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1、矿石的构造、结构,概念 矿石构造的主要成因类型 确定矿石构造成因类型的主要标志 矿石结构的成因类型,一、概念,矿石组构,矿石构造,矿石结构,矿石的矿物集合体的特点，包括矿物集合体的形态、大小及相互关系 肉眼观察，在显微镜下观察显微构造,矿石的矿物颗粒的特点，它包括矿物颗粒的形态、大小和空间相互关系（粒间结构）以及矿物颗粒内部的结构特点，包括双晶、解理、环带、包裹物等（粒内结构） 微观概念，显微镜下研究，粗大颗粒可在肉眼下观察，如伟晶结构,二.矿石构造的主要成因类型,按照成矿作用类型，将金属矿石构造划分5个主要成因类型： 1.岩浆矿石构造; 2.气水热液矿石构造； 3.变质矿石构造; 4.风化矿
2、石构造; 5.沉积矿石构造,矿石与母岩基本属同期和同一地质作用下形成的 矿石的矿物成分与母岩成分基本相同，唯有用组分在矿石中相对富集 主要的金属矿物有铬铁矿、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿、铂族元素矿物及稀有金属（铌、钽）矿物等 非金属矿物主要有橄榄石、辉石、基性斜长石、磷灰石、蛇纹石及绿泥石等,1.岩浆矿石构造主要特征,1)岩浆分异矿石构造特征(岩浆结晶分异、熔离) 矿物集合体为晶质的,接触边缘一般无溶蚀现象,矿石的矿物成分与母岩成分基本相同 典型的构造类型有:块状、浸染状、斑点状、斑杂状、豆状等 2)火山岩浆矿石构造特征(岩浆喷溢、矿浆贯入) 矿物集合体为晶质的，亦有少
3、数隐晶质和非晶质 主要有气孔状构造、角砾状构造和块状构造,岩浆分异矿石：块状构造,由磁铁矿和钛铁矿（80以上）及少量的硅酸盐矿物组成 （四川攀枝花晚期岩浆矿床）,岩浆分异矿石：块状构造,磁铁矿和钛铁矿（80以上）及硅酸盐矿物（黑色）组成 （河北大庙晚期岩浆矿床） 晚期岩浆结晶分异和熔离矿石中常见块状构造,岩浆分异矿石：豆状构造,铬铁矿集合体外形呈豆粒，表面光滑、无同心环带，大小变化较大，分布无固定规律。分布于蛇纹石化橄榄岩中（青海铬铁矿矿床） 熔离作用形成的金属熔浆汇聚成豆状,岩浆分异矿石：稀疏浸染状构造,铬铁矿集合体(黑色）呈不规则状星散状较均匀的分布于蛇纹石化橄榄岩中 结晶分异和熔离作用分
4、异出的金属组分熔浆分散在硅酸盐熔浆中，冷凝后形成的 各类岩浆矿床常见,岩浆分异矿石：稠密浸染状构造,金属矿物含量增加形成稠密浸染状,岩浆分异矿石：斑杂状构造,集合体大小不等，分布不均匀 （早期岩浆分异铬铁矿矿石）,火山岩浆矿石：气孔状构造,富含挥发分的矿浆，压力下降，挥发份溢出形成的近平行排列的成排的气孔，多由后期热液矿物充填 （湖北大冶铁矿石）,充填矿石构造特点 交代矿石构造特点,受构造控制明显 充填脉壁平整，与围岩界线清楚，脉内可具对称条带,受岩性控制明显 交代脉壁不规则，与围岩界线不清晰，脉内无对称条带,2.气水热液矿石构造特点,多种成因的含矿气水溶液, 有利的构造与围岩条件，一定的物理
5、化学条件，充填作用和交代作用形成 矿石的组成矿物主要有自然金属、金属硫化物及硫盐矿物、砷化物、碲或硒化物、氧化物和含氧盐类，以及石英、萤石、碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐矿物等,矿物集合体多为晶质，少数为胶状。以自形晶和生长环带晶体为特征。交代溶蚀现象不明显，围岩蚀变不发育 典型构造为脉状(单脉、网脉、交错脉)、角砾状、晶洞状、晶簇状构造，此外还有环状构造、梳状构造、对称带状 浅成-超浅成，充填矿石及交代矿床中以充填方式形成的矿石,矿物集合体晶质的，形态不规则，以发育交代溶蚀结构为特征。围岩蚀变发育 典型构造为浸染状、网脉状、条带状等，有时也发育块状构造 热液矿石，矽卡岩矿石，某些伟晶岩矿石，热液叠加
6、改造的矿石,充填矿石构造特点 交代矿石构造特点,充填作用：角砾状构造,围岩角砾被辰砂方解石脉胶结 （贵州低温热液矿床）,充填作用角砾状构造,早期的铅锌矿石破碎成角砾并被石英、萤石胶结 （湖南桃林）,充填作用：角砾状构造,围岩构造破碎为角砾，被晚期黄铁矿胶结,充填作用：晶洞状构造,石英晶洞中生长有方铅矿晶体,晶洞构造,石英晶洞中生长有辰砂晶体,充填作用：脉状构造,黄铜矿黄铁矿石英脉充填围岩裂隙,充填作用：环状构造,铅锌硫化物与石英相间呈半环状沿壁分布,充填作用：胶状构造,铅锌硫化物和菱铁矿充填于空洞中沉淀成胶状,晶簇构造（辉锑矿）,晶簇构造（锡石晶体）,晶簇构造（水晶晶体）,交代作用：浸染状构造
7、,辉钼矿集合体形态不规则，沿矽卡岩的孔隙和微裂隙呈稀疏星散状分布 常见于矽卡岩和斑岩矿床及各类热液交代矿床中,交代作用：浸染状构造,黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿（辉钼矿）等硫化物集合体星散状分布在斑岩中,交代作用：条带状构造,铅锌硫化物沿硅化大理岩微层理交代，形成黑白相间的条带 岩性有差异的条带状灰岩和矽卡岩、蚀变强度不同的岩石,交代作用：网脉状构造,铅锌硫化物沿硅质岩网状裂隙交代,交代作用：脉状构造,辉锑矿集合体沿石英白钨矿的网状裂隙穿插交代,交代作用：块状构造,交代作用强烈形成的由铅锌硫化物（80以上）和少量黄铁矿及脉石矿物组成的块状矿石 矽卡岩型矿石和各种热液交代矿石中比较发育,3.风化矿石构
8、造,物理风化、化学风化、生物风化 风化矿石及某些金属矿床经表生变化和次生富集作用形成矿石构造 风化矿石组成矿物主要有铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物；钴、钨、钼、锑、铋等的氧化物和含水氧化物；铜、铅、锌的硫酸盐或碳酸盐矿物；次生的硫化物以及含镍的硅酸盐矿物和某些自然金属、石英、玉髓、高岭石等,风化矿石构造特点矿石由常温常压下稳定的各种表生矿物组成矿物集合体的形态复杂，有晶质和胶状松散的构造，多孔状集合体，典型矿石构造有蜂窝状、多孔状、皮壳状、胶状，此外还有角砾状、土状、葡萄状等特殊的构造类型及矿物组合，具有经济意义和找矿意义,风化作用：蜂窝状构造,原生硫化物矿石风化后残留的褐铁矿形成孔洞，其分布显
9、示原生矿石的纹层特点,风化作用：多孔状构造,原生硫化物发生氧化，残留的铁锰氧化物成骨架 残余矿床的铁锰矿石、“铁帽型”金矿床、金属矿床矿帽,风化作用：皮壳状构造,闪锌矿风化后形成菱锌矿和水锌矿等胶体物质呈皮壳状 硫化物矿床的氧化带,风化作用：角砾状构造,围岩角砾被次生锰矿物胶结 残余或淋积铁、锰矿石,风化作用：被膜状构造,含铜的铁矿石风化后形成的孔雀石呈被膜状覆在矿石表面,风化作用：团块状构造,表生氧化的孔雀石和蓝铜矿结晶形成团块状,4.沉积矿石构造,胶体化学沉积作用、生物化学沉积作用、火山沉积作用 沉积矿石构造特点 纹层状构造为典型构造，纹层的产状与围岩和矿层的产状一致 胶体化学沉积矿石的组
10、成矿物主要为铁、锰、铝的氧化物、氢氧化物、石英及碳酸盐和硅酸盐矿物等 矿物集合体多为胶状或隐晶质的，重结晶后则为晶质的，典型构造为鲕状、肾状、结核状、胶状等,生物化学沉积矿石主要金属矿物为铁、铜、铅、锌、镍、钼的硫化物，非金属矿物有石英、碳酸盐和硅酸盐矿物等 矿物集合体常保留生物遗迹，并且交代现象比较普遍，典型构造为生物构造，如叠层石构造 火山沉积矿石主要见于火山沉积岩系中，矿石矿物与火山物质密切共生，火山凝灰质常见。块状构造和条带状构造较常见 组成矿物主要有铁、锰的氧化物和氢氧化物，铜、铅、锌、铁等的硫化物以及石英、长石、重晶石、方解石和火山凝灰物质等,沉积作用：鲕状构造,在胶体溶液中成矿胶
11、体物质围绕砂粒或其他碎屑呈同心环状沉淀，形成浑圆状鲕粒，并由铁质、砂质胶结 常见于沉积Fe,Mn,Al矿床中,沉积作用：肾状构造,胶体物质直接沉淀或以砂粒为底，呈半球形依次成层沉淀，逐步增大成为肾状 常见于沉积Fe,Mn矿床中,沉积作用：结核状构造,胶体物质围绕较大的核心呈同心环带连续沉淀形成独立的结核 常见于沉积Mn矿床中,沉积作用：纹层状构造,黄铁矿与不纯的灰岩、粉砂岩交替分布。反映同生沉积的特点,沉积作用：纹层状构造,以黄铁矿、黄铜矿为主的纹层与方铅矿闪锌矿纹层交替分布。,5.变质矿石构造,区域变质作用、动力变质作用、接触变质作用 铁、钛、锰等氧化物，铁、铜、铅、锌等硫化物和自然金以及石
12、英、方解石和硅酸盐矿物等 变质矿石构造特点 矿物集合体为晶质的 矿物集合体形态一般不规则，多呈拉长、碎裂、弯曲变形或塑性流动，且常呈定向排列 重要且常见的构造类型有皱纹状、片状、片麻状、条带状等，眼球状等构造可作为识别变质矿石的标型构造,变质作用：条带状构造,动力变质作用，方铅矿和闪锌矿拉长变形呈相间分布的条带,变质作用：皱纹状构造,原生沉积的条带状矿石经过区域变质作用揉皱变形形成,变质作用：片状构造,黑色为铜的硫化物，白色为大理岩,三.确定矿石构造成因类型的主要标志,1.矿石的空间产状和分布特征是分析矿石构造成因类型的重要依据: 风化矿石分布于氧化带；岩浆矿石多产于超基性岩体中；热液矿床多受
13、接触带构造和断裂构造控制；沉积矿石多于各类沉积岩共生 2. 必须结构矿石矿物组成特点: 不同成因矿石矿物组成不同。如橄榄石、铬铁矿、辉石组成的浸染状构造为岩浆成因的，辉钼矿与矽卡岩矿物组成的浸染状构造为气水热液成因,3.注意矿物集合体特点及接触关系: 岩浆分异形成的集合体多为晶质的，沉积矿石的矿物集合体多为胶状或隐晶质的；又如在岩浆分异和沉积矿石很少有脉状穿插和交代关系，而热液矿石的矿物集合体间常见穿插交代关系 4.注意查明主要矿石矿物的标型特征: 如河南某块状磁铁矿-赤铁矿矿石，假像赤铁矿MnO含量高于风化型赤铁矿一百多倍，TiO2含量较风化型的赤铁矿高，属于热液交代型赤铁矿,四.矿石结构的
14、成因类型,一).熔体和溶液的结晶结构 二).溶液的交代结构 三).固溶体出溶结构 四).胶体物质重结晶结构 五).沉积结构 六).结晶物质重结晶及动力变形结构,一)熔体和溶液的结晶结构,1.岩浆矿石和充填作用为主的热液矿石 2.矿物颗粒多是结晶质的，矿物颗粒间溶蚀交代现象不明显。矿物以自形程度不同（自形、半自形和他形粒状结构）、粒度不等的各种粒状结构为主特征 3.形态类型：自形粒状、半自形粒状、他形粒状、斑状结构、包含结构、共结边结构、增生结构,4.结晶结构的形态受矿物结晶特点、成矿体系的温度压力条件变化情况、介质中组分浓度的影响 5.矿物颗粒的相互关系可以反映矿物的生成顺序：包含结构中，被包
15、含的矿物形成早；海绵陨铁结构中，金属矿物晚于硅酸盐矿物 6.主要金属矿物有氧化物如磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、赤铁矿和锡石，硫化物有黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉锑矿、辰砂和毒砂以及铂族矿物，自然金属和某些含氧盐矿物（如黑钨矿）及表生矿物等。常见的非金属矿物有石英、方解石、萤石、重晶石以及长石、辉石、橄榄石等,自形粒状结构,铬铁矿呈完好的自形晶，早于硅酸盐矿物结晶，部分颗粒棱角被硅酸盐溶蚀已圆化,自形粒状结构,毒砂的自形晶结构,自形板状结构,镜铁矿从溶液中结晶呈自形板状,镜铁矿,自形粒状结构,结晶作用形成的自形粒状黄铁矿,自形粒状结构,Py,半自形粒状结构,毒砂,方
16、铅矿,增生结构,毒砂,Py,自形黄铁矿周围增生的具有环带结构的黄铁矿,增生结构,他形黄铁矿外围增生的自形黄铁矿,包含结构,草莓黄铁矿被毒砂包裹,Py,毒砂,海绵陨铁结构,他形磁黄铁矿、黄铜矿和镍黄铁矿结晶晚于硅酸盐矿物。是晚期岩浆矿石和熔离矿石的典型结构,辉银矿,方铅矿,共结边结构,以各种气水溶液交代矿石（包括矽卡岩矿石）为主，在风化矿石和受次生变化的金属硫化物矿石中亦有发育 自然金属、金属氧化物、硫化物、砷化物、硒和碲化物、硫盐矿物、硫酸盐和碳酸盐以及硅酸盐矿物等 现存矿物的溶解和新矿物的沉淀，总体积保持不变 受流体物理化学条件的变化的影响 交代结构特征 1)交代与被交代矿物颗粒之间的边界多呈锯齿状，交代矿物具有外凸的形态，被交代矿物具有内凹形态；细脉交叉处常出现膨大加宽现象,二)溶液的交代结构,2)主要结构形态有：半自形、他形粒状结构、似文象结构、残余结构、骸晶结构、镶边结构、网格状结构；脉状穿插结构，自形代晶结构、乳浊状结构 3)交代结构的形态特点可以反映矿物形成的先后顺序 4)交代结构形态类型其主要形态取决于裂隙的特点、交代程度和矿物结晶生长力的强
