【2017年整理】矿床学7-8-9-10

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1、第 7 章 变质环境及矿床掌握变质矿床的形成条件，本章重点掌握变质成矿作用的类型（接触变质成矿作用、区域变质成矿作用、混合岩化成矿作用）和变质矿床分类。了解变质地质环境中矿床的基本特点；认识受变质矿床和变成矿床的区别本章基本内容概念与特点先前形成的岩石或矿床，由于所处地质环境的改变和温度、压力等物理化学条件的改变，使其矿物成分、化学成分、物理性质、结构构造以及形态、产状等发生一系列的变化，产生这种变化的地质作用成为变质作用。由变质作用所形成的矿床和遭受变质作用改造过的矿床，称为变质矿床变余特征和变成特征变余特征：变质前的原岩或原矿床保留的特征 变成特征： 变质过程中新产生的变质特征变质矿床的形

2、成条件内部因素外部因素变质矿床与成矿作用、矿床的分类形成地质条件与成矿作用为根据，分为接触变质矿床、区域变质矿床和混合岩化矿床三大类，再向下分为受变质矿床和变成矿床二个亚类受变质矿床先前形成的矿床在遭受变质作用后，矿石成分、结构构造以及矿体形态和产状都发生了不同程度的变化， 但其工业用途未改变的矿床变成矿床岩石中的某些有用组分经变质作用后，成为有工业价值的矿床，以及原有矿床由于变质作用改变了其工业用途的矿床。受变质矿床（变质铁矿床、变质金铀砾岩矿床、变质磷矿床、变质金属硫化物矿床）变成矿床（蓝晶石-矽线石矿床、石墨矿床、石英岩矿床、滑石- 菱镁矿矿床）接触变质矿床概念：主要由于岩浆侵位引起围岩

3、温度增高而产生矿物重结晶和重组合，并造成有用物质聚集形成矿床的作用，称为接触变质成矿作用。由接触变质成矿作用所形成的矿床，称为接触变质矿床特点：矿床与岩浆岩体密切相关，通常环绕侵入体数十至数百米的范围内呈带状分布在围绕侵入体的围岩和矿体中常见分带现象（热接触变质晕）：显著重结晶带、过渡带、原岩带由于温度起主导作用而压力的影响很小，无或很少有物质的带入带出，因此矿石多具结晶结构或变晶结构，块状（非片状）构造典型矿床原岩建造的含矿性成矿组分的地球化学性质温度压力气水溶液的作用石墨矿床、大理岩汉白玉矿床、红柱石、刚玉矿床区域变质成矿作用与区域变质矿床概念：受区域构造运动的影响，在高温、高压以及气水热

4、液的联合作用下，原有的岩石或矿石遭受强烈的改组和改造，并产生有用物质的富集，这一作用称区域变质成矿作用，由此作用形成的矿床称为区域变质矿床特点：矿床的分布具区域性特征，产于区域变质岩中，多呈层状、似层状、透镜状，延伸远，产状与区域变质岩的构造线方向一致；某些有变质热液参与的矿床，矿体多呈脉状、网脉状和不规则状 成矿中不仅温度起重要作用（使矿物发生重结晶和重组合） ，而且压力（包括静压力和定向压力）也起十分重要作用，矿物多呈定向排列，形成片状、片麻状等构造区域变质成矿过程中常有变质热液的活动（变质交代作用） ，含矿的变质热液通过与围岩的交代可使成矿物质聚集成矿不同的变质相带常与特定的矿产有关区域

5、变质铁矿床多分布于前寒武纪（晚太古代早元古代，26-18 亿年）变质岩系中，这些古老的变质岩系构成地台或地盾区的基底，变质程度深浅不一（沸石相麻粒岩性）分布面积广，矿带长数十至数百公里，宽数至数十公里；储量大，单个矿床的矿石量数十至数百亿吨矿石由硅质（石英/燧石/碧玉）和铁质（磁铁矿和少量赤铁矿）组成，具条带状和皱纹状构造；因而也称条带状磁铁石英岩矿床以贫矿为主（540%） ，但在贫矿体中或附近往往有富矿体（5070%）主要分布于：北美地盾、南美巴西地盾、印度地块、澳大利亚地台、非洲地块、中朝地块混合岩化成矿作用与混合岩化矿床概念在区域变质基础上，地壳内部热流值进一步升高，使变质岩部分熔融产生

6、熔浆（“混浆” ） ，并通过与周围岩石相互作用，使原岩向成分接近花岗岩质岩的混合岩/混合花岗岩转化，同时使部分成矿物质发生迁移和富集，这种作用称为混合岩化成矿作用，由此所形成的矿床称为混合岩化矿床特点矿床与含矿原岩建造的区域性分布一致矿床属交代成因范畴，成矿过程中有明显的物质带入与带出矿体的形态产状受混合岩化时期的地质构造控制，形态多为透镜状，也有产于构造裂隙中的脉状或不规则状矿石和蚀变矿物组合、矿石结构构造与混合岩化主阶段形成的岩石相似，如常具条带状、阴影状、肠状等构造典型矿床：条带状磁铁石英岩建造中的富铁矿体硼镁铁矿、硼镁石矿床P、Au、U、Cu、稀有、稀土等矿床第 8 章 沉积作用及其矿

7、床 沉积成矿作用及矿床分类：机械沉积矿床；蒸发沉积矿床；胶体化学沉积矿床；生物化学沉积矿床。重点学习掌握沉积矿床的每类型的概念、特点、形成条件。本章基本内容基本概念：沉积矿床，沉积分异作用，机械沉积分异作用、化学沉积分异作用、生物（化学）沉积分异作用，机械沉积矿床，蒸发沉积矿床，胶体化学沉积矿床，生物化学沉积矿床，可燃有机矿床一、概念与特点风化搬运沉积地表岩石（矿石）的风化产物、 火山喷发物质、有机物残骸及宇宙尘埃等，被水、风、冰川、生物等外营力搬运到有利于沉积的环境中，经沉积分异作用而沉积下来，当有用组份达到工业要求时便构成了沉积矿床。沉积分异作用：流水等营力在搬运物质过程中，由于种种因素的

8、影响而使搬运物质按一定顺序依次沉积下来，这种作用称为沉积分异作用分为机械沉积分异作用、化学沉积分异作用、生物(化学)沉积分异作用机械沉积分异作用碎屑物质在流水等营力的搬运过程中，由于搬运能力的减弱，便发生按颗粒大小、形状、比重和矿物成分的差异而依次沉积，这种作用称机械沉积分异作用。影响机械沉积分异作用的因素为比重、颗粒大小、矿物形态、矿物的抗磨蚀和抗腐蚀强度化学沉积分异作用当物质以真溶液或胶体溶液形式搬运时，由于受溶解度、介质 pH 值和 Eh 值等化学规律控制而依次沉积，这种作用称化学沉积分异作用。影响化学沉积分异作用的因素有溶解度、介质的酸碱度(pH 值) 、介质的氧化还原性(Eh 值)。

9、当物质以胶体状态进行迁移时，由于胶体具带电性，胶体间的吸附作用是主要影响因素生物(化学)沉积分异作用通过生物的生命活动所造成的物质分异，称为生物(化学) 沉积分异作用。可通过生物遗体的直接堆积、生物有机体分解产生 H2S、生物腐烂产生有机酸等发生分异作用。生物分异常受气候和地理环境的控制二、矿床特征1 沉积矿床属同生矿床2 受一定层位控制成矿专属性3 矿体呈层状、似层状、透镜状顺层产出，具明显的层 理与围岩产状一致4 矿石矿物组成：氧化物、含氧盐类、卤化物、硫化物、有机物、自然元素等，但一个具体矿床的物质成分相当简单，常具有沉积岩的组构特点5 一般规模大，厚度、品位稳定，连续性好6 经济价值很

10、大，盐类矿产、黑色金属原料（铁、锰） 、化肥原料（磷、钾） 、建筑材料等大部分来自沉积矿床。另外，金和放射性矿产、有色金属（铜、铅、锌等） 、稀有金属等三、矿床形成条件1、物质来源： 大陆风化产物、火山喷发物和生物残骸。不同物源可形成不同类型的矿床 2、气候条件温暖潮湿 沼泽铁矿 炎热潮湿 铝土矿 干旱 盐类矿床 3、岩性岩相条件4、 地质构造条件5、矿床受大地构造、沉积盆地控制 地台区 铝、铁、锰、磷矿床、盐类矿床 地槽区 火山沉积型铁、铜矿床、重晶石矿床四、矿床分类根据成矿物质物理化学特点、成矿物质来源和成矿作用的地质特征，可以分为以下四种：机械沉积矿床、蒸发沉积矿床、化学沉积矿床、生物化

11、学沉积矿床五、各类型概论各类型概论：特点，形成条件，矿床类型分类（一）机械沉积矿床概念：大陆风化的碎屑物质（包括岩屑和矿物碎屑） ，在被地表流水、风、冰川等介质搬运过程中，由于搬运能力的减弱便按粒度、形态、大小、比重的不同而发生沉积分异，由此形成的矿床称为机械沉积矿床岩屑矿床有用物质为岩屑或矿块砂矿床有用物质为稳定的矿物砂矿床的分类及主要矿床类型形成时间：现代砂矿(晚于 N) 和古砂矿床搬运介质：风成砂矿、冰川砂矿和水成砂矿水成砂矿：河流冲积砂矿、洪积砂矿、湖泊砂矿和海滨砂矿等以河流冲积砂矿和海滨砂矿最重要冲积砂矿床：岩石或矿床的风化破碎物，在被河水的搬运过程中通过机械沉积分异作用而形成。是机

12、械沉积矿床中最重要的一类（90）主要矿产：砂金、砂铂、砂锡、金刚石、白钨矿、黑钨矿、磁铁矿、铬铁矿、铌钽铁矿滨海砂矿床：由于海水的波浪和岸流作用，使重砂矿物在滨海的浪击带或潮间带分选聚积，形成海滨砂矿主要矿产：金、钛铁矿、铬铁矿、锆石、金红石、独居石、金刚石、石英砂等。（二）蒸发沉积矿床概念：水盆地中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 ， 称 为 蒸 发 沉 积 矿 床分为真溶液矿床有用物质以真溶液形式搬运盐类矿床有用物质为盐类矿物1 特点：（1）多产于造山作用之后的山前凹地和山间凹地或陆台的内陆凹陷盆地 干燥炎热的气候条件 内陆湖或

13、在海盆地环境（2）含矿岩系主要为红色碎屑岩系和蒸发碳酸盐相盐层与石灰岩、白云岩或盐层与粘土岩互层 含盐岩系（3）常具明显的沉积韵律碳酸盐岩-石膏/硬石膏-石盐 -钾盐-（石盐）-石膏/硬石膏（4）矿体呈层状、凸镜状 亦有呈液态存在的卤水层中在后期构造运动影响下产生复杂的变形 盐丘构造（5）矿物组成：已知盐类矿物达 100 余种主要是 K、Na 、Mg 、Ca 的氯化物、碳酸盐、硫酸盐、重碳酸盐以及它们的复盐，有时也有硼酸盐、硝酸盐等（6）呈结晶粒状或板状集合体，一般为无色或白色、杂质染色（灰、红、褐） ， 比重小于3，硬度小于 4 易溶于水， 有味感：咸（NaCl） 、微甜（CaSO42H2O

14、 ） 苦(MgCl2 ） 、辣（KCl） 、涩（Na2CO3）矿石具块状、条带状、板状构造，结晶粒状结构，颜色多变，矿物有味。矿石矿物类型多，主要为 K、Na 、Ca、Mg 的硫酸盐、氯化物如石膏、芒硝、泻利盐、石盐、钾盐、光卤石等。2 蒸发沉积矿床形成条件盐源条件 大陆风化剥蚀 火山喷发物 古盐层溶解 温泉或地下水热液 海水气候条件持续的干燥气候 蒸发量大于降水量古地理条件（盆地的封闭条件）盆地的封闭、半封闭性质是成盐必不可少的条件之一构造条件 长期构造凹陷地区 海湾、泻湖或内陆海等保存条件不透水层（粘土层）的覆盖盐矿形成后地壳轻微下降干旱的气候有利于盐矿层的保存1）成盐盆地是一个海湾，其出

15、口处有沙洲（砂坝）与大海隔开；2）由于蒸发作用很强，海湾中水面低于大海海面而使海水周期性地补给海湾3）持续地蒸发作用使海湾中盐分不断最高，最后形成卤水4）这种卤水继续蒸发，其中各种盐类物质按其溶解度由小到大依次沉淀： 白云石石膏石盐钾镁盐3 盐矿成因说“沙漠说” （大陆说）1）陆源岩石风化形成的易溶物质迁移到内陆沙漠盆地（盐湖）之中 (地表岩石风化产生可溶盐类)2）由于强烈的蒸发作用，卤水逐渐达到饱和(蒸发作用卤水饱和蒸干盐类沉淀)3）持续的蒸发直至蒸干，沉积晶出各类盐类物质而形成盐矿萨布哈式成盐说由于波斯湾海边的萨布哈（sabkha）沉积物中堆积了大量的石膏和石盐1）潮上带的潜水沉积区，含盐

16、类物质的海水、陆源水补给的地下水； 2）由于蒸发作用使地下水水头向上运动（蒸发泵作用）使含盐类的地下水上升； 3）当其含盐浓度增大，使向上的 Mg2+交代石灰岩中的部分 Ca2+形成白云石，被置换出的 Ca2+与 SO42-结合形成石膏；若不断蒸发，含盐度增大而在孔隙中形成石盐。沙洲说在海边隆起区形成沙洲及海湾由于蒸发，当盐度达到海水盐度的 5 倍（1517）时，沉淀出碳酸盐和石膏。进一步蒸发，当盐度达到海水盐度的 11 倍（36）时，沉淀出石盐。海湾底部填高，母液水面超过沙坝顶部向外洋溢出，大洋水带入的硫酸钙沉淀形成石膏硬石膏沙洲继续升高露出水面，海湾与大洋完全隔绝，K、Mg 盐类过饱和沉淀析出3、胶体化学沉积矿床概念：成矿物质主要呈胶体状态被流水搬运到海洋或湖泊中，通过胶凝作用而聚沉所形成的一类矿床。最重要的为沉积铁、锰、铝矿床。特点： 矿床产于一定地质时代的沉积岩系和