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文檔簡(jiǎn)介
礦床學(xué)資料
獷巴泛指一切埋藏于地下的或分布于地表可供人類(lèi)利用的天然礦物資源。礦產(chǎn)與巖石區(qū)別在于它能否被人們所利用,有無(wú)
經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
礦床:指地殼中由地質(zhì)作用形成的其中所含有用礦物的數(shù)量和質(zhì)量,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能被開(kāi)采和利用的天然礦物集合
體。礦床學(xué)是地質(zhì)學(xué)科的重要學(xué)科之一,是研究礦床在地殼中的形成條件、成因和分布規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。
目前我國(guó)礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀及措施:
1.人口多資源少,人均資源位于世界100位之外;
2.資源配置不合理:少富鐵礦、富銅礦、金剛石、鉀鹽、鋁土礦等,稀土礦較為富。
措施:向海洋進(jìn)軍,向地殼深部進(jìn)軍,開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)能源換取稀缺能源。
礦床=礦體+圍巖礦體=礦石+脈石礦石=礦石礦物+脈石礦物礦石礦物=有用部分+無(wú)用部分
礦體:它是礦產(chǎn)的主體和核心部分,是礦山開(kāi)采的對(duì)象,是客觀(guān)實(shí)在的地質(zhì)體,具有一定的形狀和產(chǎn)狀,一個(gè)礦床由一個(gè)或
多個(gè)多個(gè)礦體組成。
礦點(diǎn):規(guī)模不清或者是比小型礦床還要小的礦床。
礦化點(diǎn):指僅有礦化作用顯示,但無(wú)成礦價(jià)值的地質(zhì)點(diǎn)。
圍巖:指礦體周?chē)膸r石。
母巖:在成礦作用中,提供了成礦物質(zhì)來(lái)源的巖石。
主巖:指后生礦床的圍巖。
礦石:指從礦體中開(kāi)采出來(lái)的,在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下能從中提取有用組分(元素、化合物或礦物)的礦物集合體。
脈石:泛指礦體中無(wú)用的物質(zhì),包括圍巖碎塊、夾石以及無(wú)工業(yè)價(jià)值的礦物集合體。
礦石礦物:指礦石中可被利用的有用礦物。
脈石礦物:指礦石中不能利用的礦物。
夾石:指夾在礦體內(nèi)部不符合工業(yè)要求的巖石,它可能會(huì)造成礦石的貧化。
礦源層:僅指層控礦床地層中的成礦物質(zhì)已初步富集,但未成礦,經(jīng)受后期地質(zhì)作用導(dǎo)致成礦元素活化、遷移成礦的巖石
或巖層。
同生礦床:指礦體和圍巖基本上是在同一地質(zhì)作用過(guò)程中,同時(shí)或近于同時(shí)形成的礦床。
后生礦床:指礦床形成明顯晚于圍巖,礦體和圍巖是在不同的地質(zhì)作用中所形成。
疊生礦床:指在先期形成的同生礦床之上,又疊加了后期形成的后生礦床。
再生礦床:指先形成的礦床,在后來(lái)不同成因的一種地質(zhì)作用或者多種地質(zhì)作用中受到改造,使其中的成礦物質(zhì)活化、遷移
重新富集形成的新礦床。
礦石結(jié)構(gòu):指礦石中礦物顆粒的特點(diǎn),包括其大小、形狀以及相互之間的接觸關(guān)系。
礦體的空間位置用傾伏角和側(cè)伏角來(lái)確定。傾伏角是礦體最大延伸方向與走向之間的夾角。側(cè)伏角是礦體最大延伸方向與自
己的水平投影線(xiàn)的夾角。
礦體的地質(zhì)環(huán)境:(1)>礦體的埋藏情形(2)、礦體與巖漿巖的空間關(guān)系(3)、礦體與圍巖的空間關(guān)系
(4)、礦體與地質(zhì)構(gòu)造的空間關(guān)系。
礦石構(gòu)造:指礦石中組成礦石的集合體的特點(diǎn),包括集合體的大小、形狀及相互之間的接觸關(guān)系。
品位:礦石中有用組分的百分含量或單位含量。
(1).邊界品位:確定礦與非礦的最低品位。
(2).工業(yè)品位:據(jù)以劃分可采礦體或礦段的最低平均品位。
(3).總平均品位:衡量可采礦體或礦段內(nèi)貧富礦體的平均品位。
品級(jí):為了保證資源的合理利用而提出的礦石質(zhì)量指標(biāo),包括礦石中的有益組分、有害組分含量、品位、物理性質(zhì)、加工
方法等因素。
礦石的有益組分:凡是在采礦、選礦、冶煉過(guò)程中能夠回收或者是能夠改善產(chǎn)品性能的組分.
礦石的有害組分:在礦石中絕對(duì)數(shù)量不多,但對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有害,起到降低礦石質(zhì)量的組分。
礦體的形狀:
(1).等軸狀礦體:三軸在三維空間內(nèi),平均延伸
I.礦瘤:直徑(d)>10m或達(dá)數(shù)十米。II.礦巢:lm<d<10mIU.礦囊:d<lm
(2).板狀礦體:指三維空間內(nèi)兩向延伸較遠(yuǎn),第三向延伸短。
I.礦脈:產(chǎn)在各種巖石裂隙中的板狀礦體,屬后生礦床。
II.礦層:指沉積形成的板狀礦體,屬同生礦床。
(3).柱狀礦體:一向延伸較長(zhǎng),另外兩向延伸較近。
遷移:指元素在一定的地質(zhì)作用和物理化學(xué)條件下,改變其存在形式的,相伴一定的空間位移的過(guò)程,即元素的轉(zhuǎn)移和再分
配的過(guò)程。
富集:指元素經(jīng)過(guò)遷移過(guò)程之后,導(dǎo)致元素的集合。
元素的存在形式:A、獨(dú)立礦物B、類(lèi)質(zhì)同象C、固溶體分離D、包裹物E、吸附F、天然溶液中存在。
元素的成礦方式:1、巖漿結(jié)晶作用2、升華凝華左右3、蒸發(fā)作用4、氣體化合作用5、液體化合作用6、交代作用
7、離子交換與類(lèi)質(zhì)同象作用置換作用8、膠體化學(xué)作用9、生物作用
礦床以成礦作用作為主募分類(lèi)依據(jù),直分類(lèi)中適當(dāng)考慮環(huán)境,月時(shí)在分類(lèi)時(shí)再結(jié)合考慮成礦來(lái)源,分三大類(lèi):內(nèi)生礦床、處
生礦床、變質(zhì)礦床。
(1),內(nèi)生礦床包括巖漿礦床、偉晶巖礦床"接觸交代礦床、熱灌礦床°
(2).外生礦床包括風(fēng)化礦床和沉積礦床。
(3).變質(zhì)礦床包括區(qū)域變質(zhì)礦床、.接觸變質(zhì)礦床和混合巖化礦床。
礦床工業(yè)價(jià)值的因素的確定:
(1).礦產(chǎn)本身的特點(diǎn)和性質(zhì)及加工處理技術(shù)的發(fā)展;
⑵.礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)因素;
(3).國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)的要求。
礦石的構(gòu)造:有用礦物<10%星點(diǎn)狀構(gòu)造有用礦物>70%塊狀構(gòu)造
有用礦物Q30%稀疏浸染狀構(gòu)造有用礦物30%-50%稠密浸染狀構(gòu)造
巖漿礦床:各類(lèi)巖漿在地殼深處,經(jīng)過(guò)結(jié)晶分異作用,使分散在巖漿中的成礦物質(zhì)集合而形成的礦床。主要形成于巖漿階段。
巖漿:是在地下形成的、含揮發(fā)份、高溫粘稠的硅酸鹽熔融體。
巖漿礦床的特點(diǎn):三同、兩高、一多。
同時(shí)(成礦作用與成巖作用同時(shí)形成或近于同時(shí)形成)、同地(礦體多產(chǎn)于巖體中,母巖就是圍巖)、同源(礦石的物
質(zhì)組分與母巖物質(zhì)組分完全相同)。兩高指高溫順高壓。一多指巖漿起源和成礦方式多樣化。
巖漿礦床形成的地質(zhì)條件;,
(1).巖漿巖條件:I.超基性巖:若Mg/Fe>6.5,比值相差越大,則礦化越好,F(xiàn)e、Al、K、Na越少;(世界上最大的超基性巖
礦床是南非阿扎尼亞布什維爾德鉛鐵礦礦床)
H,超基性~基性巖:2<Mg/Fe<6.5,S、Cu、Ni含量增高;(加拿大肖得貝里、甘肅金川銅銀硫化物礦床、四川力馬河鋼
銀硫化物礦床)
HI.基性巖:Mg/Fe<2,Fe、Al、Ca、Ti增多;(四川攀枝花、河北大廟鋼鈦磁鐵礦礦床)
W.金伯利巖;具斑結(jié)構(gòu)和角礫狀結(jié)構(gòu);(南非臨沂金剛石礦床)
V.中性巖;形成霞石-燒綠石-稀土元素礦床;VI.酸性巖:絕大多數(shù)形成巖漿熱液礦床。
(2),大地構(gòu)造條件:…
I、造山帶(地槽褶皺回返)巖漿礦床一樣呈線(xiàn)型,超基性巖為主,超基性-基性雜巖體為輔
延?在地槽晚期和地臺(tái)期容易形成較大的巖漿礦床
構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造巖漿寧?kù)o分異利礦床構(gòu)造成礦多樣化應(yīng)找適當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)
(3).同化作用:巖漿在形成和跑上運(yùn)移過(guò)程中融解或落解二些處來(lái)物質(zhì)叢而使巖漿的成分發(fā)生改變的作用。
混染作用:不完全的同化作用。
(4)揮發(fā)組分的作用:
A、增加巖漿的活動(dòng)性,攜帶了有用的物質(zhì),有利于成礦
B、揮發(fā)組分參加了晚期巖漿的形成,使巖漿變?yōu)榈V漿
C、由于揮發(fā)組分的存在和富集在適當(dāng)?shù)臉?gòu)造條件下可使巖漿噴發(fā)自蝕變?cè)黾?/p>
(5)巖漿的多期次侵入。
巖漿成礦作用:指在巖漿結(jié)晶和冷凝過(guò)程中,有用組分集合成礦的作用。
結(jié)晶分異作用:在巖漿冷凝的過(guò)程中,隨著溫度壓力的連續(xù)下降,導(dǎo)致不同的礦物組分從巖漿中按一定的順序晶出、沉淀,
并導(dǎo)致液相組分不斷改變的作用。由結(jié)晶分異作用形成的礦床就叫巖漿礦床.它分兩種:
(1).有用組分較早地從巖漿中結(jié)晶出來(lái),指的是巖漿中熔點(diǎn)高、比重大的礦物第一結(jié)晶或者與硅酸鹽礦物同時(shí)
結(jié)晶,有用礦物呈細(xì)粒、自形、層狀、似層狀。
(2).有用組分較晚的從巖漿中結(jié)晶出來(lái),在巖漿結(jié)晶的晚期,揮發(fā)份大量集中,金屬礦物與揮發(fā)份結(jié)合,形成
易熔化合物,降低了結(jié)晶溫度,他們一直在巖漿熔融體中存留到主要硅酸鹽礦物結(jié)晶之后,才從晶體之間的
殘余熔漿中結(jié)晶出來(lái),充填于早期結(jié)晶的硅酸鹽礦物顆粒之間。有用礦物呈海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。(巖漿礦床獨(dú)有)
海綿隕鐵結(jié)構(gòu):礦石礦物主要充填于硅酸鹽礦物晶粒間或膠結(jié)了硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)。
重力分異作用:指的是在巖漿結(jié)晶早期,比重大、熔點(diǎn)高、晶體化學(xué)能大的礦物優(yōu)先形成,由于重力規(guī)律,在巖漿體下部形
成偏基性、超基性巖相,并且形成相應(yīng)的金屬礦物富集帶的作用。
壓濾作用:在巖漿結(jié)晶晚期,由于巖體的自重或應(yīng)力作用,存在于晶間之間的熔漿被擠出分離的作用。
擴(kuò)容作用;由于巖漿體的熱應(yīng)力或者構(gòu)造應(yīng)力作用,使周?chē)膸r石產(chǎn)生裂隙,導(dǎo)致體積擴(kuò)大,壓濾出來(lái)的熔漿充填于裂隙中,
形成脈狀體的作用。
流動(dòng)分異作用:指巖漿結(jié)晶過(guò)程,如果地殼的構(gòu)造活動(dòng)頻繁,侵入體規(guī)模小,巖漿冷凝快,先晶出的有用礦物在巖漿流動(dòng)過(guò)
程中,形成不規(guī)則的條帶狀異離體,停積在巖漿流速減慢或者流動(dòng)受阻的地方富集的作用。
早期巖漿礦床特點(diǎn)
(1),礦石的礦物組成與母巖的礦物組成在成分上一致,…礦體與母巖.無(wú)明顯界線(xiàn),…呈漸變關(guān)系;
(2).它的礦石常呈自形、半自形結(jié)構(gòu),構(gòu)造為侵染狀;
(3),有用礦物荏動(dòng)力或重力作用下,主要集中荏巖體的底部或者邊部,礦體的形狀呈礦瘤、礦巢、凸鏡、似層狀。
晚期巖漿礦床特點(diǎn)
(1).礦石與母巖的礦物組成基本上一致,礦體與圍巖界線(xiàn)清楚;
(2).礦石一樣具有海綿隕鐵結(jié)構(gòu)稠密侵染狀構(gòu)造或致密塊狀構(gòu)造;
(3).礦體呈條帶狀或似層狀,含礦巖漿在內(nèi)外力共同作用下,可形成脈狀或凸鏡狀礦體。
巖漿熔離作用:在高溫高壓下平均一相的巖漿熔融體,當(dāng)溫度壓力下降時(shí),分離成兩種或者兩種以上的互不混容的熔融體的
作用。
巖漿噴發(fā)作用:指地下巖漿經(jīng)過(guò)地下通道到達(dá)地表的全過(guò)程,包括爆發(fā)和噴溢過(guò)程。
巖漿爆發(fā)礦床:指的是深源巖漿經(jīng)過(guò)結(jié)晶作用或熔離作用后的產(chǎn)物,巖構(gòu)造通道由于劇烈減壓而急劇上升,經(jīng)過(guò)地殼物質(zhì)的
強(qiáng)烈混染,在巖漿通道或火山機(jī)構(gòu)中形成的礦床。
巖漿噴溢礦床的地質(zhì)特點(diǎn):(1).深源巖漿通過(guò)巖漿通道和火山機(jī)構(gòu)較為寧?kù)o的溢出地表,其形成的礦床與熔巖流共生;
(2).在不同的母巖中,有不同的礦產(chǎn),可分兩類(lèi):
I,和堿性、超基性巖漿巖有關(guān)的碳酸巖雜巖體中的Rb-Ree-磷灰石礦床;
H.安山巖巖流中的磁鐵礦、磷灰石礦產(chǎn)。
南美洲智利拉科鐵礦是巖漿巖噴溢作用形成的。
偉晶巖:礦物結(jié)晶顆粒粗大,具有一定的內(nèi)部構(gòu)造,常呈不規(guī)則的巖墻、巖脈或透鏡狀產(chǎn)出的火成巖巖體。
偉晶巖礦床:偉晶巖中有用組分富集達(dá)到工業(yè)要求,便構(gòu)成了偉晶巖礦床。可分為巖漿偉晶巖礦床(花崗巖漿巖偉晶巖礦床、
堿性巖漿偉晶巖礦床、基性,超基性巖漿偉晶巖礦床)和變質(zhì)偉晶巖礦床。
偉晶礦床的物質(zhì)成分特點(diǎn):
一雜(化學(xué)元素種類(lèi)多,礦物共生組合復(fù)雜),二濃(40多種元素高度濃集,本身的克拉克值低);種類(lèi)齊全,稀有寶庫(kù)(各
個(gè)大類(lèi)的礦物在偉晶巖中都找得到,稀有元素在偉晶巖中也找得到);繼承母巖,階段演化(礦物成分與母巖具有一致性,演
化上具有繼承性,具有早期成巖晚期成礦的特點(diǎn))。
偉晶礦床的結(jié)構(gòu):偉晶(巨晶)結(jié)構(gòu)、粗粒結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)(此四種為偉晶巖特有)、交代結(jié)構(gòu);
偉晶礦床的構(gòu)造特點(diǎn):帶狀構(gòu)造。
(1).邊緣帶:分布于巖體最外邊,厚度不大,一樣只有幾個(gè)cm到幾十個(gè)cm,形狀不規(guī)則,不連續(xù),一樣與圍巖界線(xiàn)清楚,
但若圍巖為花崗巖、花崗片麻巖,則呈過(guò)渡關(guān)系。礦物呈細(xì)粒,一樣不成礦,以石英、長(zhǎng)石為主,又稱(chēng)長(zhǎng)英巖帶、細(xì)晶巖帶、
速冷邊緣帶。
(2).外側(cè)帶:位于邊緣帶之內(nèi),厚度比邊緣帶大,但不穩(wěn)固,礦物為中粗粒結(jié)構(gòu),具文象結(jié)構(gòu),成分與文象花崗巖一致:斜長(zhǎng)
石、鉀微斜長(zhǎng)石、石英、白云母,成分穩(wěn)固,可見(jiàn)綠柱石、白云母的工業(yè)礦化,又稱(chēng)文象花崗巖帶。
(3).中間帶:位于外側(cè)帶和內(nèi)核之間,厚幾m到幾十m。厚度、連續(xù)性、對(duì)稱(chēng)性都比前兩帶好,是偉晶巖礦床的主體部分。
礦物結(jié)構(gòu)為粗粒、塊狀及似文象結(jié)構(gòu)。成分主要為鉀微斜長(zhǎng)石、石英、云母。在整個(gè)空間帶,交代作用強(qiáng)烈,因此有大量的
稀有、稀土元素及放射性元素在此帶富集,有的呈獨(dú)立礦物存在,有的呈類(lèi)質(zhì)同象存在,又稱(chēng)稀有元素交代帶。
(4).內(nèi)核:位于偉晶巖體膨大部分的中央,晶體特別粗大,中心部分有晶洞,晶體生長(zhǎng)良好,有寶石、壓電石英產(chǎn)出。礦物成
分單調(diào),以石英為主還可能有鋰輝石,又稱(chēng)石英內(nèi)核。
偉晶巖礦床的形成條件:
(1).巖漿巖條件:大多數(shù)偉晶巖都與花崗巖有關(guān),常呈巖基狀或龐大的巖株?duì)町a(chǎn)出,偉晶巖大多產(chǎn)于底部或邊緣;
(2).溫度壓力:T300C-1000C,主要位于400C-600C。
I.P位于100-800Mpa,P外<PM利于形成氣液、熱液礦床,P%>P內(nèi),且相差不多,才形成偉晶巖礦床
P/?P內(nèi),花崗巖重熔,不形成偉晶巖礦床
H.偉晶巖形成深度較大(3-9Km),近地表不利于其形成。
(3).構(gòu)造條件:偉晶巖在空間上受構(gòu)造條件限制,偉晶巖礦床位于構(gòu)造活動(dòng)帶上(地槽褶皺帶、古地塊邊緣斷裂帶、不同構(gòu)造
單元接觸帶)。大構(gòu)造控制偉晶巖帶,次級(jí)構(gòu)造控制偉晶巖田,小構(gòu)造控制偉晶巖體。
(4).圍巖條件:圍巖大多數(shù)為區(qū)域變質(zhì)巖、基性、超基性巖,可塑性弱,滲透性差,剛性強(qiáng)。
.金茲堡的偉晶巖礦床形成過(guò)程:偉晶作用的地球化學(xué)演化,主要表現(xiàn)在一些堿金屬被另外一些堿金屬所替代:
(l).Ca-Na⑵.K(3).Li
(4).Na(5).K-(Rb)(6).Li-K-Rb-Cs
(1)-(3)為原始結(jié)晶作用階段;(4)-(6)為交代階段
五階段十一個(gè)相(費(fèi)爾斯曼):他認(rèn)為花崗偉晶巖的形成是具有階段性的,這些階段很大程度上取決于溫度、壓力、濃度的作
用。
偉晶巖成礦作用:揮發(fā)組分作用、結(jié)晶作用、重結(jié)晶作用、交代作用、混染作用。
偉晶巖分類(lèi)(符拉索夫分類(lèi)):根據(jù)花齒偉晶巖礦床中,礦物的共生關(guān)系和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其分五大類(lèi)型:
(1).第一類(lèi)型-文象和等粒型偉晶巖;
(2).第二類(lèi)型-塊狀型偉晶巖,為云母和陶瓷原料的主要來(lái)源;
(3).笫三類(lèi)型-完全分異型偉晶巖,為玄母和陶瓷原料的主要來(lái)源;
(4.)第四類(lèi)型-稀有金屬交代型偉晶巖,多種稀有金屬的主要來(lái)源;
(5).第五類(lèi)型-鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖,多種稀有金屬的主要來(lái)源。
氣水熱液礦床
氣水熱液:泛指一定深度下形成的具有一定溫度和壓力的氣態(tài)和液態(tài)溶液。
氣水熱液的研究意義:在內(nèi)生成礦作用過(guò)程中,氣水熱液能夠深部的礦質(zhì)及分散在巖石中的成礦元素萃取出來(lái),形成熱液的
初步富集。并且氣水熱液是重要的找礦標(biāo)志。
氣水熱液來(lái)源:巖漿熱液、地下水熱液、變質(zhì)熱液、地幔熱液、復(fù)成熱液。
氣水熱液的主要成分:(1).出。:為氣水熱液的基本成分;(2).基本元素:K、Na、Ca、Mg、鹵族元素及各種酸根;
(3).金屬成礦元素:親銅元素、過(guò)渡元素、稀土稀有元素、放射性元素;(4).氣態(tài)元素組合:水蒸氣、H2S.C02?
(5).微量元素
成礦物質(zhì)的運(yùn)移形式存在的運(yùn)移假說(shuō):
1、硫化物真溶液2、鹵化物的形式3、膠體形式4、絡(luò)合物形式
成礦物質(zhì)的沉淀影響因素:a、溫度,b、壓力,c、pH值,d、氧化還原反應(yīng),e、不同性質(zhì)溶液混合。
氣水熱液的運(yùn)移原因:熱液自身的能量、壓力差、濃度差、底部熱液。
氣水熱液的運(yùn)移通道(原生間隙,次生間隙):
(1).導(dǎo)礦構(gòu)造:熱液從深部地段進(jìn)入礦田范疇的構(gòu)造,本身不含礦,只有某些礦化現(xiàn)象。
(2).配礦構(gòu)造:指礦液從導(dǎo)礦構(gòu)造出來(lái)以后向成礦構(gòu)造運(yùn)移的構(gòu)造。
(3).容礦構(gòu)造:使礦體定位,并決定礦體形狀、產(chǎn)狀、大小的構(gòu)造。
若配礦構(gòu)造與容礦構(gòu)造分不清,則統(tǒng)稱(chēng)散礦構(gòu)造。
氣水熱液礦床成礦方式有交代作用和充填作用。
(1).交代作用:指礦液與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或置換反應(yīng),而造成礦床的集合。
(2).充填作用:熱液中的成礦物質(zhì)由于T、P的變化或其它因素的影響,直接沉淀在圍巖的孔洞中或裂隙中的這種作用。
氣水熱液的圍巖蝕變是指圍巖在熱液作用下發(fā)生的種種變化。包括化學(xué)成分、物理結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)成分的變化等。
影響圍巖蝕變的因素:原巖的礦物成分、化學(xué)成分;氣水熱液的化學(xué)成分、濃度、pH、Eh、溫度、壓力。
接觸交代礦床(矽卡巖礦床)
接觸交代礦床:指在中酸性侵入巖與碳酸鹽類(lèi)的巖石的接觸帶及其鄰近,由于氣水熱液交代作用而形成具有典型的矽卡巖礦
物組合形成的礦床。
礦床的產(chǎn)出部位:一樣位于接觸帶鄰近100m內(nèi),外帶比內(nèi)帶重要。
矽卡巖礦床與矽卡巖關(guān)系:同生、繼承、疊加等。
矽卡巖礦床的規(guī)模:其規(guī)模變化較大,從小到特大型都有。呈礦瘤,通常情形下,以小型為主。其形狀復(fù)雜,不規(guī)則。常呈
透鏡狀、扁豆?fàn)?、囊狀?/p>
矽卡巖礦床的圍巖若為灰?guī)r為主,則形成的矽卡巖礦床稱(chēng)Ca矽卡巖礦床;若圍巖以白云巖為主,則形成的矽卡巖礦床呈Mg
矽卡巖礦床;若圍巖以硅酸鹽巖石為主,則形成的礦床稱(chēng)為Si矽卡巖礦床。
矽卡巖礦床可分兩個(gè)帶:內(nèi)帶和外帶。氧化物主要在內(nèi)帶,硫化物主要在外帶。
(1).內(nèi)帶:形成矽卡巖的過(guò)程中,交代巖體形成的帶是內(nèi)帶。形成早,溫度高,常見(jiàn)輝石、石榴子石、磁鐵礦、赤鐵礦,其次
可見(jiàn)含水硅酸鹽,方柱石、符山石。
(2).外帶:交代圍巖形成的帶稱(chēng)外帶。其又分兩個(gè)亞帶:
I.第一亞帶:產(chǎn)在緊靠接觸帶的硅酸鹽類(lèi)礦物中,以中溫為主,富含水的硅酸鹽類(lèi)礦物;
II.第二亞帶:產(chǎn)在距接觸帶較遠(yuǎn)的圍巖中,溫度較低,發(fā)生硅化(及矽化)、碳酸鹽化、螢石化、重晶石化及硫化。
砂卡巖礦床的形成條件:
(1).大地構(gòu)造條件:
I.地槽中最發(fā)育,可發(fā)育于各個(gè)時(shí)代的地槽中,褶皺回返可帶來(lái)大量巖漿;
II.活動(dòng)地臺(tái)邊緣、斷陷帶都有較復(fù)雜的多期巖漿活動(dòng),由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的地殼下降,有大量硅酸鹽類(lèi)巖石,故形成較多
矽卡巖礦床。
(2).巖漿巖條件:
I.根據(jù)大量資料表明,中酸性鈣堿性巖漿巖對(duì)形成矽卡巖礦床最為有利;
II.多次侵入的復(fù)式巖體對(duì)形成礦床有利;
III.它有一定的專(zhuān)屬性:若K+Na>20%,則形成以Fe、Cu為主的矽卡巖系列;
若K+Na<20%,且K<Na,則形成以Fe為主的矽卡巖系列;
若K+Na=10%,K或Na高,則形成W、Sn、Mo矽卡巖礦床.
IV.巖相學(xué)標(biāo)志:多數(shù)和矽卡巖礦床有關(guān)的巖體,都是中深或深成相的燕山期的小巖體;
(3).圍巖條件:
I.傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn):圍巖碳酸鹽巖石富含Ca,其中碳酸鹽類(lèi)巖石占95%以上,有不同的巖石化學(xué)組成的圍巖形成的矽卡巖礦
床類(lèi)型、含礦性都不同;
H.現(xiàn)在觀(guān)點(diǎn):矽卡巖礦床的形成與一定的地層層位有關(guān);形成矽卡巖礦床需要特別配方:當(dāng)[圍巖(MgO+CaO)]/[巖漿
(SiOz+AbOa)〕位于0.75-1.24之間時(shí),是形成矽卡巖礦床最為有利的圍巖條件;
(4).構(gòu)造條件:
I.接觸帶的形狀、產(chǎn)狀對(duì)矽卡巖礦床的控制:
a.“整合”接觸:火成巖接觸體與圍巖平行產(chǎn)出。不利于交代作用;如果圍巖活動(dòng)性大,則可形成層狀、似層狀矽卡巖礦床。
b.“不整合”接觸:接觸面與產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀不平行,其利于礦床形成。
H.圍巖層理、層間破碎帶及構(gòu)造裂隙:若層理發(fā)育,特別是不同巖性巖層之間的層間剝離、層間破碎帶有利于礦床形成。
HI.斷裂裂隙構(gòu)造切開(kāi)接觸帶,比較發(fā)育,有利于其形成,使距離接觸帶較遠(yuǎn)的地方也可以成礦;
IV.褶皺構(gòu)造的傾伏端及褶皺方向、性質(zhì)發(fā)生變化的地方利于礦床形成。
V.捕擄體,巖捕擄體邊緣或裂隙也可以形成放卡巖礦床;
(5).矽卡巖成礦的物化條件:
I.溫度:變化范疇較廣,從簡(jiǎn)單的矽卡巖巖化開(kāi)始到礦化終止,溫度不斷下降,從900c開(kāi)始,氧化物形成溫度大于硫
化物形成溫度。
II.壓力:處于中深條件下,幾百米到三四千米,壓力從lOOatm至UlOOOatm。
溶液性質(zhì):在矽卡巖不同的形成階段,溶液性質(zhì)不同,pH可從4到9,一樣中到弱酸性條件最有利于形成HI.矽卡巖礦
床。若溶液為酸性,則易使圍巖或巖體中成礦物質(zhì)溶濾,發(fā)生遷移。
矽卡巖也形成過(guò)程(畢利賓科■卡爾波娃的兩期五階段說(shuō))
(D矽卡巖期(分三階段主要形成各種Ca、Mg、Al的硅酸鹽類(lèi)礦物,無(wú)石英顯現(xiàn)。
I?干砂卡巖階段:…以園狀、鏈狀的無(wú)水硅酸鹽礦物,懸一種超臨界態(tài)流體,呈酸性無(wú)礦化現(xiàn)象
〃.濕矽卡巖階段:揮發(fā)份組分富集,溶液為弱酸性或中性,是氣成到高溫階段流體,以雙鏈、帶狀、復(fù)鏈構(gòu)造的含水硅
酸鹽礦物,X稱(chēng)魄矽卡巖階段、.磁鐵礦階段
HI.氧化物階段:是呢矽卡巖期與石英-硫化物期的過(guò)渡階段,為高溫?zé)嵋弘A段,溫度降到水的沸點(diǎn)一下,形成層狀、架
然硅酸礦物。
⑵石英-硫化物期;WQa不再與Ca、Mg、Al,Fe形成矽卡巖礦物,而是獨(dú)立地勢(shì)成大量的石英,并有典型的熱液礦物(綠泥
石、方解向,有大量硫化物顯現(xiàn)。
I.早期硫化物階段:硅酸鹽礦物為高溫交代所形成,形成脈石礦物綠泥石、綠簾石、絹云母、硅酸鹽等礦物。礦石礦物
有Cu、Fe、A/、Be等硫化物礦床。
〃.晚期硫化階段:金屬礦物主要為方鋅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦。主要為中低溫階段的產(chǎn)物。
矽卡巖的成礦作用:(柯?tīng)柸仕够臐B濾-擴(kuò)散說(shuō))
(1).接觸滲濾交代作用(單交代作用)
指含礦氣水熱液沿著被交代的巖石的裂隙系統(tǒng)滲濾而引起,其動(dòng)力主要為壓力差,在有裂隙的橫切接觸面部位,深部上升的
含礦溶液沿著裂隙、斷裂,把下層的活性組分帶到上層,并與之發(fā)生交代作用,又稱(chēng)單交代作用。其特點(diǎn)是下部交代作用強(qiáng)
烈,愈往上溫度愈低,反應(yīng)愈緩慢,一樣情形下,交代作用產(chǎn)物呈“火苗”狀。
(2).接觸擴(kuò)散交代作用(雙交代作用)
發(fā)生在巖體和圍巖兩側(cè),在構(gòu)造不發(fā)育的情形下,停滯的粒間溶液,在礦物顆粒中由于溶液濃度差引起的在巖漿巖與灰?guī)r的
接觸面流動(dòng)時(shí),原接觸帶灰?guī)r的粒間溶液為CaO、MgO所飽和,巖漿巖粒間溶液為SiO,、A1?Q3所飽和,兩邊都發(fā)生交代作
用,稱(chēng)雙交代作用。
Ca系列矽卡巖:Ca/Mg>2;Mg系列矽卡巖:Ca/Mg<2?
熱液礦床熱液礦床:指含礦熱水溶液在一定的物理化學(xué)條件下,在各種有利的構(gòu)造和巖石中,由充填和交代等成礦方式形
成的有用礦物堆積體。
熱液礦床的特點(diǎn):
(1).成礦熱液多來(lái)源;(2).含礦熱液成分復(fù)雜;
(3).形成溫度和深度較其它內(nèi)生礦床低和淺,一樣在400c以下,1.5-4.5Km;
(4).構(gòu)造控制作用極為明顯;
(5).成礦作用時(shí)間一樣晚于圍巖,為后生礦床;
(6).成礦方式以充填和交代作用為主;
(7).礦石物質(zhì)成分復(fù)雜:金屬礦物以硫化物、氧化物、弱化物及含氧鹽為.主;非金屬礦物以含氧鹽和石英為主;
(8).礦床形成具有多期多階段性,成礦過(guò)程復(fù)雜。
熱液礦床的分類(lèi):
分類(lèi)原則:簡(jiǎn)明扼要,第一考慮成礦地質(zhì)環(huán)境,兼顧礦液來(lái)源,適當(dāng)考慮溫度、壓力等條件。據(jù)此將其分四類(lèi):
侵入巖漿熱液礦床;火山噴氣熱液礦床;地下水熱液礦床;變質(zhì)熱液礦床。
(侵入)巖漿熱液礦床的形成地質(zhì)條件:
(1).巖漿巖條件:
I.專(zhuān)屬性:不同性質(zhì)的巖漿形成不同的礦床;
n.時(shí)間上:主要發(fā)育在地槽構(gòu)造巖漿期
HI.空間上:巖漿熱液礦床與巖漿巖分布于同一構(gòu)造單元中
IV.礦床主要分布于巖漿體內(nèi)部及鄰近圍巖中,不同類(lèi)型的礦床可環(huán)繞侵入體呈帶狀分布。
(2).圍巖條件:非鈣質(zhì)圍巖(若為鈣質(zhì)則形成矽卡巖礦床);圍巖也要參加成礦作用,使成礦專(zhuān)屬性不明顯;圍巖性質(zhì)(脆性、塑
性)也有影響。
(3).構(gòu)造條件:容礦構(gòu)造成礦,可通過(guò)導(dǎo)礦構(gòu)造找容礦構(gòu)造。
巖漿熱液礦床的地質(zhì)特點(diǎn)(見(jiàn)表1)
表一:巖漿熱液礦床的地質(zhì)特點(diǎn)
■類(lèi)
特好\高溫巖漿熱礦床中溫巖漿熱礦床低溫巖漿熱礦床
母巖多為深成相的花崗圍巖主要為中酸性和偏基
巖、閃長(zhǎng)巖、堿性巖,主性巖,形成礦床比高溫要母巖多為淺成巖,形成礦床最
和巖漿巖
要分布與內(nèi)外接觸帶及遠(yuǎn),產(chǎn)在侵入體鄰近的變質(zhì)遠(yuǎn),周?chē)旧蠠o(wú)深成巖漿巖
的關(guān)系
其鄰近,最近距母巖巖或沉積巖體內(nèi),極少產(chǎn)在出露。
l-1.5Km侵入體內(nèi)
一樣位于L5~4.5Km深的
一樣位于幾百米至地表范疇
范疇內(nèi),壓力小于2Kbar,距地表上3Km,溫度
之內(nèi),形成溫度在50-200C
物化條件溫度在300~500c內(nèi)氣水200-300C,溶液中酸性到
左右,壓力較小,一樣小于
熱液階段,溶液呈酸性、弱酸性
107Pa
強(qiáng)酸性
礦床明顯受構(gòu)造的控制,
礦體受各種斷裂系統(tǒng)控制,在
多數(shù)位于區(qū)域性構(gòu)造的礦床明顯受構(gòu)造(斷裂裂隙)
構(gòu)造條件各種圍巖中呈細(xì)脈、網(wǎng)脈、囊
次級(jí)構(gòu)造中,呈一定的礦控制
狀
脈、礦脈群
高溫交代作用強(qiáng)烈;充填既有交代作用也有充填作
主要有充填作用,也有交代作
成礦方式作用形成簡(jiǎn)單的單脈、復(fù)用,T升高,交代作用強(qiáng);
用
脈T降低,充填作用強(qiáng)
大小不一,大的可達(dá)數(shù)Km,規(guī)模大小不一,常為中型,有
多形成各種細(xì)脈、網(wǎng)脈,甚至幾十Km。充填作用主時(shí)為小型,也有超大型;礦體
礦體規(guī)模
串珠狀、扁豆?fàn)?、厚小于要形成脈狀;交代作用主要主要呈各種脈狀、凸鏡狀、似
形狀
l~2m,規(guī)模以小型為主形成似層狀、柱狀、囊狀、層狀的呢個(gè)以及囊狀、層狀侵
扁豆?fàn)睢H倔w等。
礦石成分復(fù)雜,種類(lèi)繁多,
以高溫成巖的氧化物、含
但大量產(chǎn)親硫礦物,形成硫辰砂、輝睇礦、雌黃、雄黃、
礦石礦物氧鹽為主,還有一些高溫
化物、硫酸鹽,少數(shù)為含氧閃鋅礦、自然金銀銅等
硫化物(白鶴礦、毒砂)
士卜
rm.o
主要為難硫酸鹽礦物,方解石英、冰洲石、螢石、明磯石、
脈石礦物高溫石英、硅酸鹽
石、石央、白玄石。高嶺石及碳酸鹽類(lèi)礦物等
非鈣質(zhì)巖石,若為火成巖
體,則鈣質(zhì)巖石也可以是
圍巖可以為鈣質(zhì)巖也可以高齡石化、明磯石化、重晶石
圍巖其圍巖。圍巖蝕變強(qiáng)烈,
為非鈣質(zhì)巖化、石膏化等
酸性巖中有云英巖化(典
型蝕變)
以中粒為主,形成脈狀,細(xì)
粗粒結(jié)構(gòu),常見(jiàn)固溶體。結(jié)構(gòu)一樣較小,角礫狀常見(jiàn),
脈、侵染狀,以結(jié)晶作用為
結(jié)構(gòu)構(gòu)造脈狀;帶狀、對(duì)稱(chēng)帶狀構(gòu)此外還有脈狀、皮殼狀、環(huán)狀
主,形成疏狀構(gòu)造、角礫狀、
造及晶洞構(gòu)造
帶狀構(gòu)造
低溫?zé)嵋撼涮畲泣S雄黃礦床:
基性超基性:滑石、石棉礦
四川
代表性礦床
W、Sn、Bi、Mo、Be低溫?zé)嵋汗V床:湘西、黔東
床花崗巖:脈金
低溫?zé)嵋簾o(wú)、睇、金礦床:湘
灰?guī)r:鉛鋅多金屬礦
西
高溫巖漿熱液的典型蝕變?yōu)樵朴r化。
巖漿熱液礦床分類(lèi):
1云英巖型w、Sn、Bi、Mo、Be礦床,氣成高溫中形成。
2堿性花崗巖,高溫下形成,我國(guó)內(nèi)蒙白云鄂博稀土礦床
3細(xì)脈侵染型(斑巖型),Cu、Mo、Au礦床,高溫-中溫,我國(guó)西藏的一些礦床
4脈型礦床:A、脈金,山東招遠(yuǎn)B、脈型Pb-Zn礦,湖南桃林C、W,Sn,Au,湖南湘西
D、Ni-Co-Bi-U-Ag,五元素建造加拿大,捷克E、含鈾的石英脈,廣東,山西
5基性,超基性巖中石棉,滑石礦床
火山噴氣熱液礦床:指在火山噴發(fā)作用晚期以及不同的火山旋回間歇期,大量火山氣液和圍巖之間以及其它氣液之間發(fā)生復(fù)
雜的相互作用,促使有用成分改變和沉淀所形成的礦床。
次火山熱液礦床:在火山活動(dòng)晚期或間歇期,經(jīng)常相伴著淺成~超淺成相次火山巖的侵入活動(dòng),多數(shù)產(chǎn)在火山機(jī)構(gòu)的各種斷
裂裂隙中,與相應(yīng)的火山巖密切共生,與次火山氣液有成因聯(lián)系的礦床稱(chēng)為次火山氣液礦床。
與次火山熱液礦床有關(guān)的次火山巖有:閃長(zhǎng)粉巖、安山玲巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)斑巖。粉巖的斑晶是斜長(zhǎng)石,斑巖的
斑晶是正長(zhǎng)石和石英。
次火山熱液礦床具有斑狀、放射狀裂隙(隱爆角礫巖筒);礦床產(chǎn)在火山巖或與火山巖有關(guān)的圍巖中;由于成礦溫度下降較快,
脈動(dòng)式活動(dòng),造成復(fù)雜多樣的礦石組合和礦石組構(gòu)。主要礦產(chǎn)有斑巖銅礦和玲巖鐵礦。
斑巖型礦床(又稱(chēng)細(xì)脈侵染狀礦床〉產(chǎn)于安山巖帶中,與造山作用晚期的中酸性淺成、超淺成的小巖體有關(guān)的一套Cu、Mo、
W、Sn、Au礦床。斑巖型礦床形成的礦體位于巖筒的上部?jī)?nèi)外接觸帶中。礦體呈筒狀、橢圓狀、柱狀、厚板狀、脈狀,有明
顯的蝕變分帶。
小巖體包括:花崗閃長(zhǎng)斑巖,石英二長(zhǎng)斑巖,石英斑巖。
安山巖帶包括:玄武巖,安山巖,英安巖,流紋巖等鈣堿性系列。
蝕變分帶從外到內(nèi)為:次生石英帶青盤(pán)巖化泥化黃鐵絹英巖化鉀質(zhì)蝕變核石英
外帶--------------------------------------------------------->內(nèi)帶
斑巖型礦床礦石礦物:黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鐵礦、磁鐵礦、Au、Ag,伴生有黃鐵礦
斑巖型礦床脈石礦物:石英、重晶石
礦化分帶明顯,從里到外,先是高溫輝銅礦,向外為斑銅礦、黃銅礦,再向外為黃鐵礦,最外為方鉛礦、閃鋅礦、Au、Ago
斑巖型礦床有:江西德興斑巖銅礦
斑巖型礦床的組構(gòu)分帶:中心為細(xì)粒侵染狀,向外為細(xì)脈侵染狀,再向外為細(xì)脈狀,最外為脈狀。
玲巖鐵礦:指在陸相的安山質(zhì)火山巖分布區(qū)與輝石閃長(zhǎng)玲巖等次火山巖,或者是火山侵入巖體有時(shí)間、空間及成因上有聯(lián)系
的一組以鐵為主的礦床。
粉巖礦床有:江蘇寧蕪粉巖鐵礦
玲巖鐵礦是一個(gè)成礦系列,從巖漿的晚期到中低溫?zé)嵋弘A段都能形成,而且鐵礦往往環(huán)繞火山侵入活動(dòng)中心分布。
每一個(gè)火山侵入活動(dòng)中心的次火山巖,從內(nèi)到接觸帶,以至于到鄰近圍巖中,往往形成很多的礦化類(lèi)型:
(1).巖體中心形成侵染狀和細(xì)脈狀礦化,晚期巖漿在氣成高溫下形成陶林式鐵礦
(2).巖體頂部及邊緣部形成網(wǎng)狀,角礫狀礦化,偉晶到高溫氣液形成凹山式鐵礦
(3).巖體與安山巖、凝灰?guī)r的接觸帶形成梅山式鐵礦
(4).巖體與淺火山巖,老地層沉積巖接觸帶形成鳳凰山式鐵礦
(5).壓濾擴(kuò)容方式形成姑山式鐵礦
(6).巖漿熱液跑到巖體鄰近的火山巖里去形成的脈狀礦化稱(chēng)為龍虎山式鐵礦
(7).巖漿熱液跑到周?chē)某练e巖中呈層狀,似層狀形成龍旗山式鐵礦
玲巖鐵礦的不同礦化類(lèi)型基本上是同一成礦作用從高溫到低溫連續(xù)演化過(guò)程的產(chǎn)物。各階段無(wú)明顯界線(xiàn),只因?yàn)榈刭|(zhì)條件不
同,而造成不同的成因類(lèi)型。
形成礦體的形狀:角礫狀、鐘狀、環(huán)狀、脈狀、層狀、似層狀。
丹巖鐵礦的圍巖蝕變有矽卡巖化、碳酸巖化、青盤(pán)巖化、泥化、黃鐵礦化。
噴流熱水沉積礦床:指火山噴發(fā)的氣液噴到海底與海水及周?chē)某练e物發(fā)生各種作用所形成的沉積礦床。
熱液礦床的五層樓建造(特指鋁礦床而言):
(1).微脈(底部):
⑵.密集細(xì)脈帶
(3).密集中脈帶
(4).大脈帶
(5).稀疏大脈帶(頂部)
層控礦床:地下水為主的熱液作用于礦源層,經(jīng)受后期地質(zhì)作用的改造,在一定地層層位形成的礦床。
層控礦床的研究意義:
(1).鑒于層控礦床受一定的層位控制,從而形成了“順層找礦”的思想;
(2).受一定的時(shí)間控制、空間控制,用于地層對(duì)比;
(3).既有內(nèi)生作用,又有外生作用,既有同生作用又有后生作用,既有常溫常壓,又有高溫高壓,既有深成,又有淺成。
層控礦床的特點(diǎn):(很重要)
(1).具有外生和內(nèi)生的特點(diǎn),兼有同生及后生礦床的某些成礦標(biāo)志,反映其成礦的多階段性和復(fù)雜性;
⑵,礦源層的存在是層控礦床的主要特點(diǎn),…但礦源層和貯礦層可以是同二層,.也可以是不同層位;
(3).礦體常常集中于某一特點(diǎn)的巖性段中,往往具有多層的特點(diǎn);
(5).礦床常具有成群成帶展布和一定的“層”、“相”、“位”集中的特點(diǎn);
(6).礦體形狀"大多數(shù)與地層整合產(chǎn)出,…成層狀、.似層狀或凸鏡狀礦體;
(7).沉積-改造型層控礦床中,礦石礦物成分簡(jiǎn)單,金屬硫化物多呈細(xì)小的分散狀、侵染狀集合體,地質(zhì)作用明顯,礦床蝕變
一樣較弱,成礦溫度低;
火山-沉積改造型層控礦床中,礦石組分復(fù)雜,成礦溫度較高;
(8).礦床與巖漿侵入體的關(guān)系一樣不明顯,礦區(qū)鄰近或一定范疇內(nèi),沒(méi)有或未發(fā)覺(jué)與成礦有直接關(guān)系的侵入體。
層控礦床的成因機(jī)理:
礦源層一一地下水活動(dòng)深滲循環(huán)形成熱鹵水一一活化遷移一一地質(zhì)作用環(huán)境突變一一礦質(zhì)沉淀,就位形成層控礦床
中國(guó)錫礦山錦礦是層控礦床形成的。
風(fēng)化礦床:指在表生條件下,通過(guò)風(fēng)化成礦作用所形成的有用礦物堆積體。
表生條件:常溫常壓(T在-75C-+80C,P為latm);空氣(水,CO2、電、等);pH、Eh等。
風(fēng)化礦床特點(diǎn):
(1).常是第三紀(jì)(R)和第四紀(jì)的產(chǎn)物,若早于R,則叫古風(fēng)化礦床;
(2).礦床與原巖分布范疇一致,或相差不遠(yuǎn),通常情形下,風(fēng)化礦床以中小型為主;
(3).組成風(fēng)化礦床的物質(zhì)是在風(fēng)化條件下很穩(wěn)固的元素和物質(zhì);
(4).風(fēng)化礦床向地下滲透的深度一樣小于200m,但大多數(shù)為裸露或埋藏淺,成面狀分布,結(jié)構(gòu)疏松。
風(fēng)化礦床形成的地質(zhì)條件:
(1).氣候條件,不同的氣候條件下,風(fēng)化殼的成熟度不同,分三類(lèi):
I.紅土型風(fēng)化殼:高溫高濕生物作用旺盛的條件下形成,成熟度最高;
H.凍土型風(fēng)化殼:低溫降雨量少,生物作用不強(qiáng)烈的的條件下形成;
HI.荒漠型風(fēng)化殼:洪澇氣候條件形成,水少,物理風(fēng)化為主。
⑵.原巖條件:
I.風(fēng)化殼的形成與原巖有關(guān),相同的條件下不同的原巖集合形成不同的風(fēng)化礦床;
II.相同的原巖在不同的風(fēng)化作用下,形成不同的風(fēng)化礦床。
(3).地勢(shì)條件:
I.形成風(fēng)化殼的規(guī)模和厚度受地勢(shì)條件影響,夷平面和準(zhǔn)平原風(fēng)化殼,往往形成厚度龐大的殘積風(fēng)化殼,高原剝蝕的山
區(qū)不易形成。
II.地勢(shì)條件影響地下水的水位、高度、潛蝕能力,在低平的地方,地下水潛蝕緩慢。
(4).水文地質(zhì)條件:
I.滲透帶:水是季節(jié)性強(qiáng)的土壤水,富含02、C02、有機(jī)酸,若呈酸性反應(yīng),則對(duì)巖石有氧化分解作用,以垂直運(yùn)動(dòng)
為主。淋濾作用使礦物下沉形成淋積礦床;
II.流動(dòng)帶:潛水面以下,停滯水面以上,巖石中充滿(mǎn)潛水,以水平運(yùn)動(dòng)為主,承壓水可能?chē)姵龅乇?,含氧少,為弱酸性?/p>
弱堿性為主,對(duì)巖石氧化、分解作用弱;
m.停滯水帶:位于停滯水面以下,該帶內(nèi)水中不含游離02,流動(dòng)緩慢,或基本不動(dòng),礦物巖石基本不變。
(5).構(gòu)造條件:
I.地殼上升,腐蝕基準(zhǔn)面下降;若地殼下降,則腐蝕基準(zhǔn)面上升;
H.穩(wěn)固地臺(tái)區(qū),往往形成比較大的風(fēng)化礦床,常產(chǎn)在長(zhǎng)期間斷的不整合面上;
III.成礦前構(gòu)造可決定地下水的中原巖的滲透方式,成礦后構(gòu)造對(duì)防滑礦床儲(chǔ)存有特別意義。
(6).時(shí)間條件:
長(zhǎng)期穩(wěn)固的地質(zhì)環(huán)境是形成風(fēng)化礦床的重要條件,只有在這種條件下,才可以有大量風(fēng)化物質(zhì)儲(chǔ)存下來(lái),形成礦床。
風(fēng)化殼類(lèi)型:(按原巖的分解程度及SiO?、A^O工的比值作為指標(biāo)對(duì)風(fēng)化殼剖面進(jìn)行劃分):
(l).Si-Al飽和型:以物理風(fēng)化為主,發(fā)生初虛彳£學(xué)風(fēng)化,SiO?無(wú)重大遷移,淋濾柔弱,原巖的化學(xué)、生物風(fēng)化作用都很弱,
可在中低溫條件下形成砂礦。
(2).Si-Al粘土型:SiO2明顯遷移,主要形成高嶺土礦床,以中溫中壓,有機(jī)酸較強(qiáng)型,向下淋濾作用形成,溶液呈酸性到弱
堿性;
(3).A12。工紅土型:SiO?大量流失,Al、Fe、Mn、Co大量堆積,形成Al、Fe、Ni礦床。高溫多雨,生物活躍,原巖化學(xué)、
生物活躍,溶液酸性、堿性都可以。
風(fēng)化成礦作用有:物理風(fēng)化成礦作用(成礦規(guī)模小);化學(xué)風(fēng)化成礦作用(化學(xué)性質(zhì)改變);生物風(fēng)化成礦作用(環(huán)境改變)。
風(fēng)化礦床分類(lèi):風(fēng)化殘余礦床、風(fēng)化殘積,坡積砂礦床、淋積礦床。
礦床的表生變化:已經(jīng)形成的礦體和巖石、圍巖等,在表生條件下,必然會(huì)改變自身的組構(gòu)、成分的現(xiàn)象,叫表生變化。
硫化物礦床的垂直分帶:
(1).表土層(該層物質(zhì)不改變):氧化強(qiáng)烈,最徹底,生物作用強(qiáng)烈;
(2).氧化亞帶:原生硫化物全部富集,只殘留Fe、Mn、Al、C。的氧化物和氫氧化物;
(3).淋濾亞帶:巖化基本上不存在,金屬貧化,結(jié)構(gòu)疏松,雨水淋濾滲透作用強(qiáng)烈,只存在部分金屬礦物和機(jī)械碎屑物;
(4).氧化富集亞帶:只對(duì)某些元素,特別情形存在(地殼上升,膠結(jié)帶抬升,接受富集氧化作用形成〉
(5).次牛富集帶:多種元素在該帶次生富集,包括Cu、Sn、Mn、C。、Au、Ag、Ni等,潛水面下降,氣候潮濕,剝蝕緩慢,
雨量適度,可形成厚度龐大的氧化礦床。
表生分帶分為:氧化帶、膠結(jié)帶、原生硫化物帶。
氧化帶分為:表土、氧化亞帶、淋濾亞帶、氧化富集亞帶。膠結(jié)帶又叫次生富集帶。
硫化物礦床氧化帶發(fā)育的一樣過(guò)程:
(1).早期階段:原生硫化物剛開(kāi)始氧化,可形成少量硫酸鹽,原生礦物數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于次生礦物,溶液呈酸性或者是弱酸性;
(2).中期階段:原生硫化物基本上都發(fā)生氧化,少數(shù)殘存,隨著硫酸鹽進(jìn)入地下水,可發(fā)生水解、交代作用,形成大量氧化物
(鐵帽形成),溶液呈弱酸性、弱堿性;
(3).晚期階段:原生硫化物不存在,硫酸鹽大量減少,硅酸鹽,硫酸鹽為主,溶液以弱酸性、中性為主。
影響硫化物礦床氧化帶元素的性狀:
(1).多種硫化物共生時(shí),哪一種先分解,受△pH、AEh的影響,若差值越大,則容易發(fā)生分解;
(2).溶液中,淋濾作用下,主要形成硫酸鹽、碳酸鹽;
(3).若按Eh來(lái)考慮活動(dòng)性,則Eh減小,活動(dòng)性增大;
(4).氧化帶主要特點(diǎn):加氧去硫水解,少量元素形成富集亞帶。
次生富集帶:通過(guò)氧化帶下滲的淺水溶液,攜帶許多金屬離子,當(dāng)滲入潛水面以下,進(jìn)入膠結(jié)帶中,由于物化條件明顯改變,
在適當(dāng)條件下,形成的礦物堆積體,叫次生富集帶。
次生富集帶修曼系列:次生富集帶中,…元素親硫活動(dòng)性序列,
Hg----Ag---Cu----Bi----Cd----Pb----Zn----Ni----Co----Fe----Mn
前面二個(gè)元素的硫酸鹽箔液可以交代其后面所有元素的硫化物。
形成次生富集帶的條件(四可):
(1).可溶性:氧化帶中原生礦物可溶解;
(2).可滲透:垂直方向上課滲透;
(3).可沉淀:發(fā)生反應(yīng),沉淀于流動(dòng)帶中;
(4).可儲(chǔ)存:腐蝕基準(zhǔn)面要緩慢下降。
.沉積礦床:指由地表各種沉積分異作用形成的各類(lèi)沉積物,當(dāng)其中有用物質(zhì)的質(zhì)量和數(shù)量都達(dá)到工業(yè)要求時(shí),所形成的礦床
就叫沉積礦床。
沉積巖與沉積礦床無(wú)明顯界限,都經(jīng)歷了同生階段、成巖階段、后生階段。
沉積礦床的形成條件:
(1).物質(zhì)來(lái)源條件:
I.陸源:是大陸風(fēng)化殼剝蝕產(chǎn)物,是沉積巖和沉積礦床的主要物質(zhì)來(lái)源;
II.內(nèi)源:海盆內(nèi)部,內(nèi)碎屑是指形成的沉積物質(zhì),又被海浪等打碎,再重新形成。
HI.宇源:宇宙的隕石等。
⑵.氣候條件:
它影響陸源物質(zhì)的搬運(yùn)方式和數(shù)量,還和沉積礦床有關(guān)系。
(3).巖性巖相條件:
I.沉積礦床是由特別的沉積相所形成;
n.性質(zhì)不同的巖性建造,其沉積含礦性、沉積礦床特點(diǎn)不一樣;
(4).構(gòu)造條件:地臺(tái)易形成礦床;
沉積礦床的形成作用及分類(lèi):(很重要)
一、.成礦物質(zhì)的搬運(yùn)方式和沉淀方式:搬運(yùn)動(dòng)力以水為主,還有有風(fēng)、冰川、重力。
流水搬運(yùn)物質(zhì)的運(yùn)移形式:碎屑顆粒、膠體溶液、機(jī)械懸浮物、真溶液。
I、機(jī)械搬運(yùn)及沉淀:
影響其能力的因素有:流速大小、碎屑顆粒大小和比重、水介質(zhì)比重、粘稠度。
11、可溶性物質(zhì)沉積分異--化學(xué)搬運(yùn)及沉淀:
a.堿金屬、堿土金屬、鹵族元素常以絡(luò)合物形式呈真溶液被搬運(yùn);
b.溶度積決定真溶液中物質(zhì)的沉淀與否;
c.普斯托瓦洛夫假說(shuō):以溶液式膠體搬運(yùn)的元素和化合物,在水中的按其化學(xué)性質(zhì)沉淀順序來(lái)沉淀,受Ph、Eh、
T、P等影響,第一沉淀氧化物,其次沉淀磷酸鹽,再次沉淀硫化物,最后為鹵化物。
III、膠體形式搬運(yùn)及沉淀:
a.膠體溶液遷移過(guò)程不受重力分異影響,而且其表面帶電荷,具有反應(yīng)吸取能力,故膠體存在具有使成礦物質(zhì)沉淀
的作用.
b.膠體在表生沉積作用過(guò)程中,廣泛顯現(xiàn),可以以多種形式膠體顯現(xiàn);
c.膠體在成礦中的意義:其性質(zhì)不穩(wěn)固,易發(fā)生變化,一系列的物理化學(xué)變化就形成了礦床。難溶物質(zhì)形成膠體發(fā)
生長(zhǎng)距離搬運(yùn),要有有機(jī)質(zhì)存在,使其不沉淀,有機(jī)質(zhì)的這種作用叫有機(jī)質(zhì)的護(hù)膠作用|。大陸水?dāng)y帶的物質(zhì)遇到海盆,
海水破壞有機(jī)質(zhì)護(hù)膠作用,改變其物理化學(xué)條件,使其在緊靠海岸線(xiàn)的地帶沉淀,不同化學(xué)元素受本身地球化學(xué)性質(zhì)控
制,也受海盆控制。
二、生物作用
I.生物直接參與成礦;
H.生物間接作用,改變環(huán)境,生成有機(jī)酸(有機(jī)質(zhì)護(hù)膠作用)
三、Eh、pH值發(fā)生作用:
Eh、pH發(fā)生改變的地方,就是成礦物質(zhì)沉淀的地方;
四、同生、成巖、后生作用的概述:
沉積物沉淀一壓固脫水一成巖一后生變化過(guò)程
元素遷移一富集一重新分配一再富集一沉積礦床
沉積礦床的分類(lèi):(很重要)
分類(lèi)依據(jù):按成礦物質(zhì)的物理化學(xué)特點(diǎn)、成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦作用地質(zhì)特點(diǎn)分四類(lèi):
1、機(jī)械沉積礦床(砂礦床)2、蒸發(fā)沉積礦床3、膠體化學(xué)沉積礦床4、生物-化學(xué)沉積礦床。
機(jī)械沉積礦床:風(fēng)化殼中,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固、比重較大的碎屑物質(zhì)在風(fēng)、冰川、流水等外生營(yíng)力作用下,當(dāng)這些搬運(yùn)介質(zhì)
因各種因素能力下降,因而富集形成的礦床。其物質(zhì)主要為抗風(fēng)化能力強(qiáng)的,性質(zhì)穩(wěn)固的氧化物,也可以有硅酸鹽,一樣無(wú)
硫化物。
砂礦床形成條件:
(1).物質(zhì)來(lái)源:可來(lái)于風(fēng)化殼,也可以是先成的巖石風(fēng)化物,還可以是古老的砂礦床;
(2).礦物特性:比較穩(wěn)固,具有抗風(fēng)化能力,比重大;
(3).各種外力作用要有利于碎屑物質(zhì)形成、搬運(yùn)、分選、沉積、儲(chǔ)存,不同營(yíng)力作用形成不同的礦床;
(4).搬運(yùn)營(yíng)力主要為流水,其次為風(fēng);
(5).地貌條件:不同地貌單元,外力特點(diǎn)不一樣。低山丘陵的河谷區(qū)和海邊區(qū)最有利于砂礦床形成;
(6).儲(chǔ)存條件:砂礦床抗風(fēng)化能力弱,因此砂礦床形成必須有良好蓋層,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)要緩慢下降。
砂礦床分三大類(lèi):風(fēng)成砂礦、水成砂礦、冰川砂礦(包括冰磺砂礦和水磺砂礦)。
蒸發(fā)沉積礦床:水盆地中,溶解度較大的無(wú)機(jī)鹽類(lèi),通過(guò)蒸發(fā)作用產(chǎn)生各種有用鹽類(lèi)礦物的沉淀、富集而形成的礦床。主要
為K、Na、Ca、Mg的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽。常見(jiàn)四大鹽類(lèi)為石膏(CaSO,?2HQ)、硬石膏(CaSO,)、鉀鹽、食鹽(NaCl),占
總鹽類(lèi)的99%o
蒸發(fā)沉積礦床的一樣特點(diǎn):
(1).物系成分:以膏鹽為主,易溶解,無(wú)水條件下沉積,表生環(huán)境中形成,按溶解度結(jié)晶順序結(jié)晶,結(jié)晶順序:
AK-Mg硫酸鹽及復(fù)鹽:光鹵石
晚II
鹵化物:食鹽
Ca、Mg硫酸鹽及復(fù)巖:芒硝
早
.碳酸鹽巖:灰?guī)r、白云巖
(2).鹽類(lèi)礦物韻律及意義:有幾次韻律就有幾次鹵水沉積過(guò)程;
(3).結(jié)構(gòu)構(gòu)造:呈它形粒狀、板狀集合體;
(4).鹽類(lèi)礦物多為盲礦,很多鹽類(lèi)礦物都和鹵水共生;
(5).從時(shí)間上來(lái)看,可分古老鹽礦和現(xiàn)代鹽礦。古老巖礦指R以來(lái)形成的。
鹽類(lèi)礦床的形成儲(chǔ)存條件:
(1).物源條件:來(lái)源于地表巖石風(fēng)化作用后的易溶物質(zhì)(外生);來(lái)源于火山噴發(fā)所攜帶的物質(zhì)(內(nèi)生);
(2).古氣候條件:洪澇氣候,蒸發(fā)?注入,使正常水變成鹵水,海灣、瀉湖等,隔而不斷,通而不暢;
(3).古地理?xiàng)l件:
I.海相成巖盆地,海水仍可通過(guò)各種途徑補(bǔ)給,一樣規(guī)模大;陸相成巖盆地分布于山前凹陷、山間盆地、地塹、臺(tái)向斜;
II.水文條件:海水需多次源源不斷、間歇性補(bǔ)給;
(4).巖相巖性條件:
含鹽巖系的巖性基本上有兩種:咸化瀉湖相的白云巖-石灰?guī)r-泥灰?guī)r系,簡(jiǎn)稱(chēng)碳酸鹽相;海相或內(nèi)陸鹽湖相的紅色碎屑巖系。
I.“牛眼式”巖相分布(封閉環(huán)境):
成巖盆地中巖性的水平分布,按沉積先后順序從盆地邊緣向中心作用的圈狀排列,即碳酸鹽巖一硫酸鹽巖一氯化物一鉀鎂巖
相;變成了“牛眼式”巖相分帶;
II.“淚滴式”巖相分布(半封閉環(huán)境):
若盆地一側(cè)有海水連續(xù)補(bǔ)給,則易溶鹽類(lèi)將集中與遠(yuǎn)離補(bǔ)給的方向沉積,也顯示溶解度由小到大的先后順序,形成“淚滴式”
巖相分布。
(5).儲(chǔ)存條件:必須有不透水蓋層,鹵水完全結(jié)晶后,海相變陸相,機(jī)械碎屑物質(zhì)也可形成封蓋保護(hù)層,泥、頁(yè)巖也可作為
保護(hù)層,水腐蝕作用小。
鹽類(lèi)礦床形成機(jī)理:
(1).海相成巖機(jī)理:
I.阿普契力烏斯的沙洲說(shuō)
海灣,蒸發(fā)》注入,出口處有沙洲;
H.多級(jí)海盆說(shuō);
|油.士也
..................._
-----------?—遴建/--------逐遜洋
HI.干化深海盆說(shuō):
(2).陸相成巖機(jī)理:瓦爾特的沙漠說(shuō),大陸1/5為沙漠。
膠體化學(xué)沉積:指成礦物質(zhì)以膠體溶液形成,在地表水盆地中凝聚和沉淀形成的礦床。成礦物質(zhì)來(lái)源于大陸風(fēng)化物,還有海
底火山物質(zhì)及水盆地化學(xué)分解物;要形成層狀、凸鏡狀,沿海邊或湖岸邊緣分布;礦石成分以金屬氧化物、氫氧化物、碳酸
鹽、硅酸鹽為主;常形成酶狀、豆?fàn)?、腎狀構(gòu)造。
沉積鐵礦(占鐵工業(yè)儲(chǔ)量的90%):
(l).Fe的來(lái)源:由大陸風(fēng)化形成,大多數(shù)在海底沉積,其次還有海底火山沉積,還有少量巖漿巖溶解;
(2).搬運(yùn)形式及沉淀:Fe"易遷移,F(xiàn)e”易形成Fe(OH)a而沉淀;
I.膠體說(shuō):在有機(jī)質(zhì)護(hù)膠作用下,使Fe”搬運(yùn),在還原條件下,形成鐵的硅酸鹽,海岸線(xiàn)鄰近,有大量Fe"沉淀;
II.碎屑說(shuō):(卡洛爾?斯特拉洛夫):鐵礦層常在泥、頁(yè)巖和硫酸鹽過(guò)渡的地方顯現(xiàn),與懸浮物和砂粒一起遷移;
HI.火山說(shuō):古代變質(zhì)巖中的鐵礦含含量占整個(gè)鐵礦,地層不穩(wěn)固一穩(wěn)固,化學(xué)作用強(qiáng)烈,火山作用形成膠體,在酸性、
氧化條件下Fe"fFe”沉淀。
(3).Fe礦床的礦化期(富鐵沉積分四種):(很重要,常考)
氧化期硅酸鹽期硫酸鹽期硫化物期
海底沉積條件(Ph)2?32?7>7>7
海水Eh強(qiáng)氧化無(wú)氧化弱還原強(qiáng)還原
沉積物赤鐵礦、褐鐵礦鮑綠泥石、海綠石菱鐵礦白鐵礦、黃鐵礦
巖相鐵質(zhì)鈣質(zhì)粗粒沙質(zhì)鐵質(zhì)粘土巖石灰?guī)r富有機(jī)質(zhì)泥巖
沉積Mn礦床:
(l).Fe、Mn共生和分離(微觀(guān)共生,宏觀(guān)分離):
I.在元素和礦石物質(zhì)運(yùn)移的層次上:
a.內(nèi)生礦床中:Fe^
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