1、礦床學(xué)的一些基本概念 1教學(xué)內(nèi)容礦產(chǎn)、礦床、礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)和礦體、圍巖、主巖（容礦巖石）、母巖和礦源層，礦石、脈石、礦石礦物和脈石礦物，礦石的品位和品級(jí)，礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀，礦石的類型；同生礦床、后生礦床和疊生礦床；礦床類型；礦床工業(yè)評(píng)價(jià)。 2礦產(chǎn)的種類礦產(chǎn)自然界產(chǎn)出的有用礦物資源。 根據(jù)形態(tài)分作：氣體礦產(chǎn)：天燃?xì)庖后w礦產(chǎn)：石油、汞固體礦產(chǎn)：大部分金屬、非金屬礦產(chǎn)如金、 銀、銅、鐵、鎢、錫、鉬、鉛、 鋅等。3礦產(chǎn)的分類據(jù)礦產(chǎn)的性質(zhì)和工業(yè)用途可分為：金屬礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)可燃有機(jī)礦產(chǎn)地下水資源4（一）金屬礦產(chǎn)從中可提取某種金屬元素的礦物資源,按工業(yè)用途分為:1）黑色金屬:包括鐵、錳、鉻

2、、釩、鈦等；2）有色金屬：銅、鋁、鋅、鎳、鈷、鎢、錫、鉬、鉍、銻、汞等；3）輕金屬：鋁、鎂等（有將其歸入有色金屬中）；4）貴金屬：金、銀、鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠等；5）放射性金屬：鈾、釷、鐳等。56）稀有、稀土和分散金屬，可分為三類：稀有金屬：鉭、鈮、鋰、鈹、鋯、銫、銣、鍶等。稀土金屬，包括原子序數(shù)39和57一71的16個(gè)元素。分散金屬：如鍺、鎵、銦、鉈、鉿、錸、鎘、鈧、硒、碲等。（一）金屬礦產(chǎn)6稀土金屬稀土金屬，包括原子序數(shù)39和57一71的16個(gè)元素。根據(jù)地球化學(xué)性質(zhì)和共生關(guān)系,可分為二類:i.輕稀土金屬鈰族元素：包括鑭、鈰、鐠、釹、钷（人造元素）、釤、銪等。ii.重稀土金屬釔族元素：包括

3、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥等。7（二）非金屬礦產(chǎn)從中可提取某種非金屬元素或可直接利用的礦物資源。工業(yè)上除少數(shù)非金屬礦產(chǎn)是用來提取某種非金屬元素,如硫和磷等之外，大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)是利用礦物或巖石的某些物理、化學(xué)性質(zhì)和工藝特性。例如金剛石大多是利用它的硬度和光澤；云母是利用其透明度和絕緣性；水晶是利用它的光學(xué)和壓電性能。又如利用石灰?guī)r的化學(xué)成分作水泥原料，利用花崗巖的色澤和堅(jiān)固性作優(yōu)良的建筑石材。按非金屬礦產(chǎn)的工業(yè)用途可分為：81冶金輔助原料：如螢石、菱鎂礦、耐火粘土、白云巖和石灰?guī)r等。2化學(xué)工業(yè)包括化肥工業(yè)原料:如磷灰石、磷塊巖、黃鐵礦、鉀鹽、巖鹽、明礬石、石灰?guī)r等。 3工業(yè)制造業(yè)原料：

4、如石墨、金剛石、云母、石棉、重晶石、剛玉等。4壓電及光學(xué)原料：如壓電石英、光學(xué)石英、冰洲石和螢石等。5）陶瓷及玻璃工作原料：如長(zhǎng)石、石英砂、高嶺土和粘土等。（二）非金屬礦產(chǎn)96）建筑及水泥原料：如砂巖、礫巖、浮石、白堊、石灰?guī)r、石膏、花崗巖、珍珠巖和松脂巖等。7）寶石及工藝美術(shù)材料：如硬玉、軟玉、瑪瑙、水晶、薔薇輝石、綠松石、琥珀、葉蠟石、蛇紋石、孔雀石、電氣石和綠柱石等。此外,還有鑄石材料如輝綠巖,研磨材料如石榴石、金剛石、剛玉等以及新技術(shù)特殊需要的礦物原料(如藍(lán)石棉、鈦磁鐵礦、金紅石等)。（二）非金屬礦產(chǎn)10（三）可燃有機(jī)礦產(chǎn)是指能為工業(yè)和民用提供能源的地下資源。它既是最主要的燃料,又是重

5、要的化工原料。從化學(xué)成分看,主要是由碳?xì)浠衔锝M成的,應(yīng)該屬于非金屬礦產(chǎn),但其形成條件和用途與一般非金屬礦產(chǎn)卻頗不相同。按其產(chǎn)出狀態(tài)可分為三類：1) 固體的：如煤、石煤、油頁(yè)巖、還有地蠟、地瀝青等。2液體的：如石油。3氣體的：如天然氣等。11（四）地下水資源包括地下飲用水、技術(shù)用水、礦泉醫(yī)療水、地下熱水以及有用元素（溴、碘、硼、鐳等）含量達(dá)到提取標(biāo)準(zhǔn)的鹵水等。12資源量(resource)、儲(chǔ)量(reserve)13礦床礦床是礦產(chǎn)在地殼中的集中產(chǎn)地。確切地說，礦床是指地殼中由地質(zhì)作用形成的，其所含有用礦物資源的質(zhì)和量，在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能被開采利用的地質(zhì)體。14礦床的規(guī)模銅礦床10萬噸20

6、萬噸 50萬噸 500萬噸金礦床5噸10噸20噸100噸超大型礦床：劃分方案較多，以涂光熾（1994）的分類較為流行：大型礦床5倍以上儲(chǔ)量。小中大超大小中大超大15礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)礦點(diǎn)：有用組分百分含量達(dá)到工業(yè)要求，但儲(chǔ)量規(guī)模很小，難以大規(guī)模開發(fā)，一般為民采。礦化點(diǎn)：有用組分有一定富集，其含量超過地殼平均值，但儲(chǔ)量和品位達(dá)不到工業(yè)要求。16成礦區(qū)域的劃分全球成礦域成礦域(省)成礦帶礦集區(qū)礦田：由統(tǒng)一地質(zhì)作用形成的，成因上近似，空間上鄰近的一組礦床，分布面積一般在幾十到一、二百平方公里。1718 環(huán)太平洋構(gòu)造成礦域 中新生代為主；洋陸俯沖作用。前中生代被動(dòng)陸緣成礦 (Cu、Pb、Zn等)：美、澳：P

7、t2-3Pz；亞洲：Pz2Mz1阿爾卑斯喜馬拉雅構(gòu)造成礦域 中新生代為主；陸陸碰撞作用 與三大洋（古大西洋、古特提斯洋、新特提斯洋）演化有關(guān) 古生代北美歐州相連，地中海與阿巴拉阡礦帶可以對(duì)比中亞蒙古構(gòu)造成礦域 古生代為主；多陸塊拼合造山多次增生和中新生代山盆耦合 穆龍?zhí)譇u: 5000噸；阿克泰佩Ag：2.5萬噸； 干谷Au：1350噸，Pt1000噸； 卡爾馬雷克Cu ：1000萬噸；科翁臘德Cu：800萬噸三個(gè)全球性構(gòu)造成礦域19Global distribution of porphyry copper deposits. They are confined to magmatic be

8、lts, principally around the Pacific Ocean, but also through the Tethys Belt, and in other tectonic belts.20環(huán)太平洋地區(qū)的淺熱液金礦床分布21礦石：從礦體中開采出來的，從中可提取有用組份（元素、化合物或礦物）的礦物集合體。22脈石、夾石脈石：指礦體中的無用物質(zhì)，包括圍巖的碎塊、夾石和脈石礦物，它們通常在開采和選礦過程中被廢棄掉。夾石：指礦體內(nèi)部不符合工業(yè)要求的巖石，它的厚度超過了允許的范圍，就得從礦體中剔除。23礦石貧化礦體中圍巖碎塊和夾石的含量過多，相對(duì)降低了礦石的品位。24礦石的品位品

9、位：礦石中有用組份的百分含量。多數(shù)金屬礦石：銅、鉛、鋅等以其中金屬元素含量的重量百分比表示；部分金屬礦石：以其中氧化物，如WO3、V2O5等的重量百分比表示；大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)：鉀鹽、明礬石等，以其中有用礦物或化合物的重量百分比表示；貴金屬礦石：克/噸，g/t；原生金剛石：毫克/噸，mg/t；25礦石的品位砂礦：克/ 立方米或公斤/立方米。邊界品位：劃分礦與非礦的最低品位。如銅礦：0.20.3%，鉬礦為0.020.04%工業(yè)品位：當(dāng)前能供開采和利用礦段或礦體的最低平均品位。銅礦：0.40.5%；鉬礦0.040.06%工業(yè)品位是一個(gè)歷史概念。銅10%0.5%26礦石的品位27礦石的品位工業(yè)品位的決

10、定因素：礦床的規(guī)模大小大型鉬礦：0.06%；小型鉬礦：0.2%礦石綜合利用的可能性伴生元素提高礦石的價(jià)值，可使礦石品位要求降低。礦石的工藝技術(shù)條件不易冶煉的鈦鐵礦礦石：810%；易冶煉的金紅石：34%。28有益組份、有害組份有益組份：可以回收的伴生組份或者能改善產(chǎn)品性能的組份。鐵礦石中伴生錳、釩、鈮、稀土；銅礦石中伴生鈷、鎳、金、銀等；鉛鋅礦石中的伴生金、銀。有害組份：對(duì)礦石加工利用有害的元素。鐵礦石中的硫和磷。29礦石的品級(jí)也稱技術(shù)品級(jí)，指工業(yè)加工利用過程中據(jù)礦石的品位及有益和有害組份的含量綜合確定的。如磁鐵礦礦石在工業(yè)上可分為：平爐富礦石：TFe55%高爐富礦石： TFe50%需選礦的貧礦

11、石： TFe2025%而對(duì)非金屬礦產(chǎn)，則據(jù)礦石或礦的的工藝技術(shù)特性以及不同的用途和加工方法劃分品級(jí)，如壓電石英、云母、石棉等。30礦石的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)礦石的構(gòu)造是指組成礦石的礦物集合體的特點(diǎn)，即礦物集合體的形態(tài)、相對(duì)大及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。礦石的結(jié)構(gòu)是指礦石中礦物顆粒的特點(diǎn)，即礦物顆粒的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。也包括礦物顆粒與礦物集合體的結(jié)合關(guān)系所反映的形態(tài)特征。31例如鉻鐵礦礦石,當(dāng)其中鉻鐵礦的集合體為延長(zhǎng)的形態(tài),它們與硅酸鹽礦物集合體呈相間的帶狀分布時(shí),則礦石的構(gòu)造屬條帶狀構(gòu)造。鉻鐵礦顆粒多數(shù)呈自形晶,故為自形粒狀結(jié)構(gòu)。有時(shí)見到鉻鐵礦集合體包

12、裹渾圓狀橄欖石,而形成海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造主要是用肉眼觀察,但也有顯微構(gòu)造。礦石的結(jié)構(gòu)主要在顯微鏡下觀察,也有由粗大顆粒構(gòu)成的大型結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)可統(tǒng)稱為礦石的組構(gòu)。礦石的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)32可以幫助分析成礦的物理化學(xué)環(huán)境、成礦作用特點(diǎn)、成礦過程以及礦床的次生變化等,從而提供有關(guān)礦床成因方面的資料；了解各種有用組份在礦石中的分布情況和賦存狀態(tài),以及有用礦物的粒度、形態(tài)和嵌布特征,為礦石的工業(yè)評(píng)價(jià)、選擇最佳的技術(shù)加工方法和選礦流程等提供基礎(chǔ)資料。礦石構(gòu)造結(jié)構(gòu)的研究意義33影響結(jié)構(gòu)的因素礦物的粒度粗、中、細(xì)等粒、不等粒結(jié)晶程度自形半自形它形鑲嵌狀態(tài)34礦物的晶粒形態(tài)根據(jù)晶粒晶形的完好程度，可分

13、為：自形晶晶粒的晶形完整；半自形晶晶粒的部分晶面殘缺；他形晶晶粒的晶形全不完整。35鑲嵌類型36礦石構(gòu)造塊狀構(gòu)造：有用礦物集合體在礦石中占80左右，呈無空洞的致密狀，礦物排列無方向性者，即為塊狀構(gòu)造。共顆粒有粗大、細(xì)小、隱品質(zhì)的幾種。若為隱品質(zhì)者稱為致密塊狀。浸染狀構(gòu)造：指有用礦物顆粒或其細(xì)小脈狀集合體，相互不結(jié)合地、孤立地、疏散地分布在脈石礦物構(gòu)成的基質(zhì)中。角礫狀構(gòu)造：一種或多種礦物集合體構(gòu)成的角礫，被另外一種或多種礦物集合體不規(guī)則地膠結(jié)。37塊狀赤鐵礦礦石38浸染狀自然金礦石39稠密狀浸染狀鉻鐵礦礦石40礦石構(gòu)造條帶狀構(gòu)造：礦物集合體 在一個(gè)方向上延伸，呈條帶相間出現(xiàn)。脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造：礦

14、物集合體成細(xì)脈不相交地穿插于另一礦物集合體中，稱為脈狀構(gòu)造；若有幾種礦物集合體細(xì)脈彼此交裁，構(gòu)成網(wǎng)狀，則稱網(wǎng)脈狀構(gòu)造。41條帶狀礦石42同生礦床是指礦體與圍巖是在同一地質(zhì)作用過程中，同時(shí)或近于同時(shí)形成的。43 指礦體的形成明顯地晚于圍巖的一類礦床。礦體和圍巖是由不同地質(zhì)作用和在不同時(shí)間形成的。后生礦床 44礦體礦體是賦存于地殼中具有一定的形狀、產(chǎn)狀和大小的礦石自然聚集體。礦體是礦床的基本組成單位，是礦山開采的對(duì)象。45礦體的形狀和產(chǎn)狀 礦體是礦床的主要組成部分,是開采和利用的對(duì)象。一個(gè)礦床往往是由多個(gè)礦體組成的。 46礦體的形狀 根據(jù)礦體在三度空間長(zhǎng)度比例的不同,可將礦體的形狀分為三種最基本的

15、類型（圖）。1.等軸狀礦體指三軸在三度空間大敦均衡延伸的礦體。按其規(guī)模又有不同名稱,直徑達(dá)數(shù)十米以上的稱為礦瘤；直徑只有幾米的稱為礦巢；直徑更小的是礦囊和礦袋。如果礦體在一個(gè)方向上較短,并且中厚邊薄,即成為透（凸）鏡體或扁豆體。這類礦體在同生礦床或后生礦床中都很常見。472.板狀礦體二向延伸較大長(zhǎng)庫(kù)和寬度,而第三方向(厚度)較小的礦體。稱為礦脈或礦層。礦脈是產(chǎn)在各種巖石裂隙中的板狀礦體，屬典型的后生礦床。按礦脈與圍巖的產(chǎn)狀關(guān)系,又可分為層狀礦脈和切割礦脈兩種。礦體的形狀48礦體的形狀49礦層一般是指沉積生成的板狀礦體,礦體與巖層是在相同的地質(zhì)作用下同時(shí)形成的,因此二者的產(chǎn)狀一致。礦體的形狀50

16、柱狀礦體是指一個(gè)方向大多是垂直方向延深很大,而另外兩個(gè)方向延伸較小的礦體,通常稱為柱狀、筒狀或管狀礦體。礦體的形狀51礦體的形成與變化52礦體的形成與變化53礦體的形成與變化54礦體的產(chǎn)狀礦體的產(chǎn)狀是指礦體產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境,包括以下內(nèi)容：1.礦體的空間位置一般是由礦體的走向、傾向和傾角,即礦體的產(chǎn)狀要素來確定的。但對(duì)凸鏡狀、扁豆?fàn)钜约爸鶢畹V體等,除了測(cè)量其走向、傾向和傾角外,還要測(cè)量它們的側(cè)伏角和傾伏角,以便準(zhǔn)確地判定它們的空間位置。55礦體的產(chǎn)狀如圖所示,倒伏角（abc）是礦體最大延伸方向（即礦體軸線）與走向之間的夾角。傾伏角（dbc）則是礦體最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角。傾

17、角（bfe）乃是礦體真傾斜線與其在水平面投影線之間的夾角。56確定這類礦體的側(cè)伏角和傾伏角對(duì)礦床的勘探和開采都有重要的指導(dǎo)意義。2.礦體的埋藏情況是指礦體出露地表還是隱伏于地下、埋藏深度如何等。如礦體大部分出露地表,或由于產(chǎn)出淺經(jīng)剝離后可以開采的,稱為露天礦。而完全隱伏的稱為隱伏礦,也稱盲礦體。礦體的產(chǎn)狀573.礦體與巖漿巖的空間關(guān)系是指礦體產(chǎn)于巖體內(nèi)，還是產(chǎn)在接觸帶或位于侵入體的圍巖之中。4.礦體與圍巖層理、片理的關(guān)系礦體是沿層理、片理呈整合產(chǎn)出，還是穿切層理或片理。礦體的產(chǎn)狀585.礦體與地質(zhì)構(gòu)造的空間關(guān)系是指礦體產(chǎn)于構(gòu)造中的部位,與褶皺和斷裂在空間上的聯(lián)系等。影響礦體形態(tài)和產(chǎn)狀的地質(zhì)因素

18、很多,其中礦床的成因、圍巖性質(zhì)以及構(gòu)造條件具有決定性的意義。礦體的產(chǎn)狀59 約30-40公分 礦石含金約30-40 g/t有的礦體與圍巖之間呈漸變過渡,沒有明顯的界線,則需要通過采祥和化學(xué)分析之后,按照工業(yè)指標(biāo)加以圈定。60圍巖即是指礦體周圍的巖石。對(duì)后生礦床來說,在成礦過程中,圍巖的化學(xué)成分和物理性質(zhì)對(duì)有用礦物的富集,具有較大的影響。有的礦體與國(guó)巖的界線是很清楚的,如脈狀礦體；礦脈與圍巖61礦脈與圍巖62母巖即是在礦床形成過程中，提供主要成礦物質(zhì)的巖石，它與礦床在空間上和成因上有著密切的聯(lián)系。母巖63有一些礦床,礦體的圍巖就是母巖,如由巖漿結(jié)晶分異作用形成的富鎂質(zhì)超基性巖中的鉻鐵礦礦床,這種

19、富鎂質(zhì)超基性巖就是鉻鐵礦礦床的成礦母巖。64根據(jù)近代礦床學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)有不少的礦床是受地層控制的。而這些地展中往往相對(duì)富集了某些成礦組份,但還未達(dá)到工業(yè)要求,如炭質(zhì)頁(yè)巖中的Cu、Pb、Zn含量可分別達(dá)到20-30ppm、20-400ppm在100-1000ppm,較一般巖石高數(shù)十至數(shù)百倍。其它還有含銅的頁(yè)巖、含鉛鋅的白云巖等。當(dāng)后來有熱液在這些巖層中活動(dòng)時(shí),可使成礦組份發(fā)生活化和轉(zhuǎn)移,并在附近有利的巖層和裂隙構(gòu)造中富集成礦。這些能為后期熱液活動(dòng)提供成礦物質(zhì)的巖層,稱之為礦源層，它與成礦母巖具有相似的意義。母巖和礦源層65決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素（一）礦床本身的特征和性質(zhì)包括礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和儲(chǔ)量,礦石的質(zhì)量品位、有益和有害組份含量,礦石綜合利用價(jià)值和礦床開采、選礦、冶煉技術(shù)條件等。對(duì)非金屬礦床,不僅要注意礦床的儲(chǔ)量和品位，而且要注意有用礦物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及工藝技術(shù)特點(diǎn),有時(shí)這方面的因素，還是評(píng)價(jià)礦床的主要因素。66二國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)的要求主要包括建設(shè)中對(duì)各類礦產(chǎn)的需要數(shù)量,礦床的地理分布,該地區(qū)的發(fā)展遠(yuǎn)景計(jì)劃等。也要考慮礦產(chǎn)的市場(chǎng)價(jià)格、供求情況等因素。決定礦床工業(yè)價(jià)值的因素67三礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)因素如動(dòng)力資源、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、交通運(yùn)輸以及糧食、勞動(dòng)力供應(yīng)等。在評(píng)價(jià)一個(gè)礦床時(shí),應(yīng)該全面考慮上述各種