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文檔簡介
1、東華理工大學(xué)放射性地質(zhì)實驗教學(xué)中心實踐教學(xué)系列教材礦床學(xué)實習(xí)指導(dǎo)書- - -編寫:張群喜審校:張樹明礦床學(xué)習(xí)指導(dǎo)書東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院二零一零年四月、, 、.前言礦床學(xué)實習(xí)課是礦床學(xué)不可缺少的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 礦床學(xué)實習(xí)是以課堂已學(xué)過的有關(guān)理論知識為指導(dǎo),以典型礦床為研究對象,通過礦床實際資料的觀察、分析和研究,了解和掌握各類礦床形成的地質(zhì)條件、地質(zhì)特征和成礦機(jī)制,以達(dá)到加深對課堂理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和鞏固, 培養(yǎng)學(xué)生利用礦床實際資料進(jìn)行分析問題和解決問題的能力,樹立科學(xué)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。本實習(xí)指導(dǎo)書是在 2003 年版和 2006 年版內(nèi)部教材經(jīng)多年試用并獲得可行性信息反饋后的基
2、礎(chǔ)上確定的。本實習(xí)指導(dǎo)書共安排了 9 次實習(xí)內(nèi)容,每次實驗介紹了 1-3個典型礦例,對每一個實習(xí)礦床,給出了其產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置、區(qū)域地質(zhì)特征、礦區(qū)地質(zhì)特征等資料。同時在每個實習(xí)單元,針對實習(xí)目的要求,設(shè)計了不同內(nèi)容的實習(xí)思考題和實習(xí)作業(yè), 以便在教師的啟發(fā)下, 使學(xué)生逐步提高認(rèn)識問題和分析問題的能力??傊?,在實習(xí)過程中應(yīng)盡量發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用,獨立思考,努力鉆研,也應(yīng)實事求是,及時提問解疑。鑒于目前對礦床成因類型劃分尚不統(tǒng)一,類型名稱也較混亂,為便于使用,本實習(xí)指導(dǎo)書主要采用礦床學(xué)(袁見齊等,1985)教材的類型系統(tǒng)和類型名稱,同時也參考了一些其它教材的礦床分類。在本實習(xí)指導(dǎo)書編寫過程中
3、,參考了中國地質(zhì)大學(xué)礦床學(xué)實習(xí)指導(dǎo)書的部分資料, 并引用了許多前人有關(guān)典型礦床研究的文字資料和圖表等, 文中列出了部分被引用者的姓名和資料發(fā)表的時間,但仍然有部分資料因出處不詳,未能列出。在此向那些無名的被引用者表示歉意,并深表謝忱。本書的出版得到了東華理工大學(xué)放射性地質(zhì)實驗教學(xué)示范中心的資助。 在編寫過程中,始終得到了地球科學(xué)學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同志的關(guān)系和指導(dǎo)。在此,謹(jǐn)向給予本教材支持、關(guān)心和幫助的有關(guān)同志一并致以誠摯的謝意。本教材由張群喜負(fù)責(zé)編寫。盡管付出了最大努力,但是由于編者水平有限,加上時間倉促, 書中可能有不少錯誤, 對于書中存在的不足或錯誤之處懇請讀者批評指正。編者2010 年 4
4、月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 實 驗一礦石的認(rèn)識 1 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 實驗二巖漿礦床 10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document ( 一) 甘肅大道爾吉鉻鐵礦礦床 10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document (二)甘肅金川銅鎳硫化物礦床 12 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 實驗三偉晶巖礦床 18 HY
5、PERLINK l bookmark54 o Current Document 內(nèi)蒙天皮山白云母礦床 18 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 新疆可可托海稀有金屬礦床 19實驗四接觸交代礦床 24(一)湖北大冶鐵山鐵礦 24 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document (二)安徽銅陵銅官山銅礦床 28 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 實驗五熱液礦床 33 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 氣化高溫?zé)嵋旱V床
6、:江西大余西華山 -漂塘鎢礦 33 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 中溫?zé)嵋旱V床- 湖南桃林鉛鋅礦床 39 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 低溫?zé)嵋旱V床- 湖南錫礦山銻礦床 42實驗六 火山成因礦床( 斑(玢)巖型礦床) 46斑巖型礦床- 江西德興銅礦 47玢巖鐵礦江蘇梅山鐵礦 52實驗七沉積礦床 55湘潭錳礦 55江西上饒朝陽磷礦 58實驗八變質(zhì)礦床 61弓長嶺鐵礦 61江蘇錦屏磷礦 65實驗九層控礦床 69(一)內(nèi)蒙白云鄂博稀土鐵礦床 69參考文獻(xiàn) 75附錄I :主要礦石質(zhì)量要求(據(jù)一
7、般礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)參考資料) 75附錄II 主要礦產(chǎn)規(guī)模要求(據(jù)礦產(chǎn)工業(yè)要求參考手冊) 80附錄III 常見的金屬礦物和非金屬礦物及其化學(xué)分子式 82- - -實驗一 礦石的認(rèn)識一、實習(xí)目的及要求理解并掌握礦石、礦石礦物及脈石礦物的概念。觀察和描述礦石的方法及礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。目估礦石品位的方法。二、實習(xí)標(biāo)本鐵礦石、鉛鋅礦石、銻礦石、銅礦石、鎢礦石、錳礦石三、實習(xí)內(nèi)容(一)有關(guān)礦石的基本概念礦石:從礦體中采出,在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能從中提取有用組分的礦物集合體。礦石由礦石礦物和脈石礦物組成。礦石礦物;有用金屬或非金屬礦物;脈石礦物:伴生的無用礦物;礦石類型:根據(jù)某一礦區(qū)(或礦床)礦石的各種礦物組合
8、、含量、分布等特點分類。(二)礦石的的分類和命名方法礦石中有有用礦物的工業(yè)性能可分為金屬礦石 (如鐵礦石、銅礦石、鉬礦石等)和非金屬礦石(如螢石礦石、石棉礦石等) 。礦石中所含有用礦物或金屬元素的多少可分為簡單礦石(如鎢礦石、汞礦石等)和綜合礦石(如鉛鋅礦石、鎢錫礦石等) 。礦石中有用成分含量的多少可分為貧礦石(如條帶狀貧磁鐵礦礦石,含鐵30%左右)和富礦石(致密塊狀磁鐵礦礦石,含鐵60%左右)。礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為致密塊狀礦石、浸染狀礦石、條帶狀礦石、角礫狀礦石等等。礦石受風(fēng)化程度不同可分為原生礦石、氧化礦石和混合礦石。(三)常見礦石構(gòu)造介紹礦石構(gòu)造:指組成礦石的礦物集合體的特點,即礦物集合
9、體的形態(tài)、相對大小及空間相互的結(jié)合關(guān)系等反映的形態(tài)特征。)塊狀構(gòu)造:是一種常見的礦石構(gòu)造,其特征是由一種或幾種粒徑較大并且大致相等、彼此均勻地緊密共生的礦石礦物,形成致密的塊狀體。礦石礦物的含量通常在塊狀構(gòu)造幾乎在所有成因類型的礦床中都可形成,富礦石常由塊狀礦石組成。80以上,致密狀構(gòu)造:礦石礦物在礦石內(nèi)呈星散狀分布這種星散狀的礦石礦物可以是自形程度不同的結(jié)晶集合體, 也可以是細(xì)小的粒狀礦物集合體, 其粒徑通常小于 0.2cm 。 按浸染狀礦石礦物的數(shù)量多小,可分為稀疏浸染,中等浸染和稠密浸染狀構(gòu)造等。浸染狀構(gòu)造:礦石礦物集合體在礦石中呈浸染狀和細(xì)脈狀分布,是斑巖型銅礦和鉬礦床中常見的礦石構(gòu)造
10、類型。狀構(gòu)造:與浸染狀構(gòu)造相似,唯一區(qū)別在于散狀分布的礦石礦物集合體的粒徑較大,構(gòu)成斑點,其大小通常在0.5-1cm 左右。例如鉻鐵礦自形晶集合體呈斑狀分布在蛇紋石化橄欖巖中。如果礦石礦物集合體構(gòu)成的斑點大小不等,并且不規(guī)則的分布于礦石中,有的部位較集中(類似致密或團(tuán)塊狀),有的部分呈星狀分布,則形成斑雜狀構(gòu)造。狀構(gòu)造:由不同成分、不同粒徑或不同含量的礦物集合體呈條帶狀相間出現(xiàn)的一種礦石構(gòu)造。這種構(gòu)造的成因不一,例如,巖漿成因的鉻鐵礦床中,條帶狀構(gòu)造是由結(jié)晶分異作用和巖漿流動作用造成的。在熱液礦床中,條帶狀構(gòu)造成是由含礦熱液對沉積巖的層理進(jìn)行選擇性交代形成,或者是沿著早期礦石的平行裂隙充填,交
11、代而成。在含鈹?shù)奈◣r礦床中,條帶構(gòu)造尤為顯著,故常稱為含鈹條紋巖。在沉積變質(zhì)礦床中,條帶構(gòu)造由變質(zhì)作用或者變質(zhì)分異作用造成,為鞍山式鐵礦床,這種構(gòu)造十分普遍。狀構(gòu)造:原來礦石所具有的條帶狀、頁片狀、層紋等構(gòu)造,在后期動力變質(zhì)或區(qū)域變質(zhì)作用下,發(fā)生擠壓、彎曲,形成各種小褶皺,這樣的礦石稱為皺紋狀構(gòu)造。這種構(gòu)造在沉積變質(zhì)礦床中很普遍。另外,成礦熱液選擇性交代早期形成的具有微型褶皺的圍巖,也可形成皺紋狀構(gòu)造。帶狀構(gòu)造:礦物沿著裂隙的兩壁向中心發(fā)生周期性的不連續(xù)沉淀,形成彼此對稱并平行兩壁的一種帶狀構(gòu)造。這種構(gòu)造經(jīng)常在由充填作用形成的礦脈中較常見。如果兩壁不對稱,則稱為不對稱帶狀構(gòu)造,這多半是由多次
12、成礦作用形成的。脈狀構(gòu)造: 沿著圍巖或者早期形成的礦石的一個或者一組方向裂隙充填或交代形成的脈狀礦物集合體。通常有一定的長度和寬度,脈體有的由單一礦物組成,有的則由多種礦物組成, 如果沿著不同方向的幾組裂隙充填交代, 則形成網(wǎng)脈狀構(gòu)造, 充填于裂隙中的稱 “充填脈” ,這種構(gòu)造在熱液礦床中最常見;在變質(zhì)礦床和風(fēng)化礦床中也可見到。馬尾絲狀構(gòu)造: 含礦溶液沿圍巖的微層理面或迭層石構(gòu)造密集的細(xì)微裂縫交代或充填形成的類似馬尾絲的一種礦石構(gòu)造。環(huán)狀構(gòu)造 (帽章狀構(gòu)造): 是一種或數(shù)種礦物集合體圍繞圍巖或礦石的碎塊發(fā)生一次或多次沉淀而成的構(gòu)造。這種構(gòu)造常見于熱液充填作用形成的礦床中。狀構(gòu)造(對稱帶狀構(gòu)造)
13、:由柱狀礦物晶體沿裂隙兩壁垂直脈壁向中心生長面形成類似兩排梳子狀的礦物集合體,在淺成的熱液充填礦脈中,這種構(gòu)造較為常見,在其中心部分有時發(fā)育晶簇或晶洞構(gòu)造。簇構(gòu)造:在礦石或巖石的張開裂隙或空洞內(nèi)生長著晶形完好的礦物集合體。這種構(gòu)造常見于熱液充填礦床和偉晶巖礦床中。在某些風(fēng)化礦床中也可見到。較大的晶簇構(gòu)造也稱晶洞構(gòu)造。狀構(gòu)造:是膠體沉淀的特征構(gòu)造,其形態(tài)一般具有復(fù)雜曲面的平行條帶或同心園狀條帶,各條帶問的界限多為漸變過渡關(guān)系。由于凝膠的脫水,發(fā)生收縮,形成彎曲、皺紋和裂隙,并使其表面呈腎狀、葡萄狀、球狀及結(jié)核狀等形態(tài),而內(nèi)部依舊保持同心條帶狀。在熱液礦床中(特別是中低溫?zé)嵋旱V床) ,以及風(fēng)化、沉
14、積礦床中較常見。膠狀構(gòu)造:膠體成因礦石在一定物理化學(xué)條件下經(jīng)初步重結(jié)晶作用所形成的礦石構(gòu)造。它在外形上還保持著膠狀構(gòu)造的特點,但內(nèi)部卻重結(jié)晶成纖維狀或放射狀,針狀的晶體并垂直于彎曲表面生長。殼狀構(gòu)造:膠體溶液沿裂隙或圍繞角礫周期性沉淀形成的很薄的殼層。如果兩壁對稱,則稱為對稱皮殼狀構(gòu)造。這種構(gòu)造通常是由中、低溫?zé)嵋涸诮乇項l件下充填裂隙而成;在風(fēng)化礦床中也經(jīng)常見到。狀構(gòu)造:反映膠體溶液在淺水動蕩環(huán)環(huán)境下沉淀而成的礦石構(gòu)造。一般以砂粒或其他細(xì)小碎屑物質(zhì)為核心,成礦物質(zhì)以凝膠方式圍繞其呈周期性沉淀而成為鮞粒;外形呈球形成橢球形,內(nèi)部則呈同心殼圈狀,表面光滑;粒徑通常小于2mm 。若鮞粒粒徑大于2m
15、m時,則可稱之為豆?fàn)顦?gòu)造。在沉積成因的鐵、鋁、錳礦床中常見。腎狀構(gòu)造(迭層石狀構(gòu)造) :膠體構(gòu)造之一,以砂粒為中心,在其上依次沉淀形成大同心半圓形的彎曲層狀礦物集合體,形若腎狀。在平面上常呈光滑的,向上凸起的半球形,在斷面上常呈層紋狀或帶狀。當(dāng)一個腎體過渡到另一個腎體時,其層或帶的交替鮞序可保持不變,在膠體沉積的鐵、錳、鋁等礦床中帶見。最近在研究宣龍鐵礦腎狀構(gòu)造時認(rèn)為系鐵質(zhì)交代迭層石構(gòu)造而成。萄狀構(gòu)造:膠體構(gòu)造的一種。許多外表具有球面或半球面突起組成類似葡萄狀的構(gòu)造,粒徑1-2cm 。每個葡萄體具有凸起的表面,有時因膠體物質(zhì)不均勻的干縮而顯皺紋,其斷面常具同心狀環(huán)帶和纖維放射狀結(jié)構(gòu)。每個環(huán)帶的
16、顏色和寬度往往彼此有差異當(dāng)一個葡萄體過渡到另一個葡萄體時各帶交替的順序不變。這種構(gòu)造在鐵帽中廣泛發(fā)育,在沉積礦床 和低溫?zé)嵋旱V床中有時也可看到。(19)蜂窩狀構(gòu)造:又稱細(xì)胞狀構(gòu)造或骨架狀構(gòu)造。有些原生礦床的礦石(主要是硫化物礦石),當(dāng)遭受風(fēng)化作用時,其中一部分礦物(如硫化物)易發(fā)生氧化分解和淋失形成空洞,而另一些難風(fēng)化和又t溶解的礦物(如石英、石髓、褐鐵礦等)被殘留下來形成骨架,這樣就構(gòu)成類 似蜂窩的圖案,即稱為蜂窩狀構(gòu)造。鐵帽中常發(fā)育這種構(gòu)造。由于原來礦物晶形不同,風(fēng)化 后生成的空孔也有差異,因此它具有一定的找礦意義。如果淋濾作用強(qiáng)烈,甚至連一部分難 溶礦物也被溶解流失,只剩下不易溶解的礦物
17、(如硅質(zhì))對,可形成骨架狀構(gòu)造。(20)鐘乳狀構(gòu)造:風(fēng)化作用形成的膠體溶液在裂隙或空洞中下滴所形成的類似于鐘乳 石的一種構(gòu)造。(21)結(jié)核狀構(gòu)造:膠體沉積作用形成的一種構(gòu)造,外形呈園球形或橢球形,斷面具有同心圓殼層。在后期脫膠化或重結(jié)晶作用下形成針狀、放射狀晶體,并垂直殼層生長。(22)角礫狀構(gòu)造:根據(jù)成因,可分為三神情況:(1)早期形成的圍巖構(gòu)造角礫,火山角礫以及其他成因的角礫為后期含礦熱液充填、交代、膠結(jié)而成的角礫狀構(gòu)造;(2)早期形成的礦石受構(gòu)造破壞形成角礫,而后期成礦物質(zhì)或非成礦物質(zhì)所充填、膠結(jié)所形成的角礫礦石;(3)角礫和其成礦物質(zhì)的膠結(jié)構(gòu)幾乎同時形成所產(chǎn)生的角礫狀構(gòu)造(同一成礦過程
18、中形成的同生角礫狀構(gòu)造)。這種礦石構(gòu)造在熱液礦床中很常見,有時在巖漿礦床和風(fēng)化礦床中亦可見到。(23)殘余(留)構(gòu)造:早期形成的巖石或礦石在后期或新的成礦條件下,被新的礦物集合 體所交代,并保留部分原巖或者原礦石的結(jié)構(gòu),構(gòu)造特征的部分礦物的一種礦石構(gòu)造。它可 以在熱液交代作用,變質(zhì)作用的風(fēng)化過程中形成。塊狀構(gòu)造浸染狀構(gòu)造- - -斑點狀構(gòu)造條帶狀構(gòu)造腎狀構(gòu)造膠狀構(gòu)造葡萄狀構(gòu)造團(tuán)塊狀構(gòu)造(四)常見礦石結(jié)構(gòu)介紹礦石的結(jié)構(gòu):是指礦石中礦物顆粒的特點,即礦物顆粒的形態(tài)、 相對大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等反映的形態(tài)特征。常見的結(jié)構(gòu)有以下的種類:. 變余結(jié)構(gòu): 在不太強(qiáng)烈的交代蝕變巖中,還保留原巖的某些主
19、要結(jié)構(gòu)的礦物殘留特征,并能根據(jù)這些主要特征來識別原巖的性質(zhì),如云英巖化花崗巖基本上保持花崗巖的結(jié)構(gòu),同時還有一些 斜長石、鉀長石、石英和云母的殘留,故稱為變余花崗結(jié)構(gòu);同樣,其它如變余輝長結(jié)構(gòu)、 變余輝綠結(jié)構(gòu)、變余安山結(jié)構(gòu)、變余粗面結(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)等。.變晶結(jié)構(gòu):在蝕變巖石中,由交代方式生成的礦物稱為變晶;如果原巖的結(jié)構(gòu)和礦物均不保留,這種由蝕變礦物所組成的結(jié)構(gòu)叫變晶結(jié)構(gòu)。其中按礦物粒徑大小可分為:偉晶狀變晶結(jié)構(gòu)(粒徑大于10cm);粗晶變晶結(jié)構(gòu)(0.3-10cm);中粒(0.1-0.3cm);細(xì)粒(0.01-0.1cm);極細(xì) 粒(小于0.01cm)變晶結(jié)構(gòu)等;按變晶自形程度
20、可分為自形、半自形和它形變晶結(jié)構(gòu)等;按交 代蝕變礦物的形態(tài)、特征等可以分為以下幾種常見的變晶結(jié)構(gòu):花崗變晶結(jié)構(gòu):主要由粒徑大致相等的蝕變礦物所組成的結(jié)構(gòu);纖維花崗變晶結(jié)構(gòu):以粒狀為主,纖維狀為次的蝕變礦物所組成的變晶結(jié)構(gòu);鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu):以粒狀為主,鱗片狀為次的蝕變礦物所組成的變晶結(jié)構(gòu);鱗片變晶結(jié)構(gòu):主要或全部由片狀蝕變礦物所構(gòu)成;柱狀變晶結(jié)構(gòu): 如果蝕變巖石中的礦物全部或大部呈柱狀, 同時其間分布有常具定向 排列的蝕變礦物集合體簡稱為柱狀變晶結(jié)構(gòu);纖狀變晶結(jié)構(gòu): 由纖狀交代蝕變礦物組成的結(jié)構(gòu)叫纖狀變晶結(jié)構(gòu), 如果蝕變礦物為極細(xì)纖維則叫纖維狀變晶結(jié)構(gòu);斑狀變晶結(jié)構(gòu):在交代蝕變巖石中,一些結(jié)晶
21、能力大的礦物形成斑晶 (其中可包裹有早期礦物)分布在結(jié)晶能力小的致密蝕變礦物之中,這類結(jié)構(gòu)叫斑狀變晶結(jié)構(gòu);不均勻變晶結(jié)構(gòu):由大小不一,分布不均勻的同一種或不同種交代蝕變礦物所構(gòu)成;聚合斑狀變晶結(jié)構(gòu):由同一種蝕變礦物聚合體所構(gòu)成的變斑晶叫聚合斑狀變晶結(jié)構(gòu);雜聚斑狀變晶結(jié)構(gòu):由不同種蝕變礦物聚合而成的斑狀變晶結(jié)構(gòu);包含變晶結(jié)構(gòu):包含有其它礦物或圍巖物質(zhì)的變晶稱包含變晶結(jié)構(gòu);篩斑變晶結(jié)構(gòu):在變晶或斑狀變晶中均勻或較均勻地包含有許多大小相近的小顆粒 其它礦物或圍巖物質(zhì)稱為篩狀變晶結(jié)構(gòu);海綿隕鐵變晶結(jié)構(gòu):后期交代蝕變礦物呈他形晶交代和包裹早期形成的自形晶程度 較好的礦物;3.交代結(jié)構(gòu):通常是一種蝕變礦物
22、以不同的形態(tài)和方式交代早期礦物所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)形態(tài);浸染狀交代結(jié)構(gòu):交代蝕變礦物被交代巖石或礦物中呈浸染狀分布;脈狀交代結(jié)構(gòu):交代蝕變礦物在技交代的礦物中呈脈狀;網(wǎng)脈狀或樹枝狀交代結(jié)構(gòu):蝕變礦物呈網(wǎng)脈狀或樹枝狀交代被蝕變的礦物;結(jié)狀交代結(jié)構(gòu): 沿被交代礦物的裂隙或解理的交叉點發(fā)育成結(jié)狀、 囊狀的交代蝕變礦物的聚合體;棋盤格狀交代結(jié)構(gòu):交代礦物沿著被交代礦物的兩組解理進(jìn)行規(guī)則的或定向的交代,形成格狀形式的結(jié)構(gòu);港灣狀交代結(jié)構(gòu): 交代礦物沿著被交代礦物的邊緣向其內(nèi)部交代, 形成港灣狀形態(tài)的結(jié)構(gòu);周邊交代結(jié)構(gòu): (鑲邊交代結(jié)構(gòu)),交代礦物沿著被交代礦物的周圍邊緣進(jìn)形交代,并常保持其晶形;凈邊交代結(jié)構(gòu):
23、主要指斜長石的四周邊部為變化很弱的 “凈潔” 的鈉長石交代所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu);環(huán)狀交代結(jié)構(gòu): 交代礦物主要沿著具有環(huán)帶狀構(gòu)造的被交代礦物中某些環(huán)帶進(jìn)行交代造成的結(jié)構(gòu);中心交代結(jié)構(gòu):交代礦物從被交代礦物顆粒的中心進(jìn)行交代而成;骸晶交代結(jié)構(gòu):交代礦物眾被交代礦物中心向四周邊部交代而保留原礦物的輪廓;殘留島狀交代結(jié)構(gòu):屬交代殘留結(jié)構(gòu)的一種。一種礦物被蝕變礦物分割成孤島狀殘留體;假象交代結(jié)構(gòu):一個礦物被另一礦物、另一礦物的集合體、幾種礦物的集合體交代后,并保持原礦物的外形,則可分別稱:單晶假象、單礦聚集假象及復(fù)礦聚集假象結(jié)構(gòu);蠕蟲狀交代結(jié)構(gòu):蝕變礦物 (包括在交代過程中分解出來的礦物 )所形成蠕蟲狀形態(tài)特征
24、,如鉀長石交代時形成的蠕英石;文象或似文象結(jié)構(gòu):兩種交代蝕變礦物組成有規(guī)則的文象連晶結(jié)構(gòu),如交代成因的石英和鉀長石連晶;旋渦狀結(jié)構(gòu):一種條柱狀較小的自形晶蝕變礦物在另一種較大的呈斑晶狀的蝕變礦物中呈同心園狀旋渦狀排列;云霧狀交代結(jié)構(gòu):細(xì)小或極細(xì)小的交代蝕變礦物呈云霧狀交代原來礦物;(18)假斑狀交代結(jié)構(gòu):斑狀結(jié)構(gòu)的巖石被交代蝕變后,其基質(zhì)和原斑晶都被交代礦物所 替代,但仍保留其原斑晶的假象和斑狀結(jié)構(gòu)的特征;自形結(jié)構(gòu)它形結(jié)構(gòu)包含結(jié)構(gòu)交代殘余結(jié)構(gòu)脈狀穿插結(jié)構(gòu)網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)(五)礦石觀察描述實例(1)觀察礦石應(yīng)首先認(rèn)識礦物,然后區(qū)分出那些是礦石礦物,那些是脈石礦物。要注意 觀察礦物的形態(tài)、空間分布及礦物
25、的共生關(guān)系。(2)確定礦石目估品位時,首先目估礦石礦物的百分含量,再查出礦石礦物的化學(xué)組成 中有用元素的百分含量,然后按以下公式進(jìn)行計算:目估品位=有用礦物目估百分含量X礦石礦物中有用組分的百分含量。(3)繪制礦石(平面)素描圖一定要有圖名、圖例、比例尺。2.5 5cm圖1-1 銅礦石素描圖1.黃銅礦;2.石英;3.櫛狀石英;4.黃鐵礦;5.蝕變閃長巖礦石名稱:遼寧夾山銅礦石。礦石礦物:黃銅礦一一無明顯晶形,礦物集合體成不規(guī)則塊狀,分布在塊狀石英與櫛狀石英 之間,約占25%脈石礦物:石英一一有兩種,一種具有柱狀晶狀,晶體平行排列,集中在脈的邊部,長軸與 脈壁垂直,形成櫛狀。另一種分布在礦石中部
26、,灰白色,致密塊狀,無晶形,與黃銅礦界線 很不規(guī)則。黃鐵礦一一礦脈及圍巖中皆有,含量不多。在脈內(nèi)多分布在櫛狀石英的頂尖部, 與黃銅礦共生。在圍巖中的呈小立方體晶形,呈浸染狀分布。除上述礦物外,礦石中還可見蝕變了的閃長巖碎塊,呈長條狀,輪廓清楚。巖石為灰棕色, 細(xì)粒,結(jié)構(gòu)致密礦石構(gòu)造:黃銅礦與石英構(gòu)成礦脈,與圍巖界線清楚,可見脈壁,為脈狀構(gòu)造。脈中礦物成 分呈簡單的對稱帶狀。礦石中銅的目估品位 =(0.25 X 34.57 ) %=8.6%為富礦石。四、實習(xí)作業(yè)描述一塊礦石標(biāo)本并附礦石素描圖五、思考題1 .礦石與巖石有何異同?. “礦石礦物就是金屬礦物、 脈石礦物就是非金屬礦物”這種認(rèn)識是否正確
27、?為什么?.巖石的組構(gòu)特征與礦石的組構(gòu)特征有什么不同?.礦石、礦體、礦床、圍巖、母巖、夾石的相互關(guān)系如何?試用圖表示之。實驗二巖漿礦床一、實習(xí)目的及要求.掌握巖漿礦床的一般特征,主要是礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)、物質(zhì)成分、礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、 有用礦物的富集程度、礦體與圍巖的界限等。.分析巖漿礦床的成礦地質(zhì)條件及成礦作用。.熟悉實驗礦床的基本特點。二、實習(xí)內(nèi)容(一)甘肅大道爾吉銘鐵礦礦床.區(qū)域地質(zhì)概況含礦超基性巖體位于祁連山加里東褶皺帶中間隆起帶西段南側(cè),其南為南祁連山加里東 地槽褶皺帶北面為北祁連山加里東褶皺帶,中間隆起帶內(nèi)的地層主要是前震旦系的片巖,片 麻巖夾大理巖和震且系的千枚巖、硅質(zhì)灰?guī)r,其次為石
28、炭系及第三系地層;地槽褶皺帶為寒 武-奧陶紀(jì)的板巖、千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r的火山巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向在中間隆起帶近于東西向而 在地槽褶皺帶內(nèi)為北西-北北西向,以斷裂為主,并控制著巖漿活動和沉積作用。超基性巖體與斷裂構(gòu)造有密切關(guān)系,沿祁連山中間隆起帶南側(cè)的沙拉果河斷裂兩側(cè)分布著一系列超基性巖體、巖帶長達(dá)100多km,本區(qū)超基性巖體是其中一個較大的雜巖體。.礦床地質(zhì)礦區(qū)所在的超基性巖帶在沙拉果河斷裂帶北側(cè),帶長20多km,礦區(qū)位于該巖帶中間的一個而積最大,分異較好的雜巖體中,巖體長 8.4km,寬0.4-0.9km,面積8平方km,呈透鏡 狀(圖2-1),主體展布方向310-320為一個向南西陡傾(傾角7
29、0)的單斜巖體,產(chǎn)狀與圍巖基圖2-1.甘肅大道爾吉銘鐵礦中的透鏡體和礦餅群(示意圖)本一致,巖側(cè)東端侵入于震旦系灰?guī)r,北側(cè)侵入到石碳系灰?guī)r中,南面與閃長巖呈斷層接觸,西段被第四系覆蓋,侵入時代為海西期。巖體主要由純橄欖巖 ( 占 43 ) 的單斜輝石巖 (占 46 )組成,其次少量的橄欖巖,輝橄巖和斜方輝石巖等巖相組成雜巖體。根據(jù)巖石組合特征,由北向南可分為六個巖相帶,其中I、出、v為純橄欖巖相帶,n、 w、w為單斜輝石巖相帶,亦稱雜巖帶。它們很可能是同期三個階段侵入分異的產(chǎn)物。純橄欖巖為鎂質(zhì)超基性巖, M/Fe = 6.0-11.1 ,含鉻較高(Cr2O3= 0.82)。單斜輝石巖為鐵-鎂質(zhì)
30、超基性巖石, M/Fe = 1.5-3.3 ,含鉻較低(Cr2O3= 0.33)。巖體的原生流動構(gòu)造發(fā)育,流動構(gòu)造的產(chǎn)狀與巖體,巖帶基本一致。巖石自變質(zhì)作用強(qiáng)烈,主要有蛇紋石化和次閃石化等。礦體礦化皆分布于I、出、v三個純橄欖巖相帶中,尤以第 V巖相帶含礦最好,目前探 明的工業(yè)礦體主要在這一帶內(nèi),第I巖相帶有少量礦體,第山巖相帶只有部分礦化。單個礦體規(guī)模一般較小, 長 20-80m; 延深 40m , 厚 0.8-3m, 最大的幾個礦體長100-237m,延深 72-145m ,厚 8.3-18.6m 。礦體形態(tài)復(fù)雜,以透鏡狀不規(guī)則脈狀為主、囊狀、蝌蚪狀次之沿走向和傾向膨縮變化較大,且多具分枝
31、現(xiàn)象。礦體分布特點:1 ) 礦體主要分布在第 V 巖相帶內(nèi), 一般成群出現(xiàn), 分段集中, 構(gòu)成明顯的礦群和礦組。2 )礦體在剖面上呈迭瓦狀斜列,平面呈雁行排列。3 ) 礦體幾乎全部賦存于鎂質(zhì)超基性巖相中的純桿欄巖中, 且多在巖帶膨大、 轉(zhuǎn)折部位、 分枝、分叉部位及邊界面產(chǎn)狀變化部位。4 ) 純橄欖巖帶內(nèi)輝石巖捕虜體分布地段的兩側(cè)是礦體賦存的良好地段, 特別是二者的展布方向相同及同形彎曲處。5)主要工業(yè)礦體多為隱伏礦體,但一般埋深不大(25 ),主要由塊狀和稠密浸染狀礦石組成。2)貧礦石(Cr2O3 為 5 -25 ) ,主要由稀疏浸染狀及部分中等浸染狀礦石組成。3.找礦標(biāo)志1)巖帶標(biāo)志:超基性
32、巖體內(nèi)純橄欖巖相帶分布的地段,特別是純橄欖巖帶分布最寬,延深最大的地段。2)巖性標(biāo)志:最有利的巖性是自變質(zhì)作用強(qiáng)烈,基性程度較高的鎂質(zhì)超基性巖雜巖體中橄欖巖體(SiO 238% , Cr2O30.3% , M/Fe = 79) ;巖石具黃綠色中粒結(jié)構(gòu),呈片狀、粉末狀(地表)或片理化;在碳酸鹽-菱鎂礦發(fā)育地段、退色帶附近、石榴石-符山石脈分布地段。3)構(gòu)造標(biāo)志:礦體富集部位往往處于純橄欖巖相帶中,捕虜體的兩側(cè),巖相帶中軸附近及純橄欖巖拐折變化部位。4)礦化標(biāo)志:弱礦化出露地段;成群出現(xiàn),分段集中的礦體的走向線上或一系列礦體的斜列延長方向和迭瓦狀礦體的傾斜方向上。(二)甘肅金川銅鎳硫化物礦床該礦床
33、于 1958 年發(fā)現(xiàn), 經(jīng)甘肅省地質(zhì)局第六地質(zhì)隊分區(qū)勘探, 至 1973 年全部勘探完畢。勘探證實,該礦床是世界上最大的硫化銅鎳礦床之一,其中硫化鎳蘊(yùn)藏量居世界第二位,并含有鉑、鈀、鋨、銥、銠、鈷、金,銀、硒、碲等十余種可供綜合利用的伴生組分。. 區(qū)域地質(zhì)礦床位于祁呂賀山字型構(gòu)造前弧西翼北側(cè),為阿拉善臺塊內(nèi)部區(qū)與邊緣隆起毗鄰的北西向 F1 大斷裂南側(cè)。沿該大斷裂帶斷續(xù)分布多個超基性巖體,金川巖體屬其中之一。含礦超基性巖體侵入于前震旦系片麻巖和大理巖中(圖 2-2) ,延長 6.5km 。自西向東依次為三個礦區(qū),即一礦區(qū)、二礦區(qū)和四礦區(qū)。 1965 和 1966 年一礦區(qū)坑內(nèi)和露天開始投產(chǎn),二礦
34、區(qū)1982 年開始試生產(chǎn)。四個礦區(qū)為后期斷裂錯開而成。一、二礦區(qū)巖體出露地表,面積1.34 平方 km 。一礦區(qū)埋藏淺,地表有氧化露頭。三、四礦區(qū)巖體小,品位低,被厚數(shù)m 的第四系砂礫巖覆蓋。二礦區(qū)埋藏最深,規(guī)模最大,品位最高,為隱伏礦體。四個礦區(qū)的地質(zhì)特征基本相同,以下僅描述第二礦區(qū)。.礦區(qū)地質(zhì)礦區(qū)位于阿拉善臺塊南部邊緣隆起帶北側(cè),其北部為潮水盆地,隆起與盆地間區(qū)域性深斷裂控制含礦超基性巖侵入。該區(qū)域由前震旦系混合巖,片麻巖及大理巖組成隆起基底。震旦系結(jié)晶片巖、千枚巖及泥盆系石炭系地層不整合覆蓋其上。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,呂梁期至海西期均有活動,其中深斷裂南側(cè)海西期侵入的超基性巖體是成礦母巖。圖
35、2-2甘肅金川銅銀硫化物礦床區(qū)域地質(zhì)圖(kHlaEEE 身1.第四系沖積洪積層粘土砂礫巖2.早第三系礫巖 3.白堊系粉砂巖、泥巖、礫巖4.侏羅系砂巖、石英巖、砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖夾煤層5.三疊系砂巖、石英砂巖、砂礫巖、炭質(zhì)頁巖6.二疊系石英砂巖、泥巖、砂礫巖7.石炭系炭質(zhì)頁巖、砂巖、耐火粘土、煤層、砂礫巖8.寒武系粉砂巖、火山巖、板巖、千枚巖、灰?guī)r、硅質(zhì)板巖 9.上前寒武系硅質(zhì)灰?guī)r、片巖、千枚巖、板巖、石英巖及礫巖10.下前寒武系混合巖、大理巖及片巖11.花崗巖,r3加里東期,r4海西期12.花崗片麻巖13.花崗閃長巖14.石英閃長巖15.輝 長巖16.超基性巖17.深斷裂及編號 18.逆斷層1
36、9.正斷層20.平推斷層21.超基性巖區(qū)編號(1)地層礦區(qū)出露的地層為前震旦紀(jì)中深變質(zhì)巖系:巖體下盤為角礫狀混合巖、均質(zhì)混合巖、黑云斜長片麻巖和綠泥石英片巖及蛇紋大理巖。下盤為條帶-均質(zhì)混合巖、綠泥石英片巖、含石榴石二云片麻巖及蛇紋大理巖組成。巖層總走向北西325o,傾向南西、傾角 40-700。古生代及中生代地層缺失。第四系古河床礫石層分布于礦床東端,將巖體覆蓋。(2)構(gòu)造礦區(qū)構(gòu)造活動具有長期性和繼承性特點。主要斷裂有下列幾組:北西向壓扭性斷裂 (285-320),傾向南西,傾角46-85,該組斷裂規(guī)模大,對礦區(qū)工程地質(zhì)有重大影響,含礦巖 體賦存于F1的次級斷裂構(gòu)造中。北東東向扭性斷裂,傾向
37、南東,傾角70。左右。北東向張扭性斷裂(50),傾向南東,傾角 70。以上,礦區(qū)內(nèi)很發(fā)育。巖體原生構(gòu)造裂隙發(fā)育,主要有北西西和近南北向的縱節(jié)理和剪節(jié)理,次為北東向的張 節(jié)理。裂隙受區(qū)域應(yīng)力作用發(fā)生再次活動形成許多小斷裂。北西西向節(jié)理多次活動,相連追 蹤,成為深熔-貫入型和貫入型礦體及各類脈巖的構(gòu)造控制因素。(3)巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,由前呂梁期的超基性巖至酸性巖構(gòu)成。超基性巖體內(nèi)有多種后期脈巖 穿插,分布均受構(gòu)造裂隙控制。按生成先后依次為斜長細(xì)晶巖、細(xì)粒閃長巖、閃長斑巖、花 崗閃長斑巖、閃斜煌斑巖和輝綠巖脈等。.礦床地質(zhì)已知含礦巖帶長 6km以上,分為I、n、出、IV四個礦區(qū)。其中以 II礦區(qū)
38、巖體最大,含 礦性最好。該巖體長 8000m,寬170-500m,延深大于1100m。1區(qū)次之,出、IV區(qū)被第四系 覆蓋。含礦巖體呈陡直不規(guī)則狀巖墻侵入于前震且系中。走向北50o西,傾向南西,傾角50-70;沿走向與圍巖斜交。膨縮起伏變化明顯;一般凹槽部位含礦性較好(圖 2-2)。巖體具對稱分異特征橫剖面上顯示同心殼狀,沿走向呈帶狀,即由中央向兩側(cè)依次為:含輝橄欖巖-二輝橄欖巖-橄欖輝石巖-輝石巖(圖2-2),其中以二輝橄欖巖為主。各相帶漸變 過渡,中粒結(jié)構(gòu),但中央富礦部位粒度較粗 (中-中粗粒),兩端的邊部較細(xì)(中細(xì)粒)。各相帶均 具礦化,而以基性程度高者為富,并以底部含輝橄欖巖-純橄欖巖相
39、含礦最佳,幾乎集中了全部主要礦體。I Jn I 1 I避川 1 I L 】屋:I -巳二2圖2-2二礦區(qū)橫剖面圖1 .含二輝橄欖巖 2 .斜長含二輝橄欖巖3.二輝橄欖巖4.斜長二輝橄欖巖5.橄欖二輝巖6.貧礦體造巖礦物為貴橄欖石、古銅輝石和透輝石。還有少量拉長石和棕色的角閃石,具蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化等蝕變。 巖石化學(xué)成分富鐵貧鎂,MgO/FeO = 2-6,屬鐵質(zhì)超基性巖。.礦床類型及其特征全區(qū)共發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體數(shù)百個,按成礦作用可以劃分為三類(圖 2-3):圖2-3 一礦區(qū)10線地質(zhì)剖面示意圖1 .混合巖2.黑云母片麻巖 3.大理巖4.含二輝橄欖巖 5.二輝橄欖巖 6.橄欖二輝巖 7 .
40、深熔離-貫入 型富礦8.深熔貫入型貧礦 9.氧化礦10 .熔離型星點狀貧礦 11 .氧化帶界線(1)深部熔離-貫入型礦體:此類礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于巖體深部,規(guī)模較大,占全區(qū)儲量96%以上;主要礦體有三個,即 I礦區(qū)24號礦體,II礦區(qū)1號、2號礦體,其中又 以1號礦體為最大。以富礦為主,貧礦呈殼狀包圍富礦,呈大透鏡狀產(chǎn)于巖體深部。礦化延 深達(dá)千m以上。此外,還有呈不規(guī)則脈狀或透鏡狀后期貫入主礦體底部或附近圍巖中。礦石 均具海綿隕鐵結(jié)構(gòu)及稠密浸染狀,云霧狀構(gòu)造。礦石礦物以磁黃鐵礦、饃黃鐵礦、紫硫饃鐵 礦、黃銅礦為主。(2)淺部熔離型礦體:多呈似層狀,透鏡狀分布于巖相帶內(nèi)。其產(chǎn)狀,形態(tài)多與相帶
41、一 致。并以稀疏浸染狀貧礦石為主,與圍巖呈漸變關(guān)系;一般規(guī)模小,長十至數(shù)十米。(3)接觸交代型礦體:多呈不規(guī)則透鏡狀,扁豆?fàn)罘植加趲r體下盤大理巖中,由浸 染、 稠密浸染和網(wǎng)脈狀礦石組成,與圍巖過渡接觸。各種礦體中金屬硫化物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦、黃銅礦,次要的有方黃銅礦、四方硫鐵礦、針鎳礦、白鐵礦等。伴生有益組分多達(dá)19 種,如鉑、鈀、鋨、銥,釕、銠、鈷、硒、碲、金等,并一般在深部熔離-貫入型礦體中富集。5.礦床成因據(jù)研究,金川巖體為多期次上侵形成的復(fù)式超基性巖體。其主要化學(xué)成分與石質(zhì)球粒隕石及模擬地幔巖成分相近似,S 34S值為-2.6-3.1 %。,接近0,為上地幔源
42、。成礦作用以深部熔離-貫入為主,其主要依據(jù)是:巖體平均含鎳0.42,比一般超基性含量高 12 倍;巖體對稱分異明顯,而主礦體不受巖相對稱分異規(guī)律控制:礦體在整個巖體中所占比例很大,高達(dá) 43.17;主礦體多與圍巖突變接觸,部分礦體穿越巖相界線,并貫入巖體底盤大理巖圍巖中。淺部熔離分異形成的礦體貧而分散,甚為次要。至于鉑族金屬及金、銀貴金屬的聚集,是在銅、鎳主礦體形成后由后期含礦熱液的加礦化所形成。因為據(jù)研究,貧礦石中這些貴金屬及分散元素含量低且比較均勻穩(wěn)定; 1 號和 24號礦體含量高, 且多呈脈狀富集(見掛圖 ); 砷鉑礦中銅鎳硫化物和脈石包體等說明其晚于主礦體形成。歸結(jié)其大致成礦過程是:超
43、基性巖漿由深部緩慢上侵過程中,逐漸熔離成硅酸鹽熔漿和富含金屬硫化物的礦漿,前者先沿斷裂上侵就位后,就地熔離分異使硫化物富集成浸染狀小貧礦體;隨后富含金屬硫化物礦漿沿原通道貫入形成賦存于巖體底部的主礦體,并同時交代大理巖形成接觸交代型礦體;其后富含鉑族、金、銀、硒、碲的礦液局部聚集并沿斷裂貫入疊加在銅鎳礦體中形成鉑、鈀等脈狀礦化。三、實習(xí)指導(dǎo)及要點(一)實習(xí)指導(dǎo)以金川銅鎳硫化物礦床為例,實習(xí)方法步驟如下:課前復(fù)習(xí)礦床學(xué) “巖漿熔離成礦作用與巖漿熔離礦床”一節(jié),復(fù)習(xí)以下礦物和巖石的主要鑒定特征:磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、輝石、橄欖石等。讀圖:區(qū)域地質(zhì)圖:找出金川礦區(qū)在圖上的位置,注意這些礦床的分
44、布位置與超基性巖體 、與區(qū)域性構(gòu)造( 如深大斷裂 ) 有什么關(guān)系?礦區(qū)地質(zhì)圖:可看出礦體的產(chǎn)出部位、礦體平面形態(tài),礦體分布規(guī)律。礦體類型。礦體 與構(gòu)造和巖漿巖的關(guān)系。礦體與圍巖的界線。圍巖蝕變發(fā)育情況。巖體、礦體,巖脈之間的 穿插關(guān)系等。地質(zhì)剖面圖:可看到礦體在垂直方向上的產(chǎn)狀、形狀及礦體的類型。巖體、礦 體、巖脈之間的穿插關(guān)系,從而判斷它們的生成次序及哪種巖漿巖與成礦關(guān)系密切。圍巖蝕 變發(fā)育情況。在較大比例尺的剖面圖上,還可看到礦體內(nèi)部的構(gòu)造。.觀察標(biāo)本:手標(biāo)本有巖石標(biāo)本和礦石標(biāo)本。巖石標(biāo)本的觀察描述同巖石學(xué);礦石標(biāo)本 的觀察描述同實習(xí)單元一。對礦石標(biāo)本的觀察還要注意區(qū)分礦石類型;觀察浸染狀
45、礦石的海 綿隕鐵結(jié)構(gòu)并聯(lián)系其成因意義;觀察致密塊狀礦石的固溶體分離結(jié)構(gòu)并聯(lián)系其成因意義。.鏡下觀察礦石光片,重點是礦石的結(jié)構(gòu)。.把標(biāo)本觀察與圖件觀察聯(lián)系起來,盡可能找出標(biāo)本在圖上的位置。注意三類礦體,對 比它們產(chǎn)狀、形狀、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的差異,并進(jìn)一步分析其成因。.把對實驗資料的觀察和分析按老師布置的實習(xí)作業(yè)加以整理,編寫實驗報告。(二)實習(xí)要點.巖漿巖的研究與巖漿礦床有關(guān)的巖漿巖即礦體的圍巖(母巖)一般是超基性巖-基性巖。因此對巖體的大 小、形狀、巖性、分異程度、輝石與橄欖石的比例、有無長石等需作仔細(xì)觀察。.礦體的產(chǎn)狀與形狀的觀察注意礦體的產(chǎn)出部位及其與圍巖的關(guān)系,并注意觀察巖體的原生構(gòu)造。
46、.礦石物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的研究注意觀察礦體的圍巖的物質(zhì)成分的變化,實質(zhì)上是有用礦物物質(zhì)成分的富集程度。有用 礦物結(jié)晶的完好程度、顆粒大小及其相互關(guān)系,這對判斷礦床成因是重要的,須做仔細(xì)觀察 和素描。四.實習(xí)作業(yè)與思考題.在巖漿礦床中常見有圍巖蝕變,應(yīng)如何解釋巖漿礦床的圍巖蝕變?.巖漿礦床有何特征,以實驗礦床為例你認(rèn)為在野外找尋此類礦床時應(yīng)注意什么?.巖漿礦床的共同特征是什么?4.比較所實習(xí)兩礦床的基本特征。具體可參照下面的表格進(jìn)行礦床與圍巖的關(guān)系礦石結(jié)構(gòu)礦石構(gòu)造礦石礦物與硅酸鹽礦物的關(guān)系主要礦產(chǎn)成因類型實驗三 偉晶巖礦床一、實習(xí)目的及要求基本掌握花崗偉晶巖型礦床的一般特點和礦床形成的地質(zhì)條件熟
47、悉實驗礦床的礦化特征和分帶性二、實習(xí)內(nèi)容(一) 內(nèi)蒙天皮山白云母礦床內(nèi)蒙天皮山是我國北方開采最早,規(guī)模最大,也是典型的白云母偉晶巖礦床,當(dāng)?shù)胤Q此種大片云母為“天皮” ,故得此地名。區(qū)域地質(zhì)礦區(qū)位于天山 - 陰山東西向構(gòu)造帶東端西緣, 內(nèi)蒙地軸南東緣, 涼城-土貴烏拉復(fù)背斜帶內(nèi)。主要地層為太古界桑干群夕線石-石榴石片麻巖、黑云母片麻巖等變質(zhì)巖系??偤窦s2000m ,按巖性自上而下分三個巖性段:第一巖性段:ArJ11 ,密斑榴石片麻巖第二巖性段:ArJ12 ,矽線榴石正長片麻巖第三巖性段:ArJ13 ,紫蘇斜長麻粒巖本區(qū)變質(zhì)巖屬麻粒巖亞相,經(jīng)后期構(gòu)造疊加已廣泛退變?yōu)榻情W巖相,退變質(zhì)時期同偉晶巖均屬
48、呂梁期產(chǎn)物,同位素年齡1900Ma 。本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈,具備多期性和繼承性,礦石構(gòu)造主要有三組: 15o -30o, 30o-45o, 60o-80o。礦區(qū)構(gòu)造為北西 -南東向復(fù)式褶皺,片麻巖中北西向裂隙發(fā)育,控制偉晶巖脈的分布。區(qū)內(nèi)巖漿活動較頻繁,有花崗巖,蘇長巖,輝綠巖及細(xì)晶巖脈等,各類火成巖主要呈脈體出現(xiàn),主要有花崗偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈、輝綠巖脈等。偉晶巖除少數(shù)呈局部膨脹的復(fù)雜脈體外,大多呈兩壁平行的規(guī)則體。脈長50-300m ,個別 500-600m ,脈寬為 1-3m 至 4-5m ,傾向北東,傾角 30-40o ,與圍巖接觸界線明顯。根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點,可將偉晶巖脈分為兩類:1)帶狀構(gòu)
49、造不發(fā)育的偉晶巖脈此種偉晶巖脈體窄長,礦物成分和結(jié)構(gòu)簡單,一般邊部細(xì)粒結(jié)構(gòu),中部為粗粒結(jié)構(gòu)(個別具巨晶結(jié)構(gòu)),但界線不清,變化無規(guī)律;含少量磁鐵礦、磷灰石、黑電氣石等,白云母極少。此類偉晶巖脈分異不明顯,交代微弱,雖然占絕大多數(shù),但一般無工業(yè)價值。2)帶狀構(gòu)造發(fā)育的偉晶巖脈此種偉晶巖脈由幾種結(jié)構(gòu)帶組成,各結(jié)構(gòu)帶雖不甚連續(xù),但總體呈現(xiàn)帶狀構(gòu)造,并具交代蝕變,有工業(yè)意義的白云母即產(chǎn)于其中。如天皮山 1 、 2 號脈即屬此類,其數(shù)量遠(yuǎn)少于前一類型。礦床地質(zhì)以帶狀構(gòu)造明顯,具白云母工業(yè)礦化的、號脈為例,將本礦床地質(zhì)情況簡介于后:(1)脈體特征:這種脈體中部膨脹,兩端收縮呈似板狀;長 100-400m:
50、寬2-5m; 一般 與圍巖界線清楚。( 2 )帶狀構(gòu)造:自邊部至中心,水平方向可見以下六個帶;細(xì)晶帶:多出現(xiàn)于脈體中段,兩端不存在,寬度??;細(xì)粒帶:多見于脈體兩端或細(xì)晶帶內(nèi)側(cè),寬 10-20cm;文象帶:斷續(xù)存在于細(xì)粒帶內(nèi)側(cè),有時可見鈉長石化,但無白云母礦化,厚20-30cm:似文象帶:較發(fā)育,厚 30-100cm;巨晶帶:位于脈體中心或其上部,較發(fā)育,沿走向斷續(xù)出現(xiàn),但沿傾向穩(wěn)定,由巨 大的長石,石英塊體組成,小者20-30cm,大者長1m,并產(chǎn)大片自云母,具重要工業(yè)意義。石英一白云母交代帶:位于巨晶帶或巨昌帶與似文象帶接觸部位,由石英、白云母交代塊狀長石而成。產(chǎn)有部分工業(yè)白云母,但片度小,
51、較次要。(3)白云母產(chǎn)出特征:白云母多產(chǎn)于體晶巖巨晶帶與交代帶內(nèi),其中號脈者聚集于頂盤,構(gòu)成穩(wěn)定巨晶自云母帶;帶寬0.3-0.5m ,沿走向、傾向均延伸百米以上;富礦地段白云母含量可達(dá)400kg/m3。白云母具密集連晶結(jié)構(gòu),板狀晶體片度100-200cm2,最大可達(dá)1m2。號脈內(nèi)白云母具聚集于中部,較均勻地分布于石英塊體兩側(cè),厚0.5-2m,白云母含量50kg/m 3 。產(chǎn)于巨晶帶者片度大,質(zhì)量好,而產(chǎn)于交代帶中者,片度僅數(shù)平方厘米,部分具工業(yè)價值。此外,還有一種沿裂隙發(fā)育的白云母礦化,多產(chǎn)于巨晶帶兩側(cè),一般有石英共生,并具鈉長石化,云母片度較小,透明度較差,但儲量多,有開采價值。礦床成因本礦
52、床為殘余巖漿貫入片麻巖裂隙中通過結(jié)晶分異和交代作用形成。由于殘余巖漿富含揮發(fā)分,在體積較大、封閉性較好、構(gòu)造環(huán)境較穩(wěn)定等條件下,分異充分,結(jié)晶緩慢而形成了粗大完好的原生結(jié)構(gòu)帶。偉晶巖體基本形成后,深部上升富含揮發(fā)分的氣液,沿裂隙交代長石塊體產(chǎn)生鈉長石化和石英一白云母化,再次形成白云母工業(yè)富集。(二) 新疆可可托海稀有金屬礦床新疆阿爾泰偉晶巖帶是世界上最大的偉晶巖帶之一,在長約 500km ,寬約 40-80km 范田內(nèi)出露偉晶巖脈近十萬條。其中可可托海礦床又以形態(tài)奇特,帶狀構(gòu)造發(fā)育,產(chǎn)有豐富的稀有金屬礦產(chǎn)而馳名中外。1.區(qū)域地質(zhì)礦區(qū)位于額爾齊斯復(fù)背斜中,核部為片麻狀黑云母花崗巖,兩翼為奧陶系片
53、巖,片麻巖,混合巖、千枚巖和變質(zhì)砂巖。在復(fù)背斜軸部及兩側(cè)斷裂帶附近,有海西期花崗巖,印支-燕山期二云母花崗巖等小巖體分布。偉晶巖脈發(fā)育于片巖和片麻巖中,少數(shù)產(chǎn)于角閃輝長巖中,密度達(dá)16-25條每平方km(最多可達(dá)45-100條),脈長50-100m,寬2-10m。形態(tài)多為規(guī)則脈 狀,也有透鏡狀、巖鐘狀等。具有明顯分帶而有工業(yè)價值者僅少數(shù)。福圖31阿爾泰地區(qū)板塊構(gòu)造和區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)盧煥章等,1996)前蘇聯(lián)G0 口.前寒武基底;2.前寒武構(gòu)造單元;3.早古生代構(gòu)造單元;4.中古生代構(gòu)造單元;5.晚古生代構(gòu)造單元;6.加 里東期侵入體;7.海西期侵入體;8.鎂鐵質(zhì)及超鎂鐵質(zhì)侵入體;9.俯沖帶;10
54、.斷層;11.俯沖雜巖體。I -西伯利亞板塊;口 -哈薩克斯坦板塊。.礦床地質(zhì)以三號脈為代表介紹如下(圖3-2)。該偉晶巖脈產(chǎn)于角閃輝長巖中, 受兩組裂隙控制,脈體上部呈巖鐘狀,長250m,寬150m, 走向北北西,傾角近于 90。;下部呈北西-南東向緩傾斜板狀,長 200-300m ,厚4-5m :總體形 態(tài)像一頂實心草帽,脈內(nèi)白云母同位素年齡值為220Ma,屬海西期產(chǎn)物。圖3 - 2可可托海三號花崗偉晶巖礦脈地質(zhì)圖1.文象、變文象帶2.糖晶狀鈉長石帶 3.塊狀微斜長石帶 4.白云母石英帶 5.葉鈉長石-鋰輝石帶6.石英-鋰輝 石帶;7.白云母-鈉長石帶8.鈉長石-鋰云母帶9.石英鈉榴石帶1
55、0.核部塊體石英長石帶 11.蝕變輝長石12.花崗巖脈13.輝長巖在脈體原生結(jié)構(gòu)帶形成后期,內(nèi)部發(fā)育強(qiáng)素交代蝕變,如鈉長石化,鋰輝石-鋰云母。礦物成分主要為各結(jié)構(gòu)帶中礦物,其中又以石英(占31.7%)、微斜長石(占33.6%,鈉長石(占22.4%)為主;次為白云母(6.5%)、鋰輝石(4.15%)、綠柱石(0.49%),石榴石(0.18%)等;鋰云 母、電氣石、葩榴石等僅少量 (0.1%)出現(xiàn)。巖體分異良好,交代作用強(qiáng)烈,礦物成分復(fù)雜,具明顯的環(huán)帶狀構(gòu)造,由邊部至核心可 以為十個結(jié)構(gòu)帶,他們分別是:(1)文象及似文象結(jié)構(gòu)帶;本帶包括邊緣部位的細(xì)晶巖帶,由石英、微斜長石、奧長石 組成,其中分布有
56、糖粒狀鈉長石、細(xì)粒白云母集石英的集合體組成的巢狀體。(2)糖粒狀或細(xì)粒狀鈉長石帶;背景是微斜長石和條紋長石,其中散布著大量細(xì)粒鈉長 石,可見綠色白云母、石榴石、磷灰石、電氣石、綠柱石、鋁鐵礦等與鈉長石共生。(3)塊狀微斜長石帶;由塊狀微斜長石和條紋長石組成。(4)石英-白云母帶;本帶以石英及白云母為主,此外尚有鈉長石、石榴石、磷灰石、 電氣石、綠柱石、鋁鐵礦等。本帶是交代微斜長石的產(chǎn)物。(5)葉鈉長石-鋰輝石帶;(6)石英-鋰輝石帶;其中(5)、(6)兩帶呈漸變過渡關(guān)系,主要礦物有石英、葉鈉長 石和鋰輝石。其它少量礦物有磷灰石、電氣石、微斜長石、白云母、石榴石、綠柱石、鋸鋰鐵礦等。( 7) 薄
57、板狀鈉長石帶; 主要由片狀的鈉長石組成, 其它礦物有鋰輝石、 石英、 微斜長石、 磷灰石、綠色電氣石、綠柱石、綠簾石、石榴石及結(jié)晶較大的銫榴石等。( 8) 鋰云母帶; 本帶石交代作用的產(chǎn)物, 呈透鏡狀, 四周大部分被薄板狀鈉長石帶環(huán)繞,僅一小部分與核心的塊狀石英帶比鄰。所含礦物除鋰云母外,尚有石英、鈉長石、微鉀長石、紅綠柱石、紅電氣石及鉭鐵礦等。( 9)塊狀石英核心帶;主要由塊狀石英組成,厚約40m 。( 10 )核部塊狀微斜長石帶。位于礦脈核心部位的下部,為塊狀石英帶完全包圍。稀有金屬礦化表現(xiàn)出一定分帶性,礦化分帶與脈體分帶的特點及聯(lián)系為:鈹?shù)V化主要發(fā)育于( l ) 、 ( 2 ) 、 (
58、4 )帶,占全總量75 ,從早期到晚期形成淡綠色綠柱石-白色鈉綠柱石-粉紅色鋰銫綠柱石;鋰礦化主要在( 5) 、 ( 6)帶中,占全脈總量的 70.8 ;鈮礦化發(fā)育于( 1)(4)帶 (占 60),次為( 5)、 (6)帶 ( 占 33.8);鉭礦化主要發(fā)育于(5) 、 ( 6) 、 ( 7)帶( 占 62.3 ) ,次為( 1)(4)帶;上述各帶中, ( 1) 、 ( 3) 、 ( 10 )帶為原生結(jié)構(gòu)帶,其余為交代帶,礦化主要發(fā)育于交代帶內(nèi)??偟牡V化規(guī)律是:自邊部至中心,鋰、銫、銣、鉿礦化增強(qiáng),鈹?shù)V化減弱;鈮礦化以邊部為主,鉭礦化相反。呈獨立礦物存在者有鈹、鋰、鈮、鉭,銣全部分散在白云母。
59、鋰云母、鉀長石中,形成越晚者含量越高;銫大部分分散于綠柱石、白云母、鋰云母、鉀長石內(nèi),只少量呈銫榴石存在,鉿主要含于鋯石中。3.礦床成因區(qū)內(nèi)偉晶巖體明顯受圍巖巖性及構(gòu)造雙生控制,一般分布于片巖及片麻巖內(nèi),并以角閃輝長巖中者為佳。在構(gòu)造上則多產(chǎn)于兩組裂隙交切處,如三號脈即屬此類型。稀有金屬礦化主要在交代階段產(chǎn)生,由于以鉀微斜長石為主的偉晶巖有利交代,礦化較發(fā)育,尤以鈉長石化強(qiáng)烈,分帶性好者含礦較富。區(qū)內(nèi)尚未找到含偉晶巖的花崗巖母巖體,故在成因上除認(rèn)為含礦偉晶巖是海西期花崗巖派生產(chǎn)物外,還有人認(rèn)為與花崗巖化、混合巖化有關(guān),即認(rèn)為由超變質(zhì)作用產(chǎn)生的再生花崗巖漿的偉晶巖溶融體所形成。三、實習(xí)指導(dǎo)及實習(xí)
60、要點(一)實習(xí)指導(dǎo). 課前復(fù)習(xí)偉晶巖礦床的特點及偉晶巖礦床的形成過程和成礦作用;復(fù)習(xí)以下礦物的鑒定特征和化學(xué)成分:微斜長石、鈉長石、白云母、鋰云母、銫鎦石、鋰輝石、綠柱石、電氣石、黃玉、褐簾石等。.偉晶巖的礦物組合和結(jié)構(gòu)以及偉晶巖體的構(gòu)造,反映了一定的物理化學(xué)條件和地質(zhì)條件。所以研究偉晶巖礦床的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,對了解其成礦過程、礦化強(qiáng)度等的規(guī)律性很重要。在觀察偉晶巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造時,要把文字描述、標(biāo)本和偉晶巖脈剖面圖一起對照來看。(一)實習(xí)要點.注意實驗礦床的母巖和圍巖、產(chǎn)狀和形狀;礦石組合和結(jié)構(gòu)特征。.觀察、分析偉晶礦床的帶狀構(gòu)造特點。.運(yùn)用礦物學(xué)方法確定礦物種類,結(jié)合有關(guān)圖件注意其賦存部位四、實
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