1、2010矿床学复习资料第一章:1、简述我国矿产资源的主要特点 : 1、成矿地质条件多样,矿产资源比较齐全; 2、有的矿产资源十分丰富,但有的却严重不足;钨,锡,锑,稀土框等丰富,但富铁矿,铜,铬铁矿等明显不足。 3、一部分重要矿种富矿少,贫矿多。 4、伴生矿多。许多矿石都不是单一矿种,常伴生有多种元素。 5、矿产分布极不均衡,有不少重要矿产位于边远地区。 6、许多矿产资源开发的潜力很大。2、最低工业品位:指在当前经济技术条件下,能够供工业开采和利用的矿石的最低品位要求。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量,被设计和开采。所谓品位,指矿石中有用组分的含量。3、浓度克拉克值:指某一地质体中元
2、素的平均含量与克拉克值的比值,反映了元素在地质体中的富集程度。浓度系数:指某元素矿床工业品位与其在地壳中平均含量的比值。4、叠生矿床:指先期形成同生矿床之后,又叠加了晚期的后生矿床。如内蒙白云鄂博的稀土-铌铁矿床,早在中元古时形成了沉积型含稀土的贫铁矿床,又叠加了海西期与花岗岩有关的稀土铌矿床。Ppt 535、脉石矿物:指不能被利用的矿物,也称为无用矿物,如红宝石矿床中的石英,云母等。 矿石矿物:指可被利用的金属和非金属矿物,也称为有用矿物,如红宝石矿床中的刚玉。6、从矿床角度看,贵金属元素包括哪些?金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等。第二章:岩浆矿床1、岩浆矿床主要的地质地球化学特征? 1、岩
3、浆的成矿作用发生在处于上地幔、地壳、乃至地表的岩浆中,气温度和压力的变化范围相当大。 2、成矿作用和成岩作用基本同时进行; 3、岩浆矿床的矿体矿体大多是层状、似层状、 透镜状及豆荚状;矿体的产状要素一般和围岩相一致。 4、矿体主要产于岩浆岩母岩内,其中,浸染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系;贯入式矿体与母岩的界线清晰。 5、矿石的矿物组成与母岩基本相同; 6、围岩蚀变不发育; 7、形成绝大多数铬、镍、铂族(PGE)、金刚石矿床;大部分的钒、铁、钛、铜、稀土金属矿床;2、岩浆熔离作用:又称液态分离作用,是指较高温度下一种均匀的岩浆熔融体在温度和压力下降时,分离成两种或两种以上不混熔的熔融体的
4、作用。由此作用形成的矿床为岩浆熔离矿床。如:CU(Ni)硫化物矿床,部分PGE矿床;3、海绵陨铁结构:指早先析出来的硅酸盐矿物颗粒间充填着不规则的他形金属颗粒。岩浆结晶分异中,在挥发份等作用下,矿石矿物较硅酸盐矿物从岩浆中较晚晶出,所形成的结构。海绵陨铁结构说明矿石形成于晚期岩浆矿床,是残余熔融作用的结果4、岩浆结晶过程中,为何铬铁矿的结晶要晚于橄榄石而早于辉石。岩浆按鲍温反应系列结晶, 晶出矿物在重力和动力影响下发生分异和聚集。这与铬铁矿在橄榄岩和辉石中的分配系数有关,在橄榄石中,铬铁矿中的铬元素在橄榄石中的分配系数小于1,即在岩浆结晶中,橄榄石先析出,而铬元素在残留的岩浆中富集;而铬元素在
5、辉石中的分配系数要大于1,即在岩浆结晶中,铬元素先析出,而很少留在岩浆中。 5、原生金刚石矿床有哪些最主要的类型? 金伯利岩型和钾镁煌斑岩型;6、PGE主要来自哪种岩浆矿床类型?PGE大多来自于CU-NI硫化物矿床,属于岩浆熔离型矿床。原因与PGE的分配系数有关,对于大多数PGE来说,它们的分配系数远小于1,不会在结晶当中析出,但是如果体系中存在着硫化物的时候,PGE的分配系数便远大于1,这样就可以析出富集成矿。7、什么是蛇绿岩套?其中可能赋存哪些主要的矿产资源? 一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套:(下)超基性橄榄岩、辉长岩(二辉橄榄岩)(中)基性岩墙和枕
6、状玄武岩、以及(上)海相沉积物,其中橄榄岩和辉长岩在层序上可以重复多次。 铁镁质层可能形成铬铁矿矿床,枕状熔岩中可能形成金矿;塞浦路斯型硫化物矿床第三章:伟晶岩矿床1、伟晶岩矿床一般形成的深度?为什么? 产于38KM甚至更深的地方,小于3KM深度范围内,除有极少数含稀有金属矿化的似伟晶岩形成外,一般没有典型伟晶岩形成。原因: 较大的深度可以使得热量散失缓慢,从而利于体系长时间结晶作用的进行;第二,较大深度造就的高压条件使得钾、钠等金属及锂、铍等稀有金属可以大量溶解在 熔体流体体系中,同时也使得体系的挥发份得以长时间保留,有利于伟晶岩体的形成。2挥发份?其在伟晶岩矿床形成过程中所起的作用?挥发份
7、即岩浆熔浆中的水汽,CO2 硫的各种容易挥发逃逸的气体等。 作用 : 使伟晶岩熔浆结晶温度降低,有利于分异作用进行;2、挥发份的存在将增加伟晶岩的内压力,有利于构造应力作用,并在构造裂隙中形成伟晶岩脉;3、挥发份能与成矿元素构成易溶络合物,增强成矿元素迁移富集能力,有利于富集成矿;3、为什么最具工业价值的伟晶岩矿床主要与花岗伟晶岩和碱性伟晶岩有关花岗岩伟晶岩特别容易富集亲花岗岩的稀有金属。在花岗岩伟晶岩中,稀有元素Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta、Zr、Hf、TR、U和Th等,以及B、F等挥发分元素比其他相应的地壳丰度高出几十、几百甚至几千倍;此外,花岗岩伟晶岩矿床能形成多种稀有元素矿物,目
8、前,已知花岗岩伟晶岩中的矿物种类多达三百余种,较常见的稀有金属有:锂辉石、透锂辉石、锂云母、绿柱石、铯榴石、等等。4、文象结构?伟晶岩内部构造分带?文象结构:伟晶结构的一种,石英晶体按一定方向穿插在长石中,从断面上看颇似楔形文字,这种结构称文象结构;内部分带: 1、边缘带:由细粒长石石英构成 的长英岩带; 2、外侧带:由文象结构长石、石英构成的文象岩带; 3、中间带:由巨晶、块状微斜长石和石英组成; 4、内核带:脉体中间,形状不规则,由石英块体或石英-锂辉石块体组成;5、伟晶岩矿床中的矿物和元素组合有哪些主要特点? 1、化学和矿物成分与有关花岗岩或混合岩基本一致; 2、富含稀有、稀土、放射性和
9、挥发份元素; 3、具有特殊的结构和构造,具明显内部分带构造。 4、造岩矿物:石英,斜长石、微斜长石、白云母、黑云母等; 稀有和放射性矿物:含锂的,锂云母,锂辉石,透锂长石;含铍,绿柱石,硅铍石,含铌等 稀土元素矿物:独居石;磷钇矿,褐帘石;挥发份矿物:萤石、电气石、磷灰石等其他金属矿物:锡石、黑钨矿;磁铁矿;第四章: 热液矿床:通过含矿流体作用而生成的后生矿床。1,热液矿床有哪些主要特点?通过气水热液作用而生成的后生矿床,主要特点:1、均为后生矿床; 2、与构造关系密切; 3、围岩蚀变明显; 4、成矿具多阶段性;5、矿石组合以金属硫化物为主. 2,地质流体有哪些主要类型,定义如何?类型:岩浆水
10、,变质水,建造水,地表水,大气降水,海水。岩浆水:指在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的水,它是岩浆体系的组成部分。建造水,又叫做同生水,热卤水,封存水,是与沉积岩同时沉积且封闭于地层孔隙或层间的水。变质水:指沉积岩或低级变质岩在变质作用过程中释放出来的水。成矿物质和来源 :1, 来自同生热液和变质热液,其可以携带溶解的成矿物质。 2, 来自热液渗滤的围岩。热液沿围岩的裂隙,孔隙渗滤,运移时,可以和围岩中组分发生水岩反应。3, 来自岩浆热液。3,地质流体中成矿元素的主要迁移形式是什么?引起成矿流体中矿质沉淀的原因是什么? 迁移方式: 硫化物真溶液形式。 卤化物气态溶液形式。 胶体形式, 易溶络合
11、物形式。在热液矿床形成过程中,由于热液体系物理化学性质的变化,造成络合物稳定性的破坏,使金属元素及其化合物沉淀析出。主要影响因素有1, 温度,温度影响溶解度,有些络合物只在较高的温度下稳定,低温下分解,如PbCl4,温度降到90度时,会是Pb沉淀析出。2, PH值的变化,酸碱性发生变化,导致络合物的稳定性受破坏。如硫络合物在碱性环境下稳定,但是PH值减小到酸性是即可发生沉淀。3, 压力变化,通常,热液体系压力降低时,硫化氢,二氧化碳等挥发份在热液中的溶解度减小,从而降低了体系中硫离子,碳酸根离子的浓度,促使含有其中两种离子的络合物稳定性降低,使金属离子析出。4, 氧化还原反应5, 与围岩反应。
12、6, 不同热液的混合,不同来源的热液,物化性质常有明显的差别,混合后,会引起体系物化性质的明显变化,从而破坏了络合物的稳定性。7, 沸腾作用。在沸腾作用过程中,汽相组分大量析出,由于硫化氢,二氧化碳,氯化氢,氟化氢等气体的减少,将促使残留的液相PH升高,汽相的酸度增大,引起溶液盐度变化,温度压力也将发生变化,这些都可能导致热液矿物的沉淀,析出。4,什么是围岩蚀变?解释云英岩化,绢英岩化,清盘岩化和矽卡岩化的定义及其成矿指示意义围岩蚀变:气水热液作用于围岩时,围岩的结构、构造和矿物组成发生的变化。云英岩化:高温气水热液蚀变类型;主要见于花岗岩类有关的热液矿床中;石英和白云母交织,交代长石; 共生
13、矿石矿物有黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿等.绢英岩化:中-低温热液蚀变作用;各类中酸性火成岩、泥质岩石最易发生;主要由绢云母和石英等组成;常与中低温热液矿床和斑岩型矿床伴生;青盘岩化:中低温热液外缘型蚀变;主要发生于安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩中; 蚀变矿物主要由碳酸盐、绿帘石、钠长石、黄铁矿、石英、绢云母、绿泥石组成;热液中含丰富CO2、H2S和SO2等;与Cu, Fe, Au, Ag等矿床有关.矽卡岩化:含矿热液流经中酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带或其附近在中等深度条件下发生的复杂的高温交待作用。有关岩浆岩为钙碱性,矿石矿物由无水夕卡岩矿物,含水夕卡岩矿物,氧化物,含氧盐,硫化物,即
14、硫盐类矿物组成,多形成W、Mo、Sn、Bi、Cu、Fe等,常和其他类型的矿床类型共生,如斑岩矿床、脉型矿床等5 热液矿床有哪些主要的成矿形式,各自形成的矿体有哪些主要特点?1、充填式充填矿床概 念: 含矿热液在化学不活泼的围岩中物理化学条件改变,热液中成矿物质沉淀已有的各种裂隙和孔隙,称充填成矿作用.特 点:与围岩反应弱;形成深度一般较浅;特征结构构造:胶状、疏状、同心圆状;矿体与围岩接触界限平直、清晰;2、交代式交代矿床概 念: 成矿流体与围岩发生化学反应而导致矿质聚集的作用.特 点:与围岩一般呈过渡关系;包含有围岩残余;保留有原岩构造,有的形成假象矿物;第五章:热液矿床各论1、概述矽卡岩与
15、矽卡岩矿床的概念.矽卡岩:中酸性岩浆岩与碳酸岩接触带发生水岩反应生成的各种主要矿物为石榴子石,辉石的岩石;矽卡岩矿床:指产在岩浆岩(中酸性)与碳酸岩接触带上,具有特征矽卡岩矿物组合的矿床,也称接触交代矿床;2、矽卡岩可分为哪几类?1、 按矽卡岩分布分类:内矽卡岩和外矽卡岩;内矽卡岩指分布于岩浆岩侵入体边部受交代作用而形成的岩石,由高温矿物组成(磁铁矿,褐铁矿,辉石辉石,角闪石,绿泥石);2、 按矽卡岩的成分分类:1、钙矽卡岩-交代石灰岩形成;主要矿物为钙铝榴石-钙铁榴石系列,透辉石-钙铁辉石系列;2、镁矽卡岩-交代白云岩或白云岩化岩石产生;主要矿物是透辉石,镁橄榄石,尖金石,硅镁石;3、硅矽卡
16、岩-主要由硅酸盐成分的岩石组成;最典型的矿物石方柱石3、论述接触交代矿床的主要地质特征?接触交代矿床=矽卡岩矿床;主要特点如下:有关岩浆岩主要属于钙碱性。1、 具有明显的矿化蚀变分带,自岩体向围岩:蚀变岩体-内矽卡岩带-外矽卡岩带-蚀变围岩。成矿主要集中在外矽卡岩带;2、 矿物由无水矽卡岩矿物(石榴子石,辉石),汗水矽卡岩矿物(角闪石,绿泥石),氧化物,含氧盐,硫化物和硫盐类矿物组成;多形成W.Mo,Sn,Bi ,Cu Fe Pb Zn U 等;3、 常与其他矿床类型共生,如斑岩矿床,脉型矿床等;4、论述矽卡岩矿床形成的成矿期次和相应的典型矿物组合2个矿化期(矽卡岩矿化期、石英-硫化物期),
17、5个矿化阶段 1)矽卡岩矿化期: 早期矽卡岩化阶段:以形成无水矽卡岩矿物为主,石榴石、橄榄石、符山石、透辉石、硅灰石; 晚期矽卡岩化阶段:以出现含水矽卡岩矿物为特征,如阳起石、透闪石、绿帘石-黝帘石、硅镁石等,它们交代早期无水矽卡岩矿物; 氧化物阶段:以出现磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿等氧化物与含氧盐为特征2)石英-硫化物期: 早期硫化物阶段:形成于高-中温热液条件,由Cu-Fe硫化物为主,常见磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿等; 晚期硫化物阶段:形成于中-低温热液条件,主要为方铅矿、闪锌矿、碳酸盐矿物等;5、试述接触交代矿床的形成条件 1、 构造背景: 厚度较大的沉积-火山沉积建造,
18、其中含大量的碳酸盐岩层又有后期岩浆侵入活动-显生宙造山带构造体系;2、 火成侵入体: 中-浅成I型(同熔型花岗岩)钙碱性岩浆岩,与矿化有关岩体常为复式岩体: 3、 围岩条件: 富钙碳酸盐岩-钙质系列石榴石和辉石为特征的钙质矽卡岩;镁质碳酸盐岩-镁橄榄石、透辉石、尖晶石为特征的镁质矽卡岩;4、 物理化学条件: 温度: 150 - 900 ;其中硅酸盐矿物形成于300 - 700 ; 磁铁矿氧化物为300 - 600 ; 硫化物为200 - 400 ;5、 压力:中低压条件,深度成矿为3-4米6、矽卡岩矿床有哪几种主要类型,举例说明按矽卡岩矿床产状的不同,可以分为三种类型:1、 矿体与矽卡岩范围一
19、致,矽卡岩与矿体形成时间接近;如接触交代型钨矿床;其中含白钨矿矽卡岩,白钨矿矿体与矽卡岩产状一致2、 矿体范围小于矽卡岩,矿体形成时间明显晚于矽卡岩;如接触交代型铜矿床;35PPT3、 矿体范围大于矽卡岩,矿体形成时间明显晚于矽卡岩;如接触交代型铅锌矿;铅锌金属矿体,形成在矽卡岩的上部,呈较大的长轴状透镜体形态;l VHMS、SEDEX和MVT型块状硫化物矿床的各自特点和区别是什么?一、 火山岩中块状硫化物矿床VHMS,是一种整合的或半整合的的硫化物矿床,其矿石致密块状构造为海底由热液沉淀出来,且主要赋存于火山岩中;主要特点如下:1、 围岩以(浅海)海底火山岩喝细粒富泥质沉积岩为主;2、 主要
20、位于发散板块喝汇聚板块及大陆边缘的边缘;3、 成矿时间很大3500Ma-0Ma4、 主要的矿石矿物:铁的硫化物,黄铁矿,磁铁矿;贱金属硫化物,黄铜矿,闪锌矿;主要脉石矿物是重晶石和石英;5、 矿体主要呈层状和透镜体状,与火山岩和沉积岩层理近似平行,其下一般埋有硫化物网脉和蚀变带;典型的块状构造6、 可见明显矿化分带;二、 密西西比河谷型矿床MVT1、 品位低,规模大,构造简单,埋藏深度较浅,适合于露天开采;2、 围岩为白云质的灰岩,孔隙发育3、 碳酸盐岩表面含有oillseep油苗4、 成矿物质发育于角砾化或是白云岩化的灰岩中,主要有方铅矿,闪锌矿galena;5、 形成的温度为125-200
21、度,盐度为15wt%NaCl eq;6、 成矿流体主要是沉积水和热卤水;三、 沉积喷流型SEDEX硫化物矿床:1、 主要围岩为深海相沉积岩或浊积岩;形成在陆相的深海相沉积盆地中;2、 层状,似层状,透镜状;矿体一般随地层褶皱而褶皱;3、 主要产出方铅矿,闪锌矿;4、 硫化物一般与泥岩同期变形,硫化物呈层状;5、 矿体下面含较多的角砾岩,和电气石;6、 成矿温度小于200度,盐度较高,一般为15wt%NaCl eq;区别1、 矿体储量大小:VHMS一般为1-10MT,mvt一般小于1Mt,SEDEX储量较大,一般大于30Mt,甚至有大于100Mt;2、 形成的矿体:VHMS形成较多的为CU,Zn
22、,Pb,少量的Ag,Au; MVT主要形成Zn,Pb矿,SEDEX主要形成Zn,Pb,以及少量的CU,Ag;3、 围岩: vms一般为海底火山岩喝细粒富泥质沉积岩,mvt一般为浅海相或陆相白云质的灰岩SEDEX一般为深海相沉积岩;4、 成矿时间:vhms, 为 太古to 现在 ; MVT 为early 元古 to 侏罗; SEDEX为早元古to 古生代;5、 VHMS致密块状硫化物;MVT多产在角砾中;SEDEX与地层一起变化为何原始型VHMS中一般Pb含量很低?Pb有四种同位素, 分别为204.206.207.208,其中204为稳定同位素,通常作为比较值,不加于考虑;6.7.8分别有U23
23、8,U235和Th232衰变而来。VHMS中的NORANDA型形成在太古代,太古代的U和th还来不及衰变,故Pb难以进入硫化物中。新时代因为Pb积累的较多,故可以较多的进入到硫化物中,形成矿床;在VHMS矿床中,黑矿型和别子型矿床有哪些主要区别?1黑矿型矿床形成的围岩主要指长英质火山岩或是钙碱性的熔岩套中,而别子型主要是碳酸盐沉积岩或是少量的拉斑质玄武岩;2、黑矿型矿床产出较多种矿体,有CU,ZN,PB AU AG,等矿,且品味较高;可以分为白、黄、黑矿三种典型矿体;别子型矿床主要产出的是铜矿。且铜矿的储量巨大,3、黑矿型矿床多为岛弧形矿床;而别子型多形成在湖壑盆地或裂谷之中;4、黑子型矿床一
24、般故元古代至今,别子型一般形成在新元古代至古生代;黑矿型主要形成于汇聚板块边缘的岛弧火山带和弧后盆地中,而别子型主要形成于弧前海沟。在SEDEX型矿床中,常可见到电气石岩等,说明什么问题?沉积喷流型矿床SEDEX,主要形成在一种通过火山喷发的热液后形成的沉积岩中,在岩浆喷发过程中,由于喷发速度大,使得周围的深海相沉积岩的围岩迅速破裂,形成较多的角砾石,伴随流体的喷发,流体中含有的大量挥发性气体中存在大量的B元素,在喷发流上升温度下降过程中,挥发性气体冷却,B元素进入岩石中,形成电气石;1. 概述接触交代型矿床成矿的主要过程;2个矿化期, 5个矿化阶段: 1)矽卡岩矿化期: 早期矽卡岩化阶段:以
25、形成无水矽卡岩矿物为主,石榴石、橄榄石、符山石、透辉石、硅灰石; 晚期矽卡岩化阶段:以出现含水矽卡岩矿物为特征,如阳起石、透闪石、绿帘石-黝帘石、硅镁石等,它们交代早期无水矽卡岩矿物; 氧化物阶段:以出现磁铁矿、赤铁矿、锡石、白钨矿等氧化物与含氧盐为特征2)石英-硫化物期: 早期硫化物阶段:形成于高-中温热液条件,由Cu-Fe硫化物为主,常见磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿等; 晚期硫化物阶段:形成于中-低温热液条件,主要为方铅矿、闪锌矿、碳酸盐矿物等;2. 夕卡岩矿床的成矿地质背景是什么?l 构造背景: 厚度较大的沉积-火山沉积建造,其中含大量的碳酸盐岩层又有后期岩浆侵入活动-显生宙
26、造山带构造体系;l 火成侵入体: 中-浅成I型钙碱性岩浆岩,与矿化有关岩体常为复式岩体l 围岩条件: 富钙碳酸盐岩-钙质系列石榴石和辉石为特征的钙质矽卡岩;镁质碳酸盐岩-镁橄榄石、透辉石、尖晶石为特征的镁质矽卡岩;l 物理化学条件: 温度: 150 - 900 ;其中硅酸盐矿物形成于300 - 700 ; 磁铁矿氧化物为300 - 600 ; 硫化物为200 - 400 ;压力: 中-低压力条件; 深度成矿为3-4km;3. 概述斑岩型铜矿的蚀变和矿化分带特征. 蚀变带: 钾质蚀变带:蚀变矿物主要是黑云母和钾长石; 石英-绢云母蚀变带:蚀变矿物主要是石英和绢云母; 泥质蚀变带:蚀变矿物主要为高
27、岭石,蒙脱石,石英; 青盘岩化带:蚀变矿物主要是绿泥石,绿帘石,方解石;矿化带:1、低品位矿化核:与钾化带同时形成,深达数百米,含硫矿少,但辉钼矿较其他部位含量高;黄铁的含量2-5%,PY/cp比值为3:1;成矿物质分散非聚集;1、 主矿体:分布在钾化-绢英岩化带边缘,黄铁矿5-10%,铁铜比例为2.5:1;主矿石矿物黄铜矿主要呈现细脉状;还包括有斑铜矿,辉铜矿,硫砷铜矿;2、 黄铁矿带:含有较多的绢英岩化及泥化带物质,黄铁矿含量较高1015%,铁铜比例达15:1;主要以分散形式及脉状形式成矿;外来的硫化物相出现;3、外围矿化带:与青盘岩化带同时形成,黄铁矿含量较少,黄铜矿几乎没有,方铅矿和闪
28、锌矿较多。但品位较低,呈现脉状4. 什么是玢岩铁矿? 这类铁矿的主要特征是什么?指在陆相火山岩分布区,与主旋回喷发晚期辉长玢岩等次火山岩有空间,时间和成因联系的铁矿床;特点:矿体受到同一火山侵入活动带控制,如宁芜地区主要受大王山(J3K1)旋回晚期次火山岩体所控制; 矿石组成上:出现阳起石(透辉石)磷灰石磁铁矿组合;普遍含有Ti、V、P, Ti以钛铁矿分布于磁铁矿中; 成矿温度变化大:175565oC;围岩蚀变分带性明显: 自下而上 浅色(钠化)深色(类矽卡岩化)浅色蚀变(石英、明矾石、高岭石、黄铁矿、绢云母)5. 什么是海底黑烟囱? 它们是如何形成的?答:定义:主要发育与大洋中脊。喷溢海底热
29、泉的出口,由于物理和化学条件的改变,含有多种金属元素的矿物在海底沉淀下来,尤其是喷溢口的周围连续沉淀,不断加高,形成了一种烟囱状的地貌,叫做黑烟囱。成因:大洋中海水沿裂隙下渗 在地壳深部加温,溶解围岩中的金属元素 沿裂隙对流上升矿物质遇冷收缩最终沉积成烟囱状堆积物,形成浓密的黑烟。海底熔岩上,发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱,约350的含矿热液从直径约15厘米的烟囱中喷出,与周围海水混合后,很快产生沉淀变为黑烟,沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘,称为黑烟囱。海底黑烟囱的形成主要与海水及相关金属元素在大洋地壳内热循环有关。由于新生的大
30、洋地壳温度较高,海水沿裂隙向下渗透可达几公里,在地壳深部加热升温,溶 解了周围岩石中多种金属元素后,又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。由于矿液与海水成分及温度的差异,形成浓密的黑烟,冷却后在海底及其浅部通道内堆积了硫 化物的颗粒,形成金、铜、锌、铅、汞、锰、银等多种具有重要经济价值的金属矿产。目前,世界各大洋的地质调查都发现了黑烟囱的存在,并主要集中于新生的大 洋地壳上。6. 块状硫化物矿床可以分为哪几类? 它们各自的围岩和成矿背景有何区别?块状硫化物是一种整合的半整合的硫化物矿床,其矿石具有致密块状构造,为海底有热液沉淀出来,主要赋存与火山岩中;分为黑矿型,别子型,塞浦路斯,原始型;黑矿型:围
31、岩:钙碱性长英质熔岩套及火山碎屑岩;背景:形成于汇聚板块边缘的岛弧火山带和弧后盆地环境,别子型:围岩主要是碳酸盐沉积岩和拉斑质玄武岩; 背景主要产于板块交界出,尤其是弧前海沟中,与断陷盆地有关;塞浦路斯:围岩,主要产于洋中脊蛇绿岩套上部低钾枕状玄武岩中,背景主要是形成在扩张的洋中脊中,与蛇绿岩套有关;原始型:围岩主要为酸性火山岩,80%花岗岩和20%绿岩带; 背景:消亡板块边缘俯冲带7. 什么是浅成低温热液贵金属矿床? HS和LS型贵金属矿有哪些主要区别? 产生这些区别的原因是什么?指形成深度小于1KM,形成温度低于300度,以大气降水或建造水为主要成矿流体的贵金属矿床;一般形成于火山活动环境
32、中;工业意义大,包含超大型的金银矿床,伴生有较多的铜铅锌等金属。从各自的特征可以看出区别高硫型金矿床的主要特征:(1)赋存于火山喷发活动地区或火山口中;(2)主要赋存于酸性火山岩中;(3)发育高硫型酸性(氧化)蚀变;核部为强硅化的残余多孔状硅核,其外为高级泥化带,主要为高岭石和明矾石,还有迪开石,再外为泥化带,最外层为青盘岩化带;(4)浸染状构造为主,可见角砾状,脉状构造;(5)成矿流体中早期以岩浆水为主, 晚期有大气降水加入;(6)较高含量贱金属元素(Cu);规模相对较小品位低低硫型金矿床的主要特征:(1)形成于地热环境;(2)有关火山岩相对基性,或偏碱性;(3)矿体以矿脉型为主;可见孔洞充
33、填状;(4)发育低硫型中性(还原)蚀变;靠近矿脉壁的围岩发育冰长石,向外为绢云母化,再外为泥化蚀变矿物,最外为青盘岩化;(5)成矿元素以金为主, 贱金属含量很低;规模大,品位高(6)成矿流体以大气降水为主,含有来自岩浆的挥发份S和C,属还原,近中性流体。新疆北部,阿希,西滩等(中国)。这些地方是古板块缝合。8、在中国勘查浅成低温热液贵金属矿, 应重点注意哪些地区? 为什么?答:由于大多数浅成热液金属矿床沿古板块缝合带分布,所以应注重西藏南部,新疆北部地区。9. 卡林型金矿在矿物学方面有哪些主要特征?中低温矿物组合为主: 矿石矿物: 黄铁矿+辉锑矿+辰砂+雄黄+白铁矿+自然金+毒砂+赤铁矿+雌黄
34、+贱金属硫化物等; 脉石矿物: 石英+重晶石+白云石+粘土矿物等; 自然金: 粒度大多900; 多期黄铁矿, 但金主要分布于边部; 围岩不同, 矿物组合亦有所不同;10. 如何确定卡林型金矿的时代?铷锶法测年;11. 为何卡林型金矿中银和贱金属元素含量一般特别低? 卡林型成矿流体一般为大气降水或建造水为主,高的硫逸度便于形成金的硫氢络合物使得金得以搬运;而Ag主要是Ag的氯离子络合物形式在还原环境中搬运;卡林型金矿具四个成矿阶段:早期去碳酸盐化,主期和晚期,阶段三酸淋滤氧化,晚期表生氧化和风化阶段,故一般的贱金属硫化物易被氧化而随流水带走;第六章:风化矿床1. 何谓离子吸附型稀土矿床? 描述其
35、大致成因过程;离子吸附型稀土矿床是指 主要产于含稀土矿物的花岗岩、碱性岩、碳酸岩以及火山岩的风化壳中;属于残余型风化矿床;成因过程: 酸性火成岩在地表遭受强烈的风化作用后,形成高岭土,当介质溶液呈弱酸性时,由稀土矿物、萤石、长石等释放出的REE3价离子进入溶液,并为粘土矿物所吸附,使得稀土离子在风化壳中富集成矿;2. 何谓淋积矿床?常与哪些矿种有关?它们与何种基岩相对应?淋积矿床:原岩或贫矿石经过化学风化作用后,所生成的某些易溶组分被渗透水带到风化壳的下部潜水面附近重新沉淀下来形成新矿物,若其中有用组分达到富集形成的矿床,成为淋积矿床;有 淋积型镍矿床对应基性超基性原岩;淋积型铁矿床对应含泥质
36、夹层的碳酸盐岩;淋积型铀矿床对应砂砾岩原岩;3. 什么是风化矿床? 概述其分类和主要特征;答: 风化矿床:指地表岩石和矿床,在大气、水、生物等营力的物理、化学和生物化学作用影响下,发生破碎及物理化学变化,使有用物质重新组合、富集形成的矿床。分类:残积坡积砂矿床(Eluvial and deluvial placer deposits):原岩或原生矿石遭受风化作用的改造,其中未被分解的稳定的重砂矿物或岩石碎屑残留原地或其附近堆积,如其中有用矿物含量达到工业要求时,即构成”残积坡积砂矿床”或”残坡积矿床”。残余矿床(Residual deposits):原岩(或原生矿石)遭受化学风化和生物化学风化
37、作用的改造发生解体,新形成一些稳定的难溶表生矿物残留原地,如其中有用矿物含量达到工业要求时,即构成残余矿床。淋积矿床(Infiltration deposits):原岩或贫矿石经过化学风化作用后,所生成的某些易溶组分被渗透水带到风化壳的下部潜水面附近重新沉淀下来形成新矿物,若其中有用组分达到富集形成的矿床,叫淋积矿床。主要特征:1) 时代新;2) 靠近原岩;3) 埋藏浅;4) 外生结构构造: 矿石多呈胶状结构和残余结构,矿石构造多以多孔状、粉末状、皮壳状、网格状和结核为主;5) 矿物成分稳定;6) 工业意义重要: 形成的主要矿床有:铁、铝、锰、镍、钴、铀、 金、稀土和高岭石等。4. 什么是硫化
38、物次生富集作用? 银、铜硫化物矿体地表常可分为哪些带?它们与地下水的分带有何关系?从硫化物矿床氧化带淋滤出来的某些金属硫酸盐溶液渗透到潜水面以下的地下水流动带中,在缺氧环境中交代原生硫化物生成次生硫化物;由于这种作用大大提高了金属的含量,提高了矿石的工业利用价值,故称为硫化物的次生富集作用;一般可以分为氧化带:位于地下水的渗透带次生硫化物富集带:位于地下水流动带;原生硫化物矿石带:位于停滞水带;5、. 什么是高岭土化? 什么是红土化? 它们有何联系和区别?答: 高岭土化:酸性铝硅酸盐岩是在水,二氧化碳,生物作用下,分解出碱金属和碱土金属(去碱作用),它们以各种碳酸盐的形式溶于水中被带走;同时,
39、从岩石中分解出来的SiO2、Al2O3 Fe2O3等在水中变成胶体物质,然后发生凝聚作用,形成高岭土族矿物。红土化:主要发育在热带和亚热带地区的铝硅酸盐岩石(如霞石正长岩、玄武岩等)及灰岩的风化壳中;硅酸盐岩石经去碱作用产生的碱和碱土金属,因不易被地表水带出,是溶液具碱性反应,使SiO2不凝结,而被水带走(去硅作用),而Al2O3mH2O和Fe2O3mH2O胶体在原地凝聚。这样,在地表就堆积起铝的氢氧化物和铁的氢氧化物和氧化物,它们一起构成红土。区别和联系:联系:高岭土化与红土化都是都属于残余型风化,形成的矿床都是风化后原岩残余下来的矿物质。区别:高岭土化是去碱作用,红土化是去硅作用。第七章:
40、沉积矿床:1、沉积铁矿床与沉积锰矿床在地质特征方面有哪些异同点?1、沉积铁矿床与沉积锰矿床的形成机制相似,均属于胶体化学沉积矿床,胶体带有正电荷,当他们到达海洋中时,由于海水中含有大量的盐类物质,破坏了胶体的电荷平衡,造成胶体的絮凝沉淀;2、沉积铁矿床具有明显的分带性,从地表到海洋分别为氧化物相带,硅酸盐矿物相带,碳酸盐矿物相带,硫化物相带,由氧化环境逐渐转为还原环境,铁离子由征三价转为正二价;沉积锰矿创沉积相带可分为 软锰矿矿石相;水锰矿矿石相;碳酸盐矿石相;(由近岸地带至海洋深处),以海相为主;锰离子由正四价逐渐转为正三价;3、矿床均呈鲕状,肾状,块状构造;8、铁和锰的沉积多发生于潜水氧化
41、带及氧化还原的转变带;4、两者主要产出于海相沉积中,还可见于湖泊相中,沉积铁矿床还可见于火山沉积相中;5、铁锰克拉克值相差悬殊,铁4.2% 锰0.095% ,二者在岩石中的含量平均比值1/40-70,孟矿床不如铁矿床分布广泛;6、锰为迁移性元素,铁为惰性元素,故锰在水体中离岸稍远才开始沉淀,沉积的水体深度较铁要深,使得铁和锰在沉积时分离开来;7、锰矿层上下围岩和共生矿物要比铁矿床细小的多,主要为泥质,页岩,硅质灰岩和白云岩等;铁矿层的围岩为砂岩,砂页岩;2、概述宁乡式和宣龙式铁矿各自的主要特征;宣龙式:赋存于寒武纪岩层的海相胶体化学沉积矿床;共有3-7层矿与砂页岩互层,构成厚几十米的含矿带;矿
42、层底板和砂岩夹层都有交错层及波痕,铁矿体呈层状及扁豆状,单层0.7-2米;矿石矿物主要为赤铁矿,最上一层顶部有菱铁矿,具鲕状、豆状、及肾状构造;宁乡式:赋存在中上泥盆统砂页岩中,矿体呈层状,主要矿层1-4层,层间夹有绿泥石页岩或细砂岩,矿层厚0.5-2米,矿石矿物为此铁矿,赤铁矿,具有鲕状构造并向白云石,方解石,菱铁矿所胶结;矿石含铁 25-50% 3、简述蒸发沉积矿床的基本特点及形成条件指水盆地中(海洋以及大的内陆湖泊)某些溶解度较大的无机盐类通过蒸发作用产生各种有用盐类矿物的沉淀、富集而形成的矿床。由于有用组分是各种盐类矿物,因而也称为盐类矿床; 、特点:1、矿床形成于干旱气候带大陆边缘封
43、闭、半封闭盆地(泻湖、海盆)、大陆裂谷早期盆地、陆内坳陷及断陷盆地。 2、矿床多产于红色碎屑岩系及咸化泻湖相碳酸盐岩系,岩系中咸化及淡化等沉积韵律发育。3、矿体、矿石易变形(例盐丘)、易变质(例石膏及 钾盐镁矾)、易溶解(盐溶角砾岩盐类矿床是在干旱的气候条件下,在封闭或半封闭的水盆地中经过强烈蒸发沉积而成的. 萨布哈成盐理论图示4、简述并图示“萨布哈成盐理论”的基本内容;l 1974年,伦佛罗首次提出了“萨布哈式成盐说”;l 在炎热干旱的气候条件下,来自大陆的地下水以及由于蒸发泵吸作用带来的海水经过强烈的蒸发,在沿海平坦的海滩地区形成广泛分布的盐类沉积层以及某些金属硫化物;5、简述洋流上升区磷
44、块岩的形成机理和含磷相的分布规律;l 海水层上部060米深度范围内,浮游生物活动繁殖,海水中磷被生物大量吸收,几乎不含游离态的磷,一般为1015 mg/m3或低于25 mg/m3 ,且CO2的分压较低,小于3X10-4大气压; l 生物死亡后遗体向海底下沉,将磷质带到深处水体。由于有机质分解不断析出CO2,海水溶解磷的能力也增大. 海面以下500米1000米深处,CO2的分压可达12X10-4大气压。生物遗体在此深度完全分解,磷大量溶于海水中,P2O5可达300mg/m3;l 海水垂直循环作用,使深部富磷海水向上。当富含P和CO2的深部海水上升到陆缘地带, CO2的含量越来越小,海水中的磷酸盐
45、的溶解度也随之降低,在陆缘地带的上部和中部(水深50150米深处)沉积,生成具有鲕状构造的胶状磷灰岩。6、什么是胶体沉积矿床,其主要特点是什么?胶体化学沉积矿床:地表岩石和矿石在化学风化和物力风化作用下,一些有用矿物的分解产物,以胶体粒子进入流体,经化学分异作用,使有用矿物或组分集中,其储量和质量达到工业要求形成的沉积矿床;特点:1、矿床一般产于一定地质时代的沉积岩和火山沉积岩系内,矿层位于沉积间断面之上的海侵岩系底部或下部(AL Fe)中部(Fe Mn),上部(mn);2、矿体呈层状,扁豆状,透镜体状,产状与地层一致;3、矿石成分主要为金属氧化物,氢氧化物,碳酸盐和硅酸盐等,常具有鲕状、豆状
46、、肾状构造,显示出胶体结构特征7、什么是甲烷水合物,其成因是什么?天然气水合物,或称甲烷水合物,是笼型水合物,属于主客体化合物。水分子间以氢键相互吸引构成笼子,作为主体,甲烷作为客体居于笼中,以范德华力与水分子相互吸引而形成笼型水合物。笼子的空间与气体分子的大小必须匹配,才能形成稳定的笼型水合物。成因: 温度不能太高。海底的温度是2 至4 ,适合甲烷水合物的形成,高于20 就分解。 压力要足够大。在0 时,只需要3 MPa就可形成甲烷水合物。海深每增加10 m,压力就增大0.1 MPa,因此海深300 m就可达到 3 MPa,但是压力不宜过大,因为太大的压力不利于微生物的生长,不利于甲烷的产生; 要有甲烷气源。一般认为,海底古生物尸体的沉积物,被细菌分解会产生甲烷;或者是石油和天然气是在地球深处(地幔)产生并不断进入地壳的;海底岩层是多孔状介质。在上