhì)礦床的工業(yè)意義前寒武紀(jì)的變質(zhì)鐵礦床在全球各大陸均有分佈，占世界鐵礦總量的2/3以上，其中還不乏一些大的富礦，澳大利亞的哈默斯利鐵礦巴西的米納斯鐵礦帶印度、南非、阿富汗的一些大的富礦變質(zhì)鐵礦占我國鐵礦儲量的60％，以鞍山-本溪、北京-冀東、五臺-太行、內(nèi)蒙陰山等地最為集中，但總體而言以貧礦為主。第一節(jié)變質(zhì)礦床的概念、特點及工業(yè)意義二、變質(zhì)礦床的工業(yè)意義變質(zhì)型金礦也是金礦床的重要類型之一，美國霍姆斯塔克金礦加拿大赫姆洛金礦我國黑龍江東風(fēng)山金礦南非的維特瓦特斯蘭德含金鈾礫巖礦床是世界上最大的金和鈾產(chǎn)區(qū)變質(zhì)型銅礦也極具規(guī)模，如沉積變質(zhì)型銅礦（我國東川銅礦、贊化亞-薩伊銅礦帶等）火山變質(zhì)型銅礦（我國中條山銅礦、澳大利亞萊伊爾山銅礦等）第一節(jié)變質(zhì)礦床的概念、特點及工業(yè)意義二、變質(zhì)礦床的工業(yè)意義變質(zhì)鉛鋅礦床也不乏大礦，如澳大利亞的布羅肯山鉛鋅礦床，其鉛鋅含量大於20％，儲量大於600×104t，銅、金、銀和鎘可綜合利用。變質(zhì)菱鎂礦（遼寧大石橋），變質(zhì)錳礦（印度、巴西），變質(zhì)磷礦（江蘇、湖北、吉林）變質(zhì)硼礦（我國遼東、瑞典）變質(zhì)石墨礦（我國山東、黑龍江、福建、印度）雲(yún)母、寶石及研磨原料，部分稀有分散元素礦床等第一節(jié)變質(zhì)礦床的概念、特點及工業(yè)意義1．地質(zhì)條件（1）構(gòu)造背景：前寒武紀(jì)古老的地盾區(qū)和地臺區(qū)是變質(zhì)礦床的最重要分佈區(qū)，顯生宙造山帶是另一類比較重要的變質(zhì)礦床分佈區(qū)。大面積分佈的古老地盾和地臺區(qū)蘊(yùn)藏著極為豐富的變質(zhì)礦產(chǎn)，特別是金、鈾、釩、鈦、鉻、鈷、鉑、錳、稀有稀土、磷、雲(yún)母、石棉、菱鎂礦、石墨等，大部分儲量都集中在前寒武紀(jì)礦床中；顯生宙造山帶中變質(zhì)巖呈帶狀分佈，其內(nèi)也有較豐富的變質(zhì)礦床，主要有鉻、鐵、銅、鉛、鋅、鎢、鉬、鈷、稀有稀土、放射性元素以及雲(yún)母、壓電石英、石棉等。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件1．地質(zhì)條件（2）原巖建造：原巖建造的含礦性是形成變質(zhì)礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同類型的巖石含礦性往往差別很大，而產(chǎn)於不同地質(zhì)背景下的同類巖石含礦性也往往不同。有些原巖在遭受變質(zhì)之前，其所含的成礦物質(zhì)已達(dá)工業(yè)品位和規(guī)模，變質(zhì)過程中成礦物質(zhì)又發(fā)生局部遷移，形成一定數(shù)量的富礦體。原巖只是比其他區(qū)段巖石成礦元素相對富集，遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)品位和規(guī)模，經(jīng)過變質(zhì)後才形成工業(yè)礦床，而絕大多數(shù)變質(zhì)礦床產(chǎn)於富含成礦物質(zhì)的原巖建造中，很少超出含礦的原巖建造範(fàn)圍。因此，原巖建造的含礦性研究，對變質(zhì)礦床形成機(jī)理及找礦都具有十分重要的意義。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（1）溫度：溫度變化是使巖石發(fā)生變質(zhì)的最主要因素，因為變質(zhì)作用是隨溫度的變化而進(jìn)行的。溫度的升高和降低決定了變質(zhì)作用進(jìn)行的方向和速度。溫度的增加促使吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，而溫度的降低有利於放熱反應(yīng)的進(jìn)行。根據(jù)研究，接觸變質(zhì)和中、深區(qū)域變質(zhì)都屬於吸熱反應(yīng)，動力變質(zhì)和一部分淺區(qū)域變質(zhì)則屬放熱反應(yīng)。溫度的升高促使變質(zhì)含礦流體的活動性增強(qiáng)，從而引起成礦物質(zhì)的遷移，促使交代作用的發(fā)生。溫度升高還能使礦物發(fā)生重結(jié)晶和重組合，進(jìn)一步可發(fā)生選擇性重熔，引起複雜的混合巖化作用。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（1）溫度：變質(zhì)礦床形成的溫度可分為3類第一類相當(dāng)於沸石相-綠片巖相（100~450℃），第二類為綠簾石角閃巖相（450~650℃），第三類相當(dāng)於角閃巖相和麻粒巖相（600~800℃）。變質(zhì)過程中引起局部性溫度升高的原因主要是巖漿侵入火山噴發(fā)地殼局部應(yīng)力作用第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（1）溫度：變質(zhì)過程中引起區(qū)域性變質(zhì)作用中溫度升高的原因是深部熱流的上升。地殼深部上升的熱流值，在不同時期和不同構(gòu)造單元內(nèi)是不同的，前寒武紀(jì)明顯較近代大，所以區(qū)域變質(zhì)作用和與其有關(guān)的成礦作用主要發(fā)生在前寒武紀(jì)。古生代以後，熱流值增高以造山帶最為劇烈，區(qū)域變質(zhì)也限於這些地帶。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（2）壓力：壓力在變質(zhì)成礦作用中也具有重要意義。由上覆巖層重力而產(chǎn)生的靜巖壓力的增高，使變質(zhì)反應(yīng)向體積變小的方向進(jìn)行。變質(zhì)過程中，壓力和溫度的變化往往是同時進(jìn)行的，有些礦物的形成溫度隨著壓力的變化而變化，如壓力為1×105Pa時，矽灰石的形成溫度為470℃，當(dāng)壓力增至500×105Pa時，其形成溫度為650℃。在溫度相同，壓力不同時，則可出現(xiàn)不同的礦物，如Al2SiO5在500~600℃，當(dāng)壓力較高時成為矽線石，壓力較低時成為紅柱石。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（2）壓力：由構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生的定向壓力可使巖石和礦石破碎、褶皺和流動，形成片理、劈理、線理等構(gòu)造，可促使熔體和氣液運移，降低變質(zhì)礦物的熔點。在變質(zhì)成礦過程中，定向壓力可促使成礦物質(zhì)發(fā)生遷移和富集。變質(zhì)成礦過程中的壓力隨著變質(zhì)程度的增加而增大，在綠片巖相中是1.5×108~2×108Pa（相當(dāng)於5~7km深度），在綠簾石角閃巖相中是2×108~2.5×108Pa（相當(dāng)於7~9km深度），在麻粒巖相中是4.2×108~4.4×108Pa（相當(dāng)於15~16km深度）。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件2．物理化學(xué)條件（3）流體作用：各種流體在變質(zhì)過程中也起重要作用，其中以H2O和CO2為主，其次還包括F、Cl、B等。它們部分來源於受變質(zhì)巖層本身，另一部分可能來源於巖漿或地殼深部。在一般的變質(zhì)過程中H2O和CO2等流體等可以與外界自由交換，它們可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和重結(jié)晶的進(jìn)行，如：H4Al2Si2O9→Al2SiO5＋SiO2＋2H2O高嶺石紅柱石石英CaCO3＋SiO2

→CaSiO3＋CO2↑方解石石英矽灰石上述反應(yīng)中PH2O和PCO2的高低對變質(zhì)反應(yīng)方向有明顯的制約。第二節(jié)一、變質(zhì)礦床形成條件1．區(qū)域變質(zhì)成礦作用區(qū)域變質(zhì)成礦作用（regionalmetamorphicore-formingprocess）是指在地殼深部地質(zhì)作用過程中，由於區(qū)域性溫度、壓力升高和巖漿作用等，使原巖或原生礦床中的成礦組分聚集或改造形成礦床的作用。由此形成的礦床稱為區(qū)域變質(zhì)礦床。區(qū)域變質(zhì)成礦作用主要發(fā)生在前寒武紀(jì)古老的地盾或地臺區(qū)，少數(shù)發(fā)生在後期造山帶。區(qū)域變質(zhì)礦床分佈廣泛，礦種繁多，主要礦產(chǎn)有鐵、金、銅、鈾以及磷、菱鎂礦、石墨和石棉等區(qū)域變質(zhì)礦床規(guī)模一般較大，具有重要的工業(yè)價值第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型1．區(qū)域變質(zhì)成礦作用含礦原巖建造是區(qū)域變質(zhì)成礦作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。如條帶狀含鐵石英巖建造，含金、鐵的綠巖建造，含磷、石墨的片巖建造，含鈦、釩、磷的輝石巖-角閃巖建造，含硼的鈉長變粒巖建造，富鎂（滑石、菱鎂礦）變質(zhì)碳酸鹽建造。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型1．區(qū)域變質(zhì)成礦作用區(qū)域變質(zhì)過程中，含礦原巖建造中的成礦物質(zhì)通過2種方式得到改造和富集。一種是由於溫度升高，原巖中的礦物經(jīng)脫水、重結(jié)晶和重組合作用而富集成礦，其形成的礦體以似層狀、透鏡狀為主。磁鐵石英巖礦床、磷灰石礦床、石墨礦床等；另一種是由變質(zhì)熱液交代使成礦組分得到富集。有時含礦的變質(zhì)熱液，受原巖的構(gòu)造裂隙控制，形成各種形態(tài)的礦脈綠巖帶中的脈型金礦等。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型2．接觸變質(zhì)成礦作用接觸變質(zhì)成礦作用（contactmetamorphicore-formingprocess）主要是由於巖漿侵位而引起圍巖溫度增高而產(chǎn)生的變質(zhì)成礦作用。壓力對其影響很小，以熱力作用為主，主要是交代作用，重結(jié)晶和重組合作用。接觸變質(zhì)礦床主要為非金屬，如石墨、大理巖、高鋁礦物原料等，也可形成一些金屬礦床，較貧的沉積赤鐵礦經(jīng)接觸變質(zhì)後可成為較富的磁鐵礦礦床。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型2．接觸變質(zhì)成礦作用接觸變質(zhì)成礦作用過程中幾乎沒有外來物質(zhì)的加入和原有物質(zhì)帶出，揮發(fā)分的影響也很微弱，在某情況下，局部地段可發(fā)生一定的交代作用。在交代作用比較劇烈時，接觸變質(zhì)成礦作用就過渡為接觸交代成礦作用，形成矽卡巖型礦床。圍巖性質(zhì)對接觸變質(zhì)礦床的形成具有十分重要的意義。圍巖成分直接決定接觸變質(zhì)的產(chǎn)物，如煤經(jīng)接觸變質(zhì)後形成石墨，石灰?guī)r則形成大理巖；圍巖物理性質(zhì)對接觸變質(zhì)強(qiáng)度和規(guī)模有一定影響，鈣質(zhì)巖石較泥質(zhì)巖石導(dǎo)熱性強(qiáng)，重結(jié)晶範(fàn)圍較泥質(zhì)巖石大，常出現(xiàn)大面積的接觸變質(zhì)。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型2．接觸變質(zhì)成礦作用侵入體的巖性和規(guī)模對接觸變質(zhì)礦床的形成也有很大影響。通常講，同等規(guī)模的巖體中，中酸性侵入體的熱容量較大。侵入體規(guī)模大其含熱量也越大，故規(guī)模大的中酸性侵入體會使圍巖重結(jié)晶和重組合更強(qiáng)烈，波及範(fàn)圍也更廣泛。統(tǒng)計顯示大部分接觸變質(zhì)礦床都分佈在規(guī)模較大的中酸性巖體周圍。接觸變質(zhì)成礦作用主要形成於中深或淺成條件。接觸帶特徵對接觸變質(zhì)發(fā)育程度有一定影響。侵入接觸面和圍巖層理面斜交時，有利於熱的擴(kuò)散和傳導(dǎo)，可形成較寬的接觸變質(zhì)暈。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型2．接觸變質(zhì)成礦作用接觸變質(zhì)暈常成帶狀分佈，一般可分為3個帶：顯著重結(jié)晶帶，過渡帶原巖帶湖南郴州石墨礦，靠近侵入體為石墨，稍遠(yuǎn)為半石墨，再遠(yuǎn)則為未變質(zhì)的煤層。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型3．混合巖化成礦作用在區(qū)域變質(zhì)作用基礎(chǔ)上，由於深部上升的流體作用，原巖在地殼深處重熔成熔漿；這些流體和熔漿又滲透到變質(zhì)巖中，以交代方式帶入K、Na和Si等組分，帶出Fe、Mg、Ca等組分，使變質(zhì)巖的礦物成分和化學(xué)成分不斷地發(fā)生變化，最終向接近花崗質(zhì)巖石的方向發(fā)展；這種由變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)化的過程稱為混合巖化作用（migmatization），又叫花崗巖化作用。混合巖化過程中，由於強(qiáng)烈的交代作用可使一部分成礦物質(zhì)發(fā)生遷移和富集，從而形成混合巖化礦床。依混合巖化作用的發(fā)展演化，與其有關(guān)的成礦作用可分為早期交代重結(jié)晶階段和中晚期熱液交代階段。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型3．混合巖化成礦作用（1）早期交代重結(jié)晶階段：主要是新生的長英質(zhì)熔漿對原巖組分的交代作用，以堿質(zhì)交代為主（鉀化和鈉化），揮發(fā)份也起一定作用。在交代過程中，由於溫度增高，變質(zhì)巖中的矽酸鹽礦物發(fā)生重結(jié)晶，組分重組合，可導(dǎo)致有用礦物的粒度加大和局部富集，使其具有工業(yè)價值。形成的礦床有雲(yún)母、石墨、磷灰石、剛玉、石榴石、鋯石、獨居石和金紅石等。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型3．混合巖化成礦作用（1）早期交代重結(jié)晶階段：早期交代重結(jié)晶階段後期，通過各種交代反應(yīng)原巖中的鐵鎂質(zhì)矽酸鹽礦物大量分解，形成含(OH)-較多的鋁矽酸鹽，如透輝石被交代成為陽起石和透閃石等。隨著交代作用的進(jìn)行，原來的長英質(zhì)熔漿，逐漸演變成熱液，經(jīng)過交代作用後從原巖中帶出的各種組分，呈氧化物或絡(luò)合物存在於熱液中，從此進(jìn)入中晚期熱液交代階段。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型3．混合巖化成礦作用（2）中晚期熱液交代階段：混合巖化熱液攜帶著早期階段帶出的有用組分，在交代圍巖時既可引起圍巖蝕變，同時也可成礦。通常情況下，由於早期鐵鎂質(zhì)矽酸鹽被交代，使中晚期熱液中含有較多的Fe、Mg、Ca等組分，從而產(chǎn)生Fe、Mg質(zhì)交代作用。磁鐵石英巖中的蝕變和富鐵礦體主要是這樣形成的。滑石菱鎂礦大多產(chǎn)於鎂質(zhì)碳酸鹽建造中，主要是富Mg和Ca的混合巖化熱液交代而成。含硼建造中的硼在中晚期交代過程中可與鐵、鎂一起進(jìn)入溶液，交代鎂質(zhì)大理巖而形成硼鎂鐵礦和硼鎂石礦床。這一階段也可形成磷、鈾、金、鉬及某些稀有、稀土等礦床。第二節(jié)二、變質(zhì)作用類型第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型一、沉積-變質(zhì)鐵礦床二、變質(zhì)金礦床三、變質(zhì)磷礦床四、石墨礦床一、沉積-變質(zhì)鐵礦床此類礦床在世界鐵礦床中是最重要的，分佈十分廣泛，有不少大型、特大型礦床，如北美的蘇必利爾型鐵礦獨聯(lián)體的庫爾斯克和克裏沃羅格鐵礦等，我國的鞍山鐵礦、水廠鐵礦等。該類型占世界鐵礦總儲量的60%以上，占富鐵礦儲量的70%；在我國約占總儲量的60%，占富鐵礦儲量的27%。形成於前寒武紀(jì)（主要為太古代到早元古代）的沉積變質(zhì)鐵礦，因其礦石主要由矽質(zhì)（碧玉、燧石、石英）和鐵質(zhì)（赤鐵礦、磁鐵礦）薄層呈互層組成，又稱為鐵（質(zhì)）-矽（質(zhì)）建造、條帶狀鐵建造（BandedIronFormation，簡稱BIF）。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型（一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特徵BIF產(chǎn)於世界各地前寒武紀(jì)地盾區(qū)和地臺區(qū)。礦床的形成與前寒武紀(jì)地殼演化密切相關(guān)，根據(jù)礦床的形成時代及含礦建造的不同，可分為阿爾戈馬（Algoma）型和蘇必利爾（Superior）型。

類型AlgomatypeSuperiortype形成時代＞25億年（Ar）18-25億年（Pt1）形成環(huán)境與綠巖帶有關(guān)（優(yōu)地槽）與火山活動無關(guān)（冒地槽）伴生巖石基性變質(zhì)火山巖夾少量中酸性火山巖、沉積巖陸源碎屑巖為主（石英巖、葉巖、板巖），火山巖少見礦物相氧化物相為主，有時出現(xiàn)較多碳酸鹽、硫化物相氧化物相為主，少量矽酸鹽、碳酸鹽混合相，缺少硫化物規(guī)模長＜幾km，厚幾十釐米-幾百米長達(dá)幾十至幾百公里，厚幾至幾百米礦例加拿大Algoma礦床、我國鞍－本、冀東地區(qū)美國Superior地區(qū)第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特徵阿爾戈馬型鐵礦

阿爾戈馬型鐵礦主要形成於新太古代（約為2500Ma）以前。鐵礦的形成在空間和時間上與優(yōu)地槽海底火山活動密切相關(guān)，世界各地此類含鐵建造都發(fā)育於新太古界的綠巖帶中。阿爾戈馬型BIF主要與綠巖帶中上部的火山碎屑巖相伴生，並靠近濁積巖組合。在加拿大地盾的綠巖帶中還可以清楚地識別出阿爾戈馬型鐵礦建造與火山作用或火山活動中心直接有關(guān)。此類鐵礦建造的硫化物相或碳酸鹽相產(chǎn)在靠近火山活動中心處，氧化物相通常遠(yuǎn)離火山活動中心分佈，矽酸鹽相位於兩者之間。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特徵阿爾戈馬型鐵礦

此類鐵礦建造常由灰色、淺黑綠色的鐵質(zhì)燧石和赤鐵礦或磁鐵礦組成窄條帶狀構(gòu)造。單個礦體的厚度可在幾米到幾百米之間變化，但超過50m的很少，走向延長從數(shù)十米至幾公里。含礦建造中的一系列連續(xù)的凸鏡狀礦體構(gòu)成規(guī)模巨大的礦帶。這類鐵礦建造一般都經(jīng)受了綠片巖相和角閃巖相的變質(zhì)作用，個別礦床產(chǎn)於麻粒巖相中。阿爾戈馬型鐵礦建造在加拿大地盾的克科蘭德湖地區(qū)，美國的佛米利思地區(qū)，前蘇聯(lián)的庫爾斯克磁異常區(qū)，我國的鞍山-本溪地區(qū)、冀東地區(qū)、五臺地區(qū)等均有分佈。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特徵蘇必利爾型鐵礦

蘇必利爾型鐵礦主要分佈在早元古代地槽區(qū)。建造形成於冒地槽性質(zhì)的開闊海盆地中，形成時代以2200~1800Ma為主，某些地區(qū)也有小於1800Ma者。鐵礦建造的地層層序火山巖較少，自下而上一般為：白雲(yún)巖、石英巖、紅色或黑色鐵質(zhì)葉巖、鐵礦建造、黑色葉巖和泥質(zhì)板巖。在某些地方，鐵礦建造和基底巖石之間被幾米厚的石英巖、粗砂巖和葉巖隔開鐵礦層中含鐵礦物與燧石組成條帶狀鐵礦石，含鐵礦物中氧化物相主要為磁鐵礦或赤鐵礦及它們的混合物。碳酸鹽相以菱鐵礦為主，並有磁鐵礦和鐵矽酸鹽類礦物伴生。矽酸鹽相中的礦物隨變質(zhì)程度而異。硫化物相主要是黃鐵礦，常含細(xì)粒的富矽質(zhì)泥巖。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（一）沉積變質(zhì)鐵礦的一般特徵蘇必利爾型鐵礦

蘇必利爾型BIF多沿古老地臺邊緣分佈，一般可長達(dá)數(shù)十公里，建造厚度可以從幾十米至幾百米，偶爾達(dá)千米。鐵礦建造的地層通常不整合於強(qiáng)烈變質(zhì)的片麻巖、花崗巖或角閃巖之上。大多數(shù)蘇必利爾型BIF未遭受變質(zhì)或遭受淺變質(zhì)(綠片巖相)，部分變質(zhì)較深可達(dá)角閃巖相。此類鐵礦在各大陸皆有分佈，其中著名的有澳大利亞的哈默斯利，巴西的米納斯、吉賴斯，美國和加拿大的蘇必利爾湖區(qū)，加拿大的魁北克、拉布拉多，南非的波斯特馬斯堡以及印度的比哈爾、奧裏薩等。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因沉積變質(zhì)鐵礦的形成經(jīng)歷了沉積和變質(zhì)改造2個階段。關(guān)於鐵的來源，目前多認(rèn)為來自海底火山作用?；鹕交顒訉﹁F礦的形成有3方面作用一是巖漿和火山巖與海水及火山氣體之間的反應(yīng)可提供鐵二是火山氣體可以提供CO2和S三是火山活動的加熱作用可引起深部富鐵溶液向淺部運移並與海水作用形成鐵礦。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因阿爾戈馬型BIF，公認(rèn)鐵來自海底火山總伴有大量火山巖鐵建造總是在火山巖最厚的地方形成蘇必利爾型BIF雖然與之伴生的火山巖較少，但鐵也可能主要來源於火山，鐵質(zhì)以膠體的形式經(jīng)較長距離搬運至近海岸帶沉積形成。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因研究表明，條帶狀鐵建造是以矽、鐵質(zhì)為主的化學(xué)沉積物，其中可夾雜一些次要的膠體物質(zhì)和少量同沉積粘土礦物，形成於火山間歇期或?qū)庫o期。由於裂谷盆地構(gòu)造環(huán)境和化學(xué)環(huán)境的不均一性，可形成硫化物相、碳酸鹽相、矽酸鹽相和氧化物相，其中硫化物相代表強(qiáng)還原環(huán)境，碳酸鹽相和矽酸鹽相代表還原環(huán)境，氧化物相Fe3O4到Fe2O3代表從還原環(huán)境過渡到氧化環(huán)境。中國規(guī)模較大的鐵礦床以氧化物相為主，矽酸鹽相含鐵建造只有當(dāng)其變質(zhì)程度達(dá)到或超過角閃巖相時，工業(yè)意義才顯得重要。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因目前礦床學(xué)家已提出BIF等類型礦床的熱水噴流沉積成礦模式，很好地解釋了BIF的成因，比較公認(rèn)的看法是，熱水沉積成礦是海底（或湖底）深部高密度的矽質(zhì)熱鹵水通過同沉積斷裂上湧，攜帶大量的Fe、Cu、Pb、Zn等成礦物質(zhì)，噴出海底地表與冷水混合在噴口附近所產(chǎn)生的沉積成礦作用。阿爾戈馬型BIF和蘇必利爾型BIF可能分別屬於近噴口附近和遠(yuǎn)離噴口的熱水噴流沉積礦床。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因關(guān)於地球早期（主要是前寒武紀(jì)）為什麼能形成如此大規(guī)模的條帶狀鐵建造（鐵礦）？礦質(zhì)主要來源於富含鐵的基性火山噴發(fā)物是沒有疑問的，目前也很少有人懷疑條帶狀矽鐵礦層是通過化學(xué)沉澱作用而形成的。但是如此巨量鐵的搬運，必須有一個缺氧環(huán)境（鐵呈Fe2+狀態(tài)搬運）?，F(xiàn)已證實，地球早期大氣中是缺氧的，而條帶狀矽鐵礦層的主要組成礦物是磁鐵礦甚至是赤鐵礦。目前研究已經(jīng)證實，生命至少在30億年已經(jīng)出現(xiàn)。當(dāng)時地球上已存在著具光合作用的細(xì)胞器的微體生物的自生活系統(tǒng)。通過對微生物化石、氨基酸及碳同位素的測定，已發(fā)現(xiàn)了鐵矽質(zhì)礦層中有細(xì)菌類微生物參與的證據(jù)，可以推測，促使鐵質(zhì)沉澱的氧化作用是通過原始生物光合作用來完成的。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因早前寒武紀(jì)鐵礦均遭受了程度不同的區(qū)域變質(zhì)作用的疊加改造，這種改造作用是在基本封閉的體系中進(jìn)行的。作用的結(jié)果主要表現(xiàn)在原有礦層總化學(xué)成分不變的情況下礦物相的重新組合，以及礦體的變形和重新定位。關(guān)於變質(zhì)作用對矽鐵建造的影響，前人研究比較深入。氧化物相的礦物成分比較簡單，無論在何種程度變質(zhì)作用下，鐵礦石組合基本不變，都是以磁鐵礦、赤鐵礦、石英為主，不同程度的重結(jié)晶作用發(fā)育，礦物顆粒增大。與此同時，鐵礦進(jìn)一步加富的程度不大。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因關(guān)於變質(zhì)作用對矽鐵建造的影響，前人研究比較深入。矽酸鹽相礦物成分比較複雜，在進(jìn)入角閃巖相後，矽鐵建造則被鐵閃石、磁鐵礦、石英組合所代替，及至麻粒巖相時出現(xiàn)紫蘇輝石、透輝石、磁鐵礦、石英仍是其主要組成礦物。角閃巖相至麻粒巖相變質(zhì)過程中鐵明顯加富。碳酸鹽巖含鐵建造只出現(xiàn)在早元古宙，主要伴生的含鐵碳酸鹽礦物是菱鐵礦和鐵白雲(yún)石。磁鐵礦只出現(xiàn)在角閃巖相中的硼鎂鐵礦-磁鐵礦組合中，顯然是受原始成分不同所控制，而非只是變質(zhì)作用的結(jié)果。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床（二）沉積變質(zhì)鐵礦的成因關(guān)於變質(zhì)作用對矽鐵建造的影響，前人研究比較深入。硫化物相只在我國部分地區(qū)發(fā)育，變質(zhì)程度增強(qiáng)後，常見磁黃鐵礦與黃鐵礦共生代替了單一的黃鐵礦，硫化物相常富含金，可形成規(guī)模不等的金礦床，如佳木斯地塊的東風(fēng)山，華北地臺的歪頭山、南龍王廟、五臺山，揚子地塊的新餘，秦嶺造山帶的莊房裏以及塔里木地塊的布瓊和阿特斯等。目前的研究認(rèn)為，這類金礦的形成主要與早期的熱水噴流作用有關(guān)，後期的變質(zhì)作用又使其進(jìn)一步富集。第三節(jié)一、沉積-變質(zhì)鐵礦床二、變質(zhì)金礦床

產(chǎn)於前寒武系地層中的變質(zhì)金礦床是金礦的主要來源，主要有3種礦床類型：①熱液脈型金礦床；②矽鐵建造中的似層狀金礦床；③含金-鈾礫巖礦床。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型變質(zhì)熱液型金礦床（綠巖帶型）區(qū)域變質(zhì)作用過程中產(chǎn)生的變質(zhì)熱液通過充填－交代等方式形成的礦床廣泛分佈於太古代綠巖帶，工業(yè)意義僅次於蘭德型金礦床，單個金礦區(qū)儲量常達(dá)1000噸以上主要分佈於加拿大、巴西、南非、澳大利亞等國，澳大利亞卡爾古利金礦床是典型代表我國南龍王廟金礦床屬該類型。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床1.成礦背景金礦床分佈在清原綠巖帶大荒溝-南龍王廟綠巖殘餘盆地的東南端。綠巖帶地層由下部金風(fēng)嶺巖組和上部紅透山巖組組成，兩者分別以斜長角閃巖和變粒巖為主，金礦賦存在紅透山巖組中。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動不發(fā)育，主要見有新太古代末期的斜長花崗斑巖、鈉長石英斑巖，古元古代白雲(yún)母斜長偉晶巖以及顯生宙的閃長玢巖、煌斑巖等。在礦區(qū)週邊分佈著大量太古宙TTＧ系。礦區(qū)構(gòu)造以韌性剪切變形最為發(fā)育，剪切帶呈北東向分佈。此外還至少發(fā)育有三期前後疊加的褶皺構(gòu)造形跡。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床2.礦床特徵礦床嚴(yán)格受葫蘆頭溝-大荒溝韌性剪切帶控制，該剪切帶走向為北西324°~340°，傾角為60°~80°，寬約1.5~2km，長5~6km，廣泛發(fā)育鞘褶皺、條帶、片理、線理及石香腸等構(gòu)造，主要容礦圍巖為黑雲(yún)變粒巖，含有磁鐵石英巖和淺粒巖（圖11-1）。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床2.礦床的產(chǎn)出特徵金礦化帶的寬度為3.5~95m，礦化帶由46個礦體組成，具多層性。礦體走向335°~350°，傾向45°~60°，傾角60°~80°。礦體呈似層狀-透鏡狀，規(guī)模小，最寬不超過3m，延長最大可達(dá)200m，礦化高度分散，與圍巖呈漸變關(guān)係。礦體總體向南東側(cè)伏，其側(cè)伏方向與變晶糜棱葉理的方向一致。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床2.礦床的產(chǎn)出特徵礦化以細(xì)脈-浸染狀硫化物為主體，含有一部分黃鐵礦石英脈體，它們可以獨立構(gòu)成金礦體，也可以相互交叉共同構(gòu)成礦體。細(xì)脈浸染狀硫化物礦石主要以磁鐵角閃石英巖、黑雲(yún)變粒巖為容礦巖石，礦體沿韌性剪切構(gòu)造面分佈。礦石組構(gòu)以塊狀為主，見有條帶、條紋構(gòu)造。石英脈狀礦體以黑雲(yún)變粒巖、淺粒巖等為容礦巖石，脈寬一般數(shù)毫米，至少包含有三期：與剪切葉理整合產(chǎn)出的強(qiáng)變形石英脈、弱變形石英脈以及穿切剪切葉理的無變形石英脈，顯然它們可能依次形成在韌性變形前、變形中及變形後。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床3．礦石的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石的金屬礦物除自然金外，主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等，其次有赤鐵礦、褐鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦等。非金屬礦物有石英、斜長石、白雲(yún)母、黑雲(yún)母、角閃石、綠簾石、方解石、綠泥石、鈉長石、磷灰石、石榴子石、電氣石和鋯石。黃鐵礦為主要載金礦物，自然金呈顯微和超顯微金賦存在黃鐵礦和石英的裂隙中或顆粒間，少見包體金。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床3．礦石的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石的結(jié)構(gòu)主要有：半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、交代殘餘結(jié)構(gòu)、變形結(jié)構(gòu)、固溶體結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有條帶狀、條紋狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀、星散狀和斑雜狀等。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床4．礦石的化學(xué)成分礦石中除含金以外，尚含有Ag、Cu、S、Se、Te、Pb、Zn等微量元素及痕量元素的W、Mo、Co、Mn、V、Sb、Hg。Au與Cu、S、Ag密切正相關(guān)，而與Pb、Zn不相關(guān)。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（一）熱液脈型金礦床-南龍王廟金礦床5．圍巖蝕變該礦床圍巖蝕變不發(fā)育，且不具分帶性，主要蝕變類型有矽化、絹雲(yún)母化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化，尚見有鐵白雲(yún)石化、黑雲(yún)母化、電氣石化等。矽化主要發(fā)生在含金黃鐵礦石英細(xì)脈附近，見石英、白雲(yún)母交代斜長石，蝕變範(fàn)圍小，一般不大於10cm，但有一定的連續(xù)性。綠泥石化主要發(fā)生在細(xì)脈-浸染狀含硫化物礦體附近，綠泥石交代角閃石，這種綠泥石一部分和剪切面理平行，一部分定向不明顯，甚至可切穿片理，顯然是熱液蝕變造成的。綠簾石化是斜長石蝕變的產(chǎn)物，也可由綠泥石交代角閃石而成，蝕變綠簾石呈淺黃綠色，他形粒狀結(jié)構(gòu)。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（二）矽鐵建造中的似層狀金礦床這類礦床產(chǎn)於前寒武紀(jì)矽-鐵建造中，區(qū)域上具一定層位。含金層內(nèi)的金礦化則受變質(zhì)期的形變構(gòu)造控制。礦石為含金硫化物型，由自然金、磁黃鐵礦、毒砂和石英組成。這類礦床分佈不很廣泛，最著名的是美國的霍姆斯塔克金礦床。我國黑龍江省的東風(fēng)山金礦床也屬於這一類型。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床美國的霍姆斯塔克金礦床

產(chǎn)於鎂鐵閃石片巖中，其原巖為含矽、鐵和碳酸鹽的地層。金和硫化物共生，層位穩(wěn)定。金礦化的富集受形變構(gòu)造控制，金礦體多分佈於緊密交錯褶皺和早期同斜褶皺的核部。礦體呈層狀、似層狀，礦層都由大量短小的含金石英細(xì)脈構(gòu)成圍巖遭受明顯的蝕變，蝕變以綠泥石化為主。礦床規(guī)模巨大，但品位不高，一般不超過10g/t。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床美國的霍姆斯塔克金礦床

據(jù)硫同位素研究表明，原生金和圍巖系同生沉積的產(chǎn)物。根據(jù)含礦圍巖性質(zhì)、礦體產(chǎn)狀等特徵分析，早期成礦作用屬熱水噴流型。變質(zhì)作用後期的變質(zhì)熱液使金遷移，於有利的構(gòu)造部位富集成礦。含金建造於第三紀(jì)火山活動中又一次使金得到聚集，礦石品位大為提高，有的可高達(dá)500g／t?；裟匪顾私鸬V床屬於多次成礦作用複合的多成因礦床。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（三）含金-鈾礫巖礦床含金-鈾礫巖礦床具有沉積和變質(zhì)熱液成礦的雙重特徵，一般都把它列入變質(zhì)礦床範(fàn)疇。這類礦床規(guī)模巨大，以南非維特瓦特斯蘭德的金-鈾礦床為代表，簡稱蘭德型金礦。蘭德金礦床產(chǎn)於下元古界維特瓦特斯蘭德系中。該巖系的形成年齡為22億年，主要由雲(yún)母片巖、石英巖、長石石英巖及礫巖組成，不整合於太古代片麻巖和花崗巖之上。礫巖和石英巖成互層產(chǎn)出，為古老的河床窪地沉積而成。也有人認(rèn)為系經(jīng)海流改造的三角洲沉積。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床（三）含金-鈾礫巖礦床蘭德金礦床含礦巖系稍有變質(zhì)，金礦產(chǎn)於巖系上部的礫巖層中。含金礫巖全區(qū)主要有十層，沿走向延長可達(dá)290km。含金的礫巖層大多位於不同層位的侵蝕面上，礫巖層中的礫石主要為脈石英，礫石中不含金。膠結(jié)物為硫化物、石英、絹雲(yún)母、葉蠟石、綠泥石等。金呈微粒狀與黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物一起散染於膠結(jié)物中。礦石的金品位為10-17g/t。礫巖層中還含鈾礦物，主要為晶質(zhì)鈾礦、瀝青鈾礦等，含U3O8為0.03%。含金-鈾礫巖經(jīng)受變質(zhì)作用時，變質(zhì)熱液使其中的金活化、遷移，交代膠結(jié)物或充填於微細(xì)裂隙中，故屬沉積-變質(zhì)礦床。第三節(jié)二、變質(zhì)金礦床三、變質(zhì)磷礦床

變質(zhì)磷礦床可分為火山沉積變質(zhì)型和沉積變質(zhì)型2類。火山沉積變質(zhì)磷礦床系由富含磷灰石的斜長角閃巖、角閃斜長片麻巖構(gòu)成，含P2O5大多在5％以下，含磷較低，一般不具工業(yè)價值。沉積變質(zhì)磷礦床的圍巖主要為雲(yún)母片巖、石英雲(yún)母片巖和白雲(yún)質(zhì)大理巖，少數(shù)含綠泥片巖、千枚巖等。這類磷礦由於品位高、規(guī)模大具有重要工業(yè)價值，是我國北方的主要磷礦類型。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型三、變質(zhì)磷礦床沉積變質(zhì)型磷礦床的含磷巖系具條帶狀、條紋狀構(gòu)造，有時還發(fā)育有原生的角礫狀構(gòu)造，說明其原始沉積環(huán)境為淺?；驗a湖地帶。巖系中碳酸鹽巖呈透鏡狀並與粘土質(zhì)巖石呈互層產(chǎn)出，磷礦層一般產(chǎn)於各巖層的過渡帶或碳酸鹽巖層內(nèi)，屬海侵期產(chǎn)物。磷礦層的典型礦物組合是磷灰石-白雲(yún)石-石英，有時與錳的氧化物共生。礦石含P2O58~9％。高者可達(dá)20%~30％。江蘇海州產(chǎn)有這種類型的大型磷礦床，安徽、吉林等地也有產(chǎn)出。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型江蘇海州磷礦床海州磷礦床位於江蘇省新海連市。區(qū)內(nèi)地層下部為混合巖，中部為含磷巖系，上部為白雲(yún)母片麻巖夾少量透鏡狀大理巖和石英巖（圖11-3）。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型江蘇海州磷礦床海州磷礦床位於江蘇省新海連市。區(qū)內(nèi)地層下部為混合巖，中部為含磷巖系，上部為白雲(yún)母片麻巖夾少量透鏡狀大理巖和石英巖（圖11-3）。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型四、石墨礦床自然界的石墨礦床主要有兩種類型：一類是產(chǎn)於結(jié)晶片巖中的石墨礦床，系區(qū)域變質(zhì)而成；一類是變質(zhì)煤層中的石墨礦床，系接觸變質(zhì)而成。區(qū)域變質(zhì)石墨礦床都產(chǎn)於前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系中，大多和片麻巖、片巖、大理巖有關(guān)。礦體多呈似層狀或透鏡狀，長數(shù)百米至數(shù)公里，厚數(shù)米。石墨呈鱗片狀，品質(zhì)較好，但含量較低，一般為3%~5％。經(jīng)碳同位素測定，這類石墨的C12/C13比值和有機(jī)碳接近，故認(rèn)為是有機(jī)質(zhì)經(jīng)區(qū)域變質(zhì)而成的。山東南墅是我國最大的晶質(zhì)石墨礦床。第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型山東南墅石墨礦床礦床位於山東省萊西縣境內(nèi)，分南墅和北墅2個礦區(qū)，以南墅礦區(qū)規(guī)模較大。區(qū)內(nèi)地層為早元古代荊山群變質(zhì)巖系。含礦巖系可分上、下2個亞組：下部亞組為角閃混合片麻巖、斜長角閃巖、石榴斜長片麻巖（含少量石墨）和淺粒巖上部亞組為白雲(yún)質(zhì)大理巖、斜長角閃片麻巖和石墨片麻巖，夾薄層斜長角閃巖、透輝巖、黑雲(yún)變粒巖等。區(qū)內(nèi)石墨礦體主要產(chǎn)於上部亞組巖層內(nèi)（圖11-5）

第三節(jié)變質(zhì)礦床的主要類型

沉積礦床

地表巖石和礦石的風(fēng)化產(chǎn)物、火山噴發(fā)物、生物殘骸以及宇宙塵等，經(jīng)地表各種地表營力水、風(fēng)、冰川和生物等搬運到河流、沼澤、湖泊、海洋中合適的地質(zhì)環(huán)境中沉積下來，形成各類沉積物，稱之為沉積作用。當(dāng)沉積物中的有用物質(zhì)富集達(dá)到工業(yè)要求時，便成為沉積礦床（sedimentaryoredeposits）。沉積礦床就其形成特徵而言，人們往往把它視為一種特殊的沉積巖，屬於同生礦床。礦床常具有特定的地層層位，礦體呈層狀、似層狀和透鏡狀，具明顯的層理。一般沉積礦床規(guī)模大，特別是海相沉積礦床，礦層沿走向展布很廣，可達(dá)數(shù)千公里，面積達(dá)幾萬甚至幾十萬平方公里，含礦層位的厚度數(shù)米到數(shù)百米不等，最厚可達(dá)千餘米。

沉積礦床經(jīng)濟(jì)價值很大，鹽類礦產(chǎn)都是沉積成因的，黑色金屬原料（鐵、錳等），化肥原料（磷、鉀等）建築材料等大部分都來自沉積礦床；另外，金和放射性礦產(chǎn)、有色金屬（銅、鉛、鋅等）、稀有金屬等，由沉積礦床所提供的儲量也佔有很大比例。在近代對礦產(chǎn)資源需求急劇增長的情況下，沉積礦床的重要性愈益明顯。據(jù)統(tǒng)計，人類開採的礦產(chǎn)有75%-85%來源於沉積礦床。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型沉積礦床的基本成礦作用為沉積分異作用，而物質(zhì)的搬運形式與沉積分異作用是密切相關(guān)的。沉積物的搬運形式有包括：以難溶的巖屑或礦物碎屑進(jìn)行搬運、以膠體溶液方式進(jìn)行搬運和以真溶液方式進(jìn)行搬運。與其相應(yīng)的沉積分異作用包括：機(jī)械沉積分異作用、化學(xué)沉積分異作用和生物化學(xué)沉積分異作用。一、沉積分異作用的類型1.機(jī)械沉積分異作用碎屑物質(zhì)在水、風(fēng)、冰川等營力搬運過程中，在重力分選作用影響下，可按顆粒大小、形狀、比重的差異，在不同部位依次沉積，這種作用稱為機(jī)械沉積分異作用。機(jī)械沉積分異作用的結(jié)果使比重大、體積小的碎屑物質(zhì)（如自然金）和比重小、體積大的巖石碎屑一起沉積。分異作用進(jìn)行得越完善，則碎屑物質(zhì)的分選程度就越高，如含金礫巖，礫石大小可達(dá)3~5cm，而金粒卻不過幾毫米大小。這樣，有用礦物如金、鉑、錫石、黑鎢礦、金剛石、金紅石、剛玉、獨居石等便可在河床、海灘中及其他有利地段富集形成各種重要的砂礦床。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型2.化學(xué)沉積分異作用當(dāng)成礦物質(zhì)以膠體溶液或真溶液形式進(jìn)行遷移時，由於不同元素在同一搬運介質(zhì)中溶解度各不相同，從而在沉澱過程中產(chǎn)生成礦物質(zhì)的分異作用，主要包括真溶液化學(xué)沉積分異作用和膠體化學(xué)沉積分異作用2種。（1）真溶液化學(xué)沉積分異作用。（2）膠體化學(xué)沉積分異作用。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（1）真溶液化學(xué)沉積分異作用。易溶解鹽類常以真溶液狀態(tài)被帶入乾燥地帶的水盆地中，由於水體的蒸發(fā)濃縮和鹼化達(dá)到一定階段時，便逐步從溶液中析出併發(fā)生沉澱，最終可形成由鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽等各種有用的鹽類（包括單鹽和複鹽）堆積物組成蒸發(fā)沉積礦床。由於其有用物質(zhì)組分為各種鹽類，故又叫鹽類礦床。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（1）真溶液化學(xué)沉積分異作用。通常鹽類礦物在溶液中析出與沉澱順序與其溶解度大小相反，而溶解度的大小和該物質(zhì)的濃度積有關(guān)（當(dāng)溫度一定時，電解質(zhì)溶液中離子濃度之積為一常數(shù)，此常數(shù)稱為濃度積），當(dāng)某溶液中某物質(zhì)的離子積達(dá)到該物質(zhì)的濃度積時，該物質(zhì)即可析出。溶解度小的鹽類礦物如碳酸鈣和白雲(yún)石首先沉澱，其次是鈣、鈉的硫酸鹽和它們的複鹽如石膏、硬石膏、芒硝、無水芒硝等沉澱，繼之為石鹽，最後以鉀、鎂鹽類礦物及它們的複鹽如鉀石鹽、光鹵石、水氯鎂石等的沉澱而告終。上述沉澱順序的反復(fù)進(jìn)行導(dǎo)致韻律反復(fù)出現(xiàn)，便構(gòu)成了鹽類礦床的韻律層。另外，溶液的pH值、Eh值、溫度、壓力等一系列因素也都與可溶物質(zhì)的搬運和沉澱有關(guān)。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（2）膠體化學(xué)沉積分異作用。在表生帶中，除少數(shù)易溶鹽類成真溶液搬運外，其他許多難溶物質(zhì)如鐵、錳、鋁等往往呈膠體形式被大量搬運，在適宜的條件下，可在有利的沉積環(huán)境中聚沉形成巨大的膠體沉積礦床。膠體溶液是一種顆粒直徑介於1~100μm的分散體系，其性質(zhì)介於粗分散系（濁液，顆粒直徑>100μm）與離子分散系（真溶液，顆粒直徑<1μm）之間。膠體有2種特性，即帶電性和吸附性。帶正電荷的稱正膠體，帶負(fù)電荷的稱負(fù)膠體（表8-1）。膠體由於其具有巨大的比表面積而具有巨大的吸附性。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（2）膠體化學(xué)沉積分異作用。膠體物質(zhì)的搬運介質(zhì)是地表徑流，但膠體的帶電性對膠體物質(zhì)的長距離搬運是不利的。要使膠體物質(zhì)能夠被長距離穩(wěn)定搬運，搬運介質(zhì)中必須有能促使其穩(wěn)定存在的護(hù)膠劑。自然界的腐殖酸被人們認(rèn)為是最重要的護(hù)膠劑。在存在腐殖酸的情況下，膠體粒子被吸附在腐殖酸的大分子鏈上或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，從而增加了膠體物質(zhì)的穩(wěn)定性。在搬運過程中，當(dāng)膠體溶液被破壞時，便發(fā)生膠體的聚沉作用和溶膠向凝膠的轉(zhuǎn)變作用，並在重力作用下，逐漸沉積下來，導(dǎo)致膠體物質(zhì)沉積分異作用的發(fā)生。發(fā)生膠體沉積分異作用的主要因素包括體系電解質(zhì)濃度的提高和具有相反電荷的兩種膠體溶液相遇等。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（2）膠體化學(xué)沉積分異作用。許多沉積粘土礦床、沉積鐵礦床、沉積錳礦床在海濱地帶形成，常與來自陸地的膠體溶液（搬運介質(zhì)為電解質(zhì)含量較低的淡水）與富含電解質(zhì)的海水相混而引起的膠體聚沉作用有關(guān)。因海水具有大量的電解質(zhì)，作為護(hù)膠劑的腐殖酸遇到海水中的Ca2+離子，便很快結(jié)合成為不穩(wěn)定的腐殖酸鈣沉澱，從而破壞了護(hù)膠的作用，例如：第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型（2）膠體化學(xué)沉積分異作用。膠體物質(zhì)在電解質(zhì)作用下，發(fā)生電性中和而聚沉。鐵、錳、鋁等的膠體，往往會圍繞石英等碎屑物質(zhì)生成典型的鮞狀、豆?fàn)畹饶z狀構(gòu)造的礦石。這類成礦作用通常發(fā)生在海侵階段的早期。由於膠粒的表面積很大，表面能較高，在膠粒表面具有很強(qiáng)的吸附性能，因而它們總要選擇性地吸附溶液中的某些離子或交換吸附某些離子，以求達(dá)到動態(tài)平衡。自然界中膠體吸附現(xiàn)象是普遍存在的，這在成礦作用中同樣具有重要意義。例如：鐵膠體帶正電荷，它優(yōu)先吸附溶液中的呈陰離子形式的As、Sb、P等；錳膠體帶負(fù)電荷，優(yōu)先吸附溶液中的陽離子Li、K、Ba、Ni、Co、Cu、W等。這些被吸附的元素，隨著膠體的凝聚作用被一起沉澱下來。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型3.生物化學(xué)沉積分異作用——由生物或生物化學(xué)作用促使有機(jī)的或/和無機(jī)的成礦物質(zhì)沉積分異的過程統(tǒng)稱生物化學(xué)沉積分異作用。簡言之，就是有生物參與的沉積分異作用。生物參與沉積成礦作用可以是直接的，也可以是間接的。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型3.生物化學(xué)沉積分異作用（1）生物直接參與沉積成礦作用，指由生物有機(jī)體本身或其分泌物、分解產(chǎn)物直接沉積分異的作用。許多沉積礦床的成礦物質(zhì)直接來自生物有機(jī)體本身或其分泌物、分解產(chǎn)物，如煤中碳的集中，石油、天然氣、油葉巖中碳、氫的集中，矽藻土中矽的集中，磷塊巖中磷的集中以及生物灰?guī)r中碳和鈣的集中等。生物對某些成礦元素的集中具有特別大的意義。由於生物機(jī)體的需要，能從介質(zhì)中不斷吸取有關(guān)的元素或物質(zhì)，使它們高度集中和分選，例如：一些海洋生物中某些元素的含量比海水高出幾十倍至幾十萬倍；F、B、K、S、Si、P一般高出幾十倍，Br、Sr、Fe、As、Ag高出幾百倍，Cu、I高出幾萬倍；Zn、Mn高出幾十萬倍。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型一、沉積分異作用的類型3.生物化學(xué)沉積分異作用（2）生物間接參與沉積成礦作用，指由生物有機(jī)體的分解產(chǎn)物，如H2S、O2、NH3、CH4等及腐殖酸等影響下，通過化學(xué)作用促使物質(zhì)的搬運和沉積分異的作用。生物有機(jī)體分解的上述氣體可以改變介質(zhì)的物理化學(xué)條件而促使金屬元素分異沉積，特別是一些親硫元素的沉澱富集，而腐殖酸是重要的護(hù)膠劑，對鐵、錳等膠體的搬運具有保護(hù)作用。近年來的研究表明，藻類和細(xì)菌對於沉積分異作用具有十分重要的意義，主要表現(xiàn)在聚集某些特定的成礦元素，改變介質(zhì)的物理化學(xué)條件促使成礦元素沉澱，產(chǎn)生有機(jī)質(zhì)，通過生物代謝作用改變元素的狀態(tài)等。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型二、沉積礦床的類型及特徵根據(jù)沉積成礦作用方式，可將沉積礦床它分為如下3種成因類型：（1）以機(jī)械沉積分異作用為主形成的沉積礦床稱為機(jī)械沉積礦床（clasticsedimentarydeposits或placerdeposits）。（2）以化學(xué)沉積分異作用為主形成的沉積礦床稱為化學(xué)沉積礦床（chemicalsedimentarydeposits），它可進(jìn)一步分為膠體沉積礦床（colloidaldeposits）和蒸發(fā)沉積礦床（evaporites）。（3）以生物化學(xué)沉積分異作用為主形成的沉積礦床稱為生物化學(xué)沉積礦床（biochemicalsedimentarydeposits）。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型二、沉積礦床的類型及特徵必須指出，由於不同類型沉積成礦作用彼此常有緊密的聯(lián)繫，自然界中許多單個沉積礦床本身，其沉積成礦作用也往往會有多種方式（機(jī)械的、化學(xué)的或生物化學(xué)的），成礦物質(zhì)來源也可以有多種來源（巖石的、礦石的、生物的、宇宙的等），因此確定某一沉積礦床的成因類型要依其主要沉積成礦作用而定。第一節(jié)沉積作用及沉積礦床的類型第二節(jié)機(jī)械沉積礦床機(jī)械沉積礦床指以機(jī)械沉積分異作用為主形成的沉積礦床。若有用物質(zhì)為巖屑或礦塊者，稱為巖屑礦床；若有用物質(zhì)為穩(wěn)定礦物者，稱為砂礦床。機(jī)械沉積礦床一般指砂礦床。砂礦床按成因和沉積環(huán)境可分為殘積砂礦床、坡積砂礦床、洪積砂礦