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文档简介

合体组成。矿石—如果岩石中含有经济上有价值,技术上可利用的元素、化合物或矿物,即称矿石集合体。由矿石矿物和脉石矿物构成。矿石矿物—矿石中可被利用的金属或非金属矿物,也称有用矿物。脉石矿物—矿石中不能被利用的矿物,也称无用矿物。脉石(gangue,veinstone)-------泛指矿体中的无用物质,包括围岩的碎块、夹石和脉石矿物,它们通常在开采和选矿过程中被废弃掉。夹石(horsestone,rockgangue)--允许的范围,就得从矿体中剔除。可供单独处理的组分。在一定的经济技术条件下,这些组分的工业意义小于主要有用组分。合物或矿物,其存在与否和含量的多寡常影响着矿石质量。—矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及空间上的相互结合关系所反映的形态特征。矿石结构之等粒结构:颗粒比较匀称、大小比较相等的单矿物和复矿物集合体组成的矿石结构。包括:半自形粒状结构、他形粒状结构、海绵陨铁结构等。矿石结构之不等粒结构:较细的基质里发育着较大的矿物颗粒,或反之包括:斑状结构、嵌矿石结构之片状结构:单矿物或多矿物矿石基质中全部或绝矿石结构之环带状结构:矿物析出物由于依次沉淀,或由于较早的矿物被较晚的矿物所交代矿石结构之交代结构:晚期矿物沿着早期矿物的范围交代发矿石结构之胶状结构:在胶体成矿时析出矿物变化的各个阶段中产生的—组成矿石的矿物集合体的形态、相对大小及空间上的相互组合关系所反映的形态特征。矿石构造之块状构造:用矿物集合体在矿石中占大部分,呈无空洞的致密状,矿物排列无方矿石构造之斑点状构造:矿石矿物在非矿石矿物中形成断续的不规则堆积体。据堆积体大小可分为:斑点状构造、斑杂状构造、浸染状构造等。矿石构造之带状构造:各种矿物的带交互出现。对沉积矿床来说是层状构造;对变来说是片麻状、片状、皱纹构造;对岩浆成因矿床是皮壳状、流状构造。矿石构造之细脉状构造:由网状、交切或似平行细脉群形成的矿石构造之肾状构造:在热液和表生矿石中常见,由于胶体矿物形成作用而产生,时也叫胶状构造。矿石构造之破碎构造:在多阶段成矿的矿床中常常出现,他是先前世代的矿物质破后续世代造矿集合体所胶结。如角砾状构造、似角砾状构造。矿石构造之骨架状构造:常见于氧化带,由于分布较规则的固体矿物堆积物的薄膜—矿石中有用组份的百分含量积、矿石的体重与平均品位,按特定公式计算求得的。的不同级别。围岩/主岩(countryrock,wallrock,hostrock)—矿体周围的岩石。母岩/源岩/矿源层(parentrock,motherrock/sourcerock/o—矿床形成过程中提供主要成矿物质的岩石,它与矿床在空间上和成因上有着密切的联系。根据矿体在三度空间的延伸情况,分为:—矿瘤(直径数十米以上)—矿巢(直径数米)—矿囊和矿袋(直径更小)—凸镜状板状矿体:长度和宽度延伸较大,厚度较小的矿体,也称矿脉或矿层。分为层状矿脉和切割矿脉。性-超基性杂岩中的铬铁矿也称层状矿体。柱状矿体:垂向延伸很大,长宽较小的矿体。也称筒状矿体矿体的埋藏情况:矿体出露地表还是隐伏于地下,矿体与岩浆岩的空间关系:体产于岩体内、接触带、或侵矿体与围岩层理、片理的关系:体沿层理、片理整合产出,还矿床(mineraldeposits,ored—矿产在地壳或地表的集中产地。确切的说,矿床是指自然界(地壳内或地表)产出的、地质体。—按矿床的形成作用和成因划分的矿床类型种矿产的主要来源,在工业上起重要作用的矿床类型,称为矿床工业类型。火山喷发沉积变质型—世界60%,中国48.7%%,%,火山-沉积块状硫化物型—世界~22%%,沉积型—世界~30%矿体与围岩在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的。形成的。—如沿地层层理面或穿切层理的各种热液矿脉是在早期形成的矿床或矿体上,又受到了后期成矿作用的叠加,此类矿床称叠生矿床可以是不同地质时期成矿作用的叠加,也可以是不同成因矿化的叠加。类矿床的特点,建议称其为同-后生共生矿床。单元相一致受区域深大构造控制,可长达数千公长达三万多公里。–特提斯成矿带(域)–中亚成矿带(域)也越高。但其高度分散的地球化学性质决定了它们一般难于聚集成矿床。—某元素的工业品位与其克拉克值的比值□内生成矿作用—内生矿床,主要由于地球内部能量(包括热能、动能、化学能等)的影响,导致形成矿床的各种地质作用。含矿熔浆的结晶和分异作用;含矿溶液的充填作用;含矿溶液的交代作用物的相互作用过程中,使成矿物质在地壳表层聚集的各种地质作用。机械沉积分异作用;化学沉积分异作用;生物沉积分异□变质成矿作用—变质矿床在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿床,由于地质环境和温度、压力等物理化学条件的改变(特别是经过深埋或其他热动力事件其矿物成分、的矿床改造为具另一种工艺性质的矿床。接触变质成矿作用;区域变质成矿作用;合岩化成矿作用:期成矿作用的叠加。矿床成因分类方案•二、残浆贯入矿床•三、岩浆熔离矿床•四、岩浆爆发矿床•五、岩浆喷溢矿床•二、斑(玢)岩型矿床•三、高中温热液脉型矿床四、低温热液矿床•一、火山成因的块状硫化物矿床(VMS)•二、沉积岩中的块状硫化物矿床(SMS)V.风化矿床•二、残余矿床•三、淋积矿床•二、蒸发沉积矿床•三、胶体化学沉积矿床•四、生物化学沉积矿床第三章岩浆矿床(magmaticdeposit)—从地壳深部上升的各类岩浆,在冷凝过程中经过结晶分异作用、熔离作用和爆发作用等,2.岩浆矿床的一般特征长岩等,少数岩浆矿床与碱性岩或酸性岩有关。临近的围岩中。□矿石的矿物组成与母岩的矿物组成基本相同,仅矿石中矿石矿物相对富集。700□),形成的深度大(多数在地下几公里~几十公里,金刚石矿床达200□300km)。□岩浆岩条件(岩浆矿床形成的首要条件)岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体,岩浆岩即是成矿母岩。含矿岩浆岩的性质和组成,对岩浆矿床的形成(矿床类影响:□大地构造条件—产于大洋拉张环境(洋中脊)的镁质超基性岩,后经碰撞作用,成为洋壳残片产):熔程度较高—受深大断裂或超壳断裂控制,常呈线状或带状分布,断续延长可达数百至数千公里—中亚、特提斯-喜马拉雅、环太平洋等造山带—该环境有厚大的大陆岩石圈作屏蔽盖层,使深部地幔热流在盖层下更好地聚集,—多分布于古老的地盾、地台区,可能与板内地幔柱活动有关—含矿层状超基性-基性杂岩体多呈与围岩整合接触的岩床、岩盆和岩席,规模大,—大陆地壳环境还有一些中小型侵入体和碱性岩体,典型的是金伯利岩(金刚石矿中,与岩浆的超浅成有关。岩浆成矿作用/岩浆结晶分异作用岩浆熔融作用/岩浆熔离作用/岩浆爆发作用/(magmaticfractionalcrystallization/differentiationmagmaticsegregationdeposi此所形成的矿床称为岩浆分结矿床。的作用下发生沉淀,在岩浆房的下部或底部发生富集,形成早期岩浆矿床。l当富含Cr、Pt等成矿元素的镁铁-超镁铁质岩浆侵入地壳适当部位慢下降而开始结晶。随着温度下降,岩浆中的矿物按照一定的顺序晶出,首先,是硅酸盐矿物的晶出,温度区间约为1800□~1200□;l从岩浆中晶出的金属矿物和硅酸盐矿物,由于重力及对流作用的影响,比重大的矿物在岩浆中逐渐下沉,比重小的矿物在岩浆中相对上浮,于是岩浆发生了分异,矿物呈现相对的集中。l由于金属矿物结晶时间大多早于硅酸盐。或与早期硅酸盐同时晶出,矿床形成于岩浆结晶的早期阶段,所以通常将其称为早期岩浆矿床。矿体形态产状:矿瘤、矿巢、凸镜状或似层状,位于矿石组构:自形晶-半自形晶结构、包含结构晚期岩浆矿床。自身的结晶温度,它们在岩浆熔融体中一直残留到主要硅酸盐矿物结晶之后沉淀富集,形成晚期岩浆矿床。矿体形态产状:似层状,层状;位于岩体的底部;基性程矿石成分:与母岩基本一致,含挥发份矿物(铬云母、铬符山主要矿种:铬铁矿、PGE矿床(超基性岩中V-Ti磁铁矿矿床(基性岩中工由于硅酸盐矿物结晶较早,晶形比较完整,金属矿物大多充填于硅酸盐矿物晶粒间呈他形胶结状,形成典型的海绵陨铁结构/陨石结构。由于成矿过程中有部分挥发分参与,在成矿作用的晚期,经常伴有程度不等的自变质作用,如蛇纹石化、绿泥石化、黑云母化、金云母化、碳酸盐化及黝帘石化等。由残浆贯入作用形成的晚期岩浆矿床系含矿残余岩浆沿已冷凝母岩的原生裂隙或岩体接触面贯入而成,因此这类矿体大多成脉状产出,矿脉几乎全部产于母岩体内,只有少数贯入到附近的围岩中。矿脉成组、成群出现。矿石成分:与母岩基本一致,由金属矿物和硅酸盐矿物组成。矿石组构:海绵陨铁结构,金属矿物溶蚀、交代矿脉附近的围岩常形成一定程度的蚀变现象,主要为绿泥石化和绿帘石化。贯入式矿体的矿石品位一般都较高,有时含一定数量的黄铁矿。脉状钒钛磁铁矿矿床是典型的贯入式晚期岩浆矿床,如河北大庙钒钛磁铁矿矿床;部分脉状铬铁矿矿体可能是晚期岩浆贯入作用的产物,如西藏罗布莎铬铁矿矿床。早期和晚期岩浆矿床特点对比l岩浆熔离作用/岩浆熔离矿床(magmaticliquation/m混溶的熔融体的作用,称为岩浆熔离作用(也称为液态分离作用由此种作用所形成的矿床称为岩浆熔离矿床。l熔离成矿作用在铜镍硫化物矿床中表现最明显。温度在1500˚C以上的镁铁质岩浆,当其富含挥发性组分时,可熔解一定数量金属硫化物。实验证实,镁铁质岩浆在1300˚C以上时,可溶解6%~7%的l随着温度、压力降低和熔体中挥发性组分外逸以及由于与围岩的同化作用而使熔体离作用。l熔离作用初期,金属硫化物呈微滴状悬浮在硅酸盐熔体中,随着岩浆的进一步熔离逐渐汇合、变大,并由于其比重较大而逐渐下沉,在岩浆槽的底部形成熔融的金属硫化物层,于是均一的岩浆熔体就分离成硅酸盐熔体和金属硫化物熔体两部分。l随着温度继续下降,两种熔体先后结晶。金属硫化物的结晶温度较低,它们在硅酸盐完全结晶后,形成了岩浆熔离矿床。根据硅酸盐熔浆冷却时间的长短,硫化物矿体的位置可有下列情况:快速凝固,硫化物熔浆未能达到侵入体底部,形成浸染状矿石组成的上悬矿体。缓慢冷却结晶,硫化物熔浆聚集在侵入体下部,形成稠密浸染状和致密块状矿石组成的底层状矿体。由于构造作用,使部分硫化物熔浆从岩体底部和中心部分挤入裂隙或下伏岩石层理中,形成硫化物脉状贯入矿体。含矿岩浆在深部发生缓慢熔离时,开始可能由硅酸盐熔浆贯入,在其晶出后,从深部又有硫化物-硅酸盐熔浆贯入,形成后成交切矿体。矿体形态产状:似层状,位于岩体的底部;贯入式矿矿石成分:与母岩基本一致,硫化物含量高,含磷矿石组构:海绵陨铁结构、固熔体分离结构;(magmaticexplosion/magmaticexplosivedeposi阀值时爆发到近地表,称为岩浆爆发作用,由此种作用所形成的矿床称为岩浆爆发矿床。l天然金刚石一般是在地幔的高温高压环境下直接晶出,形成比较粗大的晶体,并需要在很短时间内,迅速到达地表浅处,否则金刚石在上升过程中将被分解、熔融。l金刚石也可在侵入-爆发过程中从熔体中析出,在胶结物中呈细小分散状态存在。矿体形态产状:筒状、管状,少数脉状;产出往往与深大断裂带有关,尤其是断裂矿石组构:金刚石多为自形-半自形晶结构,角最重要的岩浆矿床主要与镁铁质和超镁铁质岩浆岩相关,包括:铬铁矿矿床,钒钛磁铁矿矿床,铜镍硫化物矿床,铂族元素矿床,1.伟晶岩/伟晶岩矿床的概念(pegmatite/peg体,称为伟晶岩。当伟晶岩中的有用组份富集并达到工业要求时,即成为伟晶岩矿床。伟晶岩矿床的物质成分特征化学成分特征矿物成分特征—稀有放射性元素矿物:—稀土元素矿物:独居石、磷钇矿、褐帘石—金属矿物:锡石、黑钨矿、辉铜矿、磁铁矿和钛铁矿—挥发份矿物:萤石、电气石、磷灰石、黄玉伟晶岩矿体的结构、构造特征—文象结构:长石、石英共结生成—粗粒结构和似文象结构:主要由长石和石英组成,颗粒大—细粒结构:主要由石英、斜长石和微斜长石组成,颗粒小于1cm构造特征伟晶岩矿体的产出特征大小:差别很大:长几米至上千米,厚几厘米至几与伟晶岩矿床有关的侵入体,可以从超基性的橄榄岩类,一直到酸性的花岗岩类,但绝大多数是花岗岩类岩石与伟晶岩矿床有关的花岗岩类,常呈岩基状或巨大的岩株状产出;孤立的小侵入体伟晶岩可产于母岩侵入体的顶部、边部或附近的—变化范围大,最早结晶温度可能在800□700□一直到300□以下,主体在600□200□—从边缘带到内核的形成温度降低:边缘带和外侧带800□600□□,中间带600□400□□,内核石英400□200□甚至更低—开始时可能达到800□500MPa,结束时降到200□100MPa—形成深度大,否则挥发组分的逸失不利于成矿晶洞伟晶岩(含水晶):1.5□3km(较小深度)稀有金属伟晶岩:3.5□7km(中等深度)白云母和稀土元素伟晶岩:7□10km(较大深度)陶瓷原料伟晶岩:>10□11km(极深)伟晶岩矿田:主要受区域一级构造控制,如背斜轴部、花岗岩体与变质岩的接触带、伟晶岩脉(矿床、矿体受次一级构造控制,如羽状裂隙、断层、围岩的层面、围岩岩性以区域变质岩石为主,如片岩、片围岩的物理性质对伟晶岩的形态、规模和结晶作用的完善程度有一定影响,一般未遭受片理化或弱片理化的岩石易形成不同形状的裂隙,有利于形成产状陡立的伟晶l围岩是含镁的岩石(白云岩、基性岩易使锂分散到围岩中(类质同象置换Mg2+)B等与稀有金属形成易溶和易挥发的化合物,并向伟晶岩体的挥发分的热容大、粘度低、导热性,有利于伟晶岩熔体溶液的缓慢冷却和结晶,分挥发分对先结晶矿物的强烈交代作用,有利压的条件下,通过缓慢的冷却结晶和分异而形成具有完好带状构造的伟晶岩。—任何岩浆在冷凝结晶后,都会残留下“残余的气体溶液”(一种超临界流体富含挥发分矿床。主要的伟晶岩矿床类型包括:气水热液/气水溶液的概念(hydrothermalsolu(数十万数亿Pa)的气态和液态的溶液,简热液矿床类型多、特征复杂,具有以下特点:□成矿物质的迁移富集与热流体的活动密切相关□成矿方式主要是通过充填或交代作用□成矿过程中伴有不同类型、不同程度的围岩蚀变且常具有分带性;□构造对成矿作用的控制明显,既是含矿流体运移的通道,也是矿质富集沉淀的主要场所;□热液矿化往往呈现不同级别、不同类型的原生分带(以矿物或元素的变化表现出来)金属矿床的形成都与热液活动有关。所有与岩浆作用有关的热液,包括:—由岩浆液态不混溶作用分离出来的热液—岩浆在结晶分异过程中分异出的热液—岩浆冷凝后的残存热液性元素衰变等因素影响而加热,成为地下水热液。程中通过与围岩的相互作用而萃取矿质,成为含矿热液。沿海底断裂、裂隙和火山机构流回海中,通过与海水的相互作用形成各种热水沉积矿床。—变质水中矿质主要来自:□原岩在变质过程中释放出来的;□变质水渗滤过程中从围岩中萃取出来的;□部分深部物质的加入u建造水(formationwater)表水不同。低温铅锌矿床—在中低温条件下,一般意义不大然界的金属元素主要呈络合物形式搬运—主要有两种络合物的搬运形式:硫化物和[ZnCl3]2-,[CuCl3]2-,[FeCl6]3-等—不同的物理化学条件下,同种金属常呈不同的—许多金属硫化物在胶体溶液中的含量,比在真溶液中大一百万倍—热液矿床中发现有胶体构造矿石—在某些热液矿床形成末期的低温阶段,可能起一定作用温度和压力的降低pH值的变化低氧化-还原反应不同成分和性质溶液的混合溶液与围岩的相互作用浮,构成对流循环系统-l压力驱动-在压力差的影响下,由高水动力势(hydrodynamicpotential)区l压实驱动-沉积岩层的孔隙度通常随埋藏深度的增大而减小;由于孔隙度减小而释l构造应力驱动=在构造应力的驱动下,流体由高应力场区向—非构造裂隙:溶解裂隙、岩石体积膨胀产生的裂隙、矿物结晶和重结晶形成的裂隙、—构造裂隙:断层、褶皱及与之相关的一系列裂隙,不整合面容矿构造配矿构造导矿构造气水热液的成矿方式主要有两种:—热液在化学性质不活泼的围岩内流动时,与围岩间没有明显的化学反应和物质的相互交换,其中成矿物质主要是由于温度、压力的变化或其他因素的影响,直接沉淀在围岩的孔洞或裂隙中,这种作用称充填作用。由充填作用所形成的矿床称充填矿床。□矿体一般为脉状或囊状,与围岩界线清楚;矿石具有一些特殊的构造,如梳状构造、晶簇构造、对称条带状构造、角砾状构造、同心圆状构造等;矿物常具生长环带结构;矿体具单向生长发育的特点,即脉体中的矿物晶体往往只一端发育完整,其发□—含矿热液在运移过程中与围岩发生化学反应或置换作用,把围岩中原有的组分溶解、排除,代之以新的成分,此种作用称为交代作用。由交代作用形成的矿床称交代矿床。□—交代作用过程中,岩石始终保持固体状态,即在交代作用的前后,岩石体积基本保持不变渗滤交代作用:交代作用过程中组份的带入和带出是借助于流经岩石裂隙中的溶液的流动进行的。渗滤交代作用的有效半径可达数百米以上。扩散交代作用:交代作用中组份的移动通过停滞的粒间溶液,以分子或离子扩散的分—溶液的内压力越大(挥发性组分越高溶液的活动性越强,越有利于交代作用的发生和—外压力(围岩压力)对溶液的活动性和交代作用的进行也有重要影响WO2Cl2+2CaCO3=CaWO4(白钨矿)↓+CaCl2+2CO2↑—围岩物理性质:包括围岩的易碎程度、孔隙度的大小和数量、构造变形程度等-矿体中常含有未被交代的围岩残余,残余体往往-矿体或矿石中可保存被交代岩石的结构和构造,如层理、化石、片理、片麻理、斑晶以及褶皱、节理、角砾构造等-交代作用形成的矿物晶体,各自方向的生长均-矿石具特征的各种交代成因的构造,如假象结构、侵蚀结构、残余结构、反应边结构、骸—岩石在气水热液的作用下,发生的一系列旧矿物被新的更稳定的矿物所代替的交代作用, —代表一定成矿地质作用和物理化学条件的一个较长的成矿作用时期。矿过程。每一矿化阶段代表一次热液的活动,或代表较小时间间隔内成矿物理化学条件变化如矽卡岩矿床的石英硫化物期又可分为:□铁铜硫化物阶段;□铅锌硫化物阶段规模等级和分布样式两个基本方面来描述和识别热液矿床的分带性。填和交代等成矿作用方式而形成的有用矿物堆积体。热液、变质热液以及混合热液。口含矿热液成分复杂(H2O+挥发分+多种金属组分成矿地质环境各异,形成的矿床类型和矿种众多,物质成分复杂。场所。构造条件的控制或影响,矿床常具不同程度的围岩蚀变。角砾状、晶洞状、浸染状及块状等。碳酸盐、硫酸盐、含水硅酸盐、石英等。气水溶液交代作用形成,并与矽卡岩(钙铝−钙铁榴石系列,透辉石−钙铁辉石系列)在成因上和空间上存在联系的一类矿床。状、脉状、巢状等。但一般为中小规模。黑锰矿等。矽卡岩矿物:按成分不同分为钙矽卡岩矿物和镁矽卡岩矿物两类。矿床常具分带性,由侵入体内向外依次出现:蚀变岩体→内矽卡岩→外矽卡岩显生宙的造山带构造体系是矽卡岩矿床形成的有利大地构造环境。谷环境,特别在地球演化晚期的中-新生代,矽卡岩型矿床较为钙碱性系列:花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、石碱性系列:碱性正长岩、花岗正长岩、石英二长侵入深度侵入体时代—大多为中新生代,少数为古生代(我国东岩、白云岩、泥灰岩、钙质页岩等;其次是火山岩(安山岩、英安岩和—我国矽卡岩型铜矿床中,围岩属碳酸盐类岩石的矿床占95%侵入体与围岩的接触带构造矽卡岩矿床绝大部分受接触带构造控制,其形态极为复杂,有平直的、波状的、港l按接触带性质:简单接触带、混染接触带、构造叠加接触带、多次侵入接触带、热不同岩性岩层之间的层间剥离、层间破碎带及构造裂隙,对矽卡岩矿体具重要控制褶皱构造褶皱轴面发生弯曲处、褶皱倾伏端及褶皱的方向和性质发生变化处,有利于岩浆的侵入和与其伴随的矿化。岩体内部灰岩等捕虏体的接触带构造,规模大小不等,矿化常沿捕虏体边部断续分接触渗滤交代作用:由中酸性侵入体分泌出来的含矿气水溶液沿着接触带的裂隙系统渗滤,并与周围的岩石发生交代。接触扩散交代作用(双交代作用发生在两种不同物理化学性质的岩石接触带,在上升溶液的影响下,使原来两种岩石中的组分通过粒间溶液在横切接触面的方向上发生相向的扩散交代,形成矽卡岩。在矽卡岩矿床形成过程中,渗滤交代作用和扩散交代作用往往共同作用,密不可分,性,可划分为两个成矿期、五个成矿阶段:矽卡岩期早期矽卡岩阶段晚期矽卡岩阶段氧化物阶段矽卡岩期石英-硫化物期早期硫化物阶段石英-硫化物期□早期矽卡岩阶段-以形成高温、岛状和链状的无水硅酸盐矿物(硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙—是在高温的超临界状态下形成的—通常无硫化物的沉淀,在镁矽卡岩中可形成磁铁矿和硼酸盐,钙矽卡岩中形成白钨矿□晚期矽卡岩化阶段—碳酸盐类岩石对HCl的中和作用,有利□氧化物阶段—介于矽卡岩期和石英-硫化物期之间,具有过渡性质,以形成层状和架状硅酸盐化物(正锡石、白钨矿等)为特征—该阶段后期可形成少量的金属硫化物(辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等)—矿化作用是在高温热液条件下进行的石英-硫化物期—有典型热液矿物绿泥石、方解石等—有大量金属硫化物形成□早期硫化物阶段—交代早期硅酸盐矿物,形成绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐、萤石、石英等脉石矿物),—形成于高-中温热液条件□晚期硫化物阶段物—矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿等,故又称铅锌硫化物阶段—形成于中低温热液条件下—经济特征—地质特征l岛弧环境的斑岩型矿床:主要环绕西太平洋广泛分布(印尼、菲律宾、巴布亚新几l陆缘弧环境的斑岩型矿床:广泛分布于太平洋东海岸,经典成矿省包括安第斯中部l碰撞造山环境的斑岩型矿床:主要分布于特提斯喜马拉雅带(西起西班牙,经克罗地亚、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦,东到中国西藏和缅甸等地)和中亚蒙古带(西起乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦,经中国新疆、甘肃联系。—含矿斑岩体和矿床受受区域性断裂构造控制,尤其是两组断裂的交汇处。l致密的硅铝质岩石:可作为岩体顶盖的隔挡层,有利于矿液在岩体内部和接触带成矿l活泼的碳酸盐岩:易于交代形成品位较富的脉状或似层状矿体,或在接触带附近形—围岩蚀变的带状分布规律是斑岩型矿床的重要找矿标志。等—金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿,次为斑铜矿、黝铜矿,伴生方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿以及金、银等矿物。—非金属矿物主要为石英,次为绢云母、绿泥石、重晶石等。状l含矿斑岩体常与同源火山岩密切共生,在深部往往与大岩基相连,表明斑岩体形成l同位素研究表明,S主要来自地幔;含矿流体早期主要为岩浆水,晚期有大气降水三、玢岩型矿床(porphyrite—系指在陆相安山质火山岩分布区,与主旋回喷发晚期的辉石闪长玢岩等次火山岩有空间、时间以及成因上联系的一组(铁、磷、硫、石膏)矿床。l早期蚀变以钠长石化、钠柱石化、透辉石化、石榴子石化最为发育-类矽卡岩化;l中期蚀变以阳起石化、绿帘石化、绿泥石化金云母化和碳酸盐化为特征-类青磐岩化;l晚期蚀变有黄铁矿化、水云母化、高岭土化和碳酸盐l浅色蚀变带分布于岩体下部,主要由早期石、透辉石及中期叠加的绿泥石、绿帘石等组成;化、石膏化和泥化带组成。低温形成黄铁矿。l虽然玢岩型铁矿床的成因目前仍有争议,铁质在岩浆阶段通过分离结晶及熔离作用开始富集,形成早期的具有钛铁矿出溶条带的磁铁矿,但大部分铁质或由岩浆流体带入,或由深部火成岩及其围岩在钠交代作用时铁经活化转移再沉淀的结果。l典型的矿床为江苏的梅山、吉山、安徽的凹山、东山、姑山、罗河,国外有智利埃尔·罗米若等。流体主要为大气降水与岩浆水的混合热液的金、银(多铜矿、铜蓝、砷黝铜矿及其他含砷锑的硫盐矿物、硫化物、碲化物、硒化物以及铜、l低硫化型(简称LS即Heald等(1987)划分的冰长石系沉积岩基底中。l大多数浅成低温热液金矿区,见不到深部侵入体与金矿成矿作用的直接联系。现代l高硫化型金矿床的形成与深部侵入体的关系密切,与成矿作用有关的侵入体侵位较浅。有些高硫化型矿床的围岩是次火山岩,与深l围岩主要为陆相火山岩。大部分矿床产于火山活动中心(破火山口或火山锥)附近,浅成低温热液型矿床可以根据它们的交代矿物学分成两大主要类型:l目前,在浅成低温热液型矿床深部发现了大量的斑岩型矿化,而且在斑岩型矿床附近发现大量的浅成低温热液型矿床。l但斑岩铜矿床和高硫化矿床之间并不总是相互叠加,而且低硫化矿床也并不一定起源于侵入体附近的斑岩矿化。l如早期斑岩型矿化由超高盐度岩浆流体活动形成晚期会被低温、低盐度的大气水活动所取代,这样富集在早期形成的斑岩矿化中的金,会再次活化迁移,形成浅成低温热液型金矿床。五、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床(MississippiValley-typePb-Zn为主要矿产的一类矿床。因密西西比河流域汇水盆地中发育众多该类型矿床而得名。边缘或盆地内及盆地间隆起带的边部。洞、岩溶角砾岩、不整合面及裂隙带中。口是典型的后生矿床,但围岩蚀变弱(白云石化、硅化矿体的形态取决于溶洞、层间破碎带以及裂隙带等构造的空间形态,主要有层状、似层状、透镜状、脉状、囊状等。方铅矿和闪锌矿,少量的黄铁矿、白铁矿、黄铜矿和辉锑矿等;非金属矿物主要为方解石、白云石,少量的重晶石、萤石、石英等。似于油田卤水;流体包裹体中常见有石油,容矿岩石中常有干酪根或沥青等有机质。—水主要来自于沉积物成岩压实过程中释放出的同生水(孔隙水、结晶水、结构水部分来自于盆地边缘大陆隆起区补给的下渗大气降水。—含矿热卤水主要在压实作用的驱动下,沿渗透层(砂岩、层理面、不整合面等)由下往上、由盆地中心向盆地边缘发生迁移。所。硫氢化物络合物:由于氧化作用(与含氧地—产于钙质、炭质沉积岩(碳酸盐岩/细碎屑岩)中的,金呈次显提供了良好的条件。但成矿与岩浆活动无直接的成因联系。□矿床常呈群呈带出现,构成巨大的矿集区。页岩)和硅质岩。□成矿受构造控制明显,尤其是高角度正断层与有利岩性层位交切部位是成矿的有利场所。□矿体多呈似层状、透镜状和脉状,形态产状受高角度断层及其旁侧褶皱构造控制。□矿石物质组成以一套中低温热液矿物组合为(含砷黄铁矿、黄铁矿、毒砂、雄黄、雌黄、状、细脉状、网脉状和角砾状为主。l金以次显微-超显微(通常<1μm)形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中,少量与粘土矿一般为几吨至几十吨,个别达100t以上。□成矿流体具中低温(150-250□,大多为190-225□)、低盐度(<1-6wt%NaCl)特征,含结晶水、结构水。—金属组分和硫主要来自于沉积地层。运移,到达浅部后沿孔隙度和渗透率高的有利岩性层位渗透交代-充填成矿。—金主要以硫氢化物络合物形式搬运:[Au(HS)2]-解,导致金沉淀富集:所发生的以沉积为主,包括结晶、交代、充填、角砾化和沸腾等作用的总称。伸展背景、高热流、异常地热、海/湖水温度、盐度、成分等异常。“盆下源”成岩成矿物质热水沉积的物质并非大陆风化产物,而是盆地沉积柱及其基底(内生外成作用)——次稳定型盆地地表-近地表;□矿床伴有典型的喷流岩(热水沉积岩以此区别于其他类型矿床。这些岩石主要是硅质□矿床具有层控及时控特征。部分矿床具典型的“双层”构造,上部为层状矿体,下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。□矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律,常具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状、同心环带、生物和鲕状等结构,反映了同生沉积的特征。□具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成矿系统。热水通道周围有明显的蚀变-硅化、电气石化、钠长石化,层状矿的下盘也具有蚀变-白云石化、电英岩化和绿泥石化,而热水沉积的位置环境:红海轴向裂谷的中部;轴向断裂与转换断层的交汇部位,热卤水洼地,沿轴向断裂展布,其中“大西洋-□”号,洼地研究最清楚形成各类硫化物的沉积;盐、铁的氧化物-硅酸盐-锰的氧化物,l温度-2□到350□之间变化。l流量-全球海洋水的总量会在5-11×106年内通过扩张洋脊的位置整个循环一遍l密度-现代和古老喷流流体的密度比周围海底海水的密度要小,这是其高温性能所致,冷却过程中会变得比海水密度更大。l与流体活动有关的热源是一个洋壳内的岩浆房或新结晶的岩浆地l要使海水在几公里深的洋壳中发生大规模的循环,流体运移通道是必须的。向海底排泄,以保证集中富集成矿。熔岩的高孔隙度和强烈的断裂作用得以实现。属。度大、向海底下沉的热卤水,从而由其沉淀出远离喷流口的硫化物矿床。此外,还存在大量的显微动物群,包括喜高温的细菌。条件,以及提供高吸附接触表面积。l在Fe-Si-Mn氧化物矿床中,非晶质的铁氢氧化物和硅质常具有独特的分枝结构,可能是以细菌为基础沉淀形成的。●条带状铁建造(BIF)主●火山块状硫化物(VMS)要●条带状铁建造(BIF)主●火山块状硫化物(VMS)要型 ●沉积岩中块状硫化物(SMS)矿床l是一种热水沉积岩,由沉积成因的氧化铁和燧石薄互层构成,典型的薄层状、纹层状;l发育热水沉积的四个矿物相带,常与火山块状l典型地区:华北古陆上的BIF(鞍山式上覆海水向下渗透到火山岩中,与岩石反应将其中的金属淋滤出来,然后通过热液循环将金属带上海底,随同硅一起热水沉积形成硅铁建造。(2火山喷流块状硫化物(VMS)矿床(volcanogenicmassivesulfidedeposit)的构造环境中。□含矿岩系为一套基性至中酸性的火山熔岩、火山碎屑岩、凝灰质岩和火山沉积岩(页岩、—垂向上:矿体多赋存于火山喷发晚期或间隙期的中酸性火山岩和凝灰质岩石中。—横向上:矿体向两侧过渡为“化学”沉积物(喷流岩,exhalites如条带状含铁建造(BIF)、口以下)为不整合的热液蚀变岩筒,由硫化物的网脉和细脉构成。一个矿床内常出现几个这样的双层组合。l上部硫化物透镜体的形态由陡面锥状到平卧席状,下部矿化蚀变岩筒多呈漏斗状,□矿石中占优势的硫化物是黄铁矿(因而也称为“黄铁矿型矿床”其次是黄铜矿、方铅矿、泥石、绢云母、重晶石、石膏和碳酸盐等。□矿体不同部位的矿石具不同的组构特征。—透镜状矿体中以块状、条带状、层纹状、角砾状构造为主,矿石结构多为细粒镶嵌结构、草莓状(生物假象)结构、胶状结构等。显示化学沉积的组构特点。结晶结构。显示热液充填-交代的矿化特征。—有色金属价值仅次于斑岩铜矿而居世界第二位—被美国地质调查所(USGS)列为VMS型的509个矿床(不包括东欧、前苏联和中国的)—水主要来自于下渗循环的海水,仅有少量(<20%)来源于上升的岩浆水。而来。—含矿流体的温度范围为100-350□。—含矿流体主要在重力(密度差)驱动下沿同生断裂和火山机构上升,在海底喷发形成“黑—含矿流体主要在重力(密度差)驱动下沿同生断裂和火山机构上升,在海底喷发形成“黑—到达海底的喷发流体与冷海水混合,由于温度和压力的迅速降低、pH值以及流体成分的改变而沉淀出金属硫化物和脉石矿物。(3沉积喷流型(SEDEX)矿床(sedimentaryexhalativ矿床。部)裂谷盆地、弧后裂谷盆地等。□在时间上,矿床集中分布在中元古代和早-中古生代(€~D与全球海水缺氧事件和底层海水的富H2S相对应;空间上,矿床常单独出现,区别于成群成串出现的VMS型矿床。和碳酸盐岩。l常夹有浊流成因的砂岩、粉砂岩和与海底滑塌有关的角砾岩、砾岩和粗碎屑岩(同l含矿岩系以下常有双峰式火山岩和火山碎屑岩(形成于裂谷期)存在,但矿床的直接□矿床的形貌和结构特征取决于距热液通道系统(喷口)的远近和海底的地形l远源(vent-distal)矿床:为整合的层状矿体(加拿大HowardsPass,Anniv;澳大利l□矿体围岩具程度不同(不对称)的热液蚀变—喷口以下热液通道周围蚀变较为强烈,主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、电气石化等.—喷口以上层状矿体的围岩蚀变一般仅限于下盘,构成厚数米至数十米(最厚可达l黄铜矿常富集在网脉状矿化带,由此向上和向两侧,黄铜矿方铅矿+闪锌矿)l重晶石、赤铁矿和燧石等常富集在硫化物矿层的边部或作为其侧向延伸部分,矿化□矿体不同部位的矿石具不同的组构特征。—透镜状矿体中以块状、条带状、层纹状、角砾状构造为主,矿石结构多为细粒镶嵌结构、草莓状(生物假象)结构、胶状结构等。显示化学沉积的组构特点。结晶结构。显示热液充填-交代的矿化特征。□SEDEX型矿床一般规模巨大,矿石储量通常100万t-2.5亿t(HowardsPass达4.76亿吨平均3500万t,Zn+Pb金属量平均为300万t;Zn+Pb平均为9-14且Zn>Pb,Cu~1%,—水主要来自于下渗循环的海水和沉积物压实过程中释放出的同生水(孔隙水、结晶水和结—金属组分主要通过下渗海水在沉积柱中循环萃取获得。—含矿流体的温度范围为100-300□。—含矿流体主要在重力(密度差)驱动下沿同生断裂上升,在海底沉积物/海水接触面附近—金属以氯化物络合物或硫氢化物络合物形式搬运。—到达海底的喷发流体与冷海水混合,由于温度和压力的迅速降低、pH值以及流体成分的改变而沉淀出金属硫化物和脉石矿物。l矿化围岩主要有两类,一类是陆源海相碎屑岩;另一类为台地相的碳酸盐。通常矿化和含矿围岩中缺乏岩浆成因的组分.l层状矿化带主要由两部分组成,一部分是低铜的块状矿石组成的整合型的透镜状、板状矿体;另一部分是经济价值很低的、层状的、由热水活动形成的矿体的外围边缘部分。l明显的水平分带,从内从内向外依次为(下而上也存在相同的分带,但往往不如水平分带清晰。l与同沉积断裂系统关系密切,成矿时活动,作为热水喷流的通道,后期的变形中有可能活化。伸展背景中次稳定型沉积盆地,异常地热明显;伸展作用形成的多级盆地中的同沉积断裂直接控制热水沉积;);热水沉积环境中的同生热水蚀变岩,同生热水蚀变不对称;岩石学特殊性,如含有钠长石、电气石等,硅质岩、钠长石岩、重晶石岩等;热水沉积岩的许多化学特点与火山岩及现代热水沉积可比;趋势与海水相似;成岩成矿物质为盆下源。化学成分改组的非常复杂的作用。—由风化作用产物所组成的岩石圈的这一部分,即地壳表层风化产物的残留地带。风化矿床大部分形成于近代(E-Q产于地表、近地表,埋藏浅,便于露天开采。AndoombauxitemineatWeipa,FarNorthQueensland,Austra外,常可作为寻找原生矿床的重要标志。矿体出露形态分为面型、线型和岩溶型三类。结构和残余结构。矿床规模以中小型为主。但若原岩出露面积很广,在有利于风化条件下,规模可以十分具大。物理风化作用(physicalweathe—系指地表的岩石或矿石以崩解方式机械破碎成碎屑,而无明显的物质成分的变化。♦冰楔作用♦叶状剥离♦根劈作用♦暴风沙侵蚀♦热化学风化作用(chemicalweathe物组合的过程。生物风化作用(biogenicwea体的分解)),—富含REE的酸性岩浆岩,可形成离子—有用组分含量越高,形成风化矿床的可能性越大—含大量玻璃质的火山岩比化学成分相同的结晶岩石易于分解,更有利于粘土矿床的形成(决定了温度、降雨量和生物活动等)—高寒地区(极地冻土带)和气候干燥的沙漠地区,水和生物的活动微弱,不利于形成风—温暖潮湿的热带、亚热带地区,化学和生物风化作用强烈,有利于形成风化矿床饱气饱气带饱水带潜水面渗透带流动带停滞带停滞水面潜水面的缓慢下降,有利于厚大风化壳和风化矿床的形成—地台区有利于大规模风化矿床的形成,往往产于长期沉积间断的不整合面上—长期稳定的侵蚀基准面有利于风化矿床垂直分带—成矿后构造对风化矿床的保存有重要意义—高差不大的低山、丘陵地区,对风化矿床的形成最为有利—强烈切割的高山地区和地形十分平坦的平原洼地,均不利于风化矿床的形成—风化时间越长,越有利于风化矿床的形成风化矿床的主要类型、特点及形成机制风化作用产物风化作用产物风化矿床未分解的稳定残地残积-坡积矿床溶解在水中的可带到潜水面附近溶物质残余矿床淋积矿床新生成的难溶的表生矿物(矿物、岩屑)或沿斜坡滚动残留原地原地,或沿斜坡堆积起来形成的矿床,称为残积-坡积矿床(eluvial-deluvialdeposit也称碎屑矿床。—主要为物理风化作用,以机械破碎为主,无物质成分的显著变化—物质来源:□硅酸盐岩类岩石中的主要造岩矿物;□硅酸盐岩中的副矿物;□原生矿床或—多分布于干旱气候地区或高寒地区(极地冻土带)—有用组分是耐腐蚀的在表生带稳定的矿物或岩石碎屑(如自然金、金刚石等物质组成—有用矿物或岩石碎屑一般具明显的棱角或保留了原矿物的外形—有用组分无分选或分选性极差,也无明显的层理构造,一般工业价值较差—残积-坡积的砂金矿床、砂锡矿床、铌钽砂矿床、金刚石砂矿床、水晶砂矿床等元素的迁移序列元素的迁移序列元素迁移系列等级迁移的难易程度元素IIIIVV强烈迁I移II易迁移可迁移惰性实际不迁移Cl,Br,I,SCa,Mg,Na,K,F,Sr,ZnSiO2(硅酸盐中),Cu,Ni,Co,Mo,V,Mn,PFe,Al,Ti,Sc,Y,TR……SiO2(石英)—新生的标型矿物:水云母、水绿泥石,少量蒙脱石、贝得石—代表微弱的、低级的化学风化阶段,一般无工业价值的矿床出现水云母:K1-x(H2O)x{Al2[AlSi3O10](O

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