礦床學講義

第一章緒論

1.1礦產及其分類

1、礦產的概念：地殼中由地質作用形成的可被國民經濟利用的自然

資源。

2、礦產分類

(1)依據(jù)自然狀態(tài)可將礦產分為固體礦產、液體礦產及氣體礦產。

處依據(jù)主要用途可將礦產分為金屬礦產、非金屬礦產、能源礦產及

地下水資源。

金屬礦產指用于提取金屬元素的礦物資源。非金屬礦產指用于

提取非金屬元素或化合物及礦物的礦質資源。

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能源礦產

非金屬礦產地水資源

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1.2礦床的研究任務和研究方法

1、礦床及礦床學的概念

（1）礦床：即是礦產的產地，其主體是含有用組分的質和量在當

前經濟技術條件下可開采利用的地質體。

礦床的定義中應注意如下兩個含義：

a、礦床的主體是地質體，因此礦床的形成和分布是受地質條件控制

的，是有地質規(guī)律可尋的。

b、確定礦床的標準是隨經濟需要和技術發(fā)展而變化的，即現(xiàn)在的

一些礦床在數(shù)年或數(shù)十年前并不是礦床（如硅灰石及透灰石的礦床），

現(xiàn)在不能構成礦床的一些地質體將來隨著選、冶技術的發(fā)展可能會構成

礦床。

（2）礦床學：研究礦床的一門科學。

2、礦床學的研究任務和研究方法：

（1）礦床學的研究任務：

礦床學的任務是研究礦床的地質特征、成因、成礦條件和分布規(guī)律,

為成礦預測和找礦勘探提供理論基礎。

具體的研究任務如下：

（2）礦床的研究途徑及方法如下

1.3礦床學與其他學科的關系

礦床是由地質作用形成的產物，其成因及分布是與各種地質體和地質作

用密不可分的，因而礦床學是地質學科的一個組成部分，與地層學、古生物

學、地史學、構造地質學、大地構造學等學科具有密切關系。在研究礦床的

成礦物質、成礦條件及成礦作用時必然涉及到物理、化學、生物化學、力學

等基礎學科。在查明及研究礦體時、空分布規(guī)律時所應用的知識和技術手段

又會涉及到地球化學、地球物理學等學科。礦床學研究的最終目的是為社會

經濟服務，因此，還必須了解找礦勘探地質學、選礦學、冶金學等科學知識，

顯現(xiàn)了礦床學與上述學科間的密切關系。

1.4礦床發(fā)展簡史

礦床學是隨社會需求、生產發(fā)展和相關科學技術的進步而產生和發(fā)展的.

其發(fā)展歷史可大致劃分為如下幾個階段：

在16世紀以前，人類雖然早已認識和應用了一些礦產資源，但是有關礦

床知識還處于初步的和不斷積累的階段。因此，在此階段人類對礦床一般僅

限丁逐漸擴大開發(fā)利用和對礦石用途、礦床表面特征等現(xiàn)象的初步認識與描

述。例如，我國先秦時代的相關著作《山海經?五藏山經》記載了六百余個礦

產地的八十余種礦物、巖石并對礦床的產出環(huán)境進行了初步分類；《管子?

地數(shù)篇》則描述了鐵、銅金、銀錢等礦床地表至深部的變化及金屬元素的分

帶性；明代李時珍的《本草綱目》列舉了160種曠物的產地、產狀、性質和

醫(yī)療及工業(yè)用途；宋應星的《天工開物》詳細列舉了礦床的分類和系統(tǒng)記載

了我國古代金屬及非金屬的礦業(yè)技術，說明我們的祖先在此階段積累了大量

的礦床知識。

十六世紀到十九世紀中葉是礦床學的萌芽階段，對礦床的認識與研究開

始從以往的感性特征的描述獷展到初步的成因探討。例如，對脈狀礦床的成

礦物質出現(xiàn)源于地表（阿格里科拉，1546）和源于深部（笛卡爾，1644）的

不同認識；十八世紀在巖石、礦床的成因方面存在“水成論”和“火成論”

的長期爭論。前者認為所有巖石及礦石都是在洋水中沉積或洋水中的成礦物

質沿裂隙向地下滲透形成的（維爾納，1775）,后者則認為巖石和礦石都是

由火成熔融物質冷凝形成的（赫屯（英），1788）。雖然此階段有關礦床成

因的認識都存在片面性，然而卻標志著礦床研究己趨向深入，成礦理論正在

發(fā)展形成。

19世紀中葉至二十世紀初期，在礦業(yè)快速發(fā)展和物理、化學等基礎學科

新成果的推動下，礦床成因的理論體系初步形成.如成礦物質多源的觀點，

（萬海慈（美）1901）,巖漿熱液成礦理論（W?林格倫），側分泌成礦學所

相繼提出并受到重視。獷床學已經從礦物學中獨立為地質科學一個重要分支。

20世紀中葉以來，地球物理探測技術快速發(fā)展使得地球結構和礦床的研

究可從地表向地球深部擴展；同位素年齡測定技術、實驗室分析測試手段的

快速發(fā)展和在礦床研究中的應用，有力地促進了礦床成礦年齡、成礦環(huán)境、

成礦物質來源和成因研究；高溫高壓等成礦模擬求驗條件的不斷改善和計算

機在成礦模擬研究中的應用，深化了對成礦物理化學條件和成礦作用的認識:

板塊構造，地幔熱點（柱）等地質構造理論的形成，推進了礦床成礦大地構

造背景和大區(qū)域成礦規(guī)律的研究。上述因素促使礦床成礦理論快速發(fā)展和日

趨完善，礦床研究內容也已從初始階段單個礦床的成因發(fā)展到成礦模式、成

礦系列的研究。

第二章有關礦床的基本概念

主要內容：

一、礦體、礦石、夾石、圍巖和母巖

二、同生礦床、后生礦床和疊生礦床

三、礦體的形狀和產狀

四、礦石的礦物組合及結構構造

五、礦石的組分、品位及品級

六、思考題與單元實習

2.1礦體、礦石、夾石、圍巖和母巖

1、礦體：即是礦床的主體，是礦床中可供開采的地質體。

一個礦床含一個或多個礦體，如鐵山鐵礦床（見圖2-1）有六個主要礦體。

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圖2-1鐵山鐵礦床地質圖

1一第四系；2一第七段具花斑構造的大理巖；3一第六段大理巖夾少量白云

質大理巖：

4一第五段大理巖常具細齒狀縫合線；5一第四段大理巖含角巖石香腸斷塊;

6一第三段石榴石一透輝石大理巖；7一第二段夾角巖條帶大理巖；

8一第一段頁巖夾泥灰?guī)r有時角巖化；9一中細粒含石英閃長巖；

10—黑云母透輝石閃長巖；11—閃長為巖；12—煌斑巖體；

13—鈉長巖脈；14—矽卡巖；15—礦體；16一壓性斷裂；

2、礦石：是礦體的主體，是礦體中有工業(yè)價值的礦物集合體。

3、夾石：礦體中無工業(yè)價值的礦物集合體。

礦石與夾石的區(qū)別是：前者所含有用組分在當前技術條件下可提取

利用；后者不含或少含有用組分，在當前技術條件下不可利用。

4、圍巖：指礦體周圍的巖石。沉積礦床礦體的上、下圍巖常稱為頂、

底板；脈狀礦體的上、下圍巖常稱為上、下盤。

5、母巖：是指在成礦過程中提供了成礦物質的巖石，如“礦源層”

即是指沉積成因的母巖。_________________

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，加

多數(shù)熱液形成的脈狀礦床。

2.2同生礦床、后生礦床和疊生礦床

同生礦床：指礦體與圍巖為同期或近于同期由同一地質作用形成的

礦床。

如：巖漿分結作用形成的礦床、沉積作用形成的礦床。

后生礦床；|指礦體晚于圍巖并且由不同地質作用形成的礦。

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，此類礦床屬復成因的礦床。

2.3礦體的形狀和產狀

1、礦體的形狀及分類：

按照礦體三維空間的發(fā)育情況可將其分為等軸狀礦體、板狀礦體和

柱狀礦體三個基本類型。

但是，礦體的形狀往往是復雜的，一些礦體可能屬于上述類型的過

渡形狀，如鏡狀、扁豆狀礦體。

2、礦體的產狀：

指礦體產出的空間狀態(tài)，包括如下五個方面內容：

上述五項內容反映了礦體的空間分布特征，對礦體的勘探和開采工程布

置、礦床成因及礦體分布規(guī)律的研究工作都具有重要意義，因此礦體產

狀是礦床勘探和研究中必須觀察和描述的重要內容。

2.4礦石的礦物組合及結構構造

研究礦石的礦物組合、有用及有害組分的賦存狀態(tài)不僅為確定礦石

的采選和冶煉工藝提供必要的依據(jù)，而且可從中獲得重要的礦床成礦條

件和成因信息。

1、礦石的礦物組合

礦石的礦物組合是指礦石的礦物組成。不同礦種、不同礦床的礦石

所含的礦物種類可能有很大的差別，但就其工業(yè)價值而言，礦石一般都

是由兩種類型的礦物組成的，即礦石礦物和脈石礦物。

（1）礦石礦物：礦石中可供利用的礦物，因此又稱有用礦物。如鉛鋅

礦石中的方鉛礦、閃鋅礦等含鉛、鋅的礦物，金礦石中的自然金、金銀

礦等含金礦物。

（2：脈石礦物：礦石中不能利用的礦物，因此又稱無用礦物。如鉛鋅

礦石中的石英、方解石等不含鉛、鋅的礦物，金礦石中的石英、云母、

黃鐵礦等不含金礦物。

但是，礦石礦物與脈石礦物是相對于一個具體的礦床而言的，在一

個礦床中某種礦物可利用則是礦石礦物，而在另一礦床中這種礦物不能

利用則是脈石礦物，脈石礦物的概念也是如此。例如，在鉛鋅礦石中方

鉛礦和閃鋅礦都是重要的礦石礦物。在金礦石中也常含有這兩種礦物，

但是如其含量很少而不具備綜合利用價值時他們就是脈石礦物。相反，

在鉛鋅礦石及金礦石中石英都是脈石礦物，但是在硅石（砂）礦床的礦

石中石英卻是唯一的礦石礦物。

（3）脈石：礦體中的夾石與礦石中的脈石礦物統(tǒng)稱為脈石。脈石一

般多在開采和選礦過程中被分離出來構成廢石或尾砂。

2、礦石的結構構造

礦石結構及構造是礦石描述中常用的重要術語。

（1）礦石結構：是指礦石中礦物的人小、形狀及礦物間的相互關系。

如：草莓結構是指其礦物形如草莓狀；

自形板狀結構是指礦物呈結晶程度很好的板狀形狀；

包含結構是指早形成的礦物被晚形成的礦物包含的相互關系；

穿插結構是指先形成的礦物被后形成的礦物穿插的相互關系。

（2）礦石構造：是指礦石中礦物集合體的形狀和有用礦物的分布

狀況。

如豆狀構造是指有用礦物的集合體呈豆粒的形狀分布于礦石中;

角礫狀構造是指礦石中一些礦物的集合體呈角礫形狀而另一些礦

物的集合體呈膠結物的分布特征；

條帶狀構造是指礦石中一些礦物的集合體呈條帶形狀分布于另一

些礦物的集合體中；

網脈狀構造是指一些礦物的集合體呈相互交叉的網脈形狀分布于

礦石中。

如上所述，礦石結構構造的概念與巖石結構構造的概念基本相同，

但應注意的是礦石的結構構造往往更注重有用礦物及其集合體的特征。

如巖石中礦物無定向均勻分布則可稱為塊狀構造，但是具有上述特征的

的礦石因有用礦物的含量和分布狀況常劃分為不同的構造類型。如有用

礦物含量達80%以上且均勻分布者才能稱為(致密)塊狀構造；含量在

80%以下且均勻分布者稱為浸染狀構造；不均勻分相者則劃分為其他構造

類型，如斑雜狀構造。

2.5礦石的組分、品位及品級

1、礦石的組分：

礦石的化學成分是各不相同的，但可將其劃分為如下四種類型：

(1)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：

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有用

組分

分。

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利用

提取

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指礦

分：

用組

(2)無

分。

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組分

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中的

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