1、第二章、矿床学的基本概念 一、矿床、矿体、矿石等概念 成矿作用就是自然界发生的物质分离作用或者混合作用,由于自然分离与混合使得某些物质在一些地方富集就形成矿床。 矿石与脉石(第1章概述1矿产特征矿石矿物.ppt): 矿石是从地下开采的含有有用矿物组分的岩石,矿石获得的产品。 矿石由有用矿物与脉石矿物两部分组成: 矿石矿物是可以被利用的有用矿物,脉石矿物是不能被利用的无用矿物。例如铜矿石中的黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等是矿石矿物,石英、方解石及不能利用的方铅矿等是脉石矿物。 矿石的结构构造的概念与岩石的结构构造概念一样,结构是指矿物形态粒度特征;构造是指矿物集合体的特征。,夹石: 矿体内不符合工业要
2、求的、并超过一定厚度可以剔除的岩石夹层。 矿体: 矿体是指在一定地质条件下形成的具有一定形态和产状的,含有在现在技术经济条件下可以开采利用的有用矿物的一个连续的地质体,矿体是矿床的基本组成部分。 矿床: 矿床是地壳中某些有用矿物的集中产地,矿床可以是单一矿体也可以是由一系列矿体组成的。,二、矿石的品位,矿石的品位是指矿石中有用矿物或元素的含量,可以元素,矿物,化合物,3等多种表示方法。普通金属矿床,矿石品位用金属元素百分比含量表示,如铁、铜、铅、锌等等。 大多数非金属矿床矿石是以化合物或有用矿物的百分比含量表示,如、石膏、粘土矿床等。贵金属如黄金以表示,金刚石以表示,砂矿以m3等表示。 ppm
3、=10-6=,三、矿产的赋存状态 自然界成矿元素以多种形式赋存: 1. 自然单金属状态 一般为化学性质比较稳定的元素,在特定的还原条件下可以单金属的形式存在,如铂族元素、金银、汞通常可以自然金属存在,特定环境下可以铜、铁、铅等也可以自然状态存在。 矿物自然金银.ppt 2. 构成矿物的主要化学成分 以矿物的阳离子或阴离子团的形式构成矿石矿物的主要成分,如铁氧化物、铜硫化物、方铅矿、闪锌矿、钨酸盐矿物(黑钨矿、白钨矿)、锰氧化物、锡石、稀土矿物、金红石、硼矿物、蒸发岩矿物等,一般都是价值比较低的廉价矿产。,3. 微量元素类质同象替换状态 可以类质同象替代某些主元素, Mg2+,Fe2+,Ni2+
4、,Zn2+,Mn2+等,或者Fe3+,Cr3+,Al3+等可以互相置换。 如铬铁矿中(Mg,Fe)Cr2O4,界于铁铬铁矿与镁铬铁矿之间,实际是铬替换了磁铁矿中的三价铁;铬尖晶石,Fe(Cr, Al)2O4;钒磁铁矿Fe(Fe,V)2O4中V替换Fe3+;锂辉石、锂云母中;烧绿石中CaNaNb2O6F中的Nb可以被Ta、REE3、U3、(Ti、Zr)4置换;黄铜矿、黄铁矿中的金等。 4. 微量元素吸附状态 某些胶质、黏土矿物及炭质具有较强的吸附力,可以吸附有用微量元素形成矿床,如铝土矿中的稀土元素;铁锰结核中钴镍;黑色岩系中的铂族元素、钒镍元素;褐铁矿中的金银;以及泥质岩石中的硼、铜多金属等。
5、微量元素吸附是某些成矿元素初始富集的重要形式。 5. 溶解状态 气液态溶液中溶解的络合物及离子元素等。,四、决定矿床工业价值一般因素1、矿床的特性,形态、产状、储量规模、矿石质量(品位、有益或有害组分)、矿石的综合利用价值、采矿与选矿条件等;非金属矿床的物理化学性质及加工工艺条件。 2、国民经济要求,本国经济发展对矿产的需求情况,国际市场供需形势及国际市场价格等。 3、矿区经济,地理、交通运输、能源或水利等条件。,矿体的工业品位与边界品位: 边界品位,是指当低品位矿石和高品位矿石混合在一起时,将经济开采的最低矿石品位。开采边界品位矿石,其效益只能作为支付成本,做到收支平衡。因此,边界品位的确定
6、是与开矿、选矿、冶炼技术有关的,并直接从经济利益考虑,边界品位的过高或过低对实现经济效益都是有害的,同时还要充分考虑合理利用自然资源、避免浪费。 工业品位,在当前技术经济条件下,提供开采利用的最低平均品位,并保障生产出合格产品,能使采矿企业获得经济效益。采矿是一个企业行为,首先是考虑经济效益,一定要作到获得最大经济效益,决定一个矿床品位具体因素主要是:,1、矿床规模的大小,矿床规模大可以作到规模开采,因此开采成本减低,要求的矿石可以相应降低。2、二是矿石中伴生的有益元素含量较高并可以综合利用时,则主要矿物元素品位可以适当降低,如铜矿石中的Au、Ag等。3、三是矿石矿物种类,含同种元素的矿物种类
7、是不同的,赋存状态不同,其选矿条件也不同,对于易选矿石或者说选矿成本较低的矿石品位就可以降低。相反则提高品位,如硫化物与氧化物,钛铁矿(TiO2_8%),金红石(TiO2_4%),菱铁矿、磁铁矿,又如山金和砂金等。,三、矿产储量 矿产储量即是指矿产的资源量,矿产储量一般分为表内储量与表外储量两类: 表内储量:是指当前可以开采利用的储量。 表外储量:当前不能开采利用的储量,是由多种因素造成的,或者是有害物质过高、矿体不稳定不利于开采,地质条件复杂,加工工艺未解决,或者受地理条件、交通条件、能源供应等社会因素限制。 从经济效益考虑,矿产储量还分地质产量与工业储量: 地质储量:是已探明的全部资源量,
8、包括表内储量与表外储量。 工业储量:只是部分可以回收利用的储量,只是表内储量的一部分。按不同的矿种采掘回收率计算,工业储量只占地质储量的3050%。,按照勘探规范要求,以矿体的控制程度,一般要进行产量分级。 一般金属矿产的储量规模(第1章概述1矿产特征矿产储量.ppt) 四、矿体的形态与产状(第1章概述1矿产特征矿体形态.ppt) 矿体都是有一定形态和产状的客观地质体,有各种各样的形态和产状。 1、等轴状矿体 在三维空间上矿体各个方向延伸比较均匀,如矿瘤、矿巢等,自然界绝对的等轴状矿体是少见的,最常见的是扁豆状或透镜状矿体。 2、板状矿体 板状矿体是最常见的矿体形态,一般晚期两维延伸或者三维延
9、伸长度是不同的,延伸较大的两个方向是长、宽,延伸较小的方向是厚,如矿脉、矿层等,沉积矿床、煤矿大部分是板状矿体。,3、柱状矿体,一个方向延伸的矿体,另外两个方向延伸较小,成柱状、桶状或管状矿体。一般金刚石金伯利岩角砾岩岩筒中,形成桶状。矿体的产状: 矿体的产状系指矿体的空间分布位置,对于板状矿体一般由走向、倾向倾角确定,对于扁豆状、柱状矿体,还要测量其倾俯角和侧俯角。 侧伏角:矿体最大延伸方向(矿体轴向)与走向的夹角。 倾伏角:矿体最大延伸方向与其水平投影线间的夹角。 倾伏向:矿体最大延伸方向的水平投影方向。(第1章概述1矿产特征矿体产状.ppt),五、同生矿床与后生矿床 1、同生矿床,矿体与围岩是在同一地质作用过程中同时形成的矿床,如沉积作用中形成盐类矿床以及岩浆分异过程中形成的钒钛磁铁矿、铬铁矿矿床都属于同生矿床。同生矿床一般成层状、似层状与围岩整合产出,矿石成浸染状、块状构造。 2、后生矿床,矿体晚于围岩形成,矿体是与围岩在不同的地质作用、不同的时间形成的。如各种脉状矿体、热液型矿床及一些变质矿床。 后生矿床,矿体产状复杂、常斜穿层理,矿石矿石构造也复杂,有脉状、块状、浸染状等。 3、围岩与母岩(第1章概述1矿产特征围岩和母岩.ppt) 4、 第1章概述1矿产特征岩矿石学.ppt-锥光.ppt,