矿床学全套教学课件

矿床学第一章绪论第1章绪论.ppt第2章矿床学基础.ppt第3章岩浆矿床.ppt第4章伟晶岩矿床.ppt第5章气水热液矿床.ppt第6章接触交代矿床.ppt第7章热液矿床.ppt第8章火山成因矿床.ppt第9章风化矿床.ppt第10章第一章沉积矿床概论和机械沉积矿床.ppt第12章胶体化学沉积矿床.ppt第13章蒸发沉积矿床.ppt第14章生物化学沉积矿床.ppt第15章可燃有机矿床.ppt第16章变质矿床.ppt第17章层控矿床.ppt第18章成矿控制和成矿规律.ppt全套可编辑PPT课件教学目的与要求：要求学生掌握我国矿产资源特点和矿床研究的一般方法，了解矿产资源分类。教学基本内容：1、矿产、分类及我国矿产资源特点；2、矿床学研究内容和方法；3、矿床学研究发展史。教学重点和难点：重点是我国矿产资源特点和矿床研究的一般方法。难点是矿床学研究的具体方法的应用。1633

第一章

绪论§1矿产§2矿床学研究任务和方法

§3矿床学研究进展与趋势4

§1矿产一、概念

二、分类

三、我国矿产资源概况

5

一、概念1、矿产：

矿产

在地壳中由地质作用形成的，目前可被利用的矿物原料。矿产是自然界产出的有用矿物资源。它是一种基本的生产资料和劳动对象，是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。2、矿产资源：

矿产资源

是指尚未开发利用的矿物资源，是一种自然财富。一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集，另一方面在目前或可以预见的将来，具有一定的经济价值。

usefulmineral/oremineralresources6

二、分类1、依据自然状态

矿产固体矿产液体矿产气体矿产如金属矿产、非金属矿产如石油、卤水、地下水如天然气、页岩气煤层气7

2、依据主要用途矿产金属矿产非金属矿产能源矿产如黑色金属、有色金属、贵金属、稀有-稀土金属等如冶金辅助原料、化学工业原料、建筑及水泥原料等如固体煤、油页岩，液体石油和气体天然气等地下水资源如地下饮用水、医疗用矿泉水、地下热卤水等8

有色金属黑色金属贵金属稀有金属分散元素放射性煤油页岩石油天然气金属矿产能源矿产矿产非金属矿产地下水资源化工原料建材原料冶金辅助原料陶瓷玻璃原料宝玉石矿产制造业及其他工业用水生活用水地下热水矿泉水9

根据矿产的性质及主要工业用途分为如下四类：①

金属矿产黑色金属：Fe,Mn,Cr,V,Ti有色金属：Cu,Pb,Zn,Sn,Bi,Sb,Hg,Mo,W,Co,Ni贵金属：Au,Ag,铂族（Pt族）轻金属：Mg,Al放射性金属：U,Th,Ra(镭)稀有、稀土、分散金属：Nb,Ta,Li,Be,Zr,Rb,Cs,Sr，（REE：39,57—71共16个元素）10

②

非金属矿产：冶金辅助原料：白云岩、石灰岩化学工业原料：盐类（钾盐、岩盐）磷灰石、磷块盐。工业制造业原料：石墨、金刚石、云母、石棉压电及光学原料：压电石英、冰洲石、萤石陶瓷及玻璃工业原料：长石、石英砂、高岭土等。建筑及水泥原料：砂岩、砾岩、石灰岩、石膏、花岗岩等。宝石及工艺美术材料：硬玉、软玉、玛瑙、水晶④

地下水资源：地下饮用水、医疗用矿泉水、地下热卤水（有用元素含量达到提取标准）、地下热泉水。③能源矿产（燃料矿产）

固体：煤、石煤、油页岩、地蜡、地沥青液体：石油气体：天然气、煤层气、页岩气等11

三．我国矿产资源特点1、资源总量较大、人均占有量不足

已探明的矿产资源总量较大，约占世界的12%，仅次于美国和前苏联，居世界第三位。但人均占有量不足，仅为世界人均占有量的58%，居世界第53位。

目前世界上150多种矿产中，我国已探明储量的矿种约132种。其中稀土、W、Sn、Sb、Bi、Li等居世界首位。W的金属储量是各国总储量的三倍；Sb储量占世界总储量的44%；稀土仅白云鄂博一个矿床的储量就相当世界各国总储量的三倍。非金属矿产中，石墨、菱镁矿、重晶石世界首位，萤石居世界第三位。12

35种重要矿产资源中1）具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等。探明储量居世界第二、三位的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等；2）储量虽不少，但品位低或成分复杂难选冶。成本高的矿产有铁、锰、镍、铝、硫、磷等；3）探明储量不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、硼、耐火粘土等；4）严重短缺的矿产有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。

2、矿产种类齐全，但结构不尽理想

13

3、单一矿种少，伴生矿种多

我国地质构造复杂，造成了我国矿产共生矿多，综合矿多，单一矿少。大多数矿山均是由两种到十几种共生在一起。我国金矿产量中伴生矿占总产量的40％，如德兴斑岩铜矿伴生Au.Ag(每年产金5吨多，产银20多吨）；铜矿资源如四川的拉拉铜矿除Cu外伴生有Mo、Co、Au、Ag、Ni、Pb、Zn、Pt等；铁矿资源如攀枝花铁矿除Fe外伴生V、Ti等达20多种。这对选、冶工艺提出了新的要求，由于选冶过不了关对于一些矿床限制了开发。我国湘西的Ni、Mo、U、V、Cu多元素矿床,目前基本没开采，选冶工业达不到要求。开采一种则将浪费其它几种元素，这些矿床的特点是分布广，储量大，但品质较低。14

4、富矿少、贫矿多铁矿：中国铁矿拥有储量446多亿吨，居世界第3位。但铁矿石平均品位仅为33.5%，比世界平均水平低10%以上；我国贫矿占97.7%，平均品位（地质品位）仅33%（工业品位25%，富矿50%）。澳大利亚（1973）富矿石品位为40-68%，其储量达246.92亿吨。巴西米纳斯吉拉斯矿山矿石品位：66-68%→242亿吨。锰矿：中国锰矿平均品位只有22%，不及世界商品矿石工业标准48%的一半，且不少矿区含有较高的杂质磷；我国钢铁工业原料贫矿占94%，而且大多是难选的碳酸锰矿石。铜矿：中国铜矿品位大于1%的储量只占总量的35%左右，平均品位仅为0.87%，远低于智利(1.6%)、赞比亚(2.5%)等世界主要产铜国的铜矿品位；磷矿：中国磷矿富矿少，平均品位仅为16.95%，且胶磷矿多，选矿难度大。15

矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的矿床规模以中小型为主，大型、超大型矿床少，如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭，不利于规模开发；单个矿区难以形成较大的生产能力，影响了资源开发的总体效益。如四川铜矿床约80个，但大型铜矿床只有一个（拉拉铜矿床）。5、中小型矿床多，大型超大型矿床少16

有些重要矿产资源的分布格局距消费地区较远，开发利用受交通运输与基础设施建设等因素制约日趋明显。矿产分布具有明显的地域差异，不同地区拥有不同类型、不同规模的矿产，开发利用在一定程度上受地区局限。钨矿：全国21个省均有钨矿点，但全国储量的54%集中在湖南、江西两省；锑矿：全国储量的75%集中于湖南、广西和贵州三省；锡矿：广西大厂和云南个旧的储量就占了全国总储量的51%；锰矿：87%的储量集中在广西、湖南、贵州三省。煤炭：74%的煤炭保有储量集中于山西、陕西、内蒙古和新疆四省区，而经济发达东南部地区则较紧缺；磷矿：磷矿中70%的保有储量集中于云南、贵州、四川和湖北四省，又形成南磷北调的不利格局。铁矿：铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四个省。6、矿产资源分布不均衡17

§2矿床学的研究任务和工作方法一、有关概念二、矿床学的基本任务三、矿床学的研究方法

18

1、矿床

矿床

是指在地壳中通过地质作用形成的，其质和量符合工业要求，在现有经济技术条件下能被开采利用的地质体。

地质体矿床位置地质作用工业要求开采利用(mineral

deposit)一、有关概念19

含义1）矿床是综合地质体,是受地质条件控制的，是有地质规律可寻的。——找矿可能性（地质属性）

2）矿床必须是在现有经济技术条件下能被开采利用的。——质量和达到工业要求——经济属性

确定矿床的标准（工业要求）是随经济需要和技术发展而变化的，即现在的一些矿床在数年或数十年前并不是矿床（如硅灰石及透灰石的矿床）；现在不能构成矿床的一些地质体将来随着选、冶技术的发展可能会构成矿床。——动态性3）21世纪以来，在保护地球环境的大前提下，需要根据矿山环境属性来研究矿床在自然状态下和开采对生态环境的影响，为保护和改善矿山环境提供地质依据，以最终达到矿业开发与环境保护相互促进、协调发展的目的。—环境属性20

2、矿床学

是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。又称为矿床地质学

由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质科学，故又称为经济地质学

当其侧重于工业类型研究时则称为经济矿床学

矿床学的研究对象是矿床。/studyoforedeposits)(mineraldeposits(geologyoforedeposits)。(Economicmineraldeposits)。

(Economicgeology)。21

22

二、基本任务和研究内容1、基本任务1）正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成矿作用和形成过程，以查明矿床成因

2）查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律提供值得进一步工作的基础，成矿预测

3）查明矿床中有益有害元素及其含量以利于合理地充分地有效地利用矿产资源23

2、研究内容1）矿床分布规律2）矿床成因3）找矿地质标志4）矿体特征5）矿石特征

二、基本任务和研究内容24

1)矿床分布规律

研究矿床所处大地构造位置、研究地球化学、地球物理特征、及其对矿床分布的控制作用、查明矿床的时、空分布规律。

25

2)矿床成因

研究矿床形成的物理、化学、生物等作用

研究成矿物质来源和成矿过程分析成矿物理化学条件探讨矿床成因26

3)找矿地质标志

研究地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变与矿床的关系，查明其对矿床的控矿作用，提出有利于找矿的地质标志27

4)矿体特征

确定矿体的形态、大小、产状及其与围岩关系，查明矿床的规模、产出位置和开采条件。28

5)矿石特征研究矿石的组分、组构及其在矿床中空间分布特征查明元素的赋存状态及矿物的嵌布特征确定矿产的质量和加工工艺性质

29

三、研究方法1、思维方法2、工作方法30

思维方法辩证思维求实创新理论与实践相结合

野外与室内相结合宏观与微观相结合常规与现代方法相结合不唯上，不唯书

多学科综合研究开拓进取

31

2、工作方法野外

室内

野外工作方法室内实验室研究矿床地质调查模拟实验综合研究32

1）野外观察——地质调查（1）查阅研究区资料；（2）对区域地质和矿床地质进行观察和编录；查明矿体特征（形态、产状、规模）；（3）划分矿化期次；（4）采集岩石、矿石及构造标本。

33

2、室内研究：1）实验室研究①

显微镜鉴定：岩石显微镜、矿相显微镜、电子显微镜、电子探针。——确定矿床的物质成分和矿石组构特征。②包裹体特征及成分测定

成矿温度、成矿压力、成矿流体成分③元素地球化学：常微量元素及稀土元素分析④同位素地球化学方法——测定矿床年龄和成矿物质来源。测定年龄的同位素法：K-Ar，Rb-Sr，U-Pb，Re-Os测定物质来源的同位素法：硫同位素、碳同位素、H-O同位素、Pb同位素。34

2)、

模拟实验

模拟成岩成矿条件１）成岩-成矿实验２）热力学计算３）计算机模拟35

3)、综合分析1）编制综合图件

2）资料综合分析3）综合地质报告

36

§3矿床学研究进展与趋势一.萌芽阶段二.初期阶段三.发展阶段四.综合阶段五.研究趋势37

一.萌芽阶段

旧石器时代人类已能利用燧石、玛瑙、水晶、石髓、蛋白质和石英的坚硬性来制造原始劳动工具；

新石器时代末，除能制造磨光的石器外，还能制造彩色陶瓷。

青铜时代，主要用氧化带中的孔雀石和自然铜炼铜并制造青铜器；还有陶瓷、金、玉的工艺品，已能利用天然陨铁作刃的青铜器；已利用的矿物和岩石达40余种。38

二.初期阶段

铁器时代，从个别矿物的利用到对某些矿物的聚合富集体—矿体进行较大规模的开采。春秋战国

时即已开采的山东金岭镇铁矿可能是世界上开采最早的铁矿；已开采运城铜沟、七宝山和江西德兴、广东曲江、湖南浏阳、安徽铜官山、云南东川等铜矿；金银矿床的开采亦十分兴盛，开始用金铸币，我国是世界上最早使用金币的国家。明

李时珍《本草纲目》中已列举了160-217种矿物的产地、产状、物理性质和在医疗、工业方面的用途。矿床的宏观地质研究。这一阶段是矿床学理论的最初萌芽阶段，出现矿床成因上最早的“水”、“火”之争。39

三.发展阶段

19世纪中叶，由于冶金工业的需求发明了“垂直照明器”，从而产生了金相学，即在显微镜下观察磨光面上金属矿物的微观形态、大小及特征20世纪中叶，现代测试技术的引用使对矿床学的研究得到进一步的发展。如微区形貌研究的电子显微镜、矿物结构研究的X射线衍射分析、高灵敏度化学分析的原子吸收光谱、原子发射光谱和中子活化分析，微区的电子探针化学成分分析，确定年龄和成因的同位素分析及电子计算机技术和航空航天领域新技术、新方法的引入，使矿床学研究有一个飞速地发展。40

四.综合阶段

20世纪70、80年代以来，由于新技术、新方法不断地发展，人们认识到对矿床的研究不能单一的就矿论矿，而应当综合各学科诸如地质学（包括地层学、古生物学、矿物学、构造地质学、沉积岩石学、变质岩石学、岩浆岩石学）、地球物理学、地球化学、遥感地质学、环境地质学等在矿床研究中应用，正确利用化学成分分析和现代仪器分析、宏观与微观分析研究、野外与室内分析研究的成果，利用成矿模拟实验以修正自己的研究成果，使成矿作用过程更趋近于真实。41

矿床学研究正面临着全球化和矿业－环保一体化的两大趋势，这两个趋势将在相当长时期内制约着矿床学的研究方向和任务。同时，矿床学与其他学科相互渗透，形成新的边缘交叉学科生长点。矿床学环境学选矿学计算机学经济学矿产资源经济学管理学应用矿床学矿产资源信息系统矿山资源管理学环境矿床学42

新的成矿理论一、多源成矿二、层控及时控成矿三、浅成低温热液成矿四、热水沉积成矿五、生物与有机质成矿六、风化成矿七、构造成矿43

八、地幔热柱成矿九、撞击成矿十、区域成矿十一、花岗岩类成矿十二、超大型矿床成矿十三、石油天然气多成因十四、金属与非金属成矿十五、边缘成矿十六、现代海底成矿……

44

非传统矿床一、新类型矿床二、新领域矿床三、新深度矿床四、新工艺矿床五、新用途矿床45

思考1、何谓矿产，矿产资源分类。2、何谓矿床、矿床学？3、我国矿产资源的特点。4、矿床学研究的任务和内容。5、研究具体矿床的工作方法。46

矿床学的三基：基本知识：有关矿床的基本概念、矿床地质特征、形成条件；基本理论：有关成矿作用、成因类型和成矿规律的系统认识；基本技能：包括野外工作方法和判读矿床地质图件的能力，肉眼和镜下研究矿石和蚀变岩石的能力及能利用各种材料对矿床形成条件和成因进行综合分析的初步能力。矿床学第二章矿床学基础教学目的与要求：要求学生掌握有关矿床方面的基本概念、矿床特征的主要内容；掌握成矿作用的分类和矿床成因类型。教学基本内容：1.有关矿床学的“三基”，即1）基本知识：基本概念，矿床特征，形成条件；2）基本理论：成矿作用，矿床类型；3）基本技能：地质图件判读，矿物鉴定和矿石组构观察与素描。2.元素的分布与成矿。3.成矿作用及矿床成因类型；教学重点和难点：本章重点是掌握有关矿床方面的基本概念、矿床特征包含的主要内容、矿床类型划分；了解矿床形成的地质条件和物理化学条件；掌握成矿作用的类型及相互关系；了解成矿元素的富集及其规律性。难点是矿床成因类型的划分。49

第二章

矿床学基础§1基本概念

§2元素地球化学§3成矿作用§4矿床类型50

§1基本概念一、矿床的组成二、矿体与围岩

三、矿石与脉石四、矿床类型51

§1基本概念一、矿床的组成

1、概念（复习）矿床(mineraldeposit)是指在地壳中通过地质作用形成的，其质和量符合工业要求，在现有经济技术条件下能被开采利用的地质体。

地质体矿床位置地质作用工业要求开采利用52

矿床的组成:

矿床矿体围岩矿石脉石矿石矿物脉石矿物53

×

×矿区地质略图矿区地质图矿体围岩围岩矿体54

55

OreBodyWallrock56

57

58

59

60

矿体与围岩是矿床的基本组成单位。而且关系非常密切，根据其二者的形成先后关系矿床可分为三大类：同生矿床

：——指矿体与围岩是在同一地质作用下，同时或近于同时形成的矿床。如岩浆分结作用形成的矿床、沉积作用形成的矿床。

(syngeneticdeposits)61

后生矿床

矿体形成明显晚于围岩，二者是在不同的地质作用下形成的。如热液作用形成的脉状矿床。

(epigeneticdeposits)

62

叠生矿床

叠生矿床是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，此类矿床既具有同生矿床特点又具有后生矿床特点，属复成因的矿床，如层控矿床。63

二、矿体与围岩

1、矿体2、围岩3、母岩4、矿体形态5、矿体产状64

二、矿体与围岩1、矿体

矿体是指由矿石和脉石组成的独立地质体，是矿床的主要组成部分，是开采和利用的主要对象。矿体具有一定的形状(form/morphology)、大小和产状(modeofoccurrence)，并占有一定的空间位置，被围岩所包围。(orebody)2、围岩

围岩泛指矿体周围的岩石，其界线有的很清楚（如脉状矿体），有的呈渐变过渡（如由细脉浸染状矿石组成的矿体）。3、母岩

母岩是指矿床形成过程中，提供成矿物质来源的岩石。与矿床在空间上和成因上具有密切联系。如由岩浆结晶分异作用形成的富镁质超基性岩中的铬铁矿矿床，富镁质超基性岩即是铬铁矿矿床的母岩。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

65

wallrock）（countryrock,adjacentrock,a(motherrock，parentrock，)66

江苏梅山玢岩铁矿床67

由多矿体组成的矿床68

由两个矿体组成的矿床

69

4、矿体形态根据矿体在三度空间延伸情况,形状可分为三种最基本的类型。等轴状矿体板状矿体柱状矿体通常称矿体形态为层状、似层状、脉状、囊状、不规则状等。70

等轴状矿体矿体的三轴在三度空间呈大致均衡延伸。根据体积大小和形态分为矿瘤、矿巢、矿袋。

71

板状矿体矿体在长宽二相延伸较大，而厚度相对较小的矿体。根据矿体与围岩形成的先后：①

矿层：与围岩产状一致的板状矿体。通常是沉积形成的同生矿床，即矿体与围岩是在同一地质作用形成的。矿层的特点是厚度较稳定，延伸稳定，规模大，其走向延长可达几公里至几十公里以上，沿倾向延伸也可达数十公里。反映了沉积的特征。72

73

74

②

矿脉：产在围岩裂隙的板状矿体，通常称为矿脉。属于典型的后生矿床。围岩中的裂隙先形成，矿脉后形成。裂隙通常有两种情况，一种为顺层裂隙，另一种为截层裂隙。反映了热液成矿作用的特点。沿顺层裂隙充填或交代形成。即矿脉与围岩的产状一致。与矿层的本质区别在于为后生矿体，即矿体的形成晚于围岩，规模上要小一些。产于岩体中或切穿层状岩石层理的矿脉。即矿脉与围岩的产状不一致。75

脉状矿体形态76

77

柱状矿体指在一个方向延伸很大（大多是垂向），而另外两个方向延伸较小的矿体。这种矿体常称为柱状、筒状或管状矿体。一般金属矿床的柱状矿体直径以几米到几十米最为普遍。柱状矿体筒状矿体78

管状矿体79

5．矿体产状

矿体的产状通常指矿体产出的空间位置和地质环境。常包括下面几个内容：矿体的空间位置矿体埋藏深度矿体与岩浆岩的空间关系矿体与地质构造空间关系矿体与沉积岩关系

80

矿体的产状通常指矿体产出的空间位置和地质环境。常包括下面几个内容：矿体的空间位置：一般由矿体的走向、倾向和倾角来确定的。但是对于某一方向延伸较大的矿体（矿体的延伸方向与倾向不一致），比如透镜状、脉状、柱状等形态的矿体，还须确定其倾伏角和侧伏角，才能准确地控制它们的空间位置。——狭义的产状.

岩层产状要素ad-走向线；ce-倾向线；cd-倾向；a-倾角81

矿体产状示意图

倾伏角：矿体的最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角。

侧伏角：矿体最大延伸方向与走向线之间的夹角。82

矿体埋藏深度：矿体为出露于地表，还是隐伏于地下。矿体与岩浆岩的空间关系：矿体系产于侵入体内，或位于接触带，或位于围岩中。矿体与地质构造空间关系：指矿体产出在构造中的部位，与褶皱、断层的空间关系。矿体与沉积岩关系：与层理、片理呈整合关系或穿切关系正确地认识矿体的产状，对找矿、勘探和开采工作，均有重要的指导意义。83

三、矿石与脉石1、矿石

2、矿石品位

3、矿石品级4、矿石组构

5、脉石

84

矿体＝矿石＋脉石

——矿体由矿石和脉石组成脉石矿石矿石85

矿石＝矿石矿物＋脉石矿物

——矿石由矿石矿物和脉石矿物组成矿石矿物脉石矿物脉石矿物86

1、矿石矿石(ore)：在现有技术和经济条件下，能够从中提取有用组份（元素、化合物或矿物）的自然矿物聚集体。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。

矿石矿物(oremineral)：

矿石矿物泛指矿石中各种能被利用的矿物；脉石矿物(rocky/ganguemineral)：

脉石矿物泛指在矿石中与矿石矿物相伴生的无用矿物岩石与矿石的区别

有用组分的含量高低岩石与矿石的界限是变化的岩石在目前的经济技术条件不具经济价值87

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）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；3）无用组分:指矿石中不能提取有用的成分；4）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。

矿石有用组分有用元素有用化合物有用矿物如Au、Ag、Fe、Cu、Pt等金属元素如KCl、Cr2o3、WO3、P2O5等如水晶、冰洲石、绿柱石、香花石等88

2、矿石品位矿石品位

矿石中有用组份的含量，一般用百分比来表示。如元素(Cu、Pb、Zn)、氧化物（Fe、W、Ti）采用重量百分含量（%）表示；贵金属用g/t来表示；金刚石用克拉/t或mg/t表示；砂矿用g/m3或kg/m3来表示；公斤/立方米(kg/m3)法（多用于石棉、云母等）工业品位

能被开采和利用矿体的最低平均品位。只有当矿体的平均品位达到工业品位时才能计算工业储量边界品位用来确定矿石或岩石、矿体和围岩界线的品位tenorofore)Productiontenor）（production-grade,(grade，(boundarygrade,boundarytenor)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。

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90

矿床的工业品位决定因素：

矿床规模大，矿石储量大，其工业品位则确定得低，反之则高。矿石综合利用性：斑岩铜矿中含Mo，可综合利用，Cu的工业品位相应降低。矿石的工艺技术条件：不易冶炼的钛铁矿矿石TiO2>8-10%，易冶炼的金红石矿石TiO2

：2-4%。开采方式：露天开采91

3、矿石品级矿石品级

工业生产上用一种矿石中有益组份和有害组份的含量来确定的矿石等级。指矿石的质量分级。一般矿石品级的划分依据如下：1）矿石的品位2）伴生组分3）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。

(gradeofore)92

4、矿石组构

1）矿石构造

指矿石中矿物集合体的形状、大小和空间上的结合分布特征。即指矿物集合体的形态特征而言。2）矿石结构

指矿石中矿物晶粒的形状、大小和空间上的结合分布特征。即指单种或多种矿物晶粒间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征而言。(fabricofore)(structureofore)(textureofore)93

94

块状铜矿石95

条带状铜矿石96

伟晶黄铁矿矿石97

含矿石英脉状矿石98

风化矿石100

5、脉石

1）脉石脉石是指矿体中与矿石相伴生的非矿石部分，即无用的围岩碎块及夹石

2）夹石

夹石是指夹于矿体中或矿体间的非矿岩石。即矿体内部不符合工业要求的岩石，其厚度超过了允许的范围。在煤层中称为矸石或夹矸。(gangue)(horse-stone)101

四、矿床类型

1、成因类型2、工业类型102

1、成因类型

矿床成因类型是指按矿床的形成作用和成因划分的矿床类型。如内生成矿作用形成的矿床属内生矿床，岩浆作用形成的矿床属岩浆矿床，岩浆熔离作用形成的矿床属岩浆熔离矿床，沉积作用形成的矿床属沉积矿床，……对矿床进行成因类型的划分，主要是为了便于研究。(genetictypes)103

2、工业类型

矿床工业类型是指在矿床成因分类基础上，据在工业上的使用价值和现实意义，尤其是在采矿、选矿和冶金等加工工艺方面特征来划分的矿床类型，如按金属矿产主要来源的矿床属金属矿床，黑色金属矿产主要来源的矿床属黑色金属矿床，铁矿产主要来源的矿床属铁矿床。一般将作为某种矿产的主要来源，在工业上起重要作用的矿床类型，称之为矿床工业类型。(commercialtypes)104

§2元素地球化学

一、元素地球化学分类

二、元素在地壳及上地幔中的分布规律105

一、元素地球化学分类（A.H.查瓦里茨基分类）106

1）氢族：H，影响成矿介质的酸碱度和成矿的物理化学条件，可与氧结合成水，为搬运介质。

107

2）惰性气体族：He-Rn，一般不参与成矿，很稳定。108

3）造岩元素族：Li-Cs、Be-Ba、Al、Si，形成造岩矿物——脉石矿物。109

4）岩浆射气元素族：B、C、N、O、F、P、S、Cl，可与金属元素形成络阴离子。

110

5）铁族元素：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni；赋存状态：氧化物、类质同象进入硅酸盐矿物晶格、硫化物来自于下地壳及地幔。组成岩浆矿床的主要成矿元素。111

6）稀有元素族：Sc、Nb、Mo、Tc、Hf、Ta、W、Re，Y+

TR（稀土元素）独立矿物，类质同象。112

7）放射性元素族：Fr、Ra、Ac、Th、Ta、U，以U和Th为主。113

8）亲硫元素族：Cu-Au、Zn-Hg、Ga-Tl、Ge-Pb，与硫有很强的亲和性，是硫化物的主要元素，形成矿石矿物，类质同象。

114

9）铂族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt，含在基性、超基性岩中；自然元素，硫化物，砷化物。

115

10）半金属和金属矿化剂族：As、Sb、Bi、Se、Te、Po，在成矿作用中常形成络阴离子。116

11）重卤素族：Br、I、At。117

二、元素在地壳及上地幔中的分布规律1、概念

2、元素在地壳和上地幔中的分布量3、成矿元素在地壳和上地幔中的分布特点

118

1、概念1）元素的丰度：是指某元素在某地质体中的平均含量。2）克拉克值：是指某元素在地壳中的丰度值。即某元素在地壳中的平均含量。3）浓度克拉克值：元素在某地区（或某一地质体）的平均含量与该元素的克拉克值的比值。元素的丰度/克拉克值其值>1，表示富集，其值≤1，表示分散。有的称为富集系数4）浓度系数：是指某元素的工业品位与该元素克拉克值的比值。=工业品位/克拉克值119

2、元素在地壳和上地幔中的分布规律1）各元素在地壳和上地幔中的分布量极为悬殊

（1）分布量最多的是氧；46%（地壳）,43%（上地幔）（2）分布量最少的是氢：1.6%×10-9（地壳），0.19%×10-9（上地幔）2）地壳和上地幔中分布量最多的是7种元素，即O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg，其总量占地壳总成分的99.4%，占上地幔总成分的99.11%。由于这些元素是地壳中各类岩石的基本成分，故统称其为造岩元素。造岩元素族在地壳及上地幔中的分布占主要地位。120

3、成矿元素在地壳和上地幔中的分布特点

1）地壳中主要集中稀有元素（包括稀土元素族）、放射性元素族和岩浆射气元素族；

2）上地幔中主要是铁族元素、铂族元素和岩浆射气元素族。

121

一、内生成矿作用1、概念：内生成矿作用主要是由地球内部热能的影响形成矿床的各种地质作用。能量来源于地球内部（如放射性元素的蜕变能、地幔及岩浆的热能等），与岩浆活动有关的一系列成矿作用岩浆活动.(endogenicmineralization)122

1）岩浆成矿作用2）伟晶成矿作用

3）接触交代成矿作用4）热液成矿作用5）火山成矿作用2、分类：

内生成矿作用按其形成过程可分为正岩浆阶段、残余岩浆阶段和气水热液阶段。按其物理化学条件不同可分为123

二、外生成矿作用1、概念：外生成矿作用

主要指在太阳能的影响下，在岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用过程中，导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。其能量来自于地球以外（主要是太阳的辐射能、部分生物能和化学能），通常是在温度、压力较低（常温、常压）的条件下进行的。外生成矿作用可分为两大类(exegenicmineralization)124

2、分类

外生成矿作用风化成矿作用沉积成矿作用机械沉积成矿作用胶体化学沉积成矿作用生物化学沉积成矿作用生物有机沉积成矿作用125

三、叠生成矿作用1、概念叠生成矿作用

很多矿床的形成不是由某一种成矿作用形成，往往经过多种成矿作用。即是一种复合成矿作用。可以使先形成的矿床或含矿建造经后期成矿作用的改造富集，也可通过后期成矿作用外来物质的叠加而形成矿床。(telescopicmineralization)126

§4矿床类型一、成因类型

二、工业类型

127

§4矿床类型矿床分类是研究矿床的重要手段。其分类方案很多，主要有

1、按成矿地质作用——成因类型

2、按矿质来源——来源类型

3、按矿岩相对年龄——同生后生类型

4、按矿床主岩——赋矿岩石类型

5、按工业用途——工业类型……

128

内生矿床外生矿床叠生矿床岩浆成矿作用伟晶成矿作用接触交代成矿作用热液成矿作用火山成矿作用风化成矿作用胶体沉积成矿作用蒸发沉积成矿作用生物化学成矿作用生物有机成矿作用变质成矿作用沉积叠加改造作用机械沉积作用矿床成因类型岩浆矿床伟晶岩矿床接触交代矿床热液矿床火山成因矿床风化矿床胶体沉积矿床蒸发沉积矿床生物化学沉积矿床可燃有机矿床变质矿床层控矿床机械沉积矿床129

二、工业类型

1、金属矿床2、非金属矿床3、可燃有机矿床4、地下水资源130

1、金属矿床1）黑色金属矿床：包括铁、锰、铬、钛、钒等2）有色金属矿床：包括铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨、锡、钼、锑、铋、汞等3）贵金属矿床：包括金、银、铂族金属（铂、钯、铱、锇、钌）等4）放射性金属矿床：包括铀、钍、镭等5）稀有金属矿床：包括铌、钽、锂、铍、锆、锶、铷、铯等6）稀土金属矿床：包括钇、钆、铽、镝、铈、镧、镨、钕、钐、铕等7）分散金属矿床：包括锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、钪、硒和碲等131

2、非金属矿床1）冶金辅助原料矿床：如包括菱镁矿、耐火粘土、萤石、蓝晶石、红柱石、熔剂用灰岩、冶金用白云岩等2）化学工业原料矿床：如包括磷灰石、自然硫、硫铁矿、钠硝石、明矾石、芒硝、重晶石、天然碱、白云岩等3）工业制造原料矿床：如石墨、金刚石、云母、石棉、重晶石、刚玉等4）压电及光学原料矿床：如压电石英、光学石英、冰洲石、萤石等5）陶瓷及玻璃工业原料矿床：如长石、石英砂、高岭土、粘土等6）建筑及水泥原料矿床：如砂岩、砾岩、白垩、石灰岩、石膏、花岗岩等7）宝石及工艺美术材料矿床：如硬玉、软玉、玛瑙、绿松石、琥珀、电气石、孔雀石、绿柱石、蛇纹石等132

3、可燃有机矿床1）固体燃料矿床：如煤、油页岩等2）液体燃料矿床：如石油3）气体燃料矿床：如天然气

4、地下水气资源1）地下水资源：如地下饮用水、地下热水、矿泉医疗水等2）地下气资源：如二氧化碳气、硫化氢气、氦气和氧气等思考题、讨论题、作业：何谓矿床、同生矿床、后生矿床和叠加矿床？何谓矿石矿物、脉石矿物及脉石？矿石的结构和构造表示矿物的哪些特征？研究它们有什么意义？矿石品位、边界品位、工业品位的概念及应用；影响矿石品位的因素有哪些？何谓浓度克拉克值？它能表示什么问题？何谓浓度系数？它能表示什么问题？成矿元素在不同岩石中的分布有何规律性？元素的丰度与成矿有何关系？成矿作用的类型及相互关系？矿床学第三章岩浆矿床教学目的与要求：要求学生掌握岩浆分结矿床和岩浆熔离矿床的概念、特点及成矿作用。教学基本内容：1、岩浆矿床的概念及特点；2、岩浆成矿作用及矿床类型；3、岩浆矿床形成条件；4、各类岩浆矿床的特征。教学重点和难点：本章重点是掌握岩浆结晶分异作用和岩浆熔离作用及其所形成矿床的特征；了解岩浆矿床的主要矿产类型及其典型实例。136

第三章

岩浆矿床§1概述§2形成条件§3成矿作用及矿床类型P32137

§1概述

一、概念二、矿床特点

三、研究意义138

§1概述一、概念1、岩浆矿床

广义：凡与岩浆活动有成因联系的各类矿床。狭义：（正岩浆矿床）：在地壳深处（主要硅酸盐矿物结晶的过程中）岩浆冷凝过程中，由岩浆分异作用使有用组分富集而形成的矿床。2、岩浆分异作用

由于物理、化学条件、地质条件改变使岩浆成分不断改变，单一岩浆化分为多种岩浆的作用。按分异作用的性质可分为结晶分异作用和熔离作用。岩浆中成矿物质的析出和聚集的过程。(Magmaticmineraldeposit)(magmaticdifferentiation)

139

二、矿床特点

1、矿床大多产于岩浆岩中，尤其是基性、超基性岩中，少数与碱性岩、花岗岩有关；岩浆岩既是母岩也多是矿体的围岩。2、矿床是在岩浆固结成岩的过程中形成的，即矿体与岩浆岩是同时或近同时形成的。因此，绝大多数岩浆矿床属同生矿床（个别贯入矿体为后生矿床）。6141

3、矿体主要呈透镜状、脉状、似层状及不规则状等，产于侵入岩体内部，有的整个岩体即是矿体，与岩体产状有关，少数产于岩体近邻的围岩中。由于岩浆分异不可能进行的完全彻底，矿体与围岩多呈渐变过渡关系。142

4、矿石组构主要具浸染状、块状构造，晶粒结构、海绵陨铁结构等。143

5、矿石的矿物组成与母岩基本相同，同质不同量；矿石与母（围）岩石矿物组合常具一致性，即矿石中的矿石矿物常是岩浆岩的副矿物，而母岩的主矿物常是矿石中的脉石矿物。6、围岩蚀变一般不发育；成矿温度高，多在1200-1500ºC，硫化物多在1100-500ºC。

7、主要矿产：铬铁矿、钒钛磁铁矿、铂族元素、铜镍硫化物矿、金刚石等144

三、研究意义1、工业意义在国民经济建设中具有重要工业意义如产于岩浆岩体中的钒钛磁铁矿、铜镍硫化物矿床具有丰富的储量；巨大潜力的非金属建筑材料资源如花岗石、浮石及火山渣、膨胀珍珠岩原料、铸石及石棉原料等；有的矿产如金刚石、铬铁矿只产于岩浆矿床中。2、理论意义在研究矿床成因及矿产分布规律方面具有重要理论意义145

2、成矿元素铁族元素：Fe，Ti，V（独立矿物钛铁矿，钛铁尖晶石;

硫化物；类质同象：硫化物晶格—替代Fe）

Cr（独立矿物氧化物，硫化物）

Ni（S，硫化物，镍黄铁矿）亲硫元素：Cu（硫化物）Pt族元素（Pt，Pd，Os，Ir，Ru，Rh）：

自然元素—铬铁矿矿床（自然铂、自然钯）化合物（S、As、Te）—铜镍硫化物矿床岩浆射气元素：C、P、S、O等。146

§2形成条件岩浆矿床形成中起主导作用的地质因素是岩浆岩条件和构造条件。物理化学上主要为温度和压力条件、同化作用、挥发组份作用等。一、温压条件二、岩浆岩条件

三、构造条件

四、围岩条件147

一、温压条件1、温度矿床形成的温度较高，温度多数在500-1200℃，少数可降到300℃；

2、压力矿床形成的深度较高，一般在地表以下数公里-数十公里，压力大致相当于100-1000MPa。

148

二、岩浆岩条件

岩浆岩条件——形成岩浆矿床的首要条件

岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体。岩浆岩则是成矿体的母岩和围岩。因此原始岩浆的性质，含有用组份的多少，对能否形成矿床有着重要的影响。1、大地构造与岩浆岩2、成矿专属性3、挥发性组份作用4、同化作用

5、岩浆侵入期次

149

1、大地构造与岩浆岩

1）大陆板块内部热点、裂谷形成的层状基性-超基性侵入体一般规模较大，分异良好，常与铬铁矿矿床、PGE矿床、钒钛磁铁矿矿床有关。金刚石矿床常与大陆板块内深大断裂形成的金伯利岩及钾镁煌斑岩有关。2）裂谷早期或弧后绿岩带中的橄榄质科马提岩属超镁铁质熔岩，其中常有硫化镍矿床产出。3）板块缝合带与蛇绿岩套有关的镁质超基性岩体中，常产出铬铁矿矿床（阿尔卑斯型）。岩体和矿床实际形成于大洋板块的增生边界（洋脊裂谷），成岩成矿后随洋板块迁移至板块俯冲消减边界，最终残留于板块碰撞形成的缝合带中。

150

2、成矿专属性：一定种类的岩浆矿床往往与特定成分的岩浆岩有密切关系。不同成分的岩浆岩具有不同的成矿专属性。1）基性-超基性岩

（1）超基性岩体超镁铁岩体常与铬铁矿有关，单斜橄榄岩主要与铜-镍硫化物矿床有关.

（2）超基性-基性杂岩纯橄榄岩-辉长岩组合常与铬铁矿有关，单斜辉石岩-辉长岩组合常与铜-镍硫化物矿床有关.

（3）基性岩体：辉长岩-苏长岩组合与铜-镍硫化物矿床有关，辉长岩-斜长岩及单独的斜长岩两类组合主要与钒钛磁铁矿有关.151

2）金伯利岩为弱碱性超基性岩，与金刚石矿床有关

3）霞石正长岩、碳酸岩体常与霞石-烧绿石-稀土元素矿床有关

4）花岗岩与之有关的有稀有、稀土元素矿床152

3、挥发性组份作用：挥发组份——氢及岩浆射气元素族——对岩浆的分异、同化作用及某些成矿元素的迁移与富集有重要影响，故称其为“矿化剂”。其主要作用有1）原始岩浆中的挥发份主要有H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等，因其熔点低、挥发性高，尤其是能与Au、Ag、Pt、Pa、W、Sn、Mo、Pb、Zn、Cu等多种金属元素组成易溶络合物，而使之保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿；153

2）络阴离子有利于矿液长距离迁移，使金属元素的结晶温度降低；

3）挥发份降低岩浆粘度，有利于矿液流动、元素聚集，结晶时间长可缓慢结晶；

4）挥发份对压力变化特别敏感，常使成矿物质自下部带到上部，集中到有利的构造部位成矿。

154

4、同化作用：

同化作用是指岩浆运移过程中熔化了通道岩石等外来物质,从而改变岩浆成分的作用。同化作用可产生如下影响：1）可能增加岩浆中的有用组分。如同化富炭质地层可能形成石墨矿床，同化富铁石英岩可能有利于铁矿的形成。2）可能增加挥发组分的含量。如岩浆上升和就位后可能吸收地层水，或熔化地层中硫化物，使岩浆中矿化剂和挥发组分含量增加，从而影响有用矿物的结晶作用。3）改变岩浆主要组分的含量。岩浆成分的改变可能会影响成矿作用，例如，岩浆如增加了SiO2、CaO、K2O、Na2O等成分则有利于铜镍硫化物的熔离成矿，铁质增加则不利于硫化物的熔离成矿。

155

5、岩浆侵入期次岩浆矿床的产出与岩浆的侵入期次往往具有一定的关系：从区域上看矿床常常产在同一构造运动形成的岩浆岩带内部较晚期形成的岩体中；从一矿区中看，矿体主要与复式岩体的晚期岩相关系密切。故认为同一岩浆活动期次中，因侵入越晚的岩体分异越完全，对成矿越有利。矿床总是产在同期形成的岩浆岩带中晚期形成的岩体内。156

三、构造条件1、深大断裂，特别是超壳断裂对基性、超基性岩有严格控制作用；

2、在岩浆矿床形成过程中，地质构造相对稳定地区有利成矿；157

3、造山褶皱带中往往形成富镁（Mg/Fe>6.5)的超基性岩，有利于形成铬铁矿矿床；

在相对稳定的地台区，形成富铁（Mg/Fe<2.0)的超基性岩，有利于钒钛磁铁矿形成；

在两者之间（Mg/Fe=2.0~6.5)的过渡地区有利于形成铜镍硫化物矿床。158

岩浆在侵入或喷出过程中，不可避免地要和周围岩石发生接触，会熔化或溶解一些外来物质如围岩碎块，围岩中的某些成分将通过各种方式加入到岩浆中去，从而使岩浆成分发生改变的作用称为同化作用；不完全的同化作用称为混染作用。由于围岩中的某些成分的加入，对岩浆成矿作用将产生有利或不利的影响。四、围岩条件159

以基性—超基性岩浆同化碳酸盐岩石为例：

①

钙将代替部分铁（镁）而形成含钙的硅酸盐，促使更多的金属脱离硅酸盐而进入熔浆；使岩浆中铁质增加有利于岩浆的分异。

CaCO3+FeSiO3→FeO+CO2+CaSiO3②CaCO3的同化作用对铬铁矿的形成却是不利的。钙进入岩浆往往取代硅酸盐的Fe形成钙硅酸盐，而释放出来的铁使岩浆中Fe的含量增高则形成铁的氧化物，而Cr2O3/FeO比值降低。因工业上对铬矿石的要求主要考虑两个因素：Cr2O3的含量和Cr2O3/FeO比值，若铁含量高了（不符合冶金要求）仅能用于耐火材料和化工方面。160

§3成矿作用及矿床类型一、成矿作用及成因类型二、早期岩浆矿床三、晚期岩浆矿床四、岩浆熔离矿床五、岩浆爆发矿床

161

一、成矿作用及成因类型

1、成矿作用2、成矿作用类型3、矿床类型162

1、成矿作用1）岩浆成矿作用

是指在岩浆结晶和分异过程中，有用组份晶出和聚集成矿的过程。按成矿组份从岩浆熔融体中析出的状态分为（magmaticore-formingprocess）岩浆结晶分异作用岩浆液态分异作用岩浆爆发-喷溢成矿作用163

2、成矿作用类型1）岩浆结晶分异作用——岩浆在冷凝时矿物按顺序进行结晶，并在重力和动力影响下发生分异和聚集的过程。以固相、金属矿物的形式从硅酸盐岩浆中分离出来形成岩浆分结矿床的地质作用。根据有用矿物与硅酸盐矿物结晶先后将岩浆结晶分异作用又分为早期和晚期。164

2）岩浆液态分异作用（又称岩浆熔离作用）——较高温度的均匀岩浆熔融体因温度压力降低而分离成两种或两种以上成分不混熔的熔融体的过程。

3）岩浆爆发-喷溢成矿作用——经过岩浆分异作用后的含矿熔浆喷发-喷溢至近地表形成矿床的地质作用。165

3、矿床类型1）按成矿作用(即矿床成因）分类（1）岩浆结晶分异矿床(岩浆分结矿床)按形成先后分成①早期岩浆分结矿床（简称早期岩浆矿床），如铬铁矿矿床②晚期岩浆分结矿床（简称晚期岩浆矿床），如钒钛磁铁矿矿床（2）岩浆熔离矿床如铜镍硫化物矿床，（3）岩浆爆发矿床如金刚石矿床（4）岩浆喷溢矿床如科马提岩中的硫化镍矿床

166

早

晚

岩浆成矿作用

岩浆矿床

岩浆结晶分异成矿作用岩浆熔离成矿作用岩浆爆发成矿作用岩浆喷溢成矿作用岩浆分结矿床岩浆熔离矿床岩浆爆发矿床岩浆喷溢矿床167

2）按岩浆岩类分类（1）镁质超基性岩中的铬（铂）矿床，如布什维尔德、西藏罗布莎、内蒙小松山河北高寺台（2）铁质基性岩中的含钒钛磁铁矿矿床，如四川攀枝花、河北大庙（3）镁铁质基性-超基性岩中的铜镍（铂）硫化物矿床，如甘肃金川、四川力马河（4）金伯利岩中的金刚石矿床，如阿扎尼亚除此外，还有产于基性－超基性岩中的铂和铂族元素矿床和产于碳酸岩中的铌-稀土-磷灰石矿床等168

二、早期岩浆矿床1、概念早期岩浆矿床(earlymagmaticmineraldeposit)

：指地壳深部的岩浆通过冷凝结晶及结晶分异作用使有用矿物较早地从岩浆中结晶、聚集而形成的矿床。请快速浏览P34中-P37上“岩浆结晶分异作用”

169

2、矿床特征1）矿床主要产于富镁质超基性岩（母岩），属同生矿床。2）矿体形态呈透镜状、似层状、少数为矿瘤和矿巢，主要产于岩体底部或边部；矿体与母岩的界线呈渐变过渡。170

3）矿石具浸染状构造，自形晶-半自形晶结构、包含结构（poikilitictexture:矿石矿物先结晶，硅酸盐矿物将其包围）；4）矿石矿物成分与母岩成分相同，但同质不同量；5）主要矿产：铬铁矿（南非的布什维尔德矿床Bushveld）、铂和铂族元素等。

171

3、成矿作用过程1）上地幔含矿的基性、超基性原始岩浆岩通过断裂侵位到上地壳；2）岩浆侵位后因温度压力下降，矿物就按顺序晶出（铬铁矿、自然铂先晶出，硅酸盐按鲍温反应系列晶出：橄榄石-斜方辉石-单斜辉石-基性斜长石）——有用矿物先结晶；3）由于结晶分异作用的进行，先结晶比重大的矿物下沉速度相对较快，比重小的上浮而发生轻重矿物的分离（重力分异作用）和聚集，形成有序的层状矿层。4）若地壳构造活动，使先晶出的有用矿物在岩浆活动过程中因岩浆流速减缓或流动受阻则有利于矿物组分的分异和富集并形成矿体（流动分异作用）。172

岩石类型要点：金属矿物先于硅酸盐矿物结晶重力分异作用—比重大的矿物沉入岩浆底部分异结果—岩体底的岩石类型较中心部基性程度高，依次为纯橄榄岩→斜方辉石→二辉岩→辉长岩

173

三、晚期岩浆矿床1、概念晚期岩浆矿床(latemagmaticmineraldeposit)：在地壳深部岩浆冷凝结晶的晚期阶段，因挥发组份含量增大使有用矿物比硅酸盐矿物较晚地从熔浆中结晶、聚集而形成的矿床。根据成矿方式可分为两类，即就地分异矿床和压滤分异矿床。174

2、矿床特征1）矿床产于可能富镁、富铁的基性（辉长岩、斜长岩）、超基性岩（橄榄岩），属同生矿床。2）矿体呈层状、似层状（岩体下部）、凸镜状（岩体和围岩的裂隙中），少数呈脉状贯入到就近围岩中；矿体与围岩界线呈渐变和突变关系。175

176

177

178

3）矿石组构：矿石具浸染状、条带状、致密块状、斑点状、豆状构造，半自形-它形晶结构为主及海绵陨铁结构（硅酸盐矿物先结晶，矿石矿物充填其粒间或胶结硅酸盐矿物）。斑点状:呈星散状分布的矿石矿物集合体的粒径较大形成的斑点（5-10mm）179

伟晶结构条带状构造180

脉状构造脉状构造181

稀疏浸染状中等浸染状中等浸染状稠密浸染状豆状构造182

豆状构造：矿石中豆体由铬尖晶石集合体组成分布不均匀；灰白色为蛇纹石化橄榄岩。罗布萨

豆状构造：矿石中豆体局布密集成块状；豆体由铬尖晶石集合体组成，灰白色为蛇纹石化橄榄岩。罗布萨183

4）矿石组份：矿石的矿物成分与母岩成分相同，但同质不同量。5）有时易出现围岩蚀变，如绿泥石化、黑云母化和碳酸盐化等（因存在矿化剂）。6）主要矿产：钒钛磁铁矿（四川攀枝花－分异型、河北大庙铁矿－贯入型）、铬铁矿（如西藏罗布莎）要点：原始岩浆中挥发性组分含量增加有用矿物晚于多数硅酸盐矿物晶出结晶分异作用－重力分异矿浆形成贯入型矿体的工业意义184

3、成矿作用过程1）来自上地幔的基性、超基性岩浆沿断裂侵位到地壳中，由于晚期岩浆富含挥发份，与成矿元素结合形成易溶的化合物；2）因温度、压力下降而发生结晶分异作用（有用组份晚于造岩组份晶出）；由于重力下沉而形成底部矿体（岩浆下沉）；3）若含矿熔浆在外力作用（压滤作用）下被贯入到已冷凝的侵入体的裂隙中，甚至贯入到附近围岩中形成矿体形成贯入型矿体（挤入裂隙）河北大庙基性岩中贯入式矿体剖面图1-斜长岩；2-纤闪石化斜长岩；3-矿染辉长岩；4-辉长岩；5-浸染状矿石；6-贯入式矿体186

四、岩浆熔离矿床1、概念岩浆熔离矿床地壳深处均匀的岩浆在冷凝过程中有用组份以液相形式从硅酸盐岩浆中分离出来，并富集形成的矿床。若分离出来的熔融体中有一种是金属氧化物或金属硫化物熔浆，则将称为矿浆。由这种矿浆形成的矿床称为岩浆熔离矿床。(magmaticliquationdeposit)187

2、矿床特征1）矿床产于富铁的基性、超基性岩（母岩）188

2）矿体：底部和上悬矿体呈似层状、透镜状，与围岩界线过渡。贯入型矿体呈筒状、凸镜状、不规则状，与围岩界线清楚。甘肃金川矿区主矿体纵剖面示意图1-铜镍富矿体；2-铜镍贫矿体；3-超基性岩体；4-片麻岩190

3）矿石组构：矿石具豆状、浸染状、珠滴状和致密块状构造，海绵陨铁结构、固溶体分离结构(exsolution)（结状、滴状等结构）和它形晶结构，晚期可见交代结构；乳滴状结构。

底部及上悬矿体为典型的豆状构造以及浸染状构造，它形晶结构。贯入型矿体主要呈致密块状、脉状构造和它形晶结构。豆状构造海面陨铁结构191

海绵陨铁

，甘肃金川192

固溶体分离结构

甘肃金川焰状结构树枝状结构针状结构格状结构193

4）矿石组份：矿石中有用矿物以硫化物为主如磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物主要有橄榄石、辉石等。

5）围岩蚀变：蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化等，局部碳酸盐化；

6）主要矿产：铜、镍、铂族元素矿产如加拿大肖德贝里（Sudbury）－世界之最中国：甘肃金川－世界第二四川力马河、吉林红旗岭194

3、成矿作用过程1）来自上地幔的基性、超基性岩浆侵位于上地壳中，其含有金属硫化物和金属氧化物成分；2）温度、压力下降，岩浆发生液态分离——金属硫化物矿浆和硅酸盐熔浆；3）矿浆以“小珠滴”形式悬浮在岩浆中，因温度压力下降，“小珠滴”逐渐汇集；4）硅酸盐矿物先结晶、下沉，矿浆再下沉，胶结早期结晶的硅酸盐矿物；若熔浆滴未达到侵入体底部，则在岩体中上部形成上悬矿体；若缓慢结晶，则熔浆聚集在下部形成层状矿体；若环境动荡，温度压力下降快，矿浆易形成贯入型矿体。195

五、岩浆爆发矿床

六、岩浆喷溢矿床

1、概念岩浆爆发作用：岩浆在内压力的作用下猛烈上升（爆炸）到地表及近地表的作用称为岩浆爆发作用；岩浆喷溢作用：以较宁静的方式溢出地表的作用称为岩浆喷溢作用。自学提要196

2、特征岩浆爆发矿床和岩浆喷溢矿床一般特征：1、矿体产于火山岩及次火山岩中；2、矿体形状多为筒状、脉状、似层状及凸镜状；3、矿石多为角砾状、气孔状、绳状及块状等构‘

4、主要矿产为金刚石矿床（金伯利岩和钾镁煌斑岩中），硫化镍矿床（橄榄质科马提岩）和铁矿床（安山岩类及次火山岩中）197

思

考1、何谓岩浆矿床,简述其形成条件；2、简述早期岩浆矿床和晚期岩浆矿床特征异同点及相关矿种；3、何谓岩浆熔离成矿作用？简述岩浆熔离矿床地质特征；4、举例说明岩浆成矿专属性。5、以岩浆矿床为例，矿床特征应当包括哪些内容？矿床学第四章伟晶岩矿床199

第四章

伟晶岩矿床§1概述§2形成条件§3成矿作用和矿床类型200

§1概

述一、概念二、矿床特征三、工业意义

201

一、概念

1、伟晶岩1）伟晶岩

指矿物成分与母岩相似、结晶颗粒粗大、具一定内部构造特征，且呈脉状或透镜状的地质体称为伟晶岩。属晚期岩浆产物，是在侵入体冷凝的最后阶段形成，位于侵入体的顶部。矿物晶粒一般多在1-10cm以上，大者可达1-2m，富含挥发性组分，稀有元素组分，形态主要成脉状或其它不规则形状的岩体。(pegmatite)202

伟晶岩矿床都与相同成分的侵入体有关。伟晶岩可分岩浆伟晶岩和变质伟晶岩。岩浆伟晶岩依据其岩性分为花岗伟晶岩，碱性伟晶岩和基性和超基性伟晶岩。各种伟晶岩的主要造岩矿物成分分别与花岗岩、碱性岩和基性超基性岩相当。其中分布最广，与成矿关系最密切的是花岗伟晶岩，其次是碱性伟晶岩。伟晶岩岩浆伟晶岩变质伟晶岩花岗伟晶岩碱性伟晶岩基性超基性伟晶岩2）伟晶岩类型203

2）伟晶岩类型（1）岩浆伟晶岩：属晚期岩浆产物，是在侵入体冷凝的最后阶段形成，位于侵入体顶部。深成岩浆岩常见以花岗伟晶岩最多，碱性伟晶岩较少见，基性超基性伟晶岩更少见。（2）变质伟晶岩：主要是前寒武纪岩石变质改造的各个阶段形成的伟晶岩。204

2、伟晶岩矿床是指一种矿物颗粒结晶粗大的、具内部构造特征的脉状或凸镜状地质体，当其有用组分富集达到工业要求时，即称为伟晶岩矿床。地壳深处的熔浆（在封闭环境中）通过缓慢结晶或重结晶作用形成晶粒粗大的脉状或凸镜状岩体，当其有用组份富集达到工业要求时称为伟晶岩矿床具有经济价值的伟晶岩。(pegmatiticoredeposit)205

二、矿床特征1、矿床产出2、矿床分带性3、矿体形态产状

4、矿石组构5、矿石组份6、主要矿产206

1、矿床产出伟晶岩矿床主要产于岩浆作用或变质作用形成的花岗伟晶岩中

含水晶伟晶岩剖面图（内蒙）

1—中粗粒黑云母花岗岩；2—细晶岩带；3—文象伟晶岩带；4—长石石英块体带；5—长石块体带；6—钠长石化长石石英块体带；7—钠长石化长石块体带；8—石英核；9—水晶晶洞；10—糖粒状钠长石交代体；11—叶钠长石交代体；12—钠长石-云母交代体；13—钠长石-白云母-石英交代体；14—绿柱石；15—晚期微斜长石，正长石晶体和晶簇；16—黄玉

207

伟晶岩岩体内部常具明显的带状构造是伟晶岩（矿床）的另一个突出的特征。从脉的边部到脉体中心，无论矿物成分或岩石的结构构造，均呈有规律的变化。一般情况下，一个发育比较完整的伟晶岩体，从外到内可以划分出以下四个带：2、矿床分带性边缘带外侧带中间带内核208

①边缘带：主要由细粒的长石和石英组成，成分相当于细晶岩，故又称细晶岩带，厚度一般仅几厘米，形态不规则并不连续，与围岩界线清楚，其该带中最常见的少量共生矿物是电气石、磷灰石和石榴石。伟晶岩内部分带示意图（据中国地质大学）1-边缘带；2-外侧带；3-中间带；4-内核；5-交代矿物带209

②外侧带：位于边缘带内侧，矿物颗粒较粗，由文象结构和粗粒结构的长石、石英和云母组成。成分与花岗岩相似，厚度比边缘带大而稳定。带中常见绿柱石等伴生矿物。由于具有典型的文象结构、成分与花岗岩相似，又称为文象花岗岩带。210

此带内有时长石和石英集中的部位有所不同，又可进一步分成亚带，靠外侧带处先晶出的一般主要为长石，靠内核部分则常出现钾长石和石英，前者称中间外带，后者称中间内带。这主要根据实验工作的需要。③中间带：位于外侧带和内核之间，由巨晶结构的长石和石英组成，常见矿物除长石、石英外，还常有绿柱石、锂辉石等稀有元素矿物。此带中的交代作用已较发育同时与交代作用有关的稀有元素矿物也增多，成为矿化发育的地段，是伟晶岩矿床的主要部分。此带厚度较大，可几十厘米到数十米。211

④内核：因位于伟晶岩体的中央，所以称为内核，矿物组成主要是颗粒粗大的石英，其次还有长石、锂辉石等矿物。在内核的中心部位由于结晶的作用往往有空洞形成（晶洞）。内核的形态常不规则，核的大小常取决于伟晶岩体的大小和岩体膨胀部分的特征，同时也取决于岩体分异程度或构造明显程度。1-边缘带；2-外侧带；3-中间带；4-内核；5-裂隙充填和交代；6-花岗岩212

在伟晶岩形成的整个过程，结晶首先从边缘开始，早期形成边缘带，矿物颗粒细小，他形结构；随后形成外侧带，矿物颗粒增大，以文象结构、自形-半自形结构为主。随着温度降低，矿物不断的晶出，矿物粒度愈来愈大，残余熔浆挥发分不断增多，到晚期形成则以交代结构最为特征。稀有元素化合物由于具较低浓度，因而不可能在早期阶段