吉林大學(xué)2019-2020學(xué)年第一學(xué)期礦床學(xué)試卷(B卷)_第1頁
吉林大學(xué)2019-2020學(xué)年第一學(xué)期礦床學(xué)試卷(B卷)_第2頁
吉林大學(xué)2019-2020學(xué)年第一學(xué)期礦床學(xué)試卷(B卷)_第3頁
吉林大學(xué)2019-2020學(xué)年第一學(xué)期礦床學(xué)試卷(B卷)_第4頁
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文檔簡介

吉林大學(xué)礦床學(xué)試卷2019-2020學(xué)年第二學(xué)期試卷(B卷)一、回答下列概念(從下列7題中選擇6題回答,每小題5分,共30分)1.噴流沉積礦床,并舉例答:熱水噴流沉積成礦作用泛指不同成因的(含礦)熱水在噴溢出海底的過程中,在噴流口以下的熱液通道中通過充填、交代作用,在噴流口以上的海底則通過與冷海水之間的相互作用,使熱水中所攜帶的物質(zhì)組份分別在熱液通道和海底沉淀下來而富集成礦的過程。這種作用使熱水中的礦質(zhì)富集并形成的礦床,稱之為熱水噴流沉積礦床(4分)。如火山巖中得塊狀硫化物礦床(1分)。2.變成礦床與受變質(zhì)礦床,并舉例答:若原來已經(jīng)是礦床,受到變質(zhì)作用后,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,但工業(yè)用途并未改變的礦床稱為受變質(zhì)礦床(2分)。如沉積變質(zhì)型鐵礦床(0.5分)若巖石中的某些組分,經(jīng)變質(zhì)作用后成為有工業(yè)價值的礦床,或由于變質(zhì)作用改變了工業(yè)用途的礦床稱為變成礦床(2分)。如煤層經(jīng)變質(zhì)后形成石墨礦床(0.5分)。3.鹽類礦床,并舉例答:蒸發(fā)沉積礦床,是指地面水以真溶液狀態(tài)攜帶某些溶解度較大的無機鹽類,在比較靜止的水盆地中,通過蒸發(fā)作用發(fā)生各種有用鹽類礦物沉淀而形成的礦床。由于礦床中的有用組份是各種鹽類,因而也稱為鹽類礦床(4分)。如湖北應(yīng)城膏鹽礦床(1分)。4.成礦系列與成礦系統(tǒng)答:礦床成礦系列是在一定地質(zhì)時期和一定地質(zhì)環(huán)境中,在一定的主導(dǎo)地質(zhì)成礦作用下形成的,時間、空間和成因上都有密切聯(lián)系,但具體生成條件是有差別的1組(2個以上)礦床類型的組合。(2分)成礦系統(tǒng)是指在一定的時-空域中,控制礦床形成和保存的全部地質(zhì)要素和成礦作用動力過程,以及所形成的礦床系列、異常系列構(gòu)成的整體,是具有成礦功能的一個自然系統(tǒng)。(3分)5.殘余礦床與淋積礦床,并舉例答:原生礦床或巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用后,形成的一些難溶的表生礦物,殘留在原地表部,其中有用組分達到工業(yè)要求時形成的礦床稱為殘余礦床(2分)。如殘余粘土礦床。(0.5分)當?shù)乇韼r石或礦床受化學(xué)風(fēng)化作用分解時,那些易溶于水的組分中,有一部分被帶入潛水活動區(qū),成為稀薄的含礦溶液,由于介質(zhì)性質(zhì)的改變,或與周圍的巖石發(fā)生交代作用,便可使有用物質(zhì)發(fā)生沉淀而形成為礦床。由這種方式形成的礦床,稱為淋積礦床(2分)。如淋積型硅酸鎳礦床。(0.5分)6.巖漿分結(jié)礦床與巖漿熔離礦床,并舉例答:巖漿冷凝時,隨著溫度的逐漸下降,各種礦物依次從中晶出,導(dǎo)致巖漿成分不斷改變,巖漿成分的改變又促使某些組分的結(jié)晶,這種隨結(jié)晶作用巖漿成分發(fā)生改變的過程稱之為結(jié)晶分異作用。由巖漿結(jié)晶分異作用形成的礦床稱為巖漿分結(jié)礦床(2分)。如層狀鉻鐵礦礦床。(0.5分)巖漿熔離作用亦稱液態(tài)分離作用或不混溶作用,是指成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力的降低,分離成兩種成分不同的熔融體的作用。在巖漿熔離過程中引起有用組分富集二形成的礦床,稱為巖漿熔離礦床(2分)。如銅鎳硫化物礦床。(0.5分)7.偉晶巖的水平分帶答:發(fā)育完好的帶狀構(gòu)造,從偉晶巖的邊緣到中心,一般可分為如下四個帶:邊緣帶:偉晶巖邊部與圍巖接觸帶,由細粒結(jié)構(gòu)的石英和長石組成;(1分)外側(cè)帶:由文象結(jié)構(gòu)及粗粒結(jié)構(gòu)的長石、石英和云母組成,有時可出現(xiàn)綠柱石;(1分)中間帶:呈粗粒結(jié)構(gòu)和偉晶結(jié)構(gòu),除長石、石英、云母外,出現(xiàn)大量的稀有、放射性、稀土元素礦物,且交代作用發(fā)育,是偉晶巖礦床產(chǎn)出的主要部位;(1分)內(nèi)核:由石英塊體或石英和鋰輝石塊體組成;(1分)上述帶狀構(gòu)造系偉晶巖漿結(jié)晶作用的產(chǎn)物,屬于原生帶狀構(gòu)造。一般情況下,從邊緣帶到內(nèi)核帶其形成順序由早到晚。(1分)二、簡答題(1、2、3題為必答題;從4、5題中任選一題回答。每小題10分,共40分)1.簡要論述巖漿礦床的形成條件答:(1)巖漿礦床成礦元素的地球化學(xué)性狀與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿活動有關(guān)的成礦元素位于元素周期表的中部,介于親氧元素和親硫元素之間。其中Cu、Ni易形成硫化物,而Cr、V、Ti、Fe主要為氧化物,并且有較強的形成金屬鍵的能力,可以形成多種自然金屬和金屬互化物。(2分)(2)控制巖漿礦床形成的巖漿巖條件1)巖漿巖成礦專屬性:與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)侵入巖有關(guān)的礦床有銅-鎳硫化物礦床和釩鈦磁鐵礦礦床,與正長巖、霞石正長巖和碳酸巖雜巖體有關(guān)的礦床有霞石-燒綠石-稀土元素礦床。(2分)2)巖漿中揮發(fā)性組分的作用巖漿中揮發(fā)性組分的種類和數(shù)量對巖漿的結(jié)晶分異及成礦組分的運移、富集也有一定影響,因而也稱為礦化劑。(1分)3)巖漿同化作用對巖漿礦床成礦的影響巖漿在其形成和向上運移過程中,往往會熔化或溶解一些外來物質(zhì)(如圍巖碎塊),從而使巖漿成分發(fā)生改變的作用,即同化作用。在巖漿侵位過程中,對圍巖的同化作用在一定程度上影響巖漿的成分,也影響著其中的成礦組分的分異和聚集能力。(1分)4)巖漿的多期次侵入作用對成礦的控制大量的資料表明,含礦巖體往往具有如下特征:①從區(qū)域上看,它們常常是同一構(gòu)造運動形成的巖漿巖帶中的較晚期產(chǎn)物;②從一個礦區(qū)看,礦化主要與復(fù)式巖體的晚期巖相關(guān)系密切。(1分)(3)控制巖漿礦床形成的大地構(gòu)造條件大地構(gòu)造對巖漿礦床的類型、分布等有重要影響。地殼中不同構(gòu)造單元的結(jié)合帶以及同一構(gòu)造單元中次級構(gòu)造單元的交接處,常常是深大斷裂的所在部位,它們??刂浦V鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿巖及其中的巖漿礦床的空間分布。按板塊構(gòu)造學(xué)說,兩個板塊的交接帶,是地殼的強烈活動部分,它提供了地幔物質(zhì)熔化、分異所需的物理化學(xué)條件和上升通道,因此它是鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖的侵入地帶。(3分)2.簡述熱液礦床成礦介質(zhì)和成礦物質(zhì)的來源答:成礦介質(zhì)來源包括:(1).巖漿成因熱液:在巖漿結(jié)晶過程中從巖漿中釋放出來的熱水溶液。(1分)(2)變質(zhì)成因熱液:指巖石在進化變質(zhì)作用過程中所釋放出來的熱水溶液。(1分)(3)建造水:指沉積物沉積時含在沉積物中的水,因此又稱封存水。(1分)(4)大氣水熱液:包括雨水、湖水、海水、河水、冰川水和淺部地下水。(1分)(5)幔源初生水熱液:指幔源揮發(fā)分流體,其最初來源可以是核幔脫氣,也可以是大洋巖石圈俯沖到上地幔中脫氣,是在地幔中形成的一種高密度的超臨界流體。(1分)成礦物質(zhì)來源包括:(1)巖漿熔體:在巖漿結(jié)晶過程中,巖漿中的成礦物質(zhì)隨著巖漿熱液的析出,多以絡(luò)合物的形式進入熱液,形成含礦熱液。(2分)(2)地殼巖石:不同來源的熱液,在其源區(qū)或其運移過程中與不同類型的地殼巖石發(fā)生反應(yīng),從而捕獲其中的成礦物質(zhì),形成含礦熱液,進而成礦。(2分)(3)上地幔:地幔流體可以把分散在上地幔中的成礦物質(zhì)活化、遷移到地殼中成礦。(1分)3.簡述斑巖型銅礦床的圍巖蝕變特征答:斑巖型銅礦床的圍巖蝕變圍繞侵入體中心呈同心圓狀或橢圓狀產(chǎn)出,直徑可達幾百米至幾公里。各蝕變帶的礦物組合常呈有規(guī)律地分布。斑巖型銅礦床的蝕變帶模式,自巖體中心向外依次出現(xiàn)4個蝕變帶:(2分)蝕變類型鉀化帶似千枚巖化帶泥巖化帶青盤巖化帶邊緣帶主要蝕變礦物黑云母、鉀長石,石英、絹云母石英、絹云母、黃鐵礦高嶺石、綠泥石、石英、絹云母綠泥石、綠簾石、石英、方解石空間位置中心蝕變帶內(nèi)部蝕變帶中間蝕變帶外部蝕變帶礦化類型銅、鉬銅貧銅鉛、鋅、金、銀礦物組合黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦及少量斑銅礦黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦黃鐵礦及少量黃銅礦黃鐵礦方鉛礦、閃鋅礦、自然金、自然銀、黃鐵礦礦石構(gòu)造浸染狀為主+細脈狀細脈狀+浸染狀細脈狀細脈狀、脈狀脈狀(上表中答對每個“蝕變帶”內(nèi)容得2分)4.描述膠體化學(xué)沉積鐵礦與沉積錳礦的礦物相分帶答:膠體化學(xué)沉積鐵礦礦物相(5分)(1)氧化物相:分布于海灣盆地邊緣的淺水富氧地帶。由于Eh值較高(多>0.2),在此地帶形成由高價鐵組成的氧化物和氫氧化物,如褐鐵礦、赤鐵礦等。(2)硅酸鹽相:分布于遠離海岸地帶,海水變深,海水中氧的含量逐漸減少,Eh值較低(多為0.2~0.1),處于氧化還原界面附近的過渡帶,形成鐵的硅酸鹽礦物,如海綠石、鮞綠泥石等礦物。(3)碳酸鹽相:分布于離海岸更遠的部位,處于弱還原帶。在此地帶,由于有機質(zhì)分解產(chǎn)生大量的CO2氣體,使環(huán)境富含HCO3-,鐵則以低價鐵的形式與CO32-(由HCO3-分解)相結(jié)合,形成為低鐵鹽,如菱鐵礦等礦物。(4)硫化物相:位于海灣盆地的更深地帶,海水是停滯的,處于強還原環(huán)境。由于缺氧和細菌分解有機質(zhì)產(chǎn)生大量的H2S等,從而使鐵以硫化鐵形式,如黃鐵礦、白鐵礦等沉淀下來。膠體化學(xué)沉積鐵礦礦物相(5分)(1)軟錳礦-硬錳礦相:由四價錳的化合物,如軟錳礦和硬錳礦組成,分布在Eh值較高的近岸地帶。此礦物相的礦石品位高、質(zhì)優(yōu),含硫、磷雜質(zhì)少。(2)水錳礦相:由二價錳和四價錳的化合物,如水錳礦[MnO2?Mn(OH)2]等組成,常與蛋白石共生,分布在氧化帶之下,離海岸較遠處的海水較深部位。此礦物相的礦石質(zhì)量較軟錳礦-硬錳礦相的礦石差。(3)碳酸錳礦相:由兩價錳的化合物,如菱錳礦、錳方解石等組成。5.簡述磷塊巖礦床的卡查科夫“生物化學(xué)成因說”答:答:該學(xué)說據(jù)海洋學(xué)和水化學(xué)的資料,將海水劃分成四層:(1)第一層,從水面至60m深的上部海水層,是浮游生物的活動地帶,稱為光合作用帶。在大約60m深度的范圍內(nèi)因海水中的磷已被生物大量吸取,幾乎不含磷;(2分)(2)第二層,水深60至300-400m地帶,為死亡生物通過帶,當生物死亡后向海底下沉,也將表層水中磷帶到較深水層,由于有機質(zhì)分解出CO2,因而隨著深度增加,CO2含量不斷增高,分壓力提高了,海水溶解磷的能力增大;(2分)(3)第三層,水深300至1000m,為死亡生物大量分解帶。生物遺體至此處完全分解,使磷大量溶解在海水中。(2分)(4)第四層,水深1000~1500以下的地帶,磷的含量重新降低。(1分)卡查科夫(1937)認為,當上升洋流把富含磷和CO2的深部寒冷海水帶至近岸陸緣地帶時,由于水溫越來越高、深度越來越小,CO2不斷向浮游植物光合作帶擴散,或形成碳酸鈣的沉積。在此情況下,水中CO2分壓力減少,磷酸鹽在水中的溶解度也隨之下降,所以磷酸鈣就以磷灰石的一種變種(氟磷灰石)沉淀下來,在陸緣帶的上部和中部,生成具鮞狀構(gòu)造的層狀磷塊巖。這一假說的核心在于必須有洋流的上升作用。(3分)三、論述題(1題為必答題;從2、3題中任選一題回答。每小題15分,共30分)1.試述淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床的類型及特征答:根據(jù)礦床特征和成礦流體的特點也將淺成低溫?zé)嵋盒偷V床分成2個亞類:一類是高硫化型(簡稱HS),由酸性、氧化的熱流體形成(高硫化作用);另一類為低硫化型(簡稱LS),由近中性、還原的熱流體(低硫化作用)形成。(3分)主要特征低硫化型(LS型)高硫化型(HS型)礦體形態(tài)明顯的脈狀為主(石英脈),有網(wǎng)脈狀不規(guī)則體型(殘余多孔狀硅核)礦石構(gòu)造脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,可見孔洞充填狀(條帶、膠狀、晶簇狀)和角礫狀構(gòu)造浸染狀構(gòu)造為主、可見角礫狀、脈狀構(gòu)造,少見網(wǎng)脈狀礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等黃鐵礦、硫砷銅礦、黃銅礦、砷黝銅礦、銅藍、自然金、碲化物等脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽等石英、明礬石、重晶石、高嶺石、葉蠟石等圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發(fā)育冰長石、硅化(石英和玉髓)和綠泥石化;向外為絹云母化、伊利石化,再向外為泥化蝕變礦物(高嶺石和蒙脫石),最外帶為青磐巖化核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外為高級泥化帶、再向外為泥化帶;最外帶為青磐巖化元素組合以Au、Ag、Zn、Pb為主以Cu、Au、Ag、As為主成礦流體特征成礦流體以大氣降水為主,含有來自巖漿的揮發(fā)分S和C,屬還原、近中性流體,鹽度小于3.5wt%NaCl成礦流體以巖漿水為主,性質(zhì)為氧化、酸性流體,pH值<2,w(NaCl)小于5%(答對每項得1分,滿分15分)2.論述矽卡巖礦床特征及形成條件答:(1)矽卡巖礦床特征:矽卡巖型礦床大多產(chǎn)于中酸性巖漿巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶及其附近。(2分)礦石特征:礦石物質(zhì)成分復(fù)雜,非金屬礦物主要有石榴子石、輝石及其他鈣、鎂,鐵,鋁的硅酸鹽礦物。金屬礦物以氧化物和硫化物為主。(2分)成礦階段:矽卡巖期:早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、氧化物階段。石英-硫化物期:早期硫化物階段、晚期硫化物階段。(2分)矽卡巖型礦床是由熱液交代作用形成的,主要包括滲濾交代作用和擴散交代作用。(1分)(2)矽卡巖型礦床的形成條件物理化學(xué)條件:矽卡巖型礦床的形成溫度范圍由900~200℃左右。形成壓力為3×107~3×108Pa。因此,矽卡巖型礦床可形成于從淺成到中深成的環(huán)境。(2分)巖漿巖條件:巖漿巖的成分、形成深度、形態(tài)、規(guī)模等對矽卡巖型礦床的形成有決定性的影響。侵入巖的類型對矽卡巖型礦床具明顯的成礦專屬性。和矽卡巖型礦床有關(guān)的侵入體大多屬于中深成相到中淺成相。成礦侵入體的規(guī)模以小型為主。(2分)圍巖條件:圍巖對矽卡巖型礦床的形成有重要影響,最有利的圍巖是碳酸鹽類巖石。(2分)構(gòu)造條件:構(gòu)造對矽卡巖型礦床的礦體形態(tài)、分布和規(guī)模有重要影響。主要有下列幾類:接觸帶構(gòu)造、圍巖層理和層間破碎帶、斷裂和裂隙、褶皺構(gòu)造、圍巖捕虜體。(2分)3.試述塊狀硫化物礦床的類型及特征答:塊狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。類型亞類容礦巖石大地構(gòu)造環(huán)境成礦時代(Ga)Hutchison的分類VMS諾蘭達型分異完全的玄武巖到流紋安山巖巖套,火成碎屑巖,雜砂巖消亡板塊邊緣上的俯沖帶太古代(>2.5)早元古代(>1.8)前寒武紀-泥盆紀原始型Zn-Cu(Ag-Au)黑礦型雙峰(?)拉斑玄武巖,鈣堿性熔巖套,火山碎屑巖會聚板塊邊緣的島弧火山帶和弧后盆地早元古代(>1.8)奧陶紀中生代第三紀多金屬型Pb-Zn-Cu(Ag-Au)塞浦路斯型蛇綠巖套,拉斑玄武巖擴張洋中脊,和蛇綠巖套有關(guān)寒武-奧陶紀中生代含銅黃鐵礦型Cu,Au別子型基性巖,拉斑玄武巖(?),雜砂巖,頁巖(?)弧前海溝晚元古代1.2~0.8古生代銅-鋅黃鐵礦型Cu-Zn(Au)SMS沙利文型頁巖(泥巖)、濁積巖大陸裂谷中元古代1.7~1.0寒武紀-泥盆紀以碎屑巖為容礦圍巖的類型Zn-Pb(Ag)銀礦山型灰?guī)r、白云巖為主,砂巖、頁巖陸架,同生斷裂控制的盆地晚元古代~1.0密西西比期以碳酸鹽巖為容礦圍巖的類型Zn-Pb(Ag)(列出類型又回答出特征,每類得2.5分;只列出分類,每類得1分)答案1舉例說明同生礦床和后生礦床的含義同生礦床(syngeneticoredeposits)是指其礦體與圍巖在同一地質(zhì)作用過程中,同時或近于同時形成的礦床。沉積作用形成的沉積礦床以及巖漿結(jié)晶分異作用形成的巖漿礦床等,都屬于同生礦床。后生礦床(epigeneticoredeposits)是指礦體與圍巖分別在不同的地質(zhì)作用過程中形成的,且礦體的形成明顯晚于圍巖的礦床。例如,穿切巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的含黑鎢礦石英脈是這些圍巖形成后,在另一地質(zhì)作用下,含礦熱液沿斷裂、裂隙充填結(jié)晶而成,故屬于后生礦床。2MVT鉛鋅礦床的主要地質(zhì)特征(1)礦床產(chǎn)于地臺邊緣的沉積盆地中,含礦巖系成帶狀沿盆地邊緣分布,一般都含海相蒸發(fā)巖,盆地中央有時產(chǎn)有石油。(2)礦床產(chǎn)于一定層位地層中。就世界范圍而言,含礦層位多,成礦時間長。就一個礦床而言,成礦時間短而集中,礦化限于1~2個層位。容礦巖層以厚層白云巖為主,次為石灰?guī)r,礦體常產(chǎn)于巖層界面附近。礦區(qū)范圍內(nèi)一般不出露火成巖,少數(shù)礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有火成巖和成礦無關(guān)。(3)MVT礦體大多以開放空隙充填方式形成,具后生成礦特征。礦體有似整合和不整合兩類:似整合礦體為層狀、似層狀,與地層產(chǎn)狀一致;不整合礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀,受斷裂和裂隙控制。(4)金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、及少量黃銅礦,礦石礦物多呈浸染狀沿巖層微層理分布。礦石品位低,但儲量大。MVT礦床從富鉛到富鋅皆有,絕大多數(shù)的鋅高于鉛。大部分含銀銀異常。(5)脈石礦物主要有螢石、重晶石、白云石、方解石和石英等。(6)圍巖蝕變以硅化、白云巖化為主。(7)成礦流體源自沉積建造水,成礦過程中演化為含礦熱鹵水,成礦溫度50~150℃(<200℃),成礦溶液鹽度15-20wt%NaCl(高的可達30%),包裹體液相成分以Na+、Ca2+、Cl-為主,有時含石油。(8)礦床的硫主要來源于海相蒸發(fā)巖。硫酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧锏臋C制可能是通過熱化學(xué)還原作用實現(xiàn)的。3斑巖型銅礦的蝕變特征及分帶斑巖型銅礦床圍巖以中心式面型蝕變?yōu)樽畛R姟_@類蝕變圍繞侵入體中心呈同心圓狀或橢圓狀產(chǎn)出,直徑可達幾百米至幾公里。各蝕變帶的礦物組合常呈有規(guī)律地分布。自巖體中心向外依次出現(xiàn)四個蝕變帶: (1)鉀質(zhì)蝕變帶:蝕變礦物主要為黑云母和鉀長石;(2)似千板巖化蝕變帶(石英-絹云母化帶):蝕變礦物主要為石英和絹云母;(3)泥質(zhì)蝕變帶:蝕變礦物主要為高嶺石、蒙脫石、石英;(4)青盤巖化帶:蝕變礦物主要為綠泥石、綠簾石、方解石。4磷礦床形成的生物化學(xué)成因說(1)第一層,從水面至60m深的上部海水層,是浮游生物的活動地帶,稱為光合作用帶。在大約60m深度的范圍內(nèi)幾乎不含磷,因海水中的磷已被生物大量吸取。(2)第二層,水深60至300-400m地帶,為死亡生物通過帶,當生物死亡后向海底下沉,也將表層水中磷帶到較深水層,由于有機質(zhì)分解出CO2,因而隨著深度增加,CO2含量不斷增高,分壓力提高了,海水溶解磷的能力增大。(3)第三層,水深300至1000m,為死亡生物大量分解帶。此層海水CO2的分壓力增加,生物遺體至此處完全分解,使磷大量溶解在海水中。(4)第四層,水深1000~1500以下的地帶,磷的含量重新降低。當上升洋流把富含磷和CO2的深部寒冷海水帶至近岸陸緣地帶時,由于水溫越來越高、深度越來越小,CO2不斷向浮游植物光合作帶擴散,或形成碳酸鈣的沉積。水中CO2分壓力減少,磷酸鹽在水中的溶解度下降,磷酸鈣就沉淀下來,在陸緣帶的上部和中部(海水深50~150m),生成具鮞狀構(gòu)造的層狀磷塊巖。5.熱液礦床的基本特征①成礦物質(zhì)的遷移富集與熱流體的活動密切相關(guān);②成礦方式主要是通過充填或交代作用;③成礦過程中伴有不同類型、不同程度的圍巖蝕變,且常具有分帶性;④構(gòu)造對成礦作用的控制明顯,既是含礦流體運移的通道,也是礦質(zhì)富集沉淀的主要場所;⑤成礦介質(zhì)(熱液)、礦質(zhì)以及熱源直接控制著熱液礦床的形成,三者來源往往復(fù)雜多樣,既可來自同一地質(zhì)體或地質(zhì)作用,也可具有不同的來源;⑥熱液礦化往往呈現(xiàn)不同級別、不同類型的原生分帶(以礦物或元素的變化表現(xiàn)出來);⑦形成的礦床種類多,除鉻、金剛石、少數(shù)鉑族元素礦床外,許多金屬、非金屬礦床的形成與熱液活動有關(guān),熱液礦床具有重要的經(jīng)濟價值。6BIF的一般特征形成于前寒武紀(主要為太古代到早元古代)的沉積變質(zhì)鐵礦,因其礦石主要由硅質(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))-硅(質(zhì))建造、條帶狀鐵建造(bandedironformations,簡稱BIFs)早前寒武紀地槽環(huán)境礦體層狀、似層狀,部分凸鏡狀。延伸幾千公里,厚可達幾百公里。在特定盆地大面積分布,幾百-上千平方公里。世界范圍內(nèi),礦物組成具可比性。礦石條帶狀、條紋狀、層紋狀構(gòu)造。礦床規(guī)模大,幾十-幾百億噸,貧、富礦,我國多貧礦,是最重要的鐵礦類型。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)型和蘇必利爾湖(Superior)型。阿爾戈馬型鐵礦:晚太古代,空間和時間上與優(yōu)地槽海底火山活動密切相關(guān)。蘇必利爾湖型鐵礦:早元古代冒地槽區(qū),主要與海相沉積建造伴生。7論述結(jié)晶分異成礦作用巖漿冷凝時,隨著溫度的逐漸下降,各種礦物依次從中晶出,導(dǎo)致巖漿成分不斷改變,巖漿成分的改變又促使某些組分的結(jié)晶,這種隨結(jié)晶作用巖漿成分發(fā)生改變的過程稱之為結(jié)晶分異作用。1.巖漿結(jié)晶過程中,有用礦物如鉑、鈦鐵礦、鉻鐵礦、金剛石等較早從熔槳中結(jié)晶出來,與其同時或稍晚如橄欖石、輝石、基性斜長石等,在重力及巖漿對流作用下,發(fā)生輕重礦物分離和聚集。主導(dǎo)因素:結(jié)晶順序、濃度、密度和大小。如鉻鐵礦位于橄欖巖之上,輝巖之下。礦石礦物與母巖礦物成分基本一致,漸變過渡,礦石自形-半自形結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu),浸染狀構(gòu)造。礦體凸鏡狀、礦瘤、似層狀。布什維爾德鉻鐵礦、金剛石礦。2.巖漿結(jié)晶過程中,有用礦物如金屬硫化物、金屬氧化物等由于自身結(jié)晶溫度低,而且由于揮發(fā)分含量大,又大大降低其結(jié)晶溫度,有用礦物較晚從巖漿中結(jié)晶出來。金屬礦物充填在硅酸鹽礦物顆粒間或膠結(jié)硅酸鹽礦物形成海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。稠密浸染狀構(gòu)造,礦體條帶狀或似層狀,可形成脈狀、凸鏡狀貫入式礦體,致密塊狀構(gòu)造,一般礦體與圍巖界線明顯。答案1.舉例說明成礦系列的含義“礦床成礦系列是在一定地質(zhì)時期和一定地質(zhì)環(huán)境中,在一定的主導(dǎo)地質(zhì)成礦作用下形成的,在時間、空間和成因上都有密切聯(lián)系,但其具體生成條件是有差別的一組(兩個以上)礦床類型的組合”。例如,在中、新生代島弧或活動大陸邊緣與中性-中酸性潛火山侵入體-火山巖有關(guān)的斑巖型-淺成熱液礦床成礦系列,包括斑巖型銅金(鉬)礦床-淺成低溫高硫化型金銅礦床-淺成低溫低硫化型金銀礦床;在內(nèi)陸盆地環(huán)境形成的石油-天然氣-煤-煤層氣等成礦系列等。2.低硫化型和高硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床的主要特征低硫化型和高硫化型淺成低溫?zé)嵋航鸬V床的主要特征主要特征低硫化型(LS型)高硫化型(HS型)礦體形態(tài)明顯的脈狀為主(石英脈),有網(wǎng)脈狀不規(guī)則體型(殘余多孔狀硅核)礦石構(gòu)造脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,可見孔洞充填狀(條帶、膠狀、晶簇狀)和角礫狀構(gòu)造浸染狀構(gòu)造為主、可見角礫狀、脈狀構(gòu)造,少見網(wǎng)脈狀礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等黃鐵礦、硫砷銅礦、黃銅礦、砷黝銅礦、銅藍、自然金、碲化物等脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽等石英、明礬石、重晶石、高嶺石、葉蠟石等圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發(fā)育冰長石、硅化(石英和玉髓)和綠泥石化;向外為絹云母化、伊利石化,再向外為泥化蝕變礦物(高嶺石和蒙脫石),最外帶為青磐巖化核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外為高級泥化帶(主要為明礬石和高嶺石、還有迪開石、葉臘石等)、再向外為泥化帶(伊利石化、蒙脫石,少量絹云母化);最外帶為青磐巖化成礦元素組合以Au、Ag、Zn、Pb為主,Cu、Sb、As,Hg、Se為輔以Cu、Au、Ag、As為主,Pb、Hg、Sb、Te、Sn、Mo、Bi為輔成礦流體特征成礦流體以大氣降水為主,含有來自巖漿的揮發(fā)份S和C,屬還原、近中性流體,鹽度小于3.5wt%NaCl成礦流體以巖漿水為主,性質(zhì)為氧化、酸性流體,pH值<2,鹽度小于5%wt%NaCl3.矽卡巖型礦床成礦階段的劃分矽卡巖型礦床的成礦過程可分為兩個成礦期和五個成礦階段:1.矽卡巖期:主要形成各種鈣、鐵、鎂、鋁的硅酸鹽礦物,無石英形成。該成礦期又可分為以下三個成礦階段:(1)早期矽卡巖階段:形成硅灰石、鈣鋁-鈣鐵石榴石、透輝石-鈣鐵輝石和方柱石等無水硅酸鹽和少量符山石等含水硅酸鹽。(2)晚期矽卡巖階段:形成陽起石、透閃石、綠簾石等含水硅酸鹽,故又稱濕矽卡巖階段,是在接近超臨界狀態(tài)條件下形成的。又稱為磁鐵礦階段。(3)氧化物階段:這一階段中硅酸鹽類礦物已很少見,開始出現(xiàn)石英、螢石等礦物。它介于矽卡巖期和石英硫化物期之間,具有過渡性質(zhì),是由溫度較高的熱液作用形成的。金屬礦物除赤鐵礦、白鎢礦、錫石外,還有少量磁鐵礦。2.石英-硫化物期:在這一成礦期中,SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al組成矽卡巖礦物,而是獨立形成大量石英,并有典型的熱液礦物如綠泥石、方解石等和大量金屬硫化物形成。該成礦期又可分為兩個階段:(1)早期硫化物階段:矽卡巖礦物被大量交代,開始形成綠泥石、絹云母等,這一階段中出現(xiàn)大量石英和螢石,成為礦石的主要脈石礦物。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂和部分輝鉬礦等。它們是在高-中溫?zé)嵋簵l件下形成的。(2)晚期硫化物階段:這一階段中,除交代早期形成的硅酸鹽礦物如綠泥石和絹云母等外,石英和螢石的數(shù)量繼續(xù)增加,開始出現(xiàn)大量方解石。金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦,是中溫?zé)嵋簵l件下形成的。4.沉積鐵礦床的礦物相分帶在海相沉積鐵礦床中,從海盆地邊緣向深處,除了依次沉積碎屑巖、粘土巖、碳酸鹽巖和有機巖外,鐵礦物也相應(yīng)地出現(xiàn)不同的相——氧化物相、硅酸鹽相、碳酸鹽相和硫化物相。(1)氧化物相:分布于海灣盆地邊緣的淺水富氧地帶。由于Eh值較高(多>0.2),在此地帶形成由高價鐵組成的氧化物和氫氧化物,如褐鐵礦、赤鐵礦等。伴生的沉積巖為從粗砂巖到粉砂巖的各種碎屑沉積巖類。(2)硅酸鹽相:分布于遠離海岸地帶,海水變深,海水中氧的含量逐漸減少,Eh值較低(多為0.2~0.1),處于氧化還原界面附近的過渡帶,形成鐵的硅酸鹽礦物,如海綠石、鮞綠泥石等礦物。伴生的沉積巖主要為細砂巖、粉砂巖等細粒碎屑沉積巖類。(3)碳酸鹽相:分布于離海岸更遠的部位,處于弱還原帶,Eh值為0.0~-0.3左右,pH值為7.0~7.8之間。在此地帶,由于有機質(zhì)分解產(chǎn)生大量的CO2氣體,使環(huán)境富含HCO3-,鐵則以低價鐵的形式與CO32-(由HCO3-分解)相結(jié)合,形成為低鐵鹽,如菱鐵礦等礦物。伴生的沉積巖以粘土巖類和碳酸鹽巖類為主。(4)硫化物相:位于海灣盆地的更深地帶,海水是停滯的,處于強還原環(huán)境,Eh在-0.3~-0.5之間,pH值在7.2~9.0之間。由于缺氧和細菌分解有機質(zhì)產(chǎn)生大量的H2S等,從而使鐵以硫化鐵形式,如黃鐵礦、白鐵礦等沉淀下來。伴生的沉積巖為碳酸鹽巖、燧石巖及黑色頁巖等富有機質(zhì)的巖石。5巖漿礦床的基本特征(1)礦床主要與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖石有成因聯(lián)系,少數(shù)巖漿礦床與堿性巖或酸性巖有關(guān)。成礦作用和成巖作用往往同時進行,屬于典型的同生礦床。(2)巖漿礦床中的礦體多數(shù)呈層狀、似層狀、透鏡狀、豆莢狀等產(chǎn)于巖漿巖體內(nèi),含礦圍巖即為母巖。礦體和圍巖之間一般為漸變或迅速漸變關(guān)系,只有貫入式巖漿礦床的礦體和圍巖界線清楚。(3)除花崗巖中的稀有元素礦床因其成因特殊而有一定的圍巖蝕變外,絕大多數(shù)巖漿礦床的圍巖不具有明顯的蝕變現(xiàn)象。(4)礦石的礦物成分和圍巖(成礦母巖)基本相同,當巖體內(nèi)的有用礦物富集達到一定規(guī)模時就成為礦體。(5)巖漿礦床的礦石常具浸染狀、條帶狀、眼斑狀、致密塊狀,以及角礫狀等礦石構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)十分特征而復(fù)雜多樣,堆晶、自形晶、嵌晶、鏈狀晶、海綿隕鐵、球粒、填隙和包含結(jié)構(gòu)。(6)多數(shù)巖漿礦床的形成溫度較高,一般認為在1200?C~700?C,但某些硫化物礦床的形成溫度可低至650?C,甚至300?C左右。成礦深度變化也較大,一般都形成于地下幾公里至幾十公里。巖漿礦床具有十分重要的工業(yè)意義。世界上絕大部分的鉻、鎳、鉑族元素

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