1、礦床學(xué)基礎(chǔ)基本概念一、礦床的組成1、概念(復(fù)習(xí)礦床)礦床(mineral deposit)是指在地殼中通過地質(zhì)作用形成的，其有用組分的質(zhì)和量達到工業(yè)要求，在現(xiàn)有 經(jīng)濟技術(shù)條件下能被開采利用的地質(zhì)體。礦床的組成：礦體與圍巖是礦床的基本組成單位。而且關(guān)系非常密切，根據(jù)其二者的形成先后關(guān)系礦床可分為三大 類：同生礦床：指礦體與圍巖是在同一地質(zhì)作用下，同時或近于同時形成的礦床。如巖漿分結(jié)作用形成的 礦床、沉積作用形成的礦床。后生礦床：礦體形成明顯晚于圍巖，二者是在不同的地質(zhì)作用下形成的。如熱液作用形成的脈狀礦床。疊生礦床：指有用組分由同生期富集和后期有用組分的疊加再富集而形成的礦床。因此，此類礦床既

2、具有同生礦床特點又具有后生礦床特點，屬復(fù)成因的礦床，如層控礦床。二、礦體與圍巖1、礦體：指由礦石和脈石組成的獨立地質(zhì)體，是礦床的主要組成部分，是開采和利用的主要對象。礦體 具有一定的形狀（form / morphology）、大小和產(chǎn)狀（mode of occurrence），并占有一定的空間位置，被 圍巖所包圍。（礦體=礦石+脈石）2、圍巖：泛指礦體周圍的巖石，其界線有的很清楚（如脈狀礦體），有的呈漸變過渡（如由細脈浸染狀 礦石組成的礦體）。3、母巖：指礦床形成過程中，提供成礦物質(zhì)來源的巖石。與礦床在空間上和成因上具有密切聯(lián)系。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，富鎂質(zhì)

3、超基性巖即是鉻鐵礦礦床的母巖。 圍巖和母巖是兩個完全不同的概念。對某些礦床而言礦體的圍巖就是母巖，如多數(shù)巖漿礦床；在另一些礦床中礦體的圍巖與母巖無關(guān)，如多數(shù)熱液形成的脈狀礦床。4、礦體形態(tài)：根據(jù)礦體在三度空間延伸情況，形狀可分為三種最基本的類型：等軸狀礦體、板狀礦體、柱狀礦體（通常稱礦體形態(tài)為層狀、似層狀、脈狀、囊狀、不規(guī)則狀等） 等軸狀礦體：礦體的三軸在三度空間呈大致均衡延伸。根據(jù)體積大小和形態(tài)分為礦瘤、礦巢、礦袋。 板狀礦體：礦體在長寬二相延伸較大，而厚度相對較小的礦體。根據(jù)礦體與圍巖形成的先后：礦層：與圍巖產(chǎn)狀一致的板狀礦體。通常是沉積形成的同生礦床，即礦體與圍巖是在同一地質(zhì)作用形成的。

4、礦層的特點是厚度較穩(wěn)定，延伸穩(wěn)定，規(guī)模大，其走向 延長可達幾公里至幾十公里以上，沿傾向延伸也可達數(shù)十公里。反映了沉積的 特征。礦脈：產(chǎn)在圍巖裂隙的板狀礦體，通常稱為礦脈。屬于典型的后生礦床。圍巖中的裂隙先形成，礦脈后形成。裂隙通常有兩種情況，一種為順層裂隙，另一種 為截層裂隙。反映了熱液成礦作用的特點。柱狀礦體：指在一個方向延伸很大（大多是垂向），而另外兩個方向延伸較小的礦體。這種礦體常稱 為柱狀、筒狀或管狀礦體。一般金屬礦床的柱狀礦體直徑以幾米到幾十米最為普遍。5、礦體產(chǎn)狀：礦體的產(chǎn)狀通常指礦體產(chǎn)出的空間位置和地質(zhì)環(huán)境。常包括下面幾個內(nèi)容A、礦體的空間位置：一般由礦體的走向、傾向和傾角來確定

5、的。但是對于某一方向延伸較大的礦體 （礦體的延伸方向與傾向不一致），比如透鏡狀、脈狀、柱狀等形態(tài)的礦體，還須確定其傾伏角 和側(cè)伏角，才能準(zhǔn)確地控制它們的空間位置。一一狹義的產(chǎn)狀傾伏角：礦體的最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角。側(cè)伏角：礦體最大延伸方向與走向線之間的夾角。B、礦體埋藏深度：礦體為出露于地表，還是隱伏于地下。C、礦體與巖漿巖的空間關(guān)系：礦體系產(chǎn)于侵入體內(nèi)，或位于接觸帶，或位于圍巖中。D、礦體與地質(zhì)構(gòu)造空間關(guān)系：指礦體產(chǎn)出在構(gòu)造中的部位，與褶皺、斷層的空間關(guān)系。E、礦體與沉積巖關(guān)系：與層理、片理呈整合關(guān)系或穿切關(guān)系。正確地認識礦體的產(chǎn)狀，對找礦、勘探和開采工作，均有重要的指導(dǎo)意義。

6、三、礦石與脈石1、礦石（ore）：是指從礦體中開采出來的，可從中提取有用組份且在目前的經(jīng)濟技術(shù)條件下具經(jīng)濟價值的 礦物集合體。礦石一般由礦石礦物和脈石礦物組成。因此，礦石是礦石礦物的集合體。礦石礦物（ore mineral）:礦石礦物是指礦石中有用的礦物脈石礦物（gangue mineral, vein mineral）:脈石礦物是指礦石中無用的礦物巖石與礦石的區(qū)別：根據(jù)有用組分的含量高低，巖石與礦石的界限是變化的，巖石在目前的經(jīng)濟技術(shù) 條件不具經(jīng)濟價值。A、有用組分:指礦石中主要可提取利用的成分。有用組分有如下類型或表示形式：B、伴生有益組分:指可綜合利用的組分和能改善產(chǎn)品性能的組分。前者如

7、銅礦石中的Au、鉛礦石中 的Ag等元素?？杀痪C合利用；后者如鐵礦中的Mn、V等元素，它們的存在可改善鋼鐵的性能；C、無用組分:指礦石中不能提取利用的成分；D、有害組分:指對選礦和冶煉或?qū)ζ洚a(chǎn)品有不良影響的組分。例如金礦中的As不利于金的氰化選礦;鐵礦中的S、P會降低鋼鐵的韌性和強度。2、礦石品位：礦石品位：礦石中有用組份的含量，一般用百分比來表示。如元素（Cu、Pb、Zn）、氧化物（Fe、W、Ti）采用重量百分含量（）表示；貴金屬用g/t來表示； 金剛石用mg/t表示；砂礦用g/m3或kg/ m3來表示。工業(yè)品位：能被開采和利用礦體的最低平均品位。只有當(dāng)?shù)V體的平均品位達到工業(yè)品位時才能計算 工

8、業(yè)儲量。邊界品位：用來確定礦石或巖石、礦體和圍巖界線的品位。礦床的工業(yè)品位決定因素：礦床規(guī)模大，礦石儲量大，其工業(yè)品位則確定得低，反之則高。礦石綜合利用性：斑巖銅礦中含Mo,可綜合利用，Cu的工業(yè)品位相應(yīng)降低。礦石的工藝技術(shù)條件：不易冶煉的鈦鐵礦礦石TiO2 8-10%，易冶煉的金紅石礦石TiO2 : 2-4%。開采方式：露天開采3、礦石品級：工業(yè)生產(chǎn)上用一種礦石中有益組分和有害組分的含量來確定的礦石等級。指礦石的質(zhì)量分級。一般礦石品級的劃分依據(jù)如下：A、礦石的品位B、伴生組分。、工藝性能一般高品級礦石多是高品位、低有害伴生組分的礦石。4、礦石組構(gòu)：A、礦石構(gòu)造：指礦石中礦物集合體的形狀、大小

9、和空間上的結(jié)合分布特征。即指礦物集合體的形態(tài)特征而言。B、礦石結(jié)構(gòu)：指礦石中礦物晶粒的形狀、大小和空間上的結(jié)合分布特征。即指單種或多種礦物晶粒間或單個晶粒與礦物集合體之間的形態(tài)特征而言。5、脈石A、脈石：指礦體中無用的圍巖碎塊及夾石，與礦石伴生在一起的無用固體物質(zhì)，包括脈石礦物、夾石、圍巖碎塊。它們通常在礦石處理過程中被廢棄。B、夾石：指礦體內(nèi)部不符合工業(yè)要求的巖石，其厚度超過了允許的范圍。采礦時必須將其剔除。四、礦床類型1、成因類型：指按礦床的形成作用和成因劃分的礦床類型。如內(nèi)生成礦作用形成的礦床屬內(nèi)生礦床，巖漿作用形成的礦床屬巖漿礦床，巖漿熔離作用形成的礦床屬巖漿熔離礦床，沉積作用形成的礦

10、床屬 沉積礦床對礦床進行成因類型的劃分，主要是為了便于研究。2、工業(yè)類型：指在礦床成因分類基礎(chǔ)上，據(jù)在工業(yè)上的使用價值和現(xiàn)實意義，尤其是在采礦、選礦和冶 金等加工工藝方面特征來劃分的礦床類型，如按金屬礦產(chǎn)主要來源的礦床屬金屬礦床，黑色金屬礦產(chǎn) 主要來源的礦床屬黑色金屬礦床，鐵礦產(chǎn)主要來源的礦床屬鐵礦床。一般將作為某種礦產(chǎn)的主要來源， 在工業(yè)上起重要作用的礦床類型，稱之為礦床工業(yè)類型。元素地球化學(xué)一、元素地球化學(xué)分類（A.H .查瓦里茨基分類）1、氫族：H，影響成礦介質(zhì)的酸堿度和成礦的物理化學(xué)條件，可與氧結(jié)合成水，為搬運介質(zhì)。2、惰性氣體族：He-Rn，一般不參與成礦，很穩(wěn)定。3、造巖元素族：L

11、i-Cs、Be-Ba、Al、Si，形成造巖礦物脈石礦物。4、巖漿射氣元素族：B、C、N、O、F、P、S、Cl，可與金屬元素形成絡(luò)陰離子。5、鐵族元素：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni；賦存狀態(tài)：氧化物、類質(zhì)同相進入硅酸鹽礦物晶格、 硫化物來自于下地殼及地幔。組成巖漿礦床的主要成礦元素。6、稀有元素族：Sc、Y、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W、Re、TR （稀土元素）獨立礦物，類質(zhì)同象。7、放射性元素族：Fc、RA、Ac、Th、Ta、U，以U和Th為主。8、親硫元素族：Cu-Au、Zn-Hg、Ga-Tl、Ge-Pb，與硫有很強的親和性，是硫化物的主要元素，形成礦石 礦物，類質(zhì)同象。9、鉑

12、族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt，含在基性、超基性巖中；自然元素，硫化物，砷化物。10、半金屬和金屬礦化劑族：As、Sb、Bi、Se、Te、Po，在成礦作用中常形成絡(luò)陰離子。11、重鹵素族：Br、I、At。二、元素在地殼及上地幔中的分布規(guī)律1、概念A(yù)、元素的豐度：是指某元素在某地質(zhì)體中的平均含量。B、克拉克值：是指某元素在地殼中的豐度值。即某元素在地殼中的平均含量。C、濃度克拉克值：元素在某地區(qū)（或某一地質(zhì)體）的平均含量與該元素的克拉克值的比值。元素的豐度/克拉克值其值1，表示富集，其值W1，表示分散。有的稱為富集系數(shù)D、濃度系數(shù)：是指某元素的工業(yè)品位與該元素克拉克值的比值。濃度系數(shù)

13、=工業(yè)品位/克拉克值2、元素在地殼和上地幔中的分布規(guī)律A、各元素在地殼和上地幔中的分布量極為懸殊a、分布量最多的是氧；46% （地殼）,43% （上地幔）b、分布量最少的是氫：1.6%X10-9 （地殼），0.19%X 10-9 （上地幔）B、地殼和上地幔中分布量最多的是7種元素，即O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg，其總量占地殼總成 分的99.4%，占上地幔總成分的99.11%。由于這些元素是地殼中各類巖石的基本成分，故統(tǒng)稱其 為造巖亓素。造巖元素族在地殼及上地幔中的分布占主要地位。3、成礦元素在地殼和上地幔中的分布特點A、地殼中主要集中稀有元素（包括稀土元素族）、放射性元素族和巖漿射氣

14、元素族；B、上地幔中主要是鐵族元素、鉑族元素和巖漿射氣元素族。成礦作用：使分散在地殼中的元素發(fā)生富集而形成礦床的地質(zhì)作用，稱為成礦作用。按其性 質(zhì)和能量作用的來源分為三大類。一、內(nèi)生成礦作用1、概念：內(nèi)生成礦作用：主要是由地球內(nèi)部熱能的影響導(dǎo)形成礦床的各種地質(zhì)作用。能量來源于地球內(nèi)部（如放射性元素的蛻變能、地幔及巖漿的熱能等），與巖漿活動有關(guān)的一系列成礦作用巖漿活動。2、分類：內(nèi)生成礦作用按其形成過程可分為正巖漿階段、殘余巖漿階段和氣水熱液階段。按其物理化學(xué)條件不同可分為：A、巖漿成礦作用B、偉晶成礦作用C、接觸交代成礦作用D、熱液成礦作用、火山成礦作用二、外生成礦作用1、概念：外生成礦作用：

15、主要指在太陽能的影響下，在巖石圈、水圈、氣圈和生物圈的相互作用過程中，導(dǎo)致 在地殼表層形成礦床的各種地質(zhì)作用。其能量來自于地球以外（主要是太陽的輻射能、部分生物能和 化學(xué)能），通常是在溫度、壓力較低（常溫、常壓）的條件下進行的。外生成礦作用可分為兩大類。2、分類：廠 風(fēng)化成礦作用廠 機械沉積成礦作用 外生成礦作用$膠體化學(xué)沉積成礦作用沉積成礦作用1生物化學(xué)沉積成礦作用生物有機成礦作用三、疊生成礦作用：1、概念：疊生成礦作用：很多礦床的形成不是由某一種成礦作用形成，往往經(jīng)過多種成礦作用。即是一種復(fù)合 成礦作用。可以使先形成的礦床或含礦建誥經(jīng)后期成礦作用的改誥富集，也可通過后期成礦作用外來 物質(zhì)的疊加而形成礦床。礦床類型礦床分類是研究礦床