第十二章 矿床

第十二章矿床第一页，共四十八页，编辑于2023年，星期五一、矿石与矿床

（一）矿石

有用岩石。若含量很多，达到为现代工业技术水平所能利用的程度，则这种含有用矿物的岩石就称为矿石。（二）矿床

矿床是在一定地质作用下形成的在质量和数量上都能满足当前开采利用要求的矿石的富集地段。第一节矿床的概念

第二页，共四十八页，编辑于2023年，星期五二、矿产的分类

一切埋藏在地下或分布于地表的可供人类开采利用的天然矿物资源，都可泛称矿产。矿产可以分为三类，即金属矿产、非金属矿产和能源矿产。

第三页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（一）金属矿产

是一般需经冶炼从中提取金属元素的矿产，其中包括钢铁基本原料金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、稀有金属矿产、分散元素矿产。（二）非金属矿产是一般经简单加工即可提出非金属原料或直接即可利用的矿产，根据用途又可分为冶金辅助原料矿产、化工原料矿产、建筑材料矿产、美术工艺原料矿产。（三）能源矿产主要指能够转换成为机械能、热能、电磁能和化学能的各种能量的资源，也就是能产生能量的物质，如煤炭、石油、天然气、水能等。第四页，共四十八页，编辑于2023年，星期五三、矿床的成因分类第五页，共四十八页，编辑于2023年，星期五第二节

内生矿床内生矿床主要是在岩浆活动过程中，有用组分富集起来所形成的矿床。内生矿床提供了绝大多数的有色金属、稀有金属和部非金属矿产，在国民经济中起着重要的作用。

内生矿床可以分为：岩浆矿床、伟晶岩矿床、气化热液矿床、火山矿床。第六页，共四十八页，编辑于2023年，星期五一、岩浆矿床

岩浆矿床是岩浆冷凝过程中，由于岩浆分异作用使分散在岩浆中的有用组分聚集而成的矿床。这类矿床一般形成于具有较高温、压环境的地下深处，相当于深成岩的形成部位。第七页，共四十八页，编辑于2023年，星期五岩浆矿床又分为：早期岩浆矿床（铬铁矿、铂族金属矿床）晚期岩浆矿床（世界上许多大型铬铁矿、钒钛磁铁矿、铂族金属、稀土矿等）熔离矿床（铜、镍硫化矿床）第八页，共四十八页，编辑于2023年，星期五二、伟晶岩矿床

伟晶岩是一种由粗大晶体组成的呈脉状岩体产出的岩石。在伟晶岩形成过程中，在挥发成分的影响下，通过岩浆分异或气液交代作用，使有用组分富集而形成的矿床，称伟晶岩矿床。第九页，共四十八页，编辑于2023年，星期五伟晶岩矿床中常富集锂、铍、铌、钽、铷、铯、锆、铀、钍、稀土等各种稀有和放射性元素，也常富集钨、锡、钼等金属元素以及含挥发成分氟、氯、硼等的矿物，所以说伟晶岩是稀有元素的重要宝库。此外，伟晶岩中常有电气石、绿柱石、黄玉、水晶等。第十页，共四十八页，编辑于2023年，星期五三、气化-热液矿床

成矿物质在热气和热液中被搬运并填充到岩石裂隙里所形成的矿床。

（一）接触交代矿床

岩浆侵入体与围岩接触地带，由于气水热液的交代作用而形成的矿床，又称矽卡岩矿床。这类矿床主要产于中酸性岩体与碳酸盐岩的接触带。中酸性侵入体砂岩石灰岩页岩变质作用

接触交代作用手围岩成分及构造控制。在岩体边界产状较缓处，岩体凹入处，围岩为石灰岩处，以及断层和岩脉两侧，接触交代作用比较强烈。

第十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（二）热液矿床

根据形成温度，分为高温、中温、低温等三类热液矿床。1、高温热液矿床形成温度为500～300℃，矿体多位于花岗岩体顶部及其靠近的非碳酸盐围岩中，多呈脉状，常形成钨、锡、钼、铋、铍等矿床。2、中温热液矿床形成温度约300～200℃，矿体位于距侵入体较远的围岩中，并往往为围岩的断裂等构造条件所控制。中温热液矿床常为铜、铅、锌等多金属矿、硫铁矿等主要来源。第十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期五中温热液矿床中的黄铁矿脉

含金、银的石英脉

3、低温热液矿床形成温度约200～50℃，矿体多发现于距侵入体很远的沉积岩中，形成部位较浅。世界上的锑、汞、砷等矿产，几乎全部来源于本类矿床。

第十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期五四、火山矿床

是指在火山活动过程中，产于地表或接近地表（0～1.5km）的矿床。根据成矿作用可以分为火山岩浆矿床、火山气液矿床和火山沉积矿床。（一）火山岩浆矿床

是由于岩浆的喷发作用，把早期结晶的有用矿物和熔融状态的有用组分带至地表或抵近地表，所形成的一些特有矿床。

第十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期五

（二）火山气液矿床

是火山喷发或喷发期后的气体和热液，在一定地质条件下，气液相互作用或气液与围岩作用，促使有用组分富集和沉淀所形成的矿床。如火山喷发的气体通过直接凝结

在火山管壁上有富硫气体直接沉积形成的黄色自然硫晶体，新西兰

或与围岩相互作用，常在火山口附近或凝灰岩及熔岩的裂隙中，形成小型的硫黄、雄黄、雌黄、硼酸盐等矿床。第十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（三）火山沉积矿床是火山喷发过程中产生的有用组分，溶解在水中经过搬运和沉积所形成的矿床。镍、钴、铜的铁锰结核。深海锰结核，锰含量答20%，并有少量铁、铜、镍。结核直径7.5cm

第十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期五第三节外生矿床在地表外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床，称外生矿床。根据成矿过程的不同可以分为风化矿床和沉积矿床两大类。另有一类是由生物堆积而成的可燃有机岩矿床，从广义角度看，它属于沉积矿床的范畴。

在地表外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床，称外生矿床。第十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期五一、风化矿床

地壳表层岩石（包括含矿的母岩及原生矿床）在风化作用过程中，使某些稳定的有用组分在原地或原地附近富集起来所形成的矿床，称为风化矿床。分为以下四类：地表岩石

主要风化作用类型

风化产物

聚集地点

矿床类型

母岩（包括各种岩石及原生矿床）

物理风化作用为主

有用碎屑物质

原地

残积砂矿床

原地附近

坡积砂矿床

化学风化作用为主

Fe、Si、Al等胶体物质原地

残余矿床

溶解物质

向地下渗透

淋积矿床

第十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（一）残积-坡积砂矿床

岩石或矿脉等在风化过程中，一些比重小、颗粒微细的碎屑被流水、风等带走，而其中比重大、化学性稳定的矿物颗粒，残积坡积而成矿。如金、铂、锡石、金刚石等。

目前世界上65%以上的金、相当数量的金刚石皆采自砂矿。第十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（二）残余矿床

岩石在化学风化为主的条件下，可溶物质（如K、Na、Ca、Mg盐类）被淋走或淋滤，而难溶或不溶的物质（如Si、Al、Fe、Mn胶体）残留而形成的矿床。第二十页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（三）淋积矿床又称渗滤矿床。地表岩石或品位较低的矿床，在风化过程中有一部分溶于水的组分渗入地下，因沉积作用或沿途与围岩发生交代作用所形成的矿床。氧化带

还原带原生硫化物矿石带影响成矿第二十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期五二、沉积矿床

在地表外力作用下，主要通过沉积分异作用使有用组分富集而成的矿床，称为沉积矿床。具层理，有的含有化石，层位比较稳定，有时规模巨大，找矿和勘探也比较容易。第二十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（一）机械沉积矿床

岩石风化形成的碎屑产物，在搬运过程中，按粒级和比重大小进行沉积分异，使有用成分聚集形成矿床。通常简称为砂矿床。 1.冲积砂矿床

2.海滨砂矿床

第二十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（二）化学及生物化学沉积矿床

1.蒸发沉积矿床：石膏、食盐、钾盐、芒硝、硼砂等

；2.胶体化学沉积矿床：湘潭锰矿、宁乡铁矿、巩县铝土矿等；3.生物及生物化学沉积矿床：煤、石油、生物灰岩、硅藻土等

。第二十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期五三、可燃有机岩矿床

包括煤、石油、天然气、油页岩等。所谓能源是指能生产能量的物质，或者说是指能够转换成机械能、热能、电磁能和化学能等各种能量的资源。第二十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（一）煤

1.煤的概念和成分

煤是由植物遗体堆积在一定环境，经过复杂的变化而成的一种可燃有机岩。煤的成分包括有机组分和无机组分。有机组分主要由碳、氢、氧等元素组成，主要由植物遗体转化而来，燃烧后便挥发逸失；无机组分燃烧后变成残渣，称为灰分。第二十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期五2.煤的形成条件

（1）必须有植物大量繁生，提供形成煤的物质来源。

而植物茂盛又必须有湿热等气候条件。石炭—二叠纪、侏罗纪和古近纪等，都有形成了这些时代的煤田。第二十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（2）植物遗体堆积后必须与空气隔绝，以免被彻底分解破坏。而满足这种条件则必须具备一定的沉积环境，如封闭的沼泽盆地、潟湖、滨海平原、三角洲平原、海湾等。（3）使成煤作用持续进行，还必须要有节奏的地壳运动。由于地壳运动反复进行，才能导致煤层反复堆积，在同一地区形成很厚的含煤地层。第二十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期五3.成煤作用指由植物转变为煤的过程。分为三个阶段：（1）菌解阶段，即泥炭化阶段

（2）煤化阶段，即褐煤阶段（3）变质阶段，即烟煤及无烟煤阶段

第二十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（二）油页岩

一种高灰分、干馏后可以获得页岩油的可燃有机岩，又称油页岩。我国有16个省产油页岩，时代以侏罗-白垩纪和第三纪为主。

（三）石油和天然气它们不能形成独立的地层，而存在于岩石空隙和裂隙之中。第三十页，共四十八页，编辑于2023年，星期五1.石油和天然气的成分和性质

石油：平均元素组成：碳为84.5％，氢为13％，硫为1.5％，氮为0.5％，氧为0.5％。石油主要由碳和氢组成，碳和氢的总量在95—99％之间。石油中已鉴定出3000种化合物。第三十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期五天然气：比石油轻，所以常位于石油的上部，称为气顶。我国四川等省也有单独的天然气矿藏，四川的天然气是以气态碳氢化合物为主的混合物，以甲烷CH4最多，占气体成分的80~90%。第三十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期五2.石油的成因一种是石油无机成因说；一种是石油有机成因说。前者认为石油是由自然界的无机碳和氢经过化学作用而形成的；后者认为石油是在地质时期生物死亡后有机物分解而形成的。这里所说的生物，既有动物，更有植物，而更重要的是浮游生物和低等微生物。第三十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期五3.油、气藏的形成（1）生油层

：指当初具备成油条件生成油气的地层。泥质岩和某些碳酸盐岩常形成良好的生油层。第三十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期五

在生油层中呈分散状态存在的油气，必须运移集中到孔隙和裂隙发育较好的岩层中，才有可能形成油气藏。这种能储集油气并可在其中流动的岩层，称为储油层或储集层。（2）储油层

第三十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期五油气从生油层运移到储油层，还必须有东西挡住油气继续前进的道路，才能使之集中并且得以保存，形成油气藏。由于阻挡而使油气聚集，称为圈闭。（3）圈闭第三十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期五4.中国的石我国可供找油气的沉积岩面积，在大陆上共有420万km2，在东北、华北、华东、西北、西南以及沿海大陆架相继发现了油气，如大庆、胜利、辽河、任丘、大港、中原、塔里木、长庆、南阳等油田。第三十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期五第四节

变质矿床和多成因矿床

一、变质矿床

在变质地区受到区域变质作用影响形成的矿床，统称变质矿床。在变质矿床中经常赋存铁、铜、白云母、硼、石墨、菱镁矿、蓝晶石、等矿产，并占有世界储量的很大比重。第三十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（一）受变质矿床指原已形成的矿床，后又受到区域变质作用改造所形成的矿床。鞍山式铁矿石英磁铁矿第三十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（二）变成矿床

指原来岩石中含有某些有用矿物组分但未形成矿床，在区域变质作用过程中使某些成分活化、集中，重结晶所形成的矿床。这类矿床又可分为二类：第四十页，共四十八页，编辑于2023年，星期五1.变质重结晶型矿床

原岩受到高温高压的影响，以变质重结晶作用为主形成的矿床，含矿组分没有明显迁移。石墨矿床红柱石、蓝晶石、矽线石或刚玉等矿床菱镁矿、滑石、蛇纹石、石棉等矿床第四十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期五2.变质热液型矿床

原岩受到变质热液的作用所形成的矿床。矿床主要有铁、铜、铅、锌、金和某些非金属矿床。第四十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期五（三）混合岩化矿床

原岩在变质作用后期受区域混合岩化作用及部分深熔作用所形成的矿床。这类矿床主要是矿源层中的成矿组分，在混合岩化流体的作用下，发生运