矿床学：01-第一章 矿床学概论

1、矿 床 学Ore Depoist Geology,资源学院 杨振,乌努格吐山露天采场,教材&参考书,考核方式,课程内容,系统介绍各种自然矿产资源（以金属矿产为主，非金属、石油、天然气、煤等为辅）的地质学基本概念、产出的地质环境、物质组成和特征，其形成的地质条件、形成过程和分布规律等，指导矿产资源的寻找和利用。,重点内容,矿产资源是生命的物质支撑,一 我国矿产资源形势,我国目前已发现171种矿产，探明储量的矿产有158种，已发现矿床（点）20多万处，经过勘查的矿床有2万多个。 据1998年国土资源部储量司统计，截至1997年底，A+B+C+D级保有储量潜在总值为92.63万亿元，矿产资源总量约占

2、世界的12%，仅次于美国和前苏联，居世界第3位， 人均资源量仅为世界平均的58%,排名第53位。,2005年我国主要矿产储量、产量、人均占有量与世界对比表,From：陈毓川,我国矿产资源量,我国矿产资源的主要特色,贫矿多,中小型矿床多,与世界相比，我国已经发现矿床规模偏小，大型超大型矿床少，客观上增加了集约化大规模高效矿山开发的难度。 以铜矿为例，我国迄今发现矿产地900个，其中大型矿床仅占2.7%，中型矿床8.9%，小型矿床多达88.4%，致使我国329个已开采的铜矿区累计铜产量只有50万多吨，不及智利丘基卡玛塔一个矿山的年产量（65万吨）。,共伴生矿多，坑采矿多，开发利用难度大,二 国家矿

3、产资源的供需状况及需求预测,亚洲主要国家和地区经济发展与资源消费图示（from:陈毓川）,国家工业化过程中对矿产资源需求的增长规律,中国已步入矿产资源消费快速增长阶段,中国石油、粗钢、铜、铝消费(from:陈毓川）,需求,一次能源消费及其结构预测分析,2010、2020年我国能源需求总量预测,我国重要矿产品需求预测分析,2010、2020年我国粗钢、铜、铝需求量预测（From:陈毓川）,消费量变化率,累计需求分析,2001-2006年区段价格涨幅,对外依存,中美主要矿产品对外依存(2005年),供需缺口不断加大、对外依存度长期居高,资源保障,中国及世界资源状况对比，2005,45 种主要矿产对

4、 2020 年需求的保证程度,资源与人口和经济发展不匹配，资源制约是长期瓶颈,矿床：矿产在地壳中的集中地,San Manuel Kalamazoo斑岩型铜矿,We Need: 矿物学 岩石学 构造地质学 地球化学 地球物理 ,第一章 总论,第一节 矿产资源的概念、特点,“矿产（mineral resources）”一词实际上是经济学或者是商业上的名词，矿产是指自然界产出的，由地质作用形成的有用矿物资源。,矿产资源的分类,矿产资源的特点,矿产资源的特点,（1）不可再生性,（2）矿产资源分布的空间不均衡性,（3）概念的可变性,（4）赋存状态的复杂多样性,（5）多组分共生性,磁铁矿(Mt)晶隙中有黄

5、铁矿(Py)、黄铜矿(Cpy)充填,它形黄铁矿交代磁铁矿(Mt),矿产资源在社会发展中的意义,世界矿产资源开发利用的特征,矿产资源开发利用的趋势,矿产资源国际市场分类,第二节 我国矿产资源概况,第二节 我国矿产资源概况,第三节 近代矿床学的形成、发展及现状,第三节 近代矿床学的形成、发展及现状,矿床学发展简史,发展趋势,当前矿床学主要研究领域,第四节 矿床学基本概念,矿床(ore deposit),矿体、围岩、母岩,狮子山矿段,尖山矿段,尖林山矿段,龙洞矿段,铁门坎矿段,象鼻山矿段,矿体位于接触带上,矿床类型,矿体观察描述的主要内容及术语,矿体的产状,矿体的产状,矿石,Ps:矿石矿物与脉石矿物

6、是相对于一个具体的矿床而言的，在一个矿床中某种矿物可利用则是矿石矿物，而在另一矿床或矿体中这种矿物不能利用则是脉石矿物。,夹石&脉石,1.有用组分表示法,矿石品位,2.品位表示方法,矿石观察描述的主要内容及术语,矿石的矿物组合,有用组分,矿石的构造,胶状构造,肾状构造 (铁矿石),葡萄状构造 (铜矿石 ),矿石的构造是指组成矿石的矿物集合体的特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等反映的形态特征。,浸染状构造(方铅矿，浙江遂昌),块状构造(黄铜矿，内蒙小坝梁),网脉状构造（黄铜矿，内蒙，乌努格吐山）,角砾状构造（闪锌矿，湖南花垣）,矿石的结构,包含结构（黄铁矿中的自然金和方解

7、石）,交代残余结构,黄铁矿的草莓结构,矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等反映的形态特征，也包括矿物颗粒与矿物集合体的结合关系所反映的形态特征。,矿石的类型,黄铜矿，内蒙小坝梁,块状矿石 铜矿石,脉状矿石 铅矿石,方铅矿，内蒙，孟恩陶勒盖,圈定矿体应用的指标,边界品位和工业品位应用示意图 1-围岩；2-表内矿体；3-表外矿体；4-样品及品位 （表内矿：品位高于最小工业品位的块段；表外矿：品位介于地质边界品位最小工业品位之间的块段）,边界品位和工业品位,矿石的质量分级。 分级依据： a、矿石的品位 b、工艺性能 c、伴生组分,矿石品级,第五节 成矿作用（ore-forming

8、processes）,成矿物质来源,成矿元素的来源,有关元素分布的几个概念,元素在地壳和上地幔中的分布特征,元素分布与成矿关系,成矿流体,成矿流体来源,成矿流体来源,成矿物质的搬运迁移,成矿物质的搬运机制,成矿物质的搬运通道,成矿物质的沉淀富集,富集方式,元素富集与矿作用方式,无机化学作用,生物化学作用,交代作用（alteration process）,指溶液与岩石在接触过程中，发生了一些组份的带入和另一些组份的带入的地球化学作用，也称为置换作用（replacement process) 。,离子交换(ion interchange)及类质同象(isomorphism)置换作用在稀有、分散元素

9、矿床形成过程中占有重要地位。,离子交换&类质同象置换,第六节 矿床学的研究任务与方法,矿床学的研究方法,矿床学的研究方法（参考书）,1. 野外（现场）观察,From:张晓西,From:张晓西,From:张晓西,勘探线布置,钻孔柱状图,勘探线剖面图,勘探线联合剖面图,2.室内(实验室)研究,岩石学、矿石学、流体包裹体研究,绿泥石交代透辉石,石英中的二相包裹体,磁铁矿(Mt)晶隙中有黄铁矿(Py)、黄铜矿(Cpy)充填,它形黄铁矿交代磁铁矿(Mt),同位素年代学研究,地球物理方法,高精度航磁测量,铁门坎异常,龙洞-尖林山异常,象鼻山异常,狮子山-尖山异常,中国航遥中心承担,采用AS350B2型小松

10、鼠直升机，装载高精度航空光泵磁力仪等，总飞行面积307平方公里,平均飞行高度144米，测量总精度为1.71nT。圈定了13处找矿靶区，其中一级靶区4处。From:石校波,可控源音频大地电磁测深（CSAMT),实际完成测深剖面18条，总长度21.88千米，工作点946个，检测点的电阻率均方差为-6.67%。通过对测量结果的分析，最终提供了测区内局部接触带深部变化的总体趋势。其成果反映了局部接触带产状变化趋势。From:石校波,From:黄力军,地面高精度磁测,龙洞尖林山象鼻山南边T磁异常明显，平面形态似不规则的“扁豆”状，表明-600米-1000米的空间范围内接触带可能赋存铁矿体。From:石校波）,地球化学方法,地球化学方法,通过城门山矿区基岩风化面原生晕的编制，确认了矿区原生晕空间分布态势,从岩体中心的元素分带为：Mo、W（Cu）Cu（Au）Pb、Zn、Ag、Au、Mn As、Sb、Hg，跳出了在一号矿体东西两侧寻找Ag、Au矿的思维模式，在城门山矿区东南