南大矿床学参考题

1、说明：1）本文档仅阐述题，不包括名词解释和填空题2）罗马字的尾注为参考答案。但是，该答案只是个要点，答题时的叙述 要详细一些。内生矿床1.2.3.4.5.描述一个矿床应当说明矿床哪几个方面的特征？ 成矿热液的水有几种主要成因（来源） ：目前主要通过什么方法判断？ 矿石从热水溶液中沉淀（形成矿床）主要有哪几种机制（原因）？ 有一个基性 -超基性杂岩体，试问在该岩体内部能找到哪些矿床？说明形成这些矿床的 主要成矿作用及其含义） ii 。 阐述与金刚石矿床有关的金伯利岩的主要矿物成分、 特征 iii。产状、岩石构造和形成地质环境等6.7.8.9.10.11.12.13.14.成矿热液中的水有哪些不同

2、来源？这些不同来源的水是如何释放出来， 矿物质的？ iv 阐述块状硫化物矿床的主要特征和形成机制， 不同类型块状硫化物矿床的成矿地质背景 和含矿岩系特征。 v。 阐述高温、中温和低温热液矿床在矿物组合和围岩蚀变等方面的差异。 vi 简述矽卡岩矿床的形成地质条件、 矿物组合、 成矿机制、矿化分期、和主要矿床工业类 型vii。 举出铁矿床的四种最重要的成因类型，简要说明其特征，并举出相应的矿床 实例Vl"。 阐述斑岩铜矿的矿化和蚀变分带模式 试述斑岩铜矿地质特征 x 试述斑岩铜矿床形成的地质环境、 等特征 xl 在各类岩浆岩中，镁质超基性杂岩的ix并是如何获得成岩浆岩成分、矿石成分、 结

3、构构造和蚀变、矿化分带Cr、Ni、Fe 等成矿元素含量最高，然而，与这类xii15.16.17.18.19.20.21.杂岩体有关的岩浆矿床中却只有铬铁矿，而铁和镍矿床并不重要，请说明原因。 在铜镍硫化物矿床和铬铁矿床中，铂族元素的种类有什么差别？ xlll 说明在矽卡岩矿床中， SlO2 的沉淀形式在气化 -高温矽卡岩化阶段与中低温热液阶段有 何差别。 xlV 简述华南与 W、Sn、Be、Nb、Ta 有关的花岗岩主要岩石学、岩石化学、地球化学等方 面的特征 xV 。 从 W、Sn、Be、Nb、Ta 交代蚀变花岗岩或玢岩铁矿成矿模式来阐述热液成矿过程中活 化转移的基本原理。 xVl 简述岩浆矿

4、床的主要成矿作用和主要矿床类型xviixviii22.简述花岗伟晶岩的矿物成分、内部分带特征和两种主要成因观点 简述浅成（低温）热液矿床形成环境、成矿时代、围岩蚀变、成矿元素组合，以及成矿 流体温度、盐度等特征。 xlx 简述浅成（低温）热液矿床的主要特征和成因。xx23.举出铜矿床的四种最重要的成因类型，简要说明其特征，并举出相应的矿床实例xxi。24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.iiixxii。外生矿床试述原岩成分、气侯、地貌和大地构造等因素对风化矿床成矿作用的影响 试

5、述风化残留红土型铝土矿的形成条件、原岩和形成机制xxiii 。请根据铁和铝的化学性质阐明风化壳型铝土矿和风化壳型铁矿在成矿气候条件方面的异同点xxiv。试述油气成藏与金属成矿的相似之处。什么是铝土矿？试述海相沉积铝土矿的成分特征和形成机制xxvi。为什么海相沉积铝土矿不是化学或胶体化学沉积的,产物？xxvii为什么海相沉积铝土矿往往与碳酸盐沉积岩伴生?简述盐丘、冠岩和盐丘型自然硫矿床的成因5而是红土化产物机械搬运再沉积的xxviii阐述蒸发盐矿床中各种盐类矿物的垂直分带，以及牛眼式和泪滴式水平分带的形成机 制。xxx阐述条带状铁建造形成风化淋滤型铁矿的条件 试述沉积成矿过程中铁、锰分离的特征及

6、其机制xxxixxxii。阐述层控矿床的概念、主要特征和形成机制。xxxiiixxxiv。富铝沉积岩的变质作用可形成哪成矿时代、规模、矿石结构构造等方试述铁和锰在风化和沉积过程中发生分离的机制。xliii举一种金属矿床的成矿作用为例说明金属成矿和油气成藏的其同点阐述层状铜矿（砂岩铜矿）的含矿岩系特征、矿床特征和成因xxxv :硫化物矿物在氧化带中将发生什么变化：硫化物矿床次生富集作用的机制是何？铜的次生硫化物主要有哪些？xxxvi :举例说明什么是被变质矿床和变质成矿床的成矿作用, 些矿床？ xxxvii阐述关于磷灰岩成因的洋流上升说。xxxviii对比条带状铁建造和鲕状铁建造在形成地质环境、

7、 面的差异。xxxix举例说明矿源层和活化转移在成矿中的作用xl简述生物在沉积-层控金属矿床成矿过程中的作用：xli请根据蒸发过程中盐类矿物的沉淀顺序说明封闭盆地中盐类沉积物的水平分带和垂直 分带。xliixliv风化壳型铝土矿、硅酸镍矿和稀土矿的原岩各有哪些，各有哪些主要工业矿物? 以宣龙式（或宁乡式）铁矿为例，说明海相沉积铁矿的特征。xlV简述兰德式金矿的成矿环境、特征和成因。xlvi阐述沉积变质铁矿床的主要特征和成因。xlvii铬铁矿、铜镍硫化物、钒-钛-磁铁矿、铂和铂族元素等。主要成矿作用有结晶分异 作用、岩浆熔离作用、残余熔融作用。结晶分异作用是指岩浆中不同的成分先后结晶，使岩浆成分

8、不断变化。岩浆熔离作用是指一种岩浆分离成两种互不混熔的岩浆或矿浆。 残余熔融作用是指岩浆中的成矿物质最晚结晶，在岩体中聚集成矿浆。iii矿物成分主要有橄榄石、镁铝榴石、铬透辉石、金云母等； 产状主要呈筒状，也可以呈脉状，通常属火山通道相； 岩石构造：岩筒的上部通常呈角砾状，下部呈块状； 形成环境主要为古老克拉通的深断裂带或大陆裂谷带。iv成矿热液中水的来源有岩浆水、变质水、建造水和地表水。岩浆水是岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的，本身含有溶解的金属，或通过淋滤 围岩获得金属；变质水是岩石在变质过程中释放出来的，可以淋滤围岩获得成矿物质； 建造水又称封存水，沉积物埋藏脱水时被释放出来，淋滤围岩获

9、得成矿物质； 地表水在下渗循环过程中淋滤围岩获得成矿物质。V有一个水盆地中沉积的层状矿体，其中的矿石矿物主要是硫化物，并含有一部分块状构造 的矿石，层状矿体的下方可以有脉状和角砾状矿化。主要成矿金属有铜、铅、锌、金、银 等。是由海底热液进入水盆地后沉积而成的。塞浦鲁斯型形成于洋中脊或弧后盆地，与蛇绿岩套有关；黑矿型形成于岛弧环境， 与钙碱性安山岩系有关；苏利文型或华南型形成于大陆内部的沉积盆地中，主要与沉积岩系相伴生。高温热流矿床典型矿物组合是磁铁矿、磁黄铁矿、绿柱石、锡石、黑 钨矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿和毒砂等，主要蚀变有云英岩化、钾长石 化、钠长石化、电气石化和黄玉化等。中温热液矿床的典

10、型矿物组合是黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、 闪锌矿、赤铁矿、自然金等，主要蚀变有绢云母化、硅化、绿泥石化、碳 酸盐化和黄铁绢英岩化等。低温热液矿床典型矿物组合是辰砂、辉锑矿、雌黄、雄黄、自然金和自然银等，主要蚀变有高岭土化、明矶石化、重晶石化、硅化、碳酸盐化 等。Vii地质条件为侵入岩（主要是中酸性岩）与碳酸盐类沉积岩的接触带。矿物组合包括矽卡 岩矿物和金属矿物等。成矿机制为气化热液交代作用。矿化可分为矽化岩矿化期和石英硫化物期。主要矿床工业类型有铁、铜、铅锌、钨、锡、铍等。以下任选四种：（1）岩浆矿床：主要产在基性侵入岩中，矿体多呈层状，多层产出，也有透镜状和脉状迸入体。矿石矿物主要有磁铁

11、矿、钛铁矿、赤铁矿等。如大庙。（2）矽卡岩矿床：主要产在中酸性岩与碳酸盐岩石或火山岩的接触带，与矽卡岩化相件。矿石矿物 主要为磁铁矿、赤铁矿和假像赤铁矿等。如大冶。（3）鲕状铁建造：常产在古陆边缘海侵层位中，主要矿物成分为赤铁矿、菱铁矿和鲕绿泥石等，常具鲕状构造。如宁乡或宣龙。（4）沉积变质矿床：为地槽环境的沉积矿床受到了后期变质作用和混合岩化作用的改造。 根据变质程度的不同，其矿石矿物可以是磁铁矿，也可以是赤铁矿。矿石矿物与硅质常呈 条带状，故又称条带状铁建造。如鞍山。（5）玢岩铁矿：指在中性火山 -侵入岩区中，成因上多数与闪长质次火山侵入体（玢岩）有关的、产在不同地质部位，属于不同成因的一

12、 套矿床的组合，其中既包括产在岩体内部的岩浆-热液矿床，也包括产在接触带附近的接触交代矿床，还包括产在围岩中的脉状矿床和火山沉积矿床。在不同矿床中，矿石成分既 可以以磁铁矿为主，也可以以假像赤铁矿或赤铁矿为主。以宁芜地区为典型。（6）火山沉积矿床：指与火山喷流作用有关的沉积矿床，矿石成分主要为磁铁矿和赤铁矿。如镜铁山。ix蚀变模式：自外向内为青盘岩化带泥化带 -绢云岩化和黄铁绢云岩化带钾质蚀变带。矿化分带自外向内为：含金银的多金属矿脉或磁铁矿、镜铁矿和重晶石脉-脉状细脉状黄铁矿（含少量黄铜矿） 细脉浸染状黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿（黄铁矿显著减少）细脉状辉钼矿、斑铜矿。1. 位于板块俯冲带上盘，钙

13、碱性安山岩带中，火山岩盆地边缘，矿带往往 受深断裂带矿制。2. 成矿时代主要为中、新生代3. 矿化在在因上、时间上与中酸性浅成小斑岩体有关。这类小斑岩体规模往往小于1 km,其主要岩性为石英二长岩和花岗闪长岩。4. 矿床规模大、品位低、矿化均匀。矿体大多位于岩体内，也有一部分位 于围岩和岩体接触带两侧，少数矿体位于位岩内。5. 具有明显的矿化蚀变分带，自矿化中心到外围可以分为四个带：钾质蚀 变带；绢英岩化带；泥化带；青盘岩化带。6. 矿石成分简单，但分带明显。自矿化中心向外，矿石成分可分为辉钼矿 +斑铜矿带f斑铜矿+黄铜矿+黄铁矿带黄铜矿+黄铁矿带黄铁矿带 含Au-Ag黄铁矿带含Pb-Zn重晶

14、石带。矿石构造的分带是浸染状构造xixiixiiixivxv细脉浸染状构造细脉状构造大脉构造参见前两题2+ 在镁质超基性岩中，MgO含量相当高，可达 40-50%。各种元素的离子半径为Mg =0.78埃，Ni 2+=0.78 埃，Fe2+=0.83 埃，Cr3+=0.64 埃。岩浆结晶过程中Mg2+、Ni2+、Fe2+容易进入橄榄石晶格而呈分散状态，而Cr3+半径小，不容易进入造岩矿物晶格，从而留在岩浆中，形成岩浆矿床。铂族元素包括Ru Rh PdOs Ir Pt其中以右上和左下分为两组。右上的Rh,Pd,Pt亲硫性强，主要与铜镍硫化物矿床有关。左下的Ru,Os, Ir亲氧性强，主要与铬铁矿有

15、关。在气化-高温热液时期，不形成独立矿物，而是与 Ca, Fe, Mg, Al等元素形成各种硅酸盐 矿物，如石榴石、透辉石等；在中低温矿化时期，SiO2形成独立矿物石英大量产出。岩石学：岩性花岗闪长岩黑云母花岗岩二云母花岗岩白云母花岗岩。钾长石大多为微斜长石。斜长石多为钠-更长石。黑云母低镁富铁。常出现堇青石、石榴石、红柱石等高铝质圹物。岩石化学：钙镁铁钛含量低，钾钠硅铝含量高，钾钠比值高，常为铝过饱和型。 地球化学：过渡族元素C r、N i含量低、R b、F、U含量高， R b / S r比值和F /C1比值高。常与钨、锡、铍、铌、钽、锂、铷、铯等金属的成矿有关。xvi活化转移是指：作为成矿

16、物质来源的岩石中的金属元素受到热液淋滤时进入溶液。当溶液的物理化学条件改变时金属发生沉淀和聚集成矿。譬如，以交代蚀变花岗岩中W、Sn、Be、Nb、Ta的活化转移成矿为例。花岗岩中的W、Sn、Be、Nb、Ta主要以类质同像形式赋存在镁铁矿物（角闪石、黑云母等）和副矿物（锆石、石榴石、榍石）中，这些 矿物叫做载体矿物。当富含碱金属（钾和钠）的热液流经含载体矿物的花岗岩时，便与这些矿物起反应，伴随着钾长石化和钠长石化等交代蚀变，这些载体矿物就被钾长石和 钠长石等“清洁矿物”替代（因为这些成矿无素很难以类质同像形式进入钾长石和钠长 石，故钾长石和钠长石被称作清洁矿物），于是上述金属就进入溶流，并以碱金

17、属络合物的形式发生迁移。在溶液不断向上运移，不断对旁侧岩石进行钾长石化和钠长石化（即碱交代）过程中，溶液中的K, Na不断进入围岩，因而溶液碱度降低，酸度增高，金属络合物在溶液中逐渐变得不稳定。当碱度（即 K和Na的浓度）降低到一定程度时，络 合物就发生分解，于是伴随着酸性环境下的云英岩化蚀变（石英的柝出表示酸性环境），这些金属就以黑钨矿、锡矿、绿柱石、铌钽铁矿等形式沉淀下来，形成矿体。因此在花 岗岩中，钾长石化带和钠长石化带是活化转移浸出带，而云英岩化带则是活化转移沉淀 带。xvii主要成矿作用有岩浆分异作用（或结晶分异作用）、岩浆熔离作用和残余熔融作用。主要矿床类型有铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜

18、镍硫化物、金刚石xviii矿物成分与花岗岩基本一致，并含有大量稀有金属矿物；内部分带为边缘细粒长英岩带、外侧文象伟晶岩带、中间块状长石-石英带和内核石英块体带。两种主要成因观点是岩浆结晶说和热液交代说。xix这类矿床的特征是：形成深度一般 1 km ;主要形成于新生代，分布于新生代火山活动区，或地热异常分布区；成矿方式主要是充填作用，矿化常呈脉状、网脉状、似层状；围岩蚀变 主要有泥化、明矶石化、冰长石化、绢云母化、低温硅化；成矿流体温度低，一般在320oc以下，盐度大多 5% ;成矿流体来源主要是天水，有的可有岩浆流体或建造水参与。成矿元素主要有：Au, Ag, Hg, Sb, As, Se,

19、 Te, Tl , Cu, Uxx形成深度浅，一般1 km ;成矿温度低，一般 100-320oC;成矿时代主要是中新生代，既 可以产在火成岩中，又可以产在沉积岩中，往往与地热异常和深部侵入体有关；区域上往往见不到与成矿有关的侵入岩；成矿元素主要有Au, Ag, Hb, Sb, As, Se, Te, Tl, Cu, U等；典型的围岩蚀变是低温蚀变，如青盘岩化、泥化、明矶石化、冰长石化、低温硅化（玉髓、玉髓 状石英、蛋白石、石英呈方解石假象）等；成矿流体温度和盐度低 （温度320°c,盐度5% ）； 成矿流体主要是天水。成矿作用主要是低温流体的充填和交代。xxi可选择四种主要类型的铜

20、矿床，如铜镍硫化物矿床、矽卡岩矿床、斑岩型矿床、块状硫 化物矿床等，同时阐述其特征。xxii试述原岩成分、气侯、地貌和大地构造等因素对风化矿床成矿作用的影响。原岩成分：铝土矿的原岩主要是玄武岩、霞石正长岩和泥灰岩；Ni-Co和Pd-Pt矿床的原岩主要是超基性岩；REET床的原岩主要是花岗岩。气侯：温润炎热的热带亚热带气侯最有利于化学风化作用和成矿。地貌：长期风化形成的准平原化地貌最，即适度起伏的地形有利于成矿。 地质构造：地台区发生长期沉积间断和侵蚀作用的不整合面上最有利于成矿。xxiii（1）气侯：热带和亚热带地区，多雨潮湿。（2）原岩：富铝贫硅的岩石，如霞石正长岩、玄武岩、泥质灰岩等。由火

21、成岩和变质岩风化成的铝土矿叫红土型；由泥灰岩风 化成的铝土矿叫钙红土。（ 3）主要形成机制是，去碱：碱金属和碱土金属被淋滤；去硅： 淋滤出的碱金属和碱土金属使溶液呈碱性，造成去硅；去铁：持续潮湿的气侯使铁呈二价 铁被带走；铝富集：由于铝具有两性，形成铝土矿，包括三水铝石AI（OH）3、一水软铝石AlOOH 一水硬铝石AlOOH等。实例为福建漳浦。两者都形成于温暖或炎热的热带-亚热带地区。但是，风化壳型铝土矿（红土型铝土矿）形成于持续的潮湿气候条件下，基岩中溶解出来的铁一直呈二价形式迁移，不在土壤中沉淀。只有铝在土壤中残留，形成铝土矿；风化壳型铁矿（红土型铁矿）形成于干旱和潮湿交替的气候下。在潮

22、湿条件下水中溶解的Fe2+，在干旱条件下被氧化成 Fe+3，在土壤中沉淀，形成铁矿。xxv都经历了源一一转一一储这样的过程。铝土矿是含Al 2O3大于80%或90%的残余土壤或沉积物，其矿物成分主要是三水铝石、 一水软铝石和一水硬铝石，并含Ga, Ge, Li, Cu, Ag, Au, Ba, Zn, REE等多种有用元素。沉积铝土矿的成因是由风化壳型铝土矿经流水搬运再沉积的产物。xxvii要依据是：在铝土矿中，Al 2Q Fe3+ TQ2紧密共生，这用化学沉积学无法解释。这是因为，TiO2只有在pH<2寸才能溶解，而AI2Q则在p* 4时才溶解，在 自然界中不可能存在如此低的pH值，所

23、以难以解释Al、Fe、Ti三种元素 的其存。另一方面，即使三种元素都能以溶液方式搬运，它们也要发生 分异，先后沉淀，而不会在矿石中密切伴生。xxviii许多沉积型铝土矿往往和风化壳型铝土矿密切伴生，两者往往很难识辨。（1）碳酸盐沉积岩中往往含有泥质，可作为铝的来源；（2）碳酸盐中的地下水呈碱性，有利于岩石去硅作用，因而促进红土化；（3 ）碳酸盐溶解后加大海水的碱性，有利于来xxix自大陆的AI（OH）3胶体溶液被中和，促进铝土矿沉淀。盐丘的成因：盐类沉积物有两个明显的物理性质：（1）易溶；（2）塑性流 动。在高温高压下，塑性流动更明显。在 2700米的埋藏深度下，其流动性比地表盐层大10倍左右

24、。所以，深部盐层就能像侵入体那样，沿着断 裂构造底辟上升，形成盐丘。冠岩：盐丘顶部常有不透水的盖帽，主要由石膏、硬石膏、方解石和自然硫组成, 叫冠岩。冠岩的成因可能是盐丘底辟上升过程中，顶部易溶的氯化物被淋失，相对难溶的物质残留下来形成的。盐丘型自然硫矿床AE99。盐丘中的石膏，尤其是冠岩中的石膏，可以被细菌还原成H2S，这种H2S在含氧的地下水的作用下可以被还氧化成自然硫。有人认为，H2S还可以被SO42-离子还原为自然硫。xxx在成盐盆地中，随着蒸发作用的进行，不同的盐类按照溶解度的大小先后 沉淀，形成垂直分带，其顺序从下到上为：CO2-相SO2-相Cl-相钾镁盐相 方解石、白云石石膏石盐

25、（土石膏）在圭寸闭盆地蒸发过程中，水不断蒸发，水体面积不断缩小，从盆地边缘 到中心，各种盐类按照溶解度的大小呈同心园状排列，形成对称的“牛眼式” 分带。如果盆地一侧有海水或河水补给（受限制的盆地），那么，溶解度大的 盐类远离入口，形成“泪滴式”分带。风化淋滤型富矿体的形成条件主要有：地貌条件：长期遭受剥蚀的古夷平面；矿石结构构造：细粒的矿石容易淋滤而形成富矿体。这是因为赤铁矿比磁 铁矿更容易淋滤：Hm/Mt比值高铁不易淋滤xxxi造成富矿体细粒矿石变质程度低n石英颗粒细 mi迅速淋滤所以，浅变质的矿床有利于形成风化淋滤型富矿（沸石相、绿片岩相）， 而深变质的矿床不利（角闪岩相、麻粒岩相）气候条

26、件：温暖、潮湿气候有利于风化淋滤。世界上古风化壳型铁矿主要是 在石炭纪成煤期形成的。沁"分离特征是锰比铁沉积在海盆地的较深部位。分离机制是锰比铁活动性大，在大陆风 化过程中容易被淋滤，但在化学沉积过程中较晚沉淀。层控矿床是受一定的地层层位控制，是该层位的有利岩性促使后期流体带来 的成矿物质在其中选择性沉淀的产物。它不包括典型的沉积矿床、岩浆矿床 和岩浆热液矿床。例子：长江中下游石炭纪层控硫化物矿床或其它矿床。xxxiv油气成藏过程是源-转-储。金属矿床，如金矿,从矿源层中活化转移，然后在适宜的条件下沉淀成矿，也是源-转-储的过程。含矿岩系为紫红色与灰绿色等混杂的杂色岩系，物主要呈细脉

27、状和浸染状。矿床中常具有辉铜矿矿体往往与浅色岩层有关。 矿石中硫化-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿这样的分带。矿床成因解释有同生沉积和成岩两种假说。xxxvi氧化带的次生变化请见教材。金属硫化物在地表被氧化而成硫酸盐。铜等金属随溶液下渗至潜水面以下后，以交代原生硫化物的方式生成次生硫化物，使其品位增加。所形成的 次生金属矿物主要有辉铜矿、斑铜矿、铜蓝和黄铜矿等。Wii被变质矿床：经过变质改造的矿床，如条带状铁建造中的富矿体；变质成矿床：由变 质作用形成的矿床，如石墨和红柱石等矿床。富铝沉积岩变质可形成红柱石、蓝晶石、矽线石和刚玉等矿床。xxxviii深海中二氧化碳浓度大，磷酸盐的溶解度也随之加大。生物死亡后下沉并分解，因而 海水较深的部位磷含量高。当富含二氧化碳和磷的深层海水往上运移到大陆架时，因温 度升高和压力降低，二氧化碳逸出，磷亦随之沉淀，于是在浅海中堆积磷灰岩。条带状铁建造