1、6. 矿床 （Ore Deposit）,本章内容6.1 关于矿床的基本概念和基础知识 6.2 内生矿床 6.3 外生矿床 6.4 变质矿床和多成因矿床,6.1 基本概念和基础知识,（一）矿产及其分类 矿产：赋存于地壳中并能为人类利用的有用矿物资源。 按照工业用途，矿产可以分为三类金属矿产矿产 非金属矿产能源矿产,钢铁原料金属矿产（黑色金属矿产）有色金属矿产 金属矿产 贵金属矿产稀有金属矿产分散元素矿产放射性元素矿产冶金辅助原料矿产 非金属矿产 化工原料矿产建筑材料矿产美术工艺原料矿产 能源矿产 常规能源新能源，如地热能、海洋能等,（二）矿石（ore）,狭义的矿石：专指金属矿石，指金属含量达到现
2、代工业技术水平所能利用的程度的岩石，或简言之，具有冶炼价值的岩石。 广义的矿石：也包括非金属矿产 矿石相对性的两重含义 （1）随冶炼技术的发展低含量岩石转为矿石，如低品位金矿；（2）随着科技发展，以前没有用途的岩石或矿物变为矿石，如非金属矿产。,（三）矿点：矿石存在的地方或地段。 （四）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有用矿物的富集地段。 （五）成矿作用：形成有用矿物富集的作用。成矿作用实际上是一种特殊的地质过程。,（六）关于矿床的几个概念,品位：矿石中金属或有用组分的单位含量。一般用百分比表示，贵金属常用/t表示。相应地有富矿和贫矿之分。 最低工业品位：
3、在当前技术经济条件下，能够供工业开采利用的最低品位要求。具有相对性。如19世纪到现代，铜矿的最低工业品位就由10%降低为0.4%。 矿石矿物与脉石矿物,（七）矿床的成因分类,三类成矿作用对应三类矿床内生矿床 矿床分类 外生矿床变质矿床,6.2 内生矿床,内生矿床：主要是在岩浆活动过程中所形成的矿床。 内生矿床的分类岩浆矿床内生矿床 伟晶岩矿床气化热液矿床火山矿床。,6.2.1 岩浆矿床,岩浆矿床：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。结晶分异作用 岩浆分异作用 熔离分异作用 残余熔融作用,（一）结晶分异作用与早期岩浆矿床,结晶分异作用：岩浆温度下降到一定程度，
4、各种组分按照一定顺序结晶。先结晶的矿物在重力作用下坠落到岩体底部或边部，形成矿床。 矿床特点：矿床产于超基性岩体下部；矿种有铬铁矿、铂族金属、金刚石，金属矿物自形程度高。超基性岩本身也是矿产。 例子：南非布什维尔德的层状铬铁矿床，中国西藏、陕西松树沟等。,（二）熔离分异作用 与熔离矿床,熔离分异作用：由于物理或化学条件的变化一种岩浆分离成两种互不混熔的岩浆的作用 ，又叫液态分异作用。 成矿机制：基性岩浆在1300以上时可以溶解67的金属硫化物，当温度降低，再由于挥发组分的逸出和某些成分的加入，岩浆中的金属硫化物便呈珠滴状分出来，又因其密度较大，便向底部富集。 矿床特点：矿床产于基性侵入体的底部
5、或边缘 ；特征矿床是Cu-Ni硫化物矿床。 例子：加拿大肖德贝里、中国金川,（三）残余熔融作用与晚期岩浆矿床,残余熔融作用：岩浆中有些成矿物质在部分矿化剂的影响下富集的作用。 矿床特点：产于超基性-基性杂岩体的基性岩体中，矿石他形，典型矿床是V-Ti-磁铁矿。 例子：南非布什维尔德杂岩体、攀枝花。,6.2.2 伟晶岩矿床,伟晶岩矿床：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。 矿产特点：锂、铍、铌、钽、铷、铯、锆、铀、钍、稀土、钨、锡、钼稀有元素的重要宝库。同时，伟晶岩中常有电气石、绿柱石、黄玉、水晶等，可以用作宝石原料。 矿石特点：常含有
6、富含挥发成分的矿物（如萤石、电气石、黄玉、磷灰石等），和稀有元素矿物（如锂云母、绿柱石等）。 分布最广、工业意义最大的是花岗伟晶岩矿床。 例子：新疆阿尔泰稀有金属伟晶岩矿床等，内蒙古大青山白云母伟晶岩矿床。,6.2.3 气化-热液矿床,（一）基本概念 热液 ：也叫气水热液，指地质作用产生的气水溶液，温度50650，气水溶液有气态的，也有液态的，都是以水为分散介质的溶液。 热液成因狭义热液，专指岩浆期后热液。广义的热液也包含变质成因的，地下水成因的（即地下水受热形成热液）。,并非所有的热液都与成矿有关。 成矿溶液：指积极参与成矿作用的热液，或富含成矿物质的热液。 气化-热液矿床：由含矿气水溶液形
7、成的矿床。,热液矿床的成矿方式有两种：交代作用：早期形成的矿物或岩石在后期不同的物理化学溶液体系的影响下，由于化学平衡条件的改变，使原来的矿物或岩石发生物质组分的带入或带出，所发生一系列旧物质被新物质取代的作用。基本上在固态下进行，基本上是等容积的交换。其决定因素是热力学的平衡因素，即T，P，成份、活度等。充填作用：含矿溶液在化学性质不甚活泼的围岩裂隙中运行时，主要因温度、压力的改变以及矿化剂的散失等，使成矿物质在裂隙中沉淀的作用。,围岩蚀变：在热液成矿作用中，近矿围岩与热液发生反应，而产生的一系列旧矿物为新矿物所替代的作用。围岩蚀变可发生在矿化之前、同时或之后。 常见的围岩蚀变的类型：矽卡岩
8、化、云英岩化、绢云母化、绿泥石化、硅化、钾长石化、钠长石化等。,（二） 热液矿床特点 成矿温度不高（70050），成矿深度不大（从地下45km到地表环境）； 矿体明显受断裂构造控制； 热气热液跟中、酸性侵入体有密切关系。 矿体形成时代晚于围岩时代 成矿气水溶液常与围岩发生交代作用，形成围岩蚀变 主要矿石矿物为金属硫化物，少数为金属氧化物及含氧盐。绝大部分有色金属和分散元素、部分铁和非金属矿产，都来自这一类矿床。,（三）热液矿床的分类接触交代矿床 气化-热液矿床 高温热液矿床热液矿床 中温热液矿床低温热液矿床,（四）热液矿床类型之一： 接触交代矿床,定义：指在岩浆侵入体与围岩接触地带，由于气水热
9、液的交代作用而形成的矿床，又称矽卡岩矿床。矿床产出特点：（1）主要产于中酸性侵入岩体与碳酸盐岩的接触带， （2）矽卡岩化显著 矽卡岩矿物：约100多种，非金属矿物有石榴石族、辉石族、角闪石族、绿帘石族及石英、白云母、绿泥石、碳酸盐矿物等，金属矿物有氧化物类、硫化物类等。,矿产特点：矿种多，有铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、铋、铍、钴、硫、硼等矿床。这种成因的铁矿床占我国富矿储量的第一位。其次是铜、钨等 例子：湖北大冶铁矿、安徽安庆铜矿、湖南瑶岗仙钨矿。,（五）热液矿床类型之二：高温热液矿床矿床特点： 形成温度为500300 矿体多位于花岗岩、花岗闪长岩体内或附近。 矿石矿物以高温氧化物和含氧盐等高
10、温热液矿物为主，如黑钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、磁铁矿等为主。脉石矿物除石英外，还常有含挥发成分的矿物如电气石（含硼）、绿柱石（含氯）、萤石（含氟）、磷灰石（含氟、氯）等。 例子：江西西华山钨矿为世界罕见的巨大钨矿床。,（六）热液矿床类型之三：中温热液矿床 矿床特点： 形成温度约为300200，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。 围岩可出现硅化、绿泥石化、黄铁矿化蚀变现象。 中温热液矿床常为铜、铅、锌等多金属矿、硫铁矿等主要来源。脉石矿物为石英、方解石、白云石、重晶石等。 例子：湖南桃林铅锌矿床，云南金顶铅锌矿。,（七）热液矿床类型之三：低温热液矿床 矿床特点
11、形成温度约为20050，矿体多发现于距侵入体很远的沉积岩中，形成部位较浅。 矿体明显受围岩性质和断裂构造等所控制。 矿石矿物以辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄等为典型的低温热液矿物为主，有时也有方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物有石英、方解石，重晶石以及胶体矿物蛋白石等。世界上的锑、汞、砷等矿产，几乎全部来源于本类矿床。 例子：湖南锡矿山锑矿是典型的低温热液矿床，也是世界上最大的锑矿。,6.2.4 （次）火山矿床,定义：指在火山活动过程中，产于地表或接近地表（01.5km）的矿床。 矿床分类火山岩浆矿床火山矿床 火山喷气矿床火山热液矿床（含次火山热液矿床）火山沉积矿床。,（一）火山岩浆矿床 定义：是由于岩浆的
12、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。 重要矿产世界上的原生金刚石矿，几乎都来源于本类矿床。世界上有20多个国家发现了含金刚石的金伯利岩，几乎皆分布于深断裂附近。一般金刚石富集于岩筒上部，愈向深处则愈变贫。 在世界上还发现这种类型的铁、镍、铜矿，如著名的瑞典基律纳铁矿即属于火山岩浆矿床，智利拉科铁矿。,（二）火山喷气矿床 由于温度降低，火山气体凝华为固体而成的矿床。 矿种有自然硫、雄黄雌黄、硼酸盐等。 例子：台湾北部和东北五大莲池火山岩中的硫黄、意大利和高加索地区的硼矿。,（三）火山热液矿床（含次火山热液矿床） 定义：火山喷发或喷发期后的热
13、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。 矿床特点：火山热液成因的铜、金、银、汞、锑、萤石、明矾石等多为中、小型，矿床具浅色蚀变。次火山热液成因的斑岩型铜矿、玢岩铁矿最为重要。,斑岩型铜矿,最重要的铜矿类型。这类铜矿占世界探明的铜储量一半，占我国铜矿远景储量的1/3。 这类矿床的特点是：1、一般规模大，埋藏浅，品位低，伴生金属多（如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等）。2、成矿时间、空间上与中-酸性斑岩体有关，蚀变具分带性，矿化分带。 例子：江西德兴斑岩型铜矿，特大型铜矿床，其伴生的金、银、钼、铼等也达到大型矿床的规模。,斑岩矿床成因：与洋
14、壳板块俯冲有关。即大洋板块与大陆板块相撞，大洋板块俯冲于大陆板块之下，因局部熔融而沿断裂上升至浅处形成。因此这类矿床主要分布于环太平洋成矿带和地中海-喜马拉雅成矿带，和板块碰撞的边界一致。,玢岩铁矿,分布于中生代陆相火山盆地，成矿与富钠的辉长闪长岩类次火山岩有关。 成矿温度高，300-500 典型例子见于我国宁芜中生代火山岩地区，故也叫宁芜式铁矿。,（四）火山沉积矿床,定义：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。 矿石品位高，经济价值较大。 以海相火山沉积最重要。,海相火山沉积矿床特点：,块状硫化物矿床，工业价值较大。 例子：沿日本岛弧分布的“黑矿”。在东太平洋海
15、隆的深海底，有从海底热洞中涌出的热卤水，温度高达300以上，它和海水混合后形成铁、铜、锌、铅、锰、金、银等金属矿泥的沉积。 “黑烟囱” “白烟囱”的概念。在大洋深海淤泥中富含镍、钴、铜的铁锰结核，成因也与海底火山活动有联系。,“黑烟囱” 、“白烟囱”概念,地下岩浆、海底断层、地热增温等可加热沿海地裂隙下渗的海水，形成热液，并与围岩反应形成富含金属的热水溶液。热液在洋底裂隙较大的地方喷出，形成烟筒状堆积物。这些烟筒有的喷出黑色烟雾，有的喷出白色烟雾。经过测定，黑色烟雾温度高达350，喷出速度每秒12.6米；白色烟雾温度300 ，喷出速度每秒0.7米。喷出孔的寿命不长，大部分为几年。喷出的高温热液
16、与海水接触后温度降低，其中溶解的金属便沉积到海地堆积成矿。这些矿床有的呈烟筒状，有的呈堆状，有的呈地毯状。每座矿体的重量从数吨到数千吨。,6.3 外生矿床,定义：在外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床。 分类：风化矿床 外生矿床 沉积矿床,6.3.1 风化矿床,矿床分类,（一）残积-坡积砂矿床,定义：矿床或含矿岩石在风化过程中，性质稳定、比重较大的有用矿物残留积聚在原地或附近而形成的矿床。 矿石特点：化学性稳定、比重大 意义：是金、金刚石、锡、铌、钽等矿产的重要来源；是找寻原生矿的线索。,（二）残余矿床 定义：在化学风化为主的条件下，难溶或不溶的物质（如Si、Al、Fe、Mn等往往形成胶体）残留原地及其附近而形成的矿床称为残余矿床。 主要矿床：高岭土和粘土矿床、风化壳型铝土矿床和铁矿床。,
