新大矿床学讲义02有关矿床的基本概念

第二章有关矿床的基本概念主要内容：一、矿体、矿石、夹石、围岩和母岩二、同生矿床、后生矿床和叠生矿床三、矿体的形状和产状四、矿石的矿物组合及结构构造五、矿石的组分、品位及品级六、思考题与单元实习2.1矿体、矿石、夹石、围岩和母岩1、矿体：即是矿床的主体，是矿床中可供开采的地质体。一个矿床含一个或多个矿体，如铁山铁矿床(见图2-1)有六个主要矿体。图2-1铁山铁矿床地质图1—第四系；2—第七段具花斑构造的大理岩；3—第六段大理岩夹少量白云质大理岩；4—第五段大理岩常具细齿状缝合线；5—第四段大理岩含角岩石香肠断块；6—第三段石榴石—透辉石大理岩；7—第二段夹角岩条带大理岩；8—第一段页岩夹泥灰岩有时角岩化；9—中细粒含石英闪长岩；10—黑云母透辉石闪长岩；11—闪长玢岩；12—煌斑岩体；13—钠长岩脉；14—矽卡岩；15—矿体；16—压性断裂；

2、矿石：是矿体的主体，是矿体中有工业价值的矿物集合体。3、夹石：矿体中无工业价值的矿物集合体。矿石与夹石的区别是：前者所含有用组分在当前技术条件下可提取利用；后者不含或少含有用组分，在当前技术条件下不可利用。4、围岩：指矿体周围的岩石。沉积矿床矿体的上、下围岩常称为顶、底板；脉状矿体的上、下围岩常称为上、下盘。5、母岩：是指在成矿过程中提供了成矿物质的岩石，如“矿源层”即是指沉积成因的母岩。围岩和母岩是两个完全不同的概念。对某些矿床而言矿体的围岩就是母岩，如多数岩浆矿床；在另一些矿床中矿体的围岩与母岩无关，如多数热液形成的脉状矿床。2.2同生矿床、后生矿床和叠生矿床同生矿床：指矿体与围岩为同期或近于同期由同一地质作用形成的矿床。如：岩浆分结作用形成的矿床、沉积作用形成的矿床。后生矿床：指矿体晚于围岩并且由不同地质作用形成的矿。如热液作用形成的脉状矿床。叠生矿床：指有用组分由同生期富集和后期有用组分的叠加再富集而形成的矿床。因此，此类矿床属复成因的矿床。2.3矿体的形状和产状1、矿体的形状及分类：

按照矿体三维空间的发育情况可将其分为等轴状矿体、板状矿体和柱状矿体三个基本类型。

但是，矿体的形状往往是复杂的，一些矿体可能属于上述类型的过渡形状，如镜状、扁豆状矿体。2、矿体的产状：指矿体产出的空间状态，包括如下五个方面内容：上述五项内容反映了矿体的空间分布特征，对矿体的勘探和开采工程布置、矿床成因及矿体分布规律的研究工作都具有重要意义，因此矿体产状是矿床勘探和研究中必须观察和描述的重要内容。2.4矿石的矿物组合及结构构造研究矿石的矿物组合、有用及有害组分的赋存状态不仅为确定矿石的采选和冶炼工艺提供必要的依据，而且可从中获得重要的矿床成矿条件和成因信息。1、矿石的矿物组合矿石的矿物组合是指矿石的矿物组成。不同矿种、不同矿床的矿石所含的矿物种类可能有很大的差别，但就其工业价值而言，矿石一般都是由两种类型的矿物组成的，即矿石矿物和脉石矿物。矿石中的矿物可供利用的矿物矿石中的矿物可供利用的矿物不能利用的矿物矿石矿物脉石矿物

（1）矿石矿物：矿石中可供利用的矿物，因此又称有用矿物。如铅锌矿石中的方铅矿、闪锌矿等含铅、锌的矿物，金矿石中的自然金、金银矿等含金矿物。（2）脉石矿物：矿石中不能利用的矿物，因此又称无用矿物。如铅锌矿石中的石英、方解石等不含铅、锌的矿物，金矿石中的石英、云母、黄铁矿等不含金矿物。

但是，矿石矿物与脉石矿物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，而在另一矿床中这种矿物不能利用则是脉石矿物，脉石矿物的概念也是如此。例如，在铅锌矿石中方铅矿和闪锌矿都是重要的矿石矿物。在金矿石中也常含有这两种矿物，但是如其含量很少而不具备综合利用价值时他们就是脉石矿物。相反，在铅锌矿石及金矿石中石英都是脉石矿物，但是在硅石（砂）矿床的矿石中石英却是唯一的矿石矿物。（3）脉石：矿体中的夹石与矿石中的脉石矿物统称为脉石。脉石一般多在开采和选矿过程中被分离出来构成废石或尾砂。2、矿石的结构构造矿石结构及构造是矿石描述中常用的重要术语。（1）矿石结构：是指矿石中矿物的大小、形状及矿物间的相互关系。如：草莓结构是指其矿物形如草莓状；自形板状结构是指矿物呈结晶程度很好的板状形状；包含结构是指早形成的矿物被晚形成的矿物包含的相互关系；穿插结构是指先形成的矿物被后形成的矿物穿插的相互关系。

（2）矿石构造：是指矿石中矿物集合体的形状和有用矿物的分布状况。

如豆状构造是指有用矿物的集合体呈豆粒的形状分布于矿石中；

角砾状构造是指矿石中一些矿物的集合体呈角砾形状而另一些矿物的集合体呈胶结物的分布特征；

条带状构造是指矿石中一些矿物的集合体呈条带形状分布于另一些矿物的集合体中；

网脉状构造是指一些矿物的集合体呈相互交叉的网脉形状分布于矿石中。

如上所述，矿石结构构造的概念与岩石结构构造的概念基本相同，但应注意的是矿石的结构构造往往更注重有用矿物及其集合体的特征。如岩石中矿物无定向均匀分布则可称为块状构造，但是具有上述特征的的矿石因有用矿物的含量和分布状况常划分为不同的构造类型。如有用矿物含量达80%以上且均匀分布者才能称为（致密）块状构造；含量在80%以下且均匀分布者称为浸染状构造；不均匀分布者则划分为其他构造类型，如斑杂状构造。

2.5矿石的组分、品位及品级1、矿石的组分：矿石的化学成分是各不相同的，但可将其划分为如下四种类型：(1)有用组分：指矿石中主要可提取利用的成分。有用组分有如下类型或表示形式：

(2)无用组分:指矿石中不能提取利用的成分。(3)伴生有益组分:指可综合利用的组分和能改善产品性能的组分。前者如铜矿石中的Au、铅矿石中的Ag等元素常可被综合利用；后者如铁矿中的Mn、V等元素，它们的存在可改善钢铁的性能。b、有害组分：指对选矿和冶炼或对其产品有不良影响的组分。例如金矿中的As不利于金的氰化选矿；铁矿中的S、P会降低钢铁的韧性和强度。2、矿石的品位（1）矿石品位：指矿石中有用组分的含量。品位表示方法如下：a、百分含量(%)：是最常用的形式。b、克/吨(g/T)法（多用于贵金属矿）c、毫克/吨(mg/T)（或克拉/T）：（用于金刚石矿）d、克/立方米(g/m3)法（多用于重金属砂矿）e、公斤/立方米(kg/m3)法（多用于石棉、云母等）（2）工业品位和边界品位工业品位和边界品位是国家（或勘探部门）规定的工业指标，用于圈定矿体。a工业品位：圈定矿体时矿体或矿段平均品位必须达到的最低值。b边界品位：是矿体边部所允许的最低品位值。例如，1983年国家储量委员会规定的岩金矿工业品位是3-5克/吨,边界品位是1克/吨，具体应用示意如图2-3。图2-3

边界品位和工业品位应用示意图1-围岩品位；2-表内矿体；3-表外矿体；4-样品及品位工业品位和边界品位涉及到矿山经济利润问题，它们的确定取决于以下因素：(a)地质因素：主要是矿体的规模及开采条件、有无可综合利用组分和矿石工艺技术条等。如矿体规模大、开采条件好则开采成本低，工业品位可降低；条件相反则应升高。(b)市场因素：矿山或相关企业产品的市场价格、生产成本是不断变化的。当产品价值升高和（或）生产成本降低时上述工业指标也可降低，相反则应升高。(c)采选技术：随着矿石选矿、冶炼工艺的创新和发展，有用组分的回收利用率有可能较大幅度的提高，相应的工业品位指标也可随之降低。因此，工业品位和边界品位不是一成不变的。如近年来很多金矿、铁矿实际应用的工业品位已远低于1983年国家储量委员会的规定。3、矿石的品级矿石品级：是指矿石的质量分级。一般矿石品级的划分依据如下：a、矿石的品b、伴生组分c、工艺性能一般高品级矿石多是高品位、低有害伴生组分的矿石，例如磁铁矿矿石，平炉富矿要求(%)：TFe≥56、SiO2≤8、S≤0.1、P≤0.1、Cu≤0.2、（Pb、Zn、As、Sn均）≤0.04。随品位降低依次划分为高炉富矿、贫矿。在一些非金属矿石品级划分中工艺性能显得