1、第二章 有关的基本概念,第一组：矿产,一、矿产：地壳中由地质作用形成的可被国民经济利用的自然资源,二、分类： 1、按产出状态分：固体矿产、液体矿产和气体矿产,2、依据主要用途可将矿产分为金属矿产、非金属矿产、能源矿产及地下水资源。 金属矿产指用于提取金属元素的矿物资源。 非金属矿产指用于提取非金属元素、化合物或矿物的矿物资源。,放 射 性 元 素,三、我国矿产资源状况,（一）我国矿产资源的优势 1、我国是一个矿产资源十分丰富的大国。截至1998年底中国已发现171种矿产，占世界发现矿种的绝大部分。探明有资源总量的矿种有155种。已探明的矿产资源约占世界总量的12居世界第3位。其中: 能源矿产
2、8种 金属矿产 54种 非金属矿产 90种 水气矿产 3种,2，据不完全统计 我国探明储量居世界第一位的矿产资源：W、Mo、V、Nb、REE、Zn、Sn、Sb、Bi、Li、Ti、S、萤石（CaF2）、B、石墨、石膏（CaSO4）、菱镁矿（MgCO3）等； 居世界第二位的有煤、Pb、Ag； 居世界第三位的有Fe、Mn、Cu、Hg、滑石、石棉等； 居第四位的有磷（P）； 居世界前列的还有C、Al、As、石盐（NaCl）、明矾石、硅石、石灰石、高令土、黏土、玉石、大理石、花岗石等。,（二）我国矿产资源的不足,在矿产资源的开发和利用方面，我国还存在令人不满意的地方，我国目前矿种还配备不全，或储量不能满
3、足国民经济发展的需要，或者分布不尽合理，或者近期不能被开采利用。主要表现在以下几个方面：,储量不足 Fe(富铁矿石）、Cu (富铜矿石） 、优质锰矿、Cr、Ni、Co、Pt、金刚石、钾盐、石油天然气等，这些矿产的储量还远远不能满足我国经济高速发展的需要。根据预测，中国石油、富铁、富锰、铜、铬、钾等矿产资源在相当长的时期内国内难以满足需求。,人均不够人均占有资源量较少，仅为世界人均占有量的58，居世界第53位 。 存在弊病在矿产资源的开采利用方面，也还存在许多弊病 。譬如说“采富弃贫”、“乱采滥挖”、“环境的破化”、“采、选工艺技术的落后”等等，造成了大量资源的浪费。,分布不均,（三）我国矿产资
4、源政策及可持续发展战略,1996年修改了矿产资源法，进一步明确了矿产资源国家所有制度，对矿产资源实行有偿使用制度，矿产资源勘查开发实行审批登记和有偿取得探矿权，采矿权制度，依法转让探矿权，采矿权制度等；,4、依靠科技进步，促进我国矿业发展，提高采、选、冶水平，提高综合回收率。综合开发，综合利用。,7、在矿产资源开发过程中确实加强环境保护工作。保护生态，保护环境。鼓励回收利用废弃物。,第二组：矿床,一、矿床的分类,（一）、按成矿作用分,1、内生矿床：由内力（地球内部能量）地质作用在地下深处形成的矿床(岩浆矿床、伟晶岩矿床、热液矿床、火山成因矿床)。 2、外生矿床：由外力（太阳能）地质作用在地表或
5、近地表形成的矿床（如风化矿床、沉积矿床）,3、变质矿床：在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿床，由于经过各种变质作用，使某种矿物的富集而形成的矿床，或使原来的矿床经受强烈的改造，成为具有另一种工艺性质的矿床。其热能来源于地球内部，因而是内生矿床（如辽宁弓长岭铁矿、江苏锦屏磷矿床以及湖南鲁塘石墨矿床）。,4、叠生矿床：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，此类矿床属复成因的矿床（内蒙古鄂博稀土铁矿床）。,（二）、按矿体形成与围岩的先后关系,1、同生矿床：矿体与围岩是在同一地质作用过程中，同时或近于同时形成的。如由沉积作用形成的沉积矿床以及在岩浆结晶分异过程中形成的岩
6、浆分结矿床等。 2、后生矿床：指矿体的形成明显晚于围岩的一类矿床。矿体和围岩是由不同的地质作用和在不同时间形成的。如沿地层层理面产出的或穿切层理的各种热液矿脉,第三组：矿体,一、矿体：通常情况下由矿石和脉石组成（有些矿体全部由矿石组成），具有确切的形态、边界和规模的地质体。是矿床中可供开采的对象。 如大冶铁矿：矿体与围岩的界线很清楚，黑色矿体与白色大理岩界线清晰可见，但有些矿体与围岩的界线就不清楚，但可以通过品位来划分。,一个矿床可以有一个或多个矿体，如铁山铁矿床有六个主要矿体。,Mount Isa Copper Deposits,矿体的形态和产状（一）、矿体的形态按照矿体三度空间的发育情况可
7、将其分为等轴状矿体、板状矿体和柱状矿体三个基本类型,（二）、矿体的产状,矿体的产状：指矿体产出的空间状态，包括如下五个方面内容：,1、矿体的空间位置,2、矿体的埋藏情况：主要指矿体埋藏深度和出露情况：露天矿体和隐伏（盲）矿体,巴布亚新几内亚的浅成热液金矿,5、矿体与地质构造的空间关系：矿体产于构造中的部位，与褶皱和断裂在空间上的联系等。,3、矿体与围岩层理、片理的空间关系：沿层理、片理整合产出还是切穿层理、片理 4、矿体与火成岩体的空间关系：矿体产于岩体内、还是产在接触带或位于岩体的围岩中,二、围岩：指矿体周围的岩石。 1、围岩性质对成矿的影响 2、矿体与围岩的关系（接触关系；时间关系） 三、
8、母岩：在矿床形成过程中，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。有些矿床（岩浆分结矿床形成的铬铁矿矿床）围岩就是母岩。,四、矿源岩：初步富集某种或某些成矿元素，并为后期热液成矿提供主要成矿物质的岩石。如果具有这种功能的岩石是地层，这套地层就叫矿源层。,第四组：矿石,1、矿石：从矿体中开采出来的，所含有用物质（元素、化合物、矿物）达到工业要求的矿物集合体，（为一种岩石，矿石为物质概念，是不可数名词，不能论个 ）,铜矿石,2 、夹石：矿体中不符合工业要求的岩石。它的厚度超过了允许的范围，就得从矿体中剔除。这个厚度就叫夹石剔除厚度。,3 、脉石：矿体中不能被利用的物质（岩石碎
9、块、夹石、矿物）。通常在开采和选矿过程中被废弃掉。实际上就是脉石矿物与夹石的统称 4、矿石的结构：是指矿石中矿物颗粒的大小、形状及矿物颗粒间的相互关系。,草莓结构：指其矿物形如草莓状；,文象结构：黄铁矿（浅黄色）被方铅矿（白色）交代，交代残余似象形文字,自形板状结构：指矿物呈结晶程度很好 的板状形状,镜铁矿,包含结构：指早形成的矿物被晚形成的矿物包含的相互关系,穿插结构：指先形成的矿物被后形成的矿物穿插的相互关系,乳虫状结构（固溶体分解结构）：黄铜矿（铜黄色）的细小固溶体分解物呈乳滴状分布于闪锌矿（灰色）中。周围黄色为黄铜矿,5、矿石构造：是指矿石中矿物集合体的形状和有用矿物的分布状况,块状构
10、造：有用矿物含量占80%以上，矿物集合体为不定形状、分布无方向性且结合紧密，无空洞。,浸染状构造：在脉石矿物基质中有30%以下矿石矿物集合体，粒径一般小于0.5cm，它们呈星点状较均匀地散布于矿石中。当矿石矿物含量大于30%时称稠密浸染状构造,斑点状构造：矿石矿物集合体呈近等轴状斑点，斑点大小较均匀，粒径多数可达0.5cm，分布较均匀且无方向性称斑点状构造。当斑点开关不规则，大小不一，且分布不均匀时，称斑杂状构造,条带状构造：由不同成分或成分相同而颜色不同、或结构不同的矿物集合体在一个方向，彼此相间分布构成条带,角砾状构造：一种或多种矿物集合体构成角砾，被一种或多种矿物集合体胶结,豆状构造：指
11、有用矿物的集合体呈豆粒的形状分布于矿石中,网脉状构造：指一些矿物的集合体呈相互交叉的网脉形状分布于矿石中,矿石结构构造的概念与岩石结构构造的概念基本相同，但应注意的是矿石的结构构造往往更注重有用矿物及其集合体的特征。如岩石中矿物无定向均匀分布则可称为块状构造，但是具有上述特征的的矿石因有用矿物的含量和分布状况常划分为不同的构造类型。如有用矿物含量达80%以上且均匀分布者才能称为（致密）块状构造；含量在80%以下且均匀分布者称为浸染状构造；称不均匀分布者则划分为其他构造类型，如斑杂状构造。,6、矿石的组构：矿石的结构和构造统称为矿石的组构,第五组：圈定矿体应用的指标,1、品位：矿石中有用组分的单
12、位含量表示方法元素的重量百分比大多数金属矿石如铁、铜、铅锌等矿石化合物的重量百分比W2O3 、 P2O5矿物的重量百分比金刚石、石棉、云母等,单位通常有Wt%（元素或化合物的重量百分比）g/t（贵金属、原生金刚石为mg/t ）g/m3、Kg/m3（砂矿）克拉（1克拉=0.2克）,2、边界品位：区分矿石与岩石的有用组分的最低要求。边界品位是对单个样品而言。3、工业品位：当前能供开采的矿体或矿段的最低平均品位。,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，具体应用示意如下图。,矿石的工业品位处于下降的趋势，主要原因是：需求量的不断增加、高品位的矿石逐渐的减
13、少以及回收工艺的不断改进。如 铜：10%-2%-0.3% 金：8g/t-5g/t-1-3g/t 另外，同种矿种不同矿床工业品位也可能不一样。 钼矿：大矿：0.06%，而小矿则0.2-0.3% 同时，矿床综合利用价值的大小、矿石加工技术性能等也会影响到工业品位， 钛：钛铁矿：8-10%，金红石：3-4%,4、有益组分：矿石中能作为副产品回收利用的、能提高主产品性能的、能改善矿石冶炼工艺的组分。 如安徽马鞍山铁矿，矿石中含V、Ti、Mn能大大地提高铁的质量。里面还含有较多的Si，使得在冶炼时就不用再添加了。所以这3种元素是有益组分。,5、有害组分：矿石中对产品性能和选冶工艺流程产生不良影响的组分。
14、 如新疆某铁矿，磁铁矿中的镜铁矿、硫即为有害组分。,6、矿石品级：是指矿石的质量分级。主要根据矿石的品位及有用和有害组分的含量来确定的。 一般矿石品级的划分依据如下：a、矿石的品位；b、伴生组分；c、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，例如磁铁矿矿石，平炉富矿要求(%)：TFe56、SiO28、S0.1、P0.1、Cu0.2、（Pb、Zn、As、Sn）0.04。随品位的降低依次划分为平炉富矿石、高炉富矿石、贫矿石。在一些非金属矿石品级划分中工艺性能显得尤为重要，如云母片度、剥分性能和表面平整程度是云母矿石品级的重要的划分标准；石棉纤维的长度、劈分性能、柔韧性等是石棉矿石品
15、级的重要划分标准。,第六组：矿物,1、矿石矿物：矿石中可供利用的矿物，因此又称有用矿物。 如铅锌矿石中的方铅矿、闪锌矿等含铅、锌的矿物； 金矿石中的自然金、金银矿等含金矿物。,2、脉石矿物：矿石中不能利用的矿物，因此又称无用矿物。 如铅锌矿石中的石英、方解石等不含铅、锌的矿物， 金矿石中的石英、云母、黄铁矿等不含金矿物。,但是，矿石矿物与脉石矿物是相对于一个具体的矿床而言的，在一个矿床中某种矿物可利用则是矿石矿物，而在另一矿床中这种矿物不能利用则是脉石矿物；脉石矿物的概念也是如此。,例如，在铅锌矿石中方铅矿和闪锌矿都是重要的矿石矿物。在金矿石中也常含有这两种矿物，但是如其含量很少而不具备综合利
16、用价值时他们就是脉石矿物。相反，在铅锌矿石及金矿石中石英都是脉石矿物，但是在硅石（砂）矿床的矿石中石英却是唯一的矿石矿物。,第七组：矿床类型,1、矿床成因类型：根据矿床形成的成矿作用和地质条件划分的矿床类型。如：风化矿床、沉积矿床、岩浆矿床、接触交代矿床、斑岩型：陆相火山次火山型、黑矿型：海底火山喷气热水沉积型。,2、矿床工业类型：在某种矿产中具有重要工业意义，作为该种矿产主要来源的矿床成因类型。如风化淋滤型。,以铁矿为例：成因类型有十几种，但工业类型主要有： 火山喷发沉积变质型（世界60%，我国48.7%）； 海相沉积型（世界30%，我国15%）； 以及岩浆型； 矽卡岩型； 热液型。,决定矿
17、床工业价值的因素：1、矿石自身的性质（品位、储量、伴生组分和埋藏情况等）。如德兴铜矿，尽管铜矿石的品位比较低（矿石的平均品位：铜0.41-0.5%、钼0.01-0.04%；金0.190.75 g/t ），但由于它的储量较大（800多万吨），埋藏浅。,同样，湖北大冶铁山和鄂州程潮铁矿，都是因为储量大（分别为1.2亿吨和2亿吨）伴生有用组分多。,2、 经济地理条件（交通、气候、水电以及劳动力等） 3、国防和国民经济的需要。,为了使同学们更好地理解和记忆矿床、矿体和矿石等一系列基本概念，我们以湖北大冶铁山铁铜矿床为实例，进行说明：,矿床（大冶铁山铁铜矿床）,围岩 （灰岩、闪长岩、大理岩、矽卡岩）,矿体 （象鼻山、狮子山、尖山、尖林山、铁门坎、龙洞六个矿体）,矿石 （铁矿石、铜矿石、铁铜矿石）,脉石 （大理岩、矽卡岩、灰岩、闪长岩等的夹石）,脉石矿物 （石英、石榴石、方解石、透辉石）,矿石矿物 （磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、菱铁矿）,无用部分 （ O、CO2、P、S）,有用部分 （ Fe、Cu、Co、Au、Ag）,1、何谓矿床、同生矿床、后生矿床和叠生矿床？ 2、何谓矿石矿物、脉石矿物及脉石？ 3、矿体的产状应包括哪些内容？ 4、矿石的结构和构造各表示矿石的哪些特征？研究它们有何意义？ 5、矿石品位、边界品位及工业品位的概念及应用。 6、一般影响矿石品级的因素有哪些？,思考题,
