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文档简介

矿床学资料矿产:泛指一切埋藏于地下的或分布于地表可供人类利用的天然矿物资源。矿产与岩石区别在于它能否被人们所利用,有无经济价值。 矿床:指地壳中由地质作用形成的其中所含有用矿物的数量和质量,在当前经济技术条件下能被开采和利用的天然矿物集合体。矿床学是地质学科的重要学科之一,是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的一门学科。目前我国矿产资源的现状及措施:1.人口多资源少,人均资源位于世界100位之外;2.资源配置不合理:少富铁矿、富铜矿、金刚石、钾盐、铝土矿等,稀土矿较为富。措施:向海洋进军,向地壳深部进军,开发优势能源换取稀缺能源。矿床=矿体+围岩 矿体=矿石+脉石 矿石=矿石矿物+脉石矿物 矿石矿物=有用部分+无用部分 矿体:它是矿产的主体和核心部分,是矿山开采的对象,是客观实在的地质体,具有一定的形状和产状,一个矿床由一个或多个多个矿体组成。矿 点: 规模不清或者是比小型矿床还要小的矿床。矿化点: 指仅有矿化作用显示,但无成矿价值的地质点。围 岩: 指矿体周围的岩石。母岩: 在成矿作用中,提供了成矿物质来源的岩石。主岩: 指后生矿床的围岩。矿石: 指从矿体中开采出来的,在当前技术经济条件下能从中提取有用组分(元素、化合物或矿物)的矿物集合体。脉石: 泛指矿体中无用的物质,包括围岩碎块、夹石以及无工业价值的矿物集合体。矿石矿物:指矿石中可被利用的有用矿物。脉石矿物:指矿石中不能利用的矿物。夹 石:指夹在矿体内部不符合工业要求的岩石,它可能会造成矿石的贫化。矿 源 层:仅指层控矿床地层中的成矿物质已初步富集,但未成矿,经受后期地质作用导致成矿元素活化、迁移成矿的岩石或岩层。同生矿床:指矿体和围岩基本上是在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的矿床。后生矿床:指矿床形成明显晚于围岩,矿体和围岩是在不同的地质作用中所形成。叠生矿床:指在先期形成的同生矿床之上,又叠加了后期形成的后生矿床。再生矿床:指先形成的矿床,在后来不同成因的一种地质作用或者多种地质作用中受到改造,使其中的成矿物质活化、迁移重新富集形成的新矿床。矿石结构:指矿石中矿物颗粒的特点,包括其大小、形态以及相互之间的接触关系。矿体的空间位置用倾伏角和侧伏角来确定。倾伏角是矿体最大延伸方向与走向之间的夹角。侧伏角是矿体最大延伸方向与自己的水平投影线的夹角。矿体的地质环境:(1)、矿体的埋藏情况(2)、矿体与岩浆岩的空间关系(3)、矿体与围岩的空间关系(4)、矿体与地质构造的空间关系。矿石构造:指矿石中组成矿石的集合体的特点,包括集合体的大小、形态及相互之间的接触关系。品 位:矿石中有用组分的百分含量或单位含量。(1).边界品位:确定矿与非矿的最低品位。(2).工业品位:据以划分可采矿体或矿段的最低平均品位。(3).总平均品位:衡量可采矿体或矿段内贫富矿体的平均品位。品 级:为了保证资源的合理利用而提出的矿石质量指标,包括矿石中的有益组分、有害组分含量、品位、物理性质、加工方法等因素。矿石的有益组分:凡是在采矿、选矿、冶炼过程中能够回收或者是能够改善产品性能的组分。矿石的有害组分:在矿石中绝对数量不多,但对产品的质量有害,起到降低矿石质量的组分。矿体的形态:(1).等轴状矿体:三轴在三维空间内,均匀延伸.矿瘤:直径(d)10m或达数十米。.矿巢:1md10m .矿囊:d1m(2).板状矿体:指三维空间内两向延伸较远,第三向延伸短。.矿脉:产在各种岩石裂隙中的板状矿体,属后生矿床。.矿层:指沉积形成的板状矿体,属同生矿床。(3).柱状矿体:一向延伸较长,另外两向延伸较近。迁移:指元素在一定的地质作用和物理化学条件下,改变其存在形式的,伴随一定的空间位移的过程,即元素的转移和再分配的过程。富集:指元素经过迁移过程之后,导致元素的聚集。元素的存在形式:A、独立矿物 B、类质同象 C、固溶体分离 D、包裹物 E、吸附 F、天然溶液中存在。元素的成矿方式:1、岩浆结晶作用2、升华凝华左右3、蒸发作用4、气体化合作用5、液体化合作用6、交代作用7、离子交换与类质同象作用置换作用 8、胶体化学作用9、生物作用矿床以成矿作用作为主要分类依据,在分类中适当考虑环境,同时在分类时再结合考虑成矿来源,分三大类:内生矿床、外生矿床、变质矿床。(1).内生矿床包括岩浆矿床、伟晶岩矿床、接触交代矿床、热液矿床。(2).外生矿床包括风化矿床和沉积矿床。(3).变质矿床包括区域变质矿床、接触变质矿床和混合岩化矿床。矿床工业价值的因素的确定:(1).矿产本身的特点和性质及加工处理技术的发展;(2).矿区的经济因素;(3).国民经济和国防建设对矿产的要求。矿石的构造:有用矿物70%块状构造有用矿物30%稀疏浸染状构造 有用矿物30%-50%稠密浸染状构造岩浆矿床:各类岩浆在地壳深处,经过结晶分异作用,使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。主要形成于岩浆阶段。岩浆:是在地下形成的、含挥发份、高温粘稠的硅酸盐熔融体。岩浆矿床的特点:三同、两高、一多。同时(成矿作用与成岩作用同时形成或近于同时形成)、同地(矿体多产于岩体中,母岩就是围岩)、同源(矿石的物质组分与母岩物质组分完全相同)。两高指高温和高压。一多指岩浆起源和成矿方式多样化。岩浆矿床形成的地质条件:(1).岩浆岩条件:.超基性岩:若Mg/Fe6.5,比值相差越大,则矿化越好,Fe、Al、K、Na越少;(世界上最大的超基性岩矿床是南非阿扎尼亚布什维尔德铬铁矿矿床).超基性基性岩:2Mg/Fe6.5, S、Cu、Ni含量增高;(加拿大肖得贝里、甘肃金川铜镍硫化物矿床、四川力马河铜镍硫化物矿床).基性岩:Mg/Fe2,Fe、Al、Ca、Ti增多;(四川攀枝花、河北大庙钒钛磁铁矿矿床).金伯利岩:具斑结构和角砾状结构;(南非临沂金刚石矿床).中性岩;形成霞石-烧绿石-稀土元素矿床; .酸性岩:绝大多数形成岩浆热液矿床。(2).大地构造条件:、造山带(地槽褶皱回返) 岩浆矿床一般呈线型,超基性岩为主,超基性-基性杂岩体为辅 、地台区,在地槽晚期和地台期容易形成较大的岩浆矿床构造运动造岩浆 宁静分异利矿床 构造成矿多样化 应找适当应力场(3)同化作用:岩浆在形成和向上运移过程中融化或溶解一些外来物质从而使岩浆的成分发生改变的作用。混染作用:不完全的同化作用。(4)挥发组分的作用:A、增加岩浆的活动性,携带了有用的物质,有利于成矿B、挥发组分参加了晚期岩浆的形成,使岩浆变为矿浆C、由于挥发组分的存在和富集在适当的构造条件下可使岩浆喷发自蚀变增加(5)岩浆的多期次侵入。岩浆成矿作用:指在岩浆结晶和冷凝过程中,有用组分聚集成矿的作用。结晶分异作用:在岩浆冷凝的过程中,随着温度压力的持续下降,导致不同的矿物组分从岩浆中按一定的顺序晶出、沉淀,并导致液相组分不断改变的作用。由结晶分异作用形成的矿床就叫岩浆矿床。它分两种:(1).有用组分较早地从岩浆中结晶出来,指的是岩浆中熔点高、比重大的矿物首先结晶或者与硅酸盐矿物同时结晶,有用矿物呈细粒、自形、层状、似层状。(2).有用组分较晚的从岩浆中结晶出来,在岩浆结晶的晚期,挥发份大量集中,金属矿物与挥发份结合,形成易熔化合物,降低了结晶温度,他们一直在岩浆熔融体中存留到主要硅酸盐矿物结晶之后,才从晶体之间的残余熔浆中结晶出来,充填于早期结晶的硅酸盐矿物颗粒之间。有用矿物呈海绵陨铁结构。(岩浆矿床独有)海绵陨铁结构:矿石矿物主要充填于硅酸盐矿物晶粒间或胶结了硅酸盐矿物的结构。重力分异作用:指的是在岩浆结晶早期,比重大、熔点高、晶体化学能大的矿物优先形成,由于重力规律,在岩浆体下部形成偏基性、超基性岩相,并且形成相应的金属矿物富集带的作用。压滤作用:在岩浆结晶晚期,由于岩体的自重或应力作用,存在于晶间之间的熔浆被挤出分离的作用。扩容作用;由于岩浆体的热应力或者构造应力作用,使周围的岩石产生裂隙,导致体积扩大,压滤出来的熔浆充填于裂隙中,形成脉状体的作用。流动分异作用:指岩浆结晶过程,如果地壳的构造活动频繁,侵入体规模小,岩浆冷凝快,先晶出的有用矿物在岩浆流动过程中,形成不规则的条带状异离体,停积在岩浆流速减慢或者流动受阻的地方富集的作用。早期岩浆矿床特征(1).矿石的矿物组成与母岩的矿物组成在成分上一致,矿体与母岩无明显界线,呈渐变关系;(2).它的矿石常呈自形、半自形结构,构造为侵染状;(3).有用矿物在动力或重力作用下,主要集中在岩体的底部或者边部,矿体的形态呈矿瘤、矿巢、凸镜、似层状。晚期岩浆矿床特征(1).矿石与母岩的矿物组成基本上一致,矿体与围岩界线清晰;(2).矿石一般具有海绵陨铁结构稠密侵染状构造或致密块状构造;(3).矿体呈条带状或似层状,含矿岩浆在内外力共同作用下,可形成脉状或凸镜状矿体。岩浆熔离作用:在高温高压下均匀一相的岩浆熔融体,当温度压力下降时,分离成两种或者两种以上的互不混容的熔融体的作用。岩浆喷发作用:指地下岩浆经过地下通道到达地表的全过程,包括爆发和喷溢过程。岩浆爆发矿床:指的是深源岩浆经过结晶作用或熔离作用后的产物,岩构造通道由于剧烈减压而急剧上升,经过地壳物质的强烈混染,在岩浆通道或火山机构中形成的矿床。岩浆喷溢矿床的地质特征:(1).深源岩浆通过岩浆通道和火山机构较为宁静的溢出地表,其形成的矿床与熔岩流共生;(2).在不同的母岩中,有不同的矿产,可分两类:.和碱性、超基性岩浆岩有关的碳酸岩杂岩体中的Rb-Ree-磷灰石矿床;.安山岩岩流中的磁铁矿、磷灰石矿产。南美洲智利拉科铁矿是岩浆岩喷溢作用形成的。伟晶岩:矿物结晶颗粒粗大,具有一定的内部构造,常呈不规则的岩墙、岩脉或透镜状产出的火成岩岩体。伟晶岩矿床:伟晶岩中有用组分富集达到工业要求,便构成了伟晶岩矿床。可分为岩浆伟晶岩矿床(花岗岩浆岩伟晶岩矿床、碱性岩浆伟晶岩矿床、基性,超基性岩浆伟晶岩矿床)和变质伟晶岩矿床。伟晶矿床的物质成分特点:一杂(化学元素种类多,矿物共生组合复杂),二浓(40多种元素高度浓集,本身的克拉克值低);种类齐全,稀有宝库(各个大类的矿物在伟晶岩中都找得到,稀有元素在伟晶岩中也找得到);继承母岩,阶段演化(矿物成分与母岩具有一致性,演化上具有继承性,具有早期成岩晚期成矿的特点)。伟晶矿床的结构:伟晶(巨晶)结构、粗粒结构、细粒结构、文象结构(此四种为伟晶岩特有)、交代结构;伟晶矿床的构造特点:带状构造。(1).边缘带:分布于岩体最外边,厚度不大,一般只有几个cm到几十个cm,形状不规则,不连续,一般与围岩界线清楚,但若围岩为花岗岩、花岗片麻岩,则呈过渡关系。矿物呈细粒,一般不成矿,以石英、长石为主,又称长英岩带、细晶岩带、速冷边缘带。(2).外侧带:位于边缘带之内,厚度比边缘带大,但不稳定,矿物为中粗粒结构,具文象结构,成分与文象花岗岩一致:斜长石、钾微斜长石、石英、白云母,成分稳定,可见绿柱石、白云母的工业矿化,又称文象花岗岩带。(3).中间带:位于外侧带和内核之间,厚几m到几十m。厚度、连续性、对称性都比前两带好,是伟晶岩矿床的主体部分。矿物结构为粗粒、块状及似文象结构。成分主要为钾微斜长石、石英、云母。在整个空间带,交代作用强烈,因此有大量的稀有、稀土元素及放射性元素在此带富集,有的呈独立矿物存在,有的呈类质同象存在,又称稀有元素交代带。(4).内核:位于伟晶岩体膨大部分的中央,晶体特别粗大,中心部分有晶洞,晶体生长良好,有宝石、压电石英产出。矿物成分单调,以石英为主还可能有锂辉石,又称石英内核。伟晶岩矿床的形成条件:(1).岩浆岩条件:大多数伟晶岩都与花岗岩有关,常呈岩基状或巨大的岩株状产出,伟晶岩大多产于底部或边缘;(2).温度压力:T 300。C-1000。C,主要位于400。C-600。C。.P 位于100-800Mpa,P外P内,且相差不多 ,才形成伟晶岩矿床P外P内,花岗岩重熔,不形成伟晶岩矿床.伟晶岩形成深度较大(3-9Km),近地表不利于其形成。(3).构造条件:伟晶岩在空间上受构造条件限制,伟晶岩矿床位于构造活动带上(地槽褶皱带、古地块边缘断裂带、不同构造单元接触带)。大构造控制伟晶岩带,次级构造控制伟晶岩田,小构造控制伟晶岩体。(4).围岩条件:围岩大多数为区域变质岩、基性、超基性岩,可塑性弱,渗透性差,刚性强。.金兹堡的伟晶岩矿床形成过程:伟晶作用的地球化学演化,主要表现在一些碱金属被另外一些碱金属所替代:(1).Ca-Na (2).K (3).Li(4).Na (5).K-(Rb) (6).Li-K-Rb-Cs(1)-(3)为原始结晶作用阶段;(4)-(6)为交代阶段五阶段十一个相(费尔斯曼):他认为花岗伟晶岩的形成是具有阶段性的,这些阶段很大程度上取决于温度、压力、浓度的作用。伟晶岩成矿作用:挥发组分作用、结晶作用、重结晶作用、交代作用、混染作用。伟晶岩分类(符拉索夫分类):根据花岗伟晶岩矿床中,矿物的共生关系和结构特征,将其分五大类型:(1).第一类型-文象和等粒型伟晶岩;(2).第二类型-块状型伟晶岩,为云母和陶瓷原料的主要来源;(3).第三类型-完全分异型伟晶岩,为云母和陶瓷原料的主要来源;(4.)第四类型-稀有金属交代型伟晶岩,多种稀有金属的主要来源;(5).第五类型-钠长石-锂辉石伟晶岩,多种稀有金属的主要来源。气水热液矿床气水热液:泛指一定深度下形成的具有一定温度和压力的气态和液态溶液。气水热液的研究意义:在内生成矿作用过程中,气水热液能够深部的矿质及分散在岩石中的成矿元素萃取出来,形成热液的初步富集。并且气水热液是重要的找矿标志。气水热液来源:岩浆热液、地下水热液、变质热液、地幔热液、复成热液。气水热液的主要成分:(1).H2o:为气水热液的基本成分;(2).基本元素:K、Na、Ca、Mg、卤族元素及各种酸根;(3).金属成矿元素:亲铜元素、过渡元素、稀土稀有元素、放射性元素;(4).气态元素组合:水蒸气、H2S、CO2。(5).微量元素成矿物质的运移形式存在的运移假说:1、硫化物真溶液 2、卤化物的形式 3、胶体形式 4、络合物形式成矿物质的沉淀影响因素:a、温度,b、压力,c、pH值,d、氧化还原反应,e、不同性质溶液混合。气水热液的运移原因:热液自身的能量、压力差、浓度差、底部热液。气水热液的运移通道(原生空隙,次生空隙):(1).导矿构造:热液从深部地段进入矿田范围的构造,本身不含矿,只有某些矿化现象。(2).配矿构造:指矿液从导矿构造出来以后向成矿构造运移的构造。(3).容矿构造:使矿体定位,并决定矿体形态、产状、大小的构造。若配矿构造与容矿构造分不清,则统称散矿构造。气水热液矿床成矿方式有交代作用和充填作用。(1).交代作用:指矿液与围岩发生化学反应或置换反应,而造成矿床的聚集。(2).充填作用:热液中的成矿物质由于T、P的变化或其它因素的影响,直接沉淀在围岩的孔洞中或裂隙中的这种作用。气水热液的围岩蚀变是指围岩在热液作用下发生的种种变化。包括化学成分、物理结构、结构成分的变化等。影响围岩蚀变的因素:原岩的矿物成分、化学成分;气水热液的化学成分、浓度、pH、Eh、温度、压力。接触交代矿床(矽卡岩矿床)接触交代矿床:指在中酸性侵入岩与碳酸盐类的岩石的接触带及其附近,由于气水热液交代作用而形成具有典型的矽卡岩矿物组合形成的矿床。矿床的产出部位:一般位于接触带附近100m内,外带比内带重要。矽卡岩矿床与矽卡岩关系:同生、继承、叠加等。矽卡岩矿床的规模:其规模变化较大,从小到特大型都有。呈矿瘤,通常情况下,以小型为主。其形态复杂,不规则。常呈透镜状、扁豆状、囊状。矽卡岩矿床的围岩若为灰岩为主,则形成的矽卡岩矿床称Ca矽卡岩矿床;若围岩以白云岩为主,则形成的矽卡岩矿床呈Mg矽卡岩矿床;若围岩以硅酸盐岩石为主,则形成的矿床称为Si矽卡岩矿床。矽卡岩矿床可分两个带:内带和外带。氧化物主要在内带,硫化物主要在外带。(1).内带:形成矽卡岩的过程中,交代岩体形成的带是内带。形成早,温度高,常见辉石、石榴子石、磁铁矿、赤铁矿,其次可见含水硅酸盐,方柱石、符山石。(2).外带:交代围岩形成的带称外带。其又分两个亚带:.第一亚带:产在紧靠接触带的硅酸盐类矿物中,以中温为主,富含水的硅酸盐类矿物;.第二亚带:产在距接触带较远的围岩中,温度较低,发生硅化(及矽化)、碳酸盐化、萤石化、重晶石化及硫化。矽卡岩矿床的形成条件:(1).大地构造条件:.地槽中最发育,可发育于各个时代的地槽中,褶皱回返可带来大量岩浆;.活动地台边缘、断陷带都有较复杂的多期岩浆活动,由于经过长时间的地壳下降,有大量硅酸盐类岩石,故形成较多矽卡岩矿床。(2).岩浆岩条件:.根据大量资料表明,中酸性钙碱性岩浆岩对形成矽卡岩矿床最为有利;.多次侵入的复式岩体对形成矿床有利;.它有一定的专属性: 若K+Na20%,则形成以Fe、Cu为主的矽卡岩系列;若K+Na20%,且K2; Mg系列矽卡岩:Ca/Mg 内带斑岩型矿床矿石矿物:黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铁矿、磁铁矿、Au、Ag,伴生有黄铁矿斑岩型矿床脉石矿物:石英、重晶石矿化分带明显,从里到外,先是高温辉铜矿,向外为斑铜矿、黄铜矿,再向外为黄铁矿,最外为方铅矿、闪锌矿、Au、Ag。斑岩型矿床有:江西德兴斑岩铜矿斑岩型矿床的组构分带:中心为细粒侵染状,向外为细脉侵染状,再向外为细脉状,最外为脉状。玢岩铁矿:指在陆相的安山质火山岩分布区与辉石闪长玢岩等次火山岩,或者是火山侵入岩体有时间、空间及成因上有联系的一组以铁为主的矿床。玢岩矿床有:江苏宁芜玢岩铁矿玢岩铁矿是一个成矿系列,从岩浆的晚期到中低温热液阶段都能形成,而且铁矿往往围绕火山侵入活动中心分布。每一个火山侵入活动中心的次火山岩,从内到接触带,以至于到附近围岩中,往往形成很多的矿化类型:(1).岩体中心形成侵染状和细脉状矿化,晚期岩浆在气成高温下形成陶林式铁矿(2).岩体顶部及边缘部形成网状,角砾状矿化,伟晶到高温气液形成凹山式铁矿(3).岩体与安山岩、凝灰岩的接触带形成梅山式铁矿(4).岩体与浅火山岩,老地层沉积岩接触带形成凤凰山式铁矿(5).压滤扩容方式形成姑山式铁矿(6).岩浆热液跑到岩体附近的火山岩里去形成的脉状矿化称为龙虎山式铁矿(7).岩浆热液跑到周围的沉积岩中呈层状,似层状形成龙旗山式铁矿玢岩铁矿的不同矿化类型基本上是同一成矿作用从高温到低温连续演化过程的产物。各阶段无明显界线,只因为地质条件不同,而造成不同的成因类型。形成矿体的形态:角砾状、钟状、环状、脉状、层状、似层状。玢岩铁矿的围岩蚀变有矽卡岩化、碳酸岩化、青盘岩化、泥化、黄铁矿化。喷流热水沉积矿床:指火山喷发的气液喷到海底与海水及周围的沉积物发生各种作用所形成的沉积矿床。热液矿床的五层楼建造(特指钨矿床而言):(1).微脉(底部):(2).密集细脉带(3).密集中脉带(4).大脉带(5).稀疏大脉带(顶部)层控矿床:地下水为主的热液作用于矿源层,经受后期地质作用的改造,在一定地层层位形成的矿床。层控矿床的研究意义:(1).鉴于层控矿床受一定的层位控制,从而形成了“顺层找矿”的思想;(2).受一定的时间控制、空间控制,用于地层对比;(3).既有内生作用,又有外生作用,既有同生作用又有后生作用,既有常温常压,又有高温高压,既有深成,又有浅成。层控矿床的特点:(很重要)(1).具有外生和内生的特点,兼有同生及后生矿床的某些成矿标志,反映其成矿的多阶段性和复杂性;(2).矿源层的存在是层控矿床的主要特征,但矿源层和贮矿层可以是同一层,也可以是不同层位;(3).矿体常常集中于某一特点的岩性段中,往往具有多层的特点;(4).矿床产于一定的地层层位中,因而“时控”特征明显;(5).矿床常具有成群成带展布和一定的“层”、“相”、“位”集中的特点;(6).矿体形态,大多数与地层整合产出,成层状、似层状或凸镜状矿体;(7).沉积-改造型层控矿床中,矿石矿物成分简单,金属硫化物多呈细小的分散状、侵染状集合体,地质作用明显,矿床蚀变一般较弱,成矿温度低;火山-沉积改造型层控矿床中,矿石组分复杂,成矿温度较高;(8).矿床与岩浆侵入体的关系一般不明显,矿区附近或一定范围内,没有或未发现与成矿有直接关系的侵入体。层控矿床的成因机理:矿源层地下水活动深渗循环形成热卤水活化迁移地质作用环境突变矿质沉淀,就位形成层控矿床中国锡矿山锑矿是层控矿床形成的。风化矿床:指在表生条件下,通过风化成矿作用所形成的有用矿物堆积体。表生条件:常温常压(T在-75。C-+80。C,P为1atm);空气(水,CO2、N2、O2等);pH、Eh等。风化矿床特点:(1).常是第三纪(R)和第四纪的产物,若早于R,则叫古风化矿床;(2).矿床与原岩分布范围一致,或相差不远,通常情况下,风化矿床以中小型为主;(3).组成风化矿床的物质是在风化条件下很稳定的元素和物质;(4).风化矿床向地下渗透的深度一般小于200m,但大多数为裸露或埋藏浅,成面状分布,结构疏松。风化矿床形成的地质条件:(1).气候条件,不同的气候条件下,风化壳的成熟度不同,分三类:.红土型风化壳:高温高湿生物作用旺盛的条件下形成,成熟度最高;.冻土型风化壳:低温降雨量少,生物作用不强烈的的条件下形成;.荒漠型风化壳:干旱气候条件形成,水少,物理风化为主。(2).原岩条件:.风化壳的形成与原岩有关,相同的条件下不同的原岩聚集形成不同的风化矿床;.相同的原岩在不同的风化作用下,形成不同的风化矿床。(3).地形条件:.形成风化壳的规模和厚度受地形条件影响,夷平面和准平原风化壳,往往形成厚度巨大的残积风化壳,高原剥蚀的山区不易形成。.地形条件影响地下水的水位、高度、潜蚀能力,在低平的地方,地下水潜蚀缓慢。(4).水文地质条件:.渗透带:水是季节性强的土壤水,富含O2、CO2、有机酸,若呈酸性反应,则对岩石有氧化分解作用,以垂直运动为主。淋滤作用使矿物下沉形成淋积矿床;.流动带:潜水面以下,停滞水面以上,岩石中充满潜水,以水平运动为主,承压水可能喷出地表,含氧少,为弱酸性、弱碱性为主,对岩石氧化、分解作用弱;.停滞水带:位于停滞水面以下,该带内水中不含游离O2,流动缓慢,或基本不动,矿物岩石基本不变。 (5).构造条件:.地壳上升,侵蚀基准面下降;若地壳下降,则侵蚀基准面上升;.稳定地台区,往往形成比较大的风化矿床,常产在长期间断的不整合面上;.成矿前构造可决定地下水的中原岩的渗透方式,成矿后构造对防滑矿床保存有特殊意义。(6).时间条件:长期稳定的地质环境是形成风化矿床的重要条件,只有在这种条件下,才可以有大量风化物质保存下来,形成矿床。风化壳类型:(按原岩的分解程度及SiO2、Al2O3的比值作为指标对风化壳剖面进行划分):(1). Si-Al饱和型:以物理风化为主,发生初步化学风化,SiO2 无重大迁移,淋滤微弱,原岩的化学、生物风化作用都很弱,可在中低温条件下形成砂矿。(2).Si-Al粘土型:SiO2明显迁移,主要形成高岭土矿床,以中温中压,有机酸较强型,向下淋滤作用形成,溶液呈酸性到弱碱性;(3). Al 2O3红土型:SiO2大量流失,Al、Fe、Mn、Co大量堆积,形成Al、Fe、Ni矿床。高温多雨,生物活跃,原岩化学、生物活跃,溶液酸性、碱性都可以。风化成矿作用有:物理风化成矿作用(成矿规模小);化学风化成矿作用(化学性质改变);生物风化成矿作用(环境改变)。风化矿床分类:风化残余矿床、风化残积,坡积砂矿床、淋积矿床。矿床的表生变化:已经形成的矿体和岩石、围岩等,在表生条件下,必然会改变自身的组构、成分的现象,叫表生变化。硫化物矿床的垂直分带:(1).表土层(该层物质不改变):氧化强烈,最彻底,生物作用强烈;(2).氧化亚带:原生硫化物全部富集,只残留Fe、Mn、Al、Co的氧化物和氢氧化物;(3).淋滤亚带:岩化基本上不存在,金属贫化,结构疏松,雨水淋滤渗透作用强烈,只存在部分金属矿物和机械碎屑物;(4).氧化富集亚带:只对某些元素,特殊情况存在(地壳上升,胶结带抬升,接受富集氧化作用形成);(5).次生富集带:多种元素在该带次生富集,包括Cu、Sn、Mn、Co、Au、Ag、Ni等,潜水面下降,气候湿润,剥蚀缓慢,雨量适度,可形成厚度巨大的氧化矿床。表生分带分为:氧化带、胶结带、原生硫化物带。氧化带分为:表土、氧化亚带、淋滤亚带、氧化富集亚带。 胶结带又叫次生富集带。硫化物矿床氧化带发育的一般过程:(1).早期阶段:原生硫化物刚开始氧化,可形成少量硫酸盐,原生矿物数量远远大于次生矿物,溶液呈酸性或者是弱酸性;(2).中期阶段:原生硫化物基本上都发生氧化,少数残存,随着硫酸盐进入地下水,可发生水解、交代作用,形成大量氧化物(铁帽形成),溶液呈弱酸性、弱碱性;(3).晚期阶段:原生硫化物不存在,硫酸盐大量减少,硅酸盐,硫酸盐为主,溶液以弱酸性、中性为主。影响硫化物矿床氧化带元素的性状:(1).多种硫化物共生时,哪一种先分解,受pH、Eh的影响,若差值越大,则容易发生分解;(2).溶液中,淋滤作用下,主要形成硫酸盐、碳酸盐;(3).若按Eh来考虑活动性,则Eh减小,活动性增大;(4).氧化带主要特点:加氧去硫水解,少量元素形成富集亚带。次生富集带:通过氧化带下渗的浅水溶液,携带许多金属离子,当渗入潜水面以下,进入胶结带中,由于物化条件明显改变,在适当条件下,形成的矿物堆积体,叫次生富集带。次生富集带修曼系列:次生富集带中,元素亲硫活动性序列。HgAgCuBiCdPbZnNiCoFeMn前面一个元素的硫酸盐溶液可以交代其后面所有元素的硫化物。形成次生富集带的条件(四可):(1).可溶性:氧化带中原生矿物可溶解;(2).可渗透:垂直方向上课渗透;(3).可沉淀:发生反应,沉淀于流动带中;(4).可保存:侵蚀基准面要缓慢下降。.沉积矿床:指由地表各种沉积分异作用形成的各类沉积物,当其中有用物质的质量和数量都达到工业要求时,所形成的矿床就叫沉积矿床。沉积岩与沉积矿床无明显界限,都经历了同生阶段、成岩阶段、后生阶段。沉积矿床的形成条件:(1).物质来源条件:.陆源:是大陆风化壳剥蚀产物,是沉积岩和沉积矿床的主要物质来源;.内源:海盆内部,内碎屑是指形成的沉积物质,又被海浪等打碎,再重新形成。.宇源:宇宙的陨石等。(2).气候条件:它影响陆源物质的搬运方式和数量,还和沉积矿床有关系。(3).岩性岩相条件:.沉积矿床是由特殊的沉积相所形成;.性质不同的岩性建造,其沉积含矿性、沉积矿床特征不一样;(4). 构造条件:地台易形成矿床;沉积矿床的形成作用及分类:(很重要)一、.成矿物质的搬运方式和沉淀方式:搬运动力以水为主,还有有风、冰川、重力。流水搬运物质的运移形式:碎屑颗粒、胶体溶液、机械悬浮物、真溶液。、机械搬运及沉淀:影响其能力的因素有:流速大小、碎屑颗粒大小和比重、水介质比重、粘稠度。、可溶性物质沉积分异-化学搬运及沉淀:a碱金属、碱土金属、卤族元素常以络合物形式呈真溶液被搬运;b溶度积决定真溶液中物质的沉淀与否;c普斯托瓦洛夫假说:以溶液式胶体搬运的元素和化合物,在水中的按其化学性质沉淀顺序来沉淀,受Ph、Eh、T、P等影响,首先沉淀氧化物,其次沉淀磷酸盐,再次沉淀硫化物,最后为卤化物。、胶体形式搬运及沉淀:a胶体溶液迁移过程不受重力分异影响,而且其表面带电荷,具有反应吸收能力,故胶体存在具有使成矿物质沉淀的作用.b胶体在表生沉积作用过程中,广泛出现,可以以多种形式胶体出现;c胶体在成矿中的意义:其性质不稳定,易发生变化,一系列的物理化学变化就形成了矿床。难溶物质形成胶体发生长距离搬运,要有有机质存在,使其不沉淀,有机质的这种作用叫有机质的护胶作用。大陆水携带的物质遇到海盆,海水破坏有机质护胶作用,改变其物理化学条件,使其在紧靠海岸线的地带沉淀,不同化学元素受本身地球化学性质控制,也受海盆控制。二、生物作用.生物直接参与成矿;.生物间接作用,改变环境,生成有机酸(有机质护胶作用)三、Eh、pH值发生作用:Eh、pH 发生改变的地方,就是成矿物质沉淀的地方;四、同生、成岩、后生作用的概述:沉积物沉淀压固脱水成岩后生变化过程元素迁移富集重新分配再富集沉积矿床沉积矿床的分类:(很重要)分类依据:按成矿物质的物理化学特点、成矿物质来源、成矿作用地质特点分四类:1、机械沉积矿床(砂矿床) 2、蒸发沉积矿床 3、胶体化学沉积矿床 4、生物-化学沉积矿床。机械沉积矿床:风化壳中,物理化学性质稳定、比重较大的碎屑物质在风、冰川、流水等外生营力作用下,当这些搬运介质因各种因素能力下降,因而富集形成的矿床。其物质主要为抗风化能力强的,性质稳定的氧化物,也可以有硅酸盐,一般无硫化物。砂矿床形成条件:(1).物质来源:可来于风化壳,也可以是先成的岩石风化物,还可以是古老的砂矿床;(2).矿物特性:比较稳定,具有抗风化能力,比重大;(3).各种外力作用要有利于碎屑物质形成、搬运、分选、沉积、保存,不同营力作用形成不同的矿床;(4).搬运营力主要为流水,其次为风;(5).地貌条件:不同地貌单元,外力特征不一样。低山丘陵的河谷区和海滨区最有利于砂矿床形成;(6).保存条件:砂矿床抗风化能力弱,因此砂矿床形成必须有良好盖层,新构造运动要缓慢下降。砂矿床分三大类:风成砂矿、水成砂矿、冰川砂矿(包括冰碛砂矿和水碛砂矿)。蒸发沉积矿床:水盆地中,溶解度较大的无机盐类,通过蒸发作用产生各种有用盐类矿物的沉淀、富集而形成的矿床。主要为K、Na、Ca、Mg的氧化物、硫酸盐、碳酸盐。常见四大盐类为石膏(CaSO42H2O)、硬石膏(CaSO4)、钾盐、食盐(NaCl),占总盐类的99%。蒸发沉积矿床的一般特点:(1).物质成分:以膏盐为主,易溶解,无水条件下沉积,表生环境中形成,按溶解度结晶顺序结晶,结晶顺序:K-Mg硫酸盐及复盐:光卤石晚卤化物:食盐Ca、Mg硫酸盐及复岩:芒硝早 碳酸盐岩:灰岩、白云岩(2).盐类矿物韵律及意义:有几次韵律就有几次卤水沉积过程;(3).结构构造:呈它形粒状、板状集合体;(4).盐类矿物多为盲矿,很多盐类矿物都和卤水共生;(5).从时间上来看,可分古老盐矿和现代盐矿。古老岩矿指R以来形成的。盐类矿床的形成保存条件:(1).物源条件:来源于地表岩石风化作用后的易溶物质(外生);来源于火山喷发所携带的物质(内生);(2).古气候条件:干旱气候,蒸发注入,使正常水变成卤水,海湾、泻湖等,隔而不断,通而不畅;(3).古地理条件:.海相成岩盆地,海水仍可通过各种途径补给,一般规模大;陆相成岩盆地分布于山前凹陷、山间盆地、地堑、台向斜;.水文条件:海水需多次源源不断、间歇性补给;(4).岩相岩性条件:含盐岩系的岩性基本上有两种:咸化泻湖相的白云岩-石灰岩-泥灰岩系,简称碳酸盐相;海相或内陆盐湖相的红色碎屑岩系。.“牛眼式”岩相分布(封闭环境):成岩盆地中岩性的水平分布,按沉积先后顺序从盆地边缘向中心作用的圈状排列,即碳酸盐岩硫酸盐岩氯化物钾镁岩相;变成了“牛眼式”岩相分带;.“泪滴式”岩相分布(半封闭环境):若盆地一侧有海水持续补给,则易溶盐类将集中与远离补给的方向沉积,也显示溶解度由小到大的先后顺序,形成“泪滴式”岩相分布。(5).保存条件:必须有不透水盖层,卤水完全结晶后,海相变陆相,机械碎屑物质也可形成封盖保护层,泥、页岩也可作为保护层,水侵蚀作用小。盐类矿床形成机理:(1).海相成岩机理:.阿普契力乌斯的沙洲说海湾,蒸发注入,出口处有沙洲;.多级海盆说;.干化深海盆说:(2).陆相成岩机理:瓦尔特的沙漠说,大陆1/5为沙漠。胶体化学沉积:指成矿物质以胶体溶液形成,在地表水盆地中凝聚和沉淀形成的矿床。成矿物质来源于大陆风化物,还有海底火山物质及

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