助理工程师复习资料

第一部分地质学一、岩石学（一）矿物（掌握）1、地质作用：由地质营力引起的，导致地壳运动与变化的各种自然作用称之为地质作用。2、矿物的分类：矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物，是岩石的组成单位。矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物1．原生矿物由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。2．次生矿物原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如方解石、高岭石等。固体矿物按其内部构造不同，分为结晶质和非结晶质两种。1．结晶矿物结晶矿物指各种原子在三维空间有序地反复排列的矿物。绝大多数矿物是结晶矿物。2．非结晶矿物非结晶矿物又称无定形矿物。原子作无序或短程有序排列，无法用X射线或电子衍射检测其晶体结构的矿物或其他固态物质。如蛋白石等。3、矿物的物理性质矿物的物理性质是多方面的，其中最具有鉴定意义的有：颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度等，此外，尚有透明度、弹性、比重等。（二）岩石（掌握）1、岩浆岩：它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。2、变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。如大理岩、片麻岩等。3、沉积岩：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。如砂岩、灰岩。4、陆源碎屑岩石及分类陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑颗粒物质，通过机械的搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。

陆源碎屑岩的基本组成：

1）碎屑颗粒是碎屑岩的重要组成部分，占整个岩石的50%以上，并决定岩石的基本性质。

2）填隙物：杂基由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒间。胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。

3）孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部分，孔隙可以是原生的，也可以是后期形成的。1、碎屑颗粒的成分

1)矿物碎屑成分

A石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的平均含量达66.8%。重要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先期形成的沉积岩，并常应用石英的各种特性来拟定母岩的性质。

B长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长石）为主，另一方面为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石重要来源于花岗岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、古气候和古构造。

C、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产物，常以填隙物的形式出现。

D、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大于2.86，常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金红石、磷灰石；来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来自变质岩的石榴子石、十字石、蓝晶石、电气石等。

2)岩石碎屑成分

简称为岩屑，是碎屑岩中的重要组分。其成分可以是火成岩、变质岩和沉积岩。其含量和粒度有关，泥岩中完全没有岩屑，砂岩中平均含量为10-15%，多者可达95-100%，少则完全没有。岩屑可直接提供母岩的特性，反映沉积环境、沉积搬运的特性

2、填隙物成分

填隙物分为杂基和胶结物，两者成因不同，但成分上可以相同，也可不同。

1)杂基：各种粘土矿物，如：高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等，还涉及各种细粉砂碎屑，是机械搬运的产物。

2)胶结物：碎屑颗粒之间孔隙内的各种化学物质，常见的有：碳酸岩矿物、硅质矿物和少量铁质矿物，多形成于成岩作用时期。尚有一些自生矿物。如：海绿石、沸石、磷酸岩矿物、硫酸岩矿物、硫化物、各种自生重矿物，尚有自生的粘土矿物等

3、成提成熟度

碎屑岩的成提成熟度是指碎屑沉积组分在其风化、搬运沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的限度。

石英抗风化能力强，在搬运和沉积过程中蚀变很小，是最稳定的组分；

长石的稳定性较石英低；

岩屑除硅质岩屑外，一般稳定性都不高。

成提成熟度一般表达为：石英与石英、长石和岩屑之和的比值。随着成提成熟度的增高，不稳定组分相对减少，稳定组分相对增长。粗碎屑岩,单成分砾岩,复成分砾岩,底砾岩,层间砾岩,滨岸砾岩,河成砾岩,洪积砾岩,冰川角砾岩,滑塌角砾岩,岩溶角砾岩;砂岩;粘土岩5、碳酸盐岩沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石的总称。重要为石灰岩和白云岩两类。重要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等，另一方面为石英、云母、长石和粘土矿物等；化学成分重要为CaO、MgO和CO2，另一方面为SiO2、TiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。通常为灰色、灰白色。性脆。具粒屑（如岩屑、生物碎屑等）、生物骨架（如珊瑚、层孔虫等）、晶粒（粗晶、中晶、细晶、微晶等）和残余（残余生物、残余鲕状）结构。构造类型复杂、多样，有叠层构造（如常见于潮坪地区的叠层石）、乌眼构造和缝合线构造。多呈厚层或薄层状产出。可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。①石灰岩类。重要矿物为方解石（＞50％），另一方面为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。常见岩石类型有内碎屑灰岩，生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。②白云岩类。重要由白云石(＞50％)组成，另一方面为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。因受物理化学条件变化的影响，常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。岩性较脆弱，易遭风化溶蚀，在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观，通称喀斯特地形。碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩，约占沉积岩总面积的20％，几乎在各个地史时期都有形成。中国各地，特别是西南地区，也广泛分布有碳酸盐岩，其成岩时代重要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。许多金属矿产（如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等）和非金属矿产（如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等）在成因上都与碳酸盐岩有关。世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50％，产量约占总产量的60％。二、地层学（一）地层1、掌握地层定义：具有一定层位的一层或一组岩层，即地层具有时代与顺序的含义2、熟悉地层划分：是指对一个地区的地层剖面中的岩层进行划分，建立地层层序的工作。一般对一个地区的地层剖面，一方面根据岩性、岩相特性进行岩石地层划分，然后根据系统采集的化石进行生物地层划分，进而建立年代地层顺序。在划分一个地区的地层时，必须充足参考邻区已经建立的地层划分方案，便于地层对比。（二）地质年代1、掌握各地质时代的年代划分一、岩石地层单位重要依据岩层的岩性特性来划分的地层单位。由于地层的岩性在横向和纵向上的变化较大，因此岩石地层单位仅合用于某一地区或区域，而不能进行全球范围的地层对比，故也称之为地方性地层单位。（一）岩石地层单位的划分岩石地层单位划分为：群、组、段、层四级，其中组是基本单位。1.群：成因上联系，由两个或以上的组组成，也可以是成分复杂、厚度巨大的岩层组成。它是组的高一级单位，代表着沉积环境在较长时期内连续变化的过程。群中不得包含不整合界面。2.组：由一种或数种岩层有规律的组合而成。这种规律组合是指岩层中的夹层、互层及旋回等。组是地质野外填图的基本单位，其厚度由1米到上千米不等。3.段：4.层：二、年代地层单位于地质时代（一）年代地层单位的基本特点年代地层单位和岩性地层单位不同之处，在于前者有固定的时限长度，并且与地质时代单位严格相应。例如寒武系是一年代地层单位，它的含义是在寒武纪（570—500百万年）内形成的所有沉积，不管岩性和化石有何差别，是这一时期形成的地层的统称，它超越了地区性与地层岩性的具体差别。地质时代是地球历史发展的时间顺序与时限，如同现在的年、月、日等。不同的地质时代，代表了地球发展的不同阶段。（二）年代地层单位的划分划分依据:年代地层单位的划分重要依据生物演化的不同阶段来划分的。一般低等的年代地层单位如阶，往往以属和种的更新为特点，统和系以科和目的更新为特性，系以上则以纲和目的更新为特性。例如泥盆纪的开始以鱼纲的发展为重要特性等。三、构造地质（一）岩层产状及接触关系1、掌握产状的定义及描述要素一、产状的基本概念产状—是指地质体在三维空间的产出状态。通常我们可以用面状构造和线状构造来拟定地质体的空间方位或产出状态。产状要素—用来表达面状或线状构造要素与水平参考面和地理方位之间的关系。二、面状构造的产状要素（走向、倾向和倾角）走向线—构造面与水平面的交线，AB。走向—走向线两端所指的方向。CA或CB。倾斜线—构造面上垂直走向线向下所作线段，CD。倾向线—倾斜线的水平投影CD’。倾向—倾斜线所指的构造面倾斜方向CD’。倾角—倾斜线与倾向线之间的夹角DCD’。视倾角—视倾向线与视倾斜线之间的夹角（两条虚线）。三、线状构造的产状要素（倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角）倾伏向—构造线AB在水平面上的投影所指构造线倾斜方向AB’。2、掌握地层的接触关系：一、地层与地层的接触关系地层—是指具有一定层位或时代含义的一层或一组岩层，也就是说，当岩层具有了时代含义后，岩层就成了地层。地层的接触关系——是指上下两套地层在时间上的发展状态与空间上的接触类型。可分为整合与不整合接触两种。二、整合与不整合接触1.整合接触：上下两套地层的地层层序上连续，岩性及所含化石一致或递变。上下两套地层的产状基本一致或平行。整合接触代表了沉积环境连续变化，以沉积为主，无间断的过程。2.不整合接触：不整合接触的基本特性为不整合面上、下两套地层的时代不连续，化石突变，缺失（缺—无沉积，失—有沉积，但被侵蚀掉）某一时代的地层及化石，不整合面下的老地层变质限度、岩浆活动一般较高，顶部常残留古风化壳，不整合面下新地层底部常有底砾岩，代表了海进序列的开始。不整合可以分为两种类型—平行与角度不整合。平行不整合：上下两套地层的地层层序不连续，缺失某一时代的地层，岩性及所含化石不一致或突变。上下两套地层的产状基本一致或平行。不整合面与新老地层层面平行。角度不整合：上下两套地层的地层层序不连续，缺失某一时代地层，岩性及所含化石不一致或突变。上下两套地层的产状不一致。不整合面与上覆新地层平行与下伏老地层斜切。3.不整合形成的过程：不整合的形成过程可分为三个阶段，平行不整合与角度不整合略有不同。1>平行不整合的形成过程分为：<1>地壳下降接受沉积阶段<2>地壳水平抬升成陆，遭受风化剥蚀阶段<3>地壳重新下降接受沉积阶段2>角度不整合形成过程为:<1>地壳下降接受沉积阶段<2>地壳不均匀抬升或褶皱抬升成陆，遭受风化剥蚀阶段<3>地壳重新下降接受沉积阶段（二）褶皱1、掌握褶皱的定义：岩层的层面、变质岩的片理面、岩体的流面等，在应力作用下所发生连续弯曲变形现象。通常我们把岩层的连续弯曲称为褶皱。2、掌握褶皱的要素：1.核部褶皱弯曲的中心部位。背斜的核部地层最老，向斜的核部地层最新。对同一褶皱而言，随着出露高度的不同，褶皱的核部地层会发生相应的变化。2.翼部褶皱核部两侧的部位。对同一个褶皱而言，核部两侧的翼部地层以核部地层为中心镜相对称。当两褶皱（背斜、向斜）相邻时，两核部之间的公共部分为共同的翼部，既一褶皱的核部不得包含另一褶皱的翼部。3.转折端褶皱从一翼到另一翼的弯曲部位。转折端在横切褶皱的剖面上可以是一点、一段曲线或一段直线。4.枢纽褶皱同一岩层面转折端上最大弯曲点的连线。枢纽在空间上可以是直线、曲线、水平线、倾斜线等。5.轴面由褶皱各岩层枢纽所构成的面称轴面。轴面在空间上可以垂直、倾斜、水平，也可以是平面、曲面。6.轴线轴面与水平面的交线。它是一假象线，是平面上描述褶皱的重要要素。7.轴迹轴面于地面或剖面的交线。8.脊和槽，脊线与槽线褶皱某一岩层面的最高点称脊，反之称糟。脊的连线称脊线，糟的连线称糟线。在空间上，脊线或槽线与枢纽可以重合，也可分离。故脊线或槽线在空间上也可以是直线、曲线、水平线、倾斜线。3、掌握褶皱的基本形态一、褶皱的形态分类（一）按褶皱顶角大小的分类1.平缓褶皱：顶角大于120度。2.开阔褶皱：顶角为120—70度。3.中常褶皱：顶角为70—30度。4.紧闭褶皱：顶角为30—5度。5.等斜褶皱：顶角小于5度。（二）按褶皱转折端形态的分类1.圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱。2.尖棱褶皱：转折端呈尖棱状，两翼平直。3.箱状褶皱：转折端呈箱状，两翼产状较陡。（三）按褶皱枢纽的产状分类1.水平褶皱：枢纽水平的褶皱。2.倾伏褶皱：枢纽倾伏的褶皱。3.直竖褶皱：枢纽竖直的褶皱。4.波状褶皱：枢纽成波状的褶皱。（四）按褶皱轴面产状的分类1.直立褶皱：轴面直立的褶皱。2.斜歪褶皱：轴面倾斜的褶皱。3.倒转褶皱：轴面倾斜，两翼产状一翼正常、一翼倒转的褶皱。4.平卧褶皱：轴面水平的褶皱。5.翻转褶皱：轴面水平翻转的褶皱。二、按褶皱的位态（空间的产出状态）分类该种分类方案重要依据褶皱的轴面产状、结合枢纽产状的分类。由于该分类方案能较好地反映褶皱的空间形态。此方案分为七种类型。1.直立水平褶皱2.直立倾伏褶皱3.直竖褶皱4.斜歪水平褶皱5.斜卧褶皱6.斜歪倾伏褶皱7.平卧褶皱三、按褶皱各岩层的厚度及互相关系的分类1.等厚褶皱2.顶厚褶皱3.顶薄褶皱4.不协调褶皱四、按褶皱的组合形态分类（一）剖面上的组合形态1.复背斜与复向斜2.隔档式与隔槽式褶皱宽广的向斜与紧闭的背斜组合的褶皱称为隔档式褶皱。宽广的背斜与紧闭的向斜组合的褶皱称为隔槽式褶皱。（二）按褶皱的平面组合类型分类1.平行褶皱群2.雁行褶皱群3.扫状褶皱群4.弧形褶皱群特殊褶皱类型：一、同沉积褶皱沉积物在沉积或成岩在过程中，因地壳的升降运动，而发生的褶皱作用，称同沉积作用。同沉积褶皱的典型特性为：1.褶皱形态多为开阔褶皱，两翼常发育层间小褶皱。2.本地壳上升时，形成顶薄背斜，下降时，形成顶厚向斜。3.背斜的中心部位物质粒度较粗，向斜中心部位物质粒度较细。二、鞘褶皱韧性剪切带中发育的一种形态类似刀鞘的褶皱。韧性剪切带中的褶皱经剪切作用后导致初期褶皱的枢纽弯曲、拉长而形成鞘褶皱。三、叠加褶皱初期形成的褶皱因构造应力的作用再次弯曲变形后形成新的褶皱，称为叠加褶皱。叠加褶皱经历了数次构造运动的作用，因每次构造应力的作用方向不同，故叠加褶皱具有以下类型：1.正交型：晚期褶皱最大应变轴平行于初期褶皱轴面，两中间应变轴近于正交。形成“横跨褶皱”。2.斜交型：晚期褶皱最大应变轴与初期褶皱轴面近于正交，两中间应变轴近于正交。3.共轴型：晚期褶皱最大应变轴与初期褶皱轴面正交，两中间应变轴线平行。4、熟悉研究褶皱的意义褶皱构造不仅影响工程建设，同时对某些矿产起着较大的控制和富集作用。一、褶皱对石油、煤的控矿作用由于褶皱使含油层波状起伏，石油沿含油层向上运移，最终富集于背斜的转折端处。因此在背斜的转折端处布置钻井是减少投资提高效益的最佳手段。煤层是弱性岩层，塑性较强。当含煤岩层发生褶皱时，因弯流作用导致煤层发生向褶皱转折端的塑性流动。正是由于褶皱作用，使得原先较薄的不可采煤层变为较厚的可采煤层。我国南方大部分煤层多经历了弯流褶皱作用的改造。二、褶皱对某些金属矿产的控矿作用由于弯滑褶皱作用，导致褶皱转折端岩层间的虚脱现象。当岩浆侵入褶皱，这些虚脱的空间就成为了矿浆的最佳富集处。三、褶皱构造对矿山建设的作用大部分的矿产均位于地下，了解它们的形态与产状是矿山建设的首要工作之一。赋存于岩层中的矿体随着岩层的褶皱变形而变形，对的地结识与了解矿体的褶皱变形，可对矿山矿体的形态与储量从新评估，从而延长矿山的开采寿命。（三）断裂构造1、掌握断裂构造及断层定义断层：是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移和断裂构造。2、掌握断层的几何三要素：断层面，断盘，断层位移3、掌握断层的基本类型：一、按断层走向与岩层走向的关系分类1.断层走向与岩层走向关系分类（重点）1）走向断层2）倾向断层3）斜向断层4）顺层断层2.断层走向与区域构造线方向的关系分类1）纵断层2）横断层3）斜断层二、按断层切割深度的分类1.岩石圈断层切穿岩石圈达软流层。深度＞40公里。2.地壳断层切穿地壳达M面。深度＞30公里。3.基底断层切穿硅铝层达K氏面。深度＞15公里。4.盖层断层切穿沉积盖层达变质基底。深度＜15公里。5.层间滑动断层发育于盖层中。深度一般＜10公里。三、按断层两盘相对运动方向的分类（重点，最为常用）1.正断层：断层上盘向上运动的断层，其断层面一般较陡，倾角60度左右。2.逆断层：断层上盘向下运动的断层。3.平移断层：断层两盘相对于断层走向线方向运动，断层面倾角多直立。根据其旋向可分为：左行平移断层，右行平移断层。由于断层两盘有时既有水平运动、又有升降运动，此时应复合命名为右行—平移逆断层、左行—平移正断层等。4.枢纽断层：断层的两盘以断层面上某一点为轴作旋转运动称之为枢纽断层。枢纽断层分两种类型：其一，旋转轴位于断层的一端，其特点为断层各处的断距不等，近轴处短，远处大；其二，旋转轴位于断层的中间，其特点为断层的一侧如为正断层，另一侧则为逆断层。四、断层的组合类型1.阶梯状断层若干条产状大体相等的正断层平行排列，在剖面上各断层的上盘成阶梯状向同一方向依次下降。2.地堑与地垒两条或两组断层面相向的正断层大体平行排列，中间的断盘下降，称之为地堑。两条或两组断层面相背的正断层大体平行排列，中间的断盘上升，称之为地垒。3.叠瓦状断层若干条产状大体相等的低角度逆断层平行排列，在剖面上各断层的上盘成阶梯状向同一方向依次上升。4.对冲与背冲式断层两条或两条以上的高角度冲断层（断层面倾角＞45度的逆断层），倾向相向，中间盘下降，称之为对冲断层。若倾向向背，称之为背冲断层。了解同沉积断层及其特点又称同沉积断层(synsedimentaryfault)或同生断层(contemporaneousfault)。断层作用与沉积作用同时并连续进行的断层；往往是控制断陷盆地发育的边界断层,一般为正断层。生长断层的标志有：断层两盘的沉积厚度极不一致,下降盘沉积厚度大、层序全；边界断层的上升盘遭侵蚀破坏,成为沉积物补给区,因而在盆地边沿堆积物粗大,甚至有沿断层堆积的角砾岩和磨拉石建造分布

沉积岩中的一种断层，它与沉积岩的沉积作用同时进行。随着沉积时间的连续，沉积层的增厚，断层的断距也就增大。断层两盘的沉积厚度不一致，下降盘比相对上升盘的沉积厚度要大。5、熟悉研究断层的意义一）断层与矿床矿床的形成、矿体产状及其分布等，经常受断层构造的控制。岩浆、热水溶液、含矿溶液最容易循断裂带侵入或充填，形成重要成矿带。特别是在两条断裂的交叉处；断层产状（走向或倾向）忽然变化的地方，层切穿多孔隙的或化学活动性较强的岩层（如碳酸盐岩）部位等，更是成矿的良好场合。在采矿过程中碰到断层，矿层或矿体便会忽然中断，只有搞清断层的产状、性质和断距，才干求出矿层等的去向，然后决定下一步开采环节和生产施工方案。对于石油和天然气来说，断层是其运移的通道，例如，在一套单斜岩层中夹有厚层多孔隙含油气砂岩，油气可以通过地表逸散；若其中有断层存在，含油气层被错断，不能直接通到地表，使油气保存下来，从而构成储油气的有利条件。</P>（二）断层与工程建设进行工程建筑、水利建设等，必须考虑断层构造。例如水库、水坝不能位于断层带上，以免漏水和引起其他不良后果；大型桥梁、隧道、铁道、大型厂房等假如通过或坐落在断层上，必须考虑相应的工程措施。因此凡是重大工程项目都必须据有所在地区的断裂构造等地质资料，以供设计者参考。断层与地下水断层构造与地下水的运移和储集具有密切关系。特别是在山区的基岩找水工作中，调查是否有断层存在，断层的性质和规模如何，十分重要。如张性断层带往往构成良好的地下水通道；而压性断层带由于挤压密实，其中反倒经常无水，形成隔水墙，但断层的一盘或两盘的破碎带和裂隙带却常形成地下水的带状通道，再加上有压紧密实的断层带起到隔水作用，因而容易形成地下水的富水地带。（四）断层与地震断层，特别是活动性断层是导致地震活动的重要地质背景。如汾渭地堑是历史上地震的多发地带，我国东部的郯庐大断裂，美国西部圣安德列斯大断层等也都是地震活动频繁地带。断层构造是地震地质和地震预报研究的重要内容之一。（五）断层与地貌断层和地貌发育的关系至为密切。如块状山地、掀斜地块、断陷盆地、断层谷、飞来峰、大裂谷以及某些水文现象（如湖泊的形成，河流的发育等）都与断层有关。研究大型断裂构造的空间展布和时间演化规律，对于结识区域构造的发育历史和进行大地构造单元的划分以及探讨全球构造的演化规律，都具有重要理论意义。如大洋中脊上的阶梯式地堑断裂、东非大断裂等，都关系到地壳和岩石圈演化以及海洋成因等重大理论问题。（四）大地构造学说1、了解地槽地台学说地槽—地台说（Geosyncline—platformtheory）是关于大地构造的一种学说。地槽的概念是由霍尔（1859）和丹纳（1873）提出的。地台的概念是由休斯（1885）和奥格（1900）提出的。这种学说把地壳分为活动的地槽区和稳定的地台区。地槽区和地台区两种基本构造单元的形态特性、升降运动、沉积建造、构造变动、岩浆活动和变质作用，以及矿产资源等都有很大差异。地槽区是巨大的狭长的拗陷地带，在其发展的前期，地壳表现为强烈的沉降作用，形成下部陆屑建造、海底火山岩建造和碳酸盐岩建造。后期地壳表现为强烈的上升运动，形成上部陆屑建造、潟湖建造和磨拉石建造。同时，随着有大规模的岩浆侵入活动和火山喷发活动，以及大范围的区域变质作用。地槽回返上升的晚期，岩层挤压褶皱隆起上升，形成褶皱带，在地貌上表现为褶皱山脉。地台区多是具有双层结构的稳定地块，其下部为褶皱基底，上部为沉积盖层，没有沉积盖层的地台称为地盾。地台区升降运动的幅度小，沉积物的厚度较小，岩相比较稳定。常见的沉积建造有含煤铝土矿铁质岩建造、石英砂岩建造、石灰岩建造等。褶皱变动较为和缓开阔，断裂变动以正断层为主，岩浆活动以小型侵入活动和大规模玄武岩喷发为主，变质作用薄弱。地槽区和地台区是可以互相转化的。2、了解地质力学定义：运用力学原理研究地壳构造和地壳运动规律及其起因的学科。地质力学既研究地壳运动产生的各种形变现象的规律，也研究由地壳运动产生的物质的变化规律，以及两者的互相联系。反映地壳运动的一切现象都是它考察研究的对象，涉及构造体系的规律、海洋运动的遗迹、岩浆活动的现象、变质岩带的发生和矿产的形成等。

地质力学的研究内容可概括为4个方面：①构造体系的进一步调查研究。涉及：构造体系类型的划分；构造形迹的力学性质的鉴定及其空间排列规律；岩石力学性质及构造应力场的分析；构造运动时期和构造体系形成时期的鉴定；现代地壳运动和活动的地应力的观测；岩石内流体运动和构造型式对油、气的动态与油气集中的控制作用；各级构造体系对矿产分布规律的控制作用；构造应力场与地球化学场及地球物理场的联系。②全球大地构造体系的特点和分布规律，以及与各种构造体系同时发生的沉积建造、岩浆岩建造、变质岩建造和矿产资源的成生联系。③古生代以来全球大陆运动和海洋运动问题。一方面着眼于中国及邻区石炭二叠纪大陆运动与海水进退规程。④地壳运动问题。涉及：区域性升降运动与水平运动的联系；地球角速度的变化和潮汐作用对于大陆运动和海洋运动的影响；太阳辐射的变化和地壳运动与地球运动对古气候变化的作用等。3、了解板块构造学说板块构造学说的基本观点：（1）固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩石圈和下垫塑性软流圈；（2）刚性的岩石圈在侧向上可分为若干大小不一的板块，它们漂浮在塑性较强的软流圈上作大规模的运动，其驱动力来自地幔对流物质；（3）板块内部是相对稳定的，板块边沿则由于板块的互相作用而成为构造活动强烈的地带；（4）板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。运动中各板块间或分散裂开或碰装焊合或平移相戳错，由此决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。板块的边界类型：1.分离型板块边界，两板块沿边界向背运动，地幔物质沿边界涌出形成新的洋壳。2.汇聚型板块边界，指两板块相对运动而发生挤压、碰撞的一类边界。可进一步分为：俯冲边界、碰撞边界。3.平错型板块边界，板块沿边界互相水平错动，板块不发生褶皱、增生或消亡。板块的划分：根据研究，地球科学家以板块边界为基础，将全球岩石圈划分为七大板块：1.欧亚板块；2.非洲板块；3.印度板块；4.太平洋板块；5.南极洲板块；6.北美洲板块；7.南美洲板块。第二部分矿床学一、有关矿床学的基本概念（一）矿床和矿产（掌握）人们一般把矿产产出的地方就叫做矿床。在矿床地质学中是指地壳中由地质作用形成的所含金属或其它有用物质在当前经济技术条件下能被开采运用的综合地质体。这个定义中一方面说明矿床是地质作用的产物，它的形成及所具特性是由形成地质环境和条件决定的。另一方面，也说明是否能作为矿床还与经济技术条件的发展有关，作为矿床来开采，必须在技术上是可行的，在经济上有利的。矿产是人类社会赖以生存和发展的一种重要物质基础。（二）矿体和围岩（掌握）矿床中金属或其它有用物质富集的地质体叫做矿体。矿体总是产在某种类型的岩石中，矿体与周边岩石之间有些是有自然边界，例如矿脉以裂隙壁为边界，有些则没有自然边界，例如金属矿物在岩石中散漫分布，其边界是靠系统采样分析，根据含量数据圈定的。矿体周边的岩石一般叫做围岩，围岩尤指矿体产于其中或与矿体直接邻接的岩石，不同类型的矿床有不同的围岩，并且与围岩有不同的关系。初期矿床学研究中，曾把产有金属矿床的岩浆岩称为母岩，后来知道不少矿床虽产在岩体中，但并不能肯定它们来自这个岩体。根据矿体与围岩的关系很早就提出了同生矿床和后生矿床的概念，同生矿床是指矿床与围岩在同一地质过程中形成，同时或基本同时，如岩浆岩中的矿床在岩浆期内形成，沉积岩中矿床在沉积－成岩期内形成。后生矿床是指形成时间晚于围岩的矿床，例如金属矿脉是在含矿围岩早已固结并破裂产生的裂隙空隙中有含矿溶液进入才形成的。许多金属矿床、矿体附近的岩石经常发生某种成分、结构及颜色等的改变而引起岩石外貌的变化，这样的岩石叫做蚀变围岩，对于辨认矿床成因和找寻矿体都有重要意义。（三）矿物和矿石（掌握）矿石是组成矿体的具有金属或其它有用矿物的岩石，是开采矿体得到的最初产品，所以叫原矿或毛矿，通过选矿可以得到精矿。矿石一般也是一种矿物集合体，其组成涉及矿石矿物和脉石矿物两部分。矿石矿物在金属矿床中多指被运用的金属矿物，如铬铁矿矿石中的铬尖晶石类矿物，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等。脉石矿物是指矿石中不能被运用的矿物，其大部分在选矿时与金属矿物分离丢弃，如铬铁矿矿石中的橄榄石、蛇纹石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石等。在研究矿石的矿物组成时，要研究矿物的交生关系，经常规律共生的一些矿物构成矿物共生组合，它们是在同一时期相同条件下形成的产物，假如是偶尔出现在一起的几种矿物叫做伴生矿物，它们可以是不同条件不同时间先后形成的。有些矿石成分较简朴，只有一种有用组分，或是单一矿种，如某些铁矿石、锰矿石。有些矿石则成分较复杂，同时具有几种有用金属矿物，最佳的例子如铅锌矿石，除重要矿物方铅矿、闪锌矿外，经常尚有银矿物，有时尚有铜矿物及砷、锑矿物以及多种分散金属，所以经常叫做多金属矿石。共生金属可以被综合运用的叫做综合矿石。矿石中矿物结晶形态、大小、分布和互相关系比一般岩石更为复杂多样。矿床学家把矿石组构划分为矿石构造和矿石结构。矿石构造是指组成矿石的矿物集合体的分布与互相关系，而矿石结构是描述矿物颗粒的大小、形态和互相关系。矿石组构也可区分为宏观的和微观的。宏观的是指在露头、坑道壁、标本上观测到的，而微观组构是指把矿石磨制成光片、薄片在显微镜下观测到的。一般来说，宏观矿石组构多为矿石构造特点，而微观组构多是观测矿石结构特点，但这两者不应是截然分开的。矿石组构是成矿作用方式、条件和过程的记录。不同成因的矿床矿石中常有其较为特性的构造和结构类型，根据矿石的结构和构造特点可以划提成矿阶段和期次，根据矿石的结构特点可以判断矿物生成的先后。矿石构造重要是根据其形态特点命名的，常用的有块状、浸染状、条带状、细脉状、角砾状、网格状、胶状、土状等。重要的矿石结构是根据形态和成因命名的，常见的类型有等粒、不等粒、片状、纤维状、环带状、定向结晶、紧密连晶、边沿交代、破碎胶结、球粒、碎屑等结构。（四）了解矿石的品位、品级和储量矿石的品位是指矿石中有用成分含量的多少，金属矿物一般用金属的重量百分数表达。一是边界品位，它是划分矿与非矿的界线，低于这个含量的矿石就不能划入矿体中。二是工业品位，它是指可供开采的矿体、矿段以边界品位拟定出来后达成的平均含量。这一平均含量决定着这个矿体或矿段内的矿石能否计入工业储量矿床的规模指的是一个矿床中探明的矿石储量或金属储量的多少，在欧美也叫做吨位。矿床的规模一般可划分为小型、中型和大型。二、了解有关成矿作用的基本概念（一）元素的富集和成矿现有的矿床多数产于地壳内，且多在地壳较上部。成矿的物质重要来自地壳，部分也来自上地幔。因此了解地壳和上地幔的组成与元素分布的状况，对于结识成矿作用有着重要作用。地球化学家们计算了地壳中各种元素所占的相对份额，即元素的丰度值，以重量比例表达，即克拉克值。（二）成矿作用的类型和特性1、内生成矿作用地球内部热能是导致这类成矿作用得以发生的能量来源，最重要的就是与岩浆作用有关的各种成矿作用。内生成矿作用多在地壳内一定深度下的较高温度和较大压力环境下进行，一般可在地下15公里以内，直到地下1.5公里范围内，与火山作用有关的一些成矿作用可以达成近地表和地表环境。内生成矿作用是比较复杂和多种多样的，重要涉及上地幔经部分熔融产生玄武岩浆分异作用相关的成矿作用，下部地壳重熔产生花岗岩浆演化过程中的成矿作用以及在大洋大陆交界处俯冲带形成的安山质岩浆侵入和喷发过程中的成矿作用，此外，还涉及在地壳上部循环的多种水溶液，在深部受热形成的含矿溶液有关的成矿作用。内生成矿作用按其发生的时间和物理化学条件的不同可分为岩浆成矿作用和岩浆期后的热液成矿作用。伟晶岩矿床和钠长岩云英岩型矿床大体是处在两个时期间具有过渡性质的成矿作用的产物。外生成矿作用在地表近地表环境中，在太阳能的影响下，水圈、大气圈、生物圈和岩石圈表层的互相作用导致的成矿作用。外生成矿作用基本上是在常温常压下进行的。外生矿床成矿物质重要来源是地表的矿物岩石和矿石风化产物。本来在深部形成的重要由铝硅酸盐矿物构成的岩浆岩在地表环境受到风化时发生分解，一些易溶的组分先后溶解出来被水流带走，而那些较稳定的组分残留下来。如此分离后的各种物质通过搬运分选在适本地点再沉积下来的时候也有也许发生不同限度的聚积。除了大陆风化壳提供成矿物质外，在不少地区火山活动也能成为一种重要物质来源，例如一些海相地层中的铁锰矿床，特别是前寒武纪的铁锰矿床，认为是海底火山喷出沉积作用形成的。此外，在外生环境中生物活动也是一种特有的成矿作用和成矿物质来源，生物在它们生命活动中吸取土壤、水和空气中的无机盐类、CO2和水转化为生物有机体中的碳氢化合物，同时在其身体的不同部分也可以富集某些金属非金属元素。生物死亡及其遗体大量聚积，在适当条件下最终转变为煤、石油、磷块岩等矿产。这种成矿作用是随着古生代以来海洋中生物的繁衍而出现的。到中生代，陆生生物的大量繁殖其重要性变的更加突出。外生成矿作用中涉及风化作用中的残积作用和淋积作用、沉积作用中的胶体化学沉积、生物化学沉积与蒸发沉积作用。3、变质成矿作用是由于地壳构造变动，使本来的内生和外生作用形成的岩石和矿床因所处地质环境的改变，经受深埋时温度、压力影响和其它热动力条件的影响，使本来岩石矿石的矿物成分、化学成分、组构及矿物的某些物理性质发生了一定的改变。改变的结果一种情况是使本来的矿床受到破坏，以至完全消失。另一种情况下则使本来岩、矿石中的有用组分进一步聚积或者形成新的有用矿物的矿床。在较强烈的变质作用中经常也许随着有岩浆活动和热液活动的叠加，使矿床具有更为复杂的特性。变质矿床从成矿特性看有原有矿床受到改造的受变质矿床和变质作用新生成的变成矿床。按照变质作用的类型看有接触变质矿床、区域变质矿床。深变质带的混合岩化作用也有研究资料表白是一种有特色的成矿作用，如硼和铁的富集成矿。三、了解矿床的概念及特点（一）矿床成因分类矿床成因分类是依据矿床所具有的成矿特性来拟定它们的成因归属，在矿床寻找和勘查过程中，研究拟定工作区内矿床的成因类型是一项最为重要的任务。每种矿床成因分类方案是对各种矿床的成因和它们在自然界成矿作用系统中的位置及与有关矿床互相联系的总结和概括，不同时期的矿床成因分类都是当时对矿床成因结识限度和水平的总体反映。（二）岩浆矿床的概念及特点人们很早就已结识和研究了一些产在岩浆岩体内部的金属和非金属矿床，有一定证据可以说明这些矿床成矿物质来源于岩浆自身、成矿作用与岩浆岩的形成作用有密切关系，称之为岩浆矿床。后来还知道在各种类型岩浆中金属富集成矿的情况并不同样，在超基性、基性岩中的岩浆矿床最多也最有经济意义，某些偏碱性和碱性岩中也有岩浆矿床产出。中酸性、酸性岩浆中所含金属则较少，岩浆阶段内不易发生显著聚积形成岩浆矿床。岩浆矿床与相关岩浆岩之间存在有密切的空间和成因关系。矿床经常产在岩体的一些特定部位，如岩体的底部、边部或岩体内某些岩相带间，矿体多受岩体内部岩相或构造界面控制。岩浆矿床矿石的矿物组成与相关岩浆岩的矿物组成是相同的，经常仅在重要金属矿物的含量上及少数伴生矿物种类上有一定区别。从矿化特性可以看出矿石矿物从分散到显著富集所表现出来的种种组构特性。某一种岩浆矿床经常产于某种特定类型的岩浆岩中，表现为岩浆成矿有一定的专属性。（三）伟晶岩矿床的概念及特点伟晶岩是一种矿物成分与母岩体基本一致，而矿物结晶特别粗大的脉状岩体。当伟晶岩中的有用组份富集达成工业规定期，即成为伟晶岩矿床。伟晶岩的种类很多，按其母岩成分不同可分为花岗伟晶岩、碱性伟晶岩和基性－超基性伟晶岩。在地壳中分布最广、具有最大工业价值的是酸性的花岗伟晶岩，即绝大多数的伟晶岩矿床与花岗伟晶岩有关，因此伟晶岩矿床重要指花岗伟晶岩矿床。伟晶岩的矿物成分也是丰富多样。除石英、白云母、黑云母、斜长石、微斜长石、正长石等重要造岩矿物外，尚有锂云母、锂辉石、锂电气石、绿柱石、硅铍石、铌铁矿、钽铁矿、烧绿石、铯榴石、方钍石、晶质铀矿、锆石等稀有和放射性元素矿物，以及独居石、褐帘石、磷钇矿等稀土元素矿物和锡石、黑钨矿、钛铁矿、黄铜矿、萤石、黄玉、磷灰石、电气石等。伟晶岩的结构既有结晶结构，尚有交代结构。结晶结构是初期由岩浆结晶而成，按石英、长石和云母的粒度又可以分为细粒结构（粒径<1cm）、粗粒结构（粒径1～10cm）和巨晶结构（粒径>10cm）；当石英和微斜长石共结连生时还可形成文象结构。交代结构是伟晶岩后期的热液交代初期结晶矿物形成的，许多稀有、稀土和放射性元素矿物即是交代作用的产物。伟晶岩矿床中的带状构造非常明显，其特性是由伟晶岩体内不同结构类型呈环状或平行脉壁的带状分布。发育完好的带状构造自伟晶岩体边沿向中心一般可分为以下几个带：（1）边沿带：重要由细粒的长石和石英组成，厚度不大，仅为几厘米。形态常不规则，分布不连续。（2）外侧带：矿物颗粒较粗，重要由文象花岗岩和粗粒的长石、石英、云母组成，有时也有绿柱石等稀有矿物出现。外侧带的厚度比边沿带大，有时稳定，有些情况下也不对称和不连续。（3）中间带：矿物颗粒更加粗大，重要由巨晶结构的长石、石英和云母组成，呈块状构造。此外，绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物也增多，是稀有金属矿化发育的地段。此带的厚度一般较前两带大，对称性和连续性也更好些。（4）内核：矿物颗粒特别粗大，重要由石英块状集合体或石英－长石、石英－锂辉石块状集合体组成。上述带状构造系伟晶岩岩浆结晶作用的产物，属于原生带状构造。但不同的伟晶岩体，其带状构造发育的限度很不尽一致，一方面与伟晶岩体的产状有关，另一方面受交代作用的影响较大。在一些伟晶岩矿床中，由于交代作用非常强烈，可使原生带状构造遭到破坏而不完整，甚至出现稀有元素矿物富集、蚀变发育的交代带，从而导致伟晶岩的带状构造变得十分复杂。伟晶岩体的形状复杂，大多呈脉状，少数呈透镜状、串珠状、囊状甚至网状等不规则状产出。花岗伟晶岩的产状复杂多样，有的沿围岩层理或片理贯入，产状与围岩一致；有的沿构造裂隙贯入，与围岩呈切割关系；伟晶岩的倾角随构造裂隙而异，大多呈陡立状。伟晶岩体的规模差别很大，常可由几米到几百米，个别可达千米以上。厚度多为数十厘米至数米，最厚可达数十米。延深一般为数十米至数百米。伟晶岩很少单独产出，而是成群、成带出现并形成范围较大的伟晶岩区。伟晶岩中一般仅有少数可形成矿床，但作为一个单独的矿床类型，不仅具有一定工业意义，并且对于研究岩浆演化和成矿具有重要科学意义。（四）气水热液矿床的概念及特点（五）接触交代矿床的概念及特点这类矿床是指产在中酸性（少数情况下可以是酸性或基性-超基性）侵入岩-火山岩与碳酸盐类岩石或其它岩石接触带或其附近岩石中的矿床，因此曾叫接触交代型矿床，是在以中档深度为主的地壳内，由含矿气水溶液交代作用所形成。因矿床中发育典型矽卡岩矿物组合，故习惯上也称矽卡岩型矿床。矽卡岩是一种由热液交代作用形成、具有粗粒结构、重要由多种硅酸盐矿物和部分氧化物矿物组成的岩石，按典型矿物组合有钙矽卡岩和镁矽卡岩，前者是交代石灰岩或其它钙质沉积岩而成，重要矿物有辉石（透辉石-钙铁辉石）、石榴子石（钙铝榴石和钙铁榴石）、硅灰石、方柱石、角闪石、符山石、绿帘石、黑柱石、绿泥石、阳起石、磁铁矿、赤铁矿、锡石、石英；后者是交代白云质灰岩或白云岩而成，重要矿物有橄榄石、透辉石-次透辉石、硅镁石、蛇纹石、韭角闪石、金云母、透闪石、磁铁矿、赤铁矿、硼镁铁矿、斜方硼镁石、硼镁石、氟硼镁石等。在两类矽卡岩之间尚有过渡或混合类型。矽卡岩的成分可以变化很大，以无水硅酸盐矿物组合为主的矽卡岩称为简朴矽卡岩或干矽卡岩，而以含水硅酸盐组合为主的矽卡岩称为复杂矽卡岩或湿矽卡岩，湿矽卡岩是干矽卡岩被水化交代的产物。（六）热液矿床的概念及特点（七）风化矿床的概念及特点地壳最表层的岩石或矿石，在大气、水、生物等营力长时期的作用下，遭受破坏并引起矿物成分和化学成分变化，即发生风化作用。风化作用的结果，岩石或矿石被分解为三种重要组份：1）溶解在地表水体等溶液中的物质；2）原岩中化学性质较稳定的矿物；3）形成的新矿物。这三种重要组分，即风化产物，可以在原地或附近富集形成风化壳，也可被水介质等地表营力搬运较远距离而发生沉积作用。风化（壳）矿床指地表在风化作用下形成的，质和量都能满足工业规定的有用矿物堆积的地质体。换言之，由风化壳中的风化产物所形成的矿床称为风化矿床。按风化作用的性质不同，一般可将风化矿床分为机械风化矿床和化学风化矿床。风化矿床大部分都是近代形成的，因此它们经常出露于地表，埋藏浅，便于开采；矿床分布范围与原生岩石或矿体出露的范围一致或相距不远，往往是沿现代丘陵地形呈覆盖层状分布，多为面型矿体，底部界线不规则，有的情况下矿体沿裂隙风化带、岩溶漏斗分布，则呈线型或脉状、巢状、漏斗状等不规则形态；矿体常直接位于长期风化的侵蚀面上，向深处逐渐与母岩过渡，不少矿床具有垂直分带剖面。风化矿床的矿石矿物大多为氧化物、含水氧化物等，尚有碳酸盐、硅酸盐、磷酸岩及其他含氧盐和自然元素（如自然金等），它们都是在表生条件下比较稳定的矿物。这些矿物有的是原岩中残留下来的，有的则是残余组分互相作用新形成的。矿石的化学成分往往比较复杂，如残余型铁矿除Fe外，Cr、Mn、Co、V也可运用；残余型镍矿除Ni外，常含较高的Co、Mn、Fe。大多数风化矿床的规模不大，个别也有大型和特大型，如新喀里多尼亚岛上的面型风化壳钴镍矿床，分布面积达7000～8000km2；我国西南地区的风化壳型镍矿床，断续延伸达100km以上。风化作用是产生风化矿床成矿物质的重要作用，可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用风化矿床的形成取决于多种因素，最重要的因素有：原岩、矿石的物质成分、气候、地形、水文地质、地质构造和时间等。（八）沉积矿床的概念及特点喷流-沉积（sedimentaryexhalative）矿床指的是在细碎屑岩为主的沉积岩中成层产出、以发育块状具条带层纹状富硫化物矿石为特性的一类矿床。这类矿床中最常见和最重要的是铅锌矿床。目前，国内把这类矿床又称为热水沉积矿床。岩、矿石风化产生的碎屑，残留原地或经流水、冰川、风等营力搬运后沉积下来，其中的有用矿物富集起来就形成砂矿床。在原岩、矿石破坏的原地形成残积矿床；风化和分解的物质沿着斜坡移动形成坡积矿床；在斜坡山麓和山前堆积则形成洪积砂矿床；风化碎屑被流水搬运并在河道上沉积下来就也许形成河流砂矿床，也叫冲积砂矿；湖泊和海洋的湖/海滨分布有滨岸砂矿床。此外，冰川活动可以形成冰川砂矿床，风的活动可以产生风成砂矿床。在这些砂矿床类型中，冲积砂矿床与海滨砂矿床最为重要。铁、锰、铝的沉积矿床是相近似沉积环境中重要由胶体溶液或悬浮液在水盆地内沉积形成的。铁、锰、铝沉积矿床多沿海盆或湖泊边沿分布，铝土矿最靠近岸边，铁矿在离岸稍远地方沉积，而锰的沉积距海岸更远一些。矿层常产于一定地质时代的沉积岩系内，层位稳定，产状与沉积岩一致。矿层赋存位置总是在沉积间断面之上，海侵岩系的底部（铝土矿）、下部（铁矿）和中部（锰矿）。矿石矿物重要是金属氧化物、氢氧化物和碳酸盐，矿石常具有鲕状、豆状构造。该类矿床的沉积成因标志十分清楚，现重要是在成矿物质搬运与沉积作用方式方面仍存在不同的结识。较传统观点认为，铁、锰、铝重要呈胶体溶液搬运，通过胶凝作用聚集成矿，为胶体化学沉积矿床。而现在有不少学者认为，成矿物质重要是呈细碎屑悬浮液搬运，因搬运介质流速变化等物理因素而使矿质沉积。对铝土矿矿床的形成机制问题争论最大，集中在铝土物质是否能长距离搬运，是否普遍存在沉积成因的铝土矿床等方面。蒸发沉积盐类矿床是指水盆地中以真溶液状态存在的无机盐类，经蒸发作用晶出各种盐类矿物化学沉积而形成的一类矿床。矿床中有用组分是各种盐类，还涉及卤水矿床。有用盐类矿物重要是钾、钠、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐以及它们的复盐，也有硼酸盐、硝酸盐等。盐类矿物的种类可达百余种，但其中常见分布较广的也仅数十种。磷块岩是富含磷质的沉积岩，是重要由生物化学沉积作用形成的矿床。磷块岩中的磷矿物属碳氟磷灰石类质同像系列，其结晶状态有非晶质、隐晶质、层纤状和柱粒状。与磷灰石伴生的矿物有方解石、白云石、海绿石、硅质、有机质等。磷块岩的矿石构造重要有块状、条带状，还常见有结核状、层状、网脉状构造等。矿石结构常见有凝胶结构、内碎屑结构、球粒结构、生物碎屑结构等。迄今为止已发现的磷块岩矿床都是海相沉积的，陆相沉积中虽也具有磷酸盐，但尚未发现达成开采规定者。按产状，磷块岩可分为层状磷块岩和结核状磷块岩两个类型。磷块岩矿床是各类磷矿中最重要的工业类型，其储量占世界磷矿总储量的80%。我国云南、贵州、湖北、四川、陕西、山西、河南、甘肃等地区均有分布，国外如美国、澳大利亚等国的许多磷矿也属于这个类型。磷块岩矿床的地质时代十分宽广，自元古宙至今，各时代几乎都有磷矿床分布。世界上形成磷块岩的重要时代为震旦纪、寒武纪、二叠纪、白垩纪、第三纪。我国沉积磷矿床重要时代为晚震旦世和早寒武世，另一方面为泥盆纪、石炭纪、奥陶纪等。除磷块岩矿床外，尚有硅藻土矿床、沉积自然硫矿床、沉积黄铁矿矿床等亦属生物化学沉积矿床，有的是生物遗体直接堆积而成，有的则是由于生物的生命活动或有机体的分解而使某些元素聚集形成矿床。现代研究表白，涉及黑色页岩中的多种元素金属矿床等许多矿床的形成，都与生物作用有关。生物成矿，是现代成矿学研究的一个重要方面。（九）油气矿床的概念及特点（十）变质矿床的概念和特点地壳内的岩石或矿石，由于所处地质环境的变化，温度和压力的增高，其矿物成分、化学成分、结构构造、物理性质和形态产状等都可发生不同限度的变化，产生这种变化的地质作用称为变质作用。由变质作用形成的矿床称为变成矿床，遭受变质作用改造过的矿床叫受变质矿床。变质矿床的矿产种类繁多，变质矿床，一般都具有变质作用前原岩、矿石的特性和变质过程中新形成的特性。变质矿床产于变质岩系中，含矿岩系重要由片岩、片麻岩、变粒岩、大理岩、石英岩、混合岩等各类变质岩组成，一般厚度都在百米以上。变质矿床的矿体形态一般比较复杂，如透镜状、串珠状及其他不规则状，但也有较规则的板状或似层状矿体。矿体的产状变化也大，常具有不同限度的褶曲，矿体倾角可以直立乃至倒转，也有较平缓的。变质矿床矿体形态和产状的复杂性与多种因素有关。变质矿床的矿物成分和化学成分与原岩石或矿石相比，发生了显著的变化。在温度、压力升高条件下本来岩石或矿石发生脱水作用、重结晶作用、重组合作用、还原作用以及变质热液对原岩的交代反映，是引起矿石成分变化的重要因素。由此导致变质矿床的矿物成分和组合比较复杂，既有本来岩石或矿石的残留成分，尚有大量的新生矿物和组分。四、矿床的工业类型（一）了解矿床工业类型的概念矿床工业类型是按矿床中重要矿石加工工艺特性和加工方法而划分的矿床类型。矿床工业类型的划分是建立在矿床成因类型的基础上的。对多数矿产来讲，其成因类型是多种多样的。但在工业上起重要作用并作为找矿重要对象的，经常是其中的某些类型。以铁矿为例，它的矿床成因类型多达十几种，但就世界范围讲，工业价值较大的但是是沉积变质型(占储量60％)、海相沉积型(占30％)和热液、岩浆型等四、五种。工业类型的划分是从矿床工：业意义的大小着眼的。划分工业类型的目的，在于突出有重要意义的矿床类型，作为找矿和研究工作的重点，以便进一步研究它们的地质特点、形成过程和分布规律。

划分矿床工业类型的依据，尚无统一原则，重要考虑以下几方面因素：

1．矿床的：工业价值及代表性。如储量、品位、矿石的综合性、采矿、选矿、冶炼的技术条件；

2．矿床的成因类型；

3．矿石建造；

4．围岩性质；5．矿体的形状和产状；

6．其他因素，如矿床构造、成矿时代等。

在具体划分时，往往根据重要因素来拟定，例如有以成由于主的，如铬矿床可分为初期岩浆矿床，晚期岩浆矿床、砂矿床；有以矿石建造为主的，如含铜砂页岩矿床、含金—铀砾岩型矿床；也有以时代为主的，如早震旦世宣龙式海相沉积铁矿床，晚泥盆世宁乡式海相沉积铁矿床等。（二）了解金属矿床的重要工业类型五、了解成矿规律与成矿预测（一）成矿规律的控制条件控矿因素的概念：指控制矿床形成和分布的一切有关因素。具体如构造、岩浆活动、地层、岩相、古地理、区域地球化学因素、变质因素、岩性、古水文、风化因素、人为因素等。（二）成矿预测的理论和方法成矿预测的基本理论相似—类比理论：是指在相似的地质环境下，应当有相似的成矿系列和矿床产出；相同的地区范围内，应当有相似的矿产资源量。求异理论：矿床都产出于地质异常中，因而通过发现异常，就可以发现矿床定量组合控矿理论：成矿不是靠单一因素，也不是靠任意个因素的组合，而是靠“必要和充足”因素的组合。三理论关系：相似类比理论是矿床预测的基础，它规定我们具体了解和大量占有国内外已知各类矿床的成矿条件、矿床特性和找矿标志；求异理论是成矿预测的核心，它规定在相似类比的基础上注意发现不同层次或不同尺度水平、不同类型的异常；定量组合控矿理论是成矿预测的依据，它规定掌握一切与成矿有关的因素及其特性。成矿预测方法分类表方法原理基本方法具体方法组举例惯性原理趋势外推法矿体外部特性变化趋势外推法矿体内部特性变化趋势外推法成矿物化条件变化趋势外推法控矿因素变化趋势外推法预测标志变化趋势外推法成矿规律趋势外推法相关原理归纳法地质归纳法系统分析法预测——普查组合方法建造分析法求异法记录分析法相似原理类比法矿床类型类比法矿化信息类比法控矿因素类比法地质模型法数学模型法上列三原理的组合综合法地质——物、化探信息综合法地质——物、化探——遥感——数学地质信息综合法专家系统评估法基于GIS的成矿预测法第三部分矿产勘查学一、矿产勘查概论（一）熟悉矿产勘查的基本概念与原则矿产勘查在现阶段一般是指对矿产预查、普查、详查和勘探的总称。它是在区域地质调查和成矿预测的基础上，根据国内外矿产品市场的需求，运用成矿理论作指导，采用有关的勘查技术手段和方法，对有关的矿产资源所进行的专门性的地质调查研究工作。原则：因地制宜循序渐进全面研究综合评价经济合理了解矿产勘查阶段的划分我国现阶段（2023年开始）的矿产勘查工作分为预查、普查、详查和勘探四个阶段。预查是通过对工作区内资料的综合研究、类比及初步野外观测、很少量的工程验证,初步了解预查区内矿产资源远景,提出可供普查的矿化潜力较大地区,并为发展地区经济提供参考资料。普查是通过对矿化潜力较大地区开展地质、物探、化探工作和(有限的)取样工程,以及可行性评价的概略研究,对已知矿化区作出初步评价,对有详查价值地段圈出详查区范围,为发展地区经济提供基础资料。详查是对详查区采用各种勘查方法和手段,进行系统的工作和取样,并通过预可行性研究,作出是否具有工业价值的评价,圈出勘查区范围,为勘探提供依据,并为制定矿山总体规划、项目建议书提供资料。矿床勘探是在发现矿床之后，对已知具有工业价值的矿区或经详查圈出的勘探区,通过应用各种勘查手段和有效方法,加密各种采样工程以及可行性研究,为矿山建设在拟定矿山生产规模、产品方案、开采方式、开拓方案、矿石加工选冶工艺、矿山总体布置、矿山建设设计等方面提供依据。熟悉矿产勘查的基本工序1、勘查项目的确立与论证（立项论证）2、勘查项目的编制与审批（设计编审）3、勘查报告的编制与审批（报告审批）二、矿产勘查技术（一）熟悉矿产勘查技术手段地质填图法地质填图法是运用地质基本理论全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究的方法，它可以查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特性,研究成矿规律并运用各种信息进行找矿。它的工作过程是将地质特性填绘在比例尺相适应的地形图上,故称为地质填图法。由于本法所反映的地质矿产内容全面系统，所以是最基本的找矿方法。无论在什么地质条件下，无论寻找什么矿产，都要进行地质填图。因此,地质填图是一项具有战略意义的地质勘探工作。地质填图搞得好坏直接关系到找矿工作的效果。1966年在澳大利亚卡姆尔达地区通过具体地质填图发现了一个矿石储量达两千万吨以上的硫化镍矿床,平均品位为3.4％。该矿区本来是一个己有80年历史的老金矿区，1962年为进一步找金在该区进行具体地质填图(比例尺1：7200),通过地质填图，对的地拟定了地层层序和构造。1964年有人从金矿的废石堆中捡到一些褐铁矿样品，经分析含镍1％，实地检查结果,发现一些小而孤立的铁帽露头，进一步填图工作发现这些褐铁矿露头，位于超基性岩体与其下面的变质玄武岩的接触带，而这个接触带长约20千米，呈一个穹窿状构造，褐铁矿层下面有浸染状含镍褐铁矿，因而推测深部也许有原生硫化物矿化。于是进行了激发极化电位测量、磁测和化探，发现许多激发极化异常和镍的化探异常，及时进行钻探。1966年打到了厚约3米的块状硫化物的镍矿体，含镍8.3％。以后在其周边又查明和发现了许多具有远景的镍矿体。含镍0.6％以上的矿石总储量约1亿吨。这在当时被认为是一个轰动西方世界的事件。重砂找矿法重砂法是一种具有悠久历史的找矿方法。远在公元前2023年就用以淘取砂金。由于它方法简便,经济而有效，因此迄今仍为一种重要的找矿方法。不仅可应用它寻找矿石、矿物物理化学性质相对稳定的砂矿和原生矿(如自然金、自然铂、黑钨矿、白钨矿、锡石、辰砂、钛铁矿、金红石、铬铁矿、钽铁矿、铌铁矿、绿柱石、锆石、独居石等金属、贵金属和稀有、稀土金属矿产，及金刚石、刚玉、黄玉、磷灰石等非金属矿产)，并且在原生矿床附近，还可用以寻找方铅矿、黄铜矿、辉钼矿和闪锌矿等硫化物矿床。可通过对人工重砂矿物的研究划分地层，对比岩体，研究矿床成因和成矿元素贮存状态，了解区域成矿特点，进行矿产预测。在矿产普查、矿床勘探和矿床研究中都可应用，并能取得显著的效果。如1967年在某地通过比例尺1：50000的水系重砂测量(采样点间距300～500米)，在河流的支流06号采样点发现自然金2粒，在12号采样点的重砂中发现自然金数粒之后，逆流而上进行追索，在小溪与支流汇合处的下游13号采样点发现自然金11粒。继续逆小溪追索，分别在14、16号采样点发现自然金的粒数增多、粒度增大，且含流失孔的石英转石更多。到小溪源头附近17号采样点重砂中自然金达20多粒，并见少量黄铜矿(局部变成了孔雀石)。通过上述追索工作，在该点附近的坡积、残积层下面找到了原生金矿体，后经槽探、浅井、钻孔揭露，证实A、B两条含金石英脉是规模较大的工业金矿体。地球化学探矿方法简称化探，是指系统地测量天然物质(如岩石、水、空气或生物)中的地球化学性质(如某些元素的微迹含量)，发现与矿化或矿床有关的地球化学异常。化探方法可分为岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系地球化学测量、水地地球化学测量、气体地球化学测量以及植物地球化学测量等等。化探方法可用于寻找有色金属、稀有分散元素、放射性元素矿床及石油、天然气等。近年来同位素地球化学探矿、航空地球化学探矿以及海洋地球化学探矿等方法的研究又大大地丰富和发展了本学科。地球化学探矿是在近代地球化学与微迹分析技术的推动下发展起来的。该方法在30年代一方面由前苏联与北欧国家(瑞典、挪威)应用。40年代中期至50年代才在全世界引起广泛的注意。我国于1952年开始成立这方面的工作机构。目前这种方法正处在迅速发展的阶段，已经取得了不少找矿实效。地球物理探矿方法简称“物探”，即运用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中有关问题的方法。它以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础，用不同的物理方法和物探仪器，探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过度析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。目前重要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性物探等。依据工作空间的不同，又可分为：地面物探、航空物探、海洋物探、钻井物探等。在覆盖地区，它可以填补普查勘探工程手段的局限性，利于综合普查找矿和地质填图。遥感遥测技术的发展，为地球物理勘探开辟了新的途径。近年来一些新的物探技术、方法应运而生，如地质雷达技术、核磁共振技术等。遥感方法用各种仪器，从高空或地面远距离地探查、测量或侦察地球上、大气中及其他星球上的各种事物和变化情况，这种与目的不直接接触而获取有关目的信息的方法是由地理学家普鲁特(EvelynPruitt)一方面提出的。遥感技术是60年代以来在航空摄影、航空地球物理测量等方法的基础上，综合应用空间科学、光学、电子学及计算机技术等最新成果而迅速发展起来的。现阶段的遥感技术仍以地球(涉及大气圈)为重要研究对象，重要是运用各种物体反射或发射电磁波的性能,由飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等运载工具上的各种传感仪器，从远距离接受或探测目的物的电磁波信息，从而获得多方面的情况和动态资料。由于这种方法具有覆盖面积大、获取情报速度快、受地面障碍限制小，并能在短时期内连续、反复地进行观测等优点，因而在探测自然资源、监视环境动态变化、气象观测、灾害预测、军事侦察等方面都有重要的应用价值和广阔的发展前景。矿床记录预测方法谁都希望自己成为发现矿床的人，但有人成功了，有人却总是失之交臂，这里的区别就在于思维方法的问题。矿床记录预测方法是一种科学找矿的方法。涉及以下四个方面的内容：①理论找矿这是针对过去长期进行的“经验找矿”和“技术”找矿而言的。在找矿难度日益增大的情况下，既不能单凭经验，也不能仅靠技术，而必须以先进的地质理论为指导，进行矿床勘查工作。②综合找矿涉及综合手段、综合信息和综合矿种，特别要注意综合信息的间接找矿作用(查明地质体,追索地质界线的作用）。③立体找矿为了寻找隐伏矿床(体），必须查明矿化迹象在三维空间的变化,增长找矿的深度。④定量找矿通过建立各种数学模型预测和评价矿床，是矿床记录预测方法三大组成部分之一。⑤矿床预测的三大理论相似类比理论是矿床预测的基础，它规定我们具体了解和大量占有国内外己知各类矿床的成矿条件、矿床特性和找矿标志；求异理论是矿床预测的核心它规定在相似类比的基础上注意发现不同层次或不同尺度水平，不同类型的地质异常定量组合控矿理论是矿床预测的依据，它规定把握一切与矿床有成因联系的地质、化学和生物作用，掌握一切与成矿有关的因素及其表征。相似类比理论指导我们进行成矿环境的对比，从而在广泛的地壳范围内，选择所要最也许的成矿环境，或者在给定的地段内，根据其地质环境判断也许寻找和预测的矿产。求异理论指导人们进行成矿背景场的分析，从而使人们可以在拟定的有利成矿环境或地段内进行预测靶区的选择。定量组合控矿理论指导人们进行成矿概率大小和成矿优劣限度的分析，从而使人们能在拟定的成矿远景区中评价和优选最也许成矿的地段或优选成矿的最佳地段。（二）了解矿产勘查方法的合理使用1、勘查工作阶段矿产勘查据其时间顺序、任务、性质、风险(地质、技术、经济)或建矿可行性研究限度等的不同，可划分为5个不同的矿产地质工作阶段：1区域矿产地质调查，2普查，3详查(具体普查)，4矿床勘探，5矿山地质工作阶段（生产勘探）。总体上，前4个阶段构成矿产开发的准备时期，其最终目的是建立开发矿产的矿山公司—矿产地；矿产开发时期的地质工作称为矿山地质工作。矿床勘探进一步可划分为：1地质勘探阶段矿山开发准备时期,为建矿可行性研究和矿山基建设计提供资料依据；2开发勘探阶段直接为矿山建设与生产服务。地质条件和矿产特性矿床的共生性（1）、矿种的共生性元素在地壳中聚集，有些造矿元素和矿物表现为典型的共生，往往形成两种或两种以上的矿产共生的综合性矿床（2）、矿床内型共生一些列不同成因类型矿产紧密共生在一起。矿产的分带性矿产的分带性或者带状分布规律是指：在成矿过程中矿石的矿物成分，化学成分，结构构造在全球、区域、矿区、矿床、矿体范围内，常具有分带性，呈现由规律的变化。全球分带、区域分带、矿区分带，矿产分带（矿化形态和结构构造分带、矿石内型分带及相变分带）矿床的分布不均匀性重要表现在时间和空间上不均匀性矿化的不均一性自然地理条件地形地貌、气候、水系的发育限度、基岩的剥蚀发育限度、第四系覆盖层的发育限度。高山区、高寒山区、林区、大面积覆盖的平原区、潮湿区、亚热带农作物区、干旱区。三、勘探系统工程（一）了解勘探工程的总体布置一、勘探工程布置的原则1勘探工程必须按一定的加密剖面系统布置，以使各工程之间互相联系有助于制作系统的加密勘探剖面和获得各种参数，便于综合对比和进行地质分析与推断。2勘探剖面的方向应当根据矿体属性特性变化最大的方向来拟定，而矿体属性特性变化最大的方向往往与其厚度方向一致，所以勘探工程应尽量垂直矿体走向或构造线方面布置，并保证沿厚度方向穿过整个矿体或含矿带。这样才有也许反映矿体及其它地质体属性特性的最大变化限度及变化性质。3对坑道勘探，应保持穿脉相对均匀，并穿透整个矿体或含矿带，若使用脉内沿脉探矿，也必须保证等间距均匀揭露矿脉的全厚，而对较厚矿体往往需配合用穿脉或坑内钻探矿，以保证矿体的完整性；还应使坑探工程尽也许为将来开采时所运用。4在曾经进行过部分勘探工作的矿区内，布置勘探工程时，要充足运用原有的工程。总之，勘探工程布置应力求贯彻以最少的工程量、最少的投资和最短的时间，获取全面、完整、系统、准确和数量尽也许多的地质资料信息和成果的地质勘探工作总原则。1)定义勘探线本意是指垂直于矿体总体走向的铅垂勘探剖面与地表的交线。勘探线法。简称勘探线：勘探工程布置在一组地表互相平行的勘探线所在铅垂勘探剖面内的工程总体布置方式。2)勘探线的具体布置A勘探线的布置几乎总是垂直于矿层、含矿带，或者重要矿体的走向，以保证各勘探工程沿厚度方向截穿矿体或含矿带，且各条勘探线应尽量互相平行与等距，以便各勘探线剖面的资料进行对比，减少误差，也便于对的计算储量。B当矿层或含矿带走向有强烈变化时，勘探线的方向也需作相应的改变,一般可先作基线代表其总体走向，然后垂直基线布置勘探线。C勘探线剖面上各工程截穿矿体点之间的距离也往往是等距的。故应尽量使勘探工程从地表到地下按一定间距沿勘探线布置，以便获得系统且均匀控制的地质勘探剖面资料。D在勘探线剖面内，勘探工程可以是铅直的，也可以是倾斜的。但倾斜工程一定要沿剖面倾斜，不能偏离剖面。E在走向上，应尽量使一排工程（或工程的见矿位置）在一个与走向平行的铅垂剖面上，以便能作出一个纵剖面图。其它工程的位置则比较自由。勘探线是勘探工程布置的一种最基本的形式。特别合用于呈两个方向(走向及倾向)延伸，产状较陡的层状、似层状、透镜状、脉状等矿体。它一般不受地形及工程种类的影响，各线工程的位置可根据地质和地形情况灵活布置，因此应用最为广泛。2勘探网定义勘探工程布置在两组不同方向勘探线的交点上，构成网状的工程总体布置方式，称为勘探网。这种工程布置方式，规定所有勘探工程重要是垂直的勘探工程，如直钻、浅井等。勘探网的形状决定于网格各边长的比例关系，应与矿体的各向异性相符合，其基本类型有正方形网、矩形网、菱形(或三角形)网1）正方形勘探网合用于勘探在平面上形状近于等轴状，矿化品位变化也在各方向无明显差别的矿体，如斑岩型矿床、产状极缓或近水平的沉积矿床等。2）矩形网合用于平面上沿一个方向延伸较长，另一方向延伸较短的产状平缓的层状、似层状矿体；或矿体某些特性标志沿一个方面变化大、沿另一个方面变化较小的矿体。矩形网的短边(即工程较密)的方向，应是矿体某些特性标志变化较大的方向。菱形网：将矩形网各线之勘探工程互相错开工程间距的一半，则构成菱形网，也就是勘探工程布置在两组斜交勘探线所组成的菱形网格的交点上。其特点在于沿矿体长轴方向和垂直长轴方向，每组勘探工程相间地控制矿体，并可节省部分勘探工程。对那些矿体规模很大，而沿某一方向变化较小的矿床可采用菱形网。采用勘探网的形式布置工程，规定矿区地形起伏不大，一般可获得两组到四组不同方向较高精度的垂直剖面，故其可提高勘探限度，并为完善与优化采矿工程布置提供基础。由于勘探网合用条件限制较多，在金属矿床勘探中远不如勘探线方式应用广泛。3水平勘探定义勘探工程沿不同标高水平(中段)揭露矿体，