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1、第第 1 章章 1 什么是矿产？其主要属性和类型分别有哪些？在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、具有经济价值的有用矿物资源根据产出的物理状态分类气体，液体，固体矿产根据矿产性质及主要工业用途分类金属矿产（ metallic）黑色金属：Fe、Mn 、Cr 、V、Ti等有色金属：Cu、Pb、Zn、W、Sn、Ni、Sb等轻金属：Al、Mg等贵金属：Au、Ag、Pt、Os、Ir等放射性金属：U、Th、Ra等稀有、稀土和分散金属非金属矿产（ non-metallic）冶金辅助原料：萤石、耐火粘土、菱镁矿化学工业原料：磷灰石、钾盐、盐岩工业制造业原料：石墨、金刚石、云母压电及光学原料：压电石
2、英、光电石英陶瓷及玻璃工业原料：长石、石英砂建筑及水泥原料：砂岩、砾岩、石膏、珍珠岩宝石及工艺美术原料：硬玉、软玉、玛瑙可燃有机矿产（ fossil fuel）固体：煤、石煤、油页岩、地蜡、地沥青等液体：石油气体：天然气等水矿产（ groundwater）饮用水技术用水矿泉医疗水地下热水以及含各种元素的卤水2 2矿床工业价值的影响因素有哪些？矿床本身的特征和性质国民经济和国防建设对矿产的需求矿区的经济因素 3矿床工业品位由哪些因素决定？矿床的规模大小矿石综合利用的可能性矿石的工艺技术条件4 4矿床学的基本任务是什么？主要研究内容有哪些？矿床学的基本任务： 深入研究成矿规律，显著提高找矿成效 研
3、究、开发新型矿产资源，扩大资源领域评价矿床环境质量，改善矿区生态环境研究内容：1研究矿石中物质成分、结构构造及其在矿体中的分布和变化，了解矿石的形成条件，确定矿产的质量和加工工艺性质；2测定矿体的形状、大小、产状及其与围岩的关系，查明矿床的规模、产出位置和开采条件；3研究矿床与地层、构造、岩石及岩浆活动、沉积作用、变质作用、生物活动、气候、地貌等因素的关系，查明它们对成矿的控制作用；4研究矿床形成的物理、化学、生物等作用和演化过程，阐明矿床的成因；5研究矿床所在区域的大地构造、地球化学和地球物理特征及其对矿床分布的控制作用；研究矿床形成和分布与地壳发展演化的关系，阐明矿床的时间、空间分布规律。
4、 5我国金属矿产的基本特点是什么？矿产资源总量丰富，人均资源相对不足优劣质矿并存，品位贫富不均，贫矿多，富矿少共生、伴生矿多，单矿种矿床少中小型矿床多，大型-超大型矿床少紧缺矿种的资源形势十分严峻 6如何开展矿床学研究？(一)资料收集室内：广泛阅读研究区相关文献，消化前人研究成果（图书馆、网络）野外：充分利用地方队伍（地质队、矿山）研究成果，大量收集研究相关地质矿产资料，包括勘探报告、各种相关图件、地、物、化、遥相关资料等(二二)野外(现场)观察对区域地质和矿床地质进行细致的观察和编录，测制各种地质图件，采集需要深入研究的矿物、岩石、矿石及化石、构造现象标本等。在条件许可时，对这些标本就地进行
5、一些测试和鉴定，以便能及时指导现场工作(三)实验室研究为了深入认识矿床，需要将现场采取的标本和样品，在实验室内进行鉴定、测试和分析，以了解矿石与有关岩石的矿物组成、化学成分、结构构造和形成条件以及确定矿石的质量、品级和类型(四)成矿模拟实验为了深化对矿床成因的认识，常应用数学的、物理学的、物理化学的和生物化学的原理，包括不可逆过程热力学等来分析各种成矿作用。必要时，还要模拟自然界的类似条件，在实验室内进行成岩、成矿实验研究。利用所获得的实验结果，对比分析地壳中成矿的物理化学、生物条件和成矿物质的运移和堆积的机制，以便深入地认识矿床的成因(五)综合研究在上述工作的基础上，进行系统整理和综合分析，
6、并运用对比方法，透过现象，抓住成矿作用特点，总结出有关矿床成因和分布的规律性认识，用以指导找矿勘探工作和采矿生产，并在进步工作加以验证 7 7什么是元素迁移？如何理解成矿作用？元素在地壳和上地幔中的含量不是固定不变的，总是处于不断的运动状态中；运动的结果，或是导致元素的分散，或是导致元素的集中。元素的这种运动转移现象或过程，称为元素的迁移。地球演化过程中，使分散在地壳和上地幔中的化学元素和有用物质，在一定地质作用条件下和地质环境中，相对富集而形成矿床的作用 8 8元素在地壳和上地幔中的分布规律表现在哪些方面？1各种元素在地壳、上地幔和整个地球中的分布量悬殊极大地球中：FeOMgSi占90%，S
7、NiCaAlNaCrMnP占8.09%，其余元素总和99%（造岩元素），其余元素总和PbZnPb，CuCu 11，AgAg 2020-110110 g/tg/t。此外，AuAu等也常具工业价值。成因含矿流体的来源水主要来自于下渗循环的海水和沉积物压实过程中释放出的同生水( (孔隙水、结晶水和结构水) )。金属组分主要通过下渗海水在沉积柱中循环萃取获得。含矿流体的温度范围为100100-300300。含矿流体的迁移含矿流体主要在重力（密度差）驱动下沿同生断裂上升，在海底沉积物/ /海水接触面附近成矿。金属以氯化物络合物或硫氢化物络合物形式搬运。矿质沉淀机制到达海底的喷发流体与冷海水混合，由于温度
8、和压力的迅速降低、pHpH值以及流体成分的改变而沉淀出金属硫化物和脉石矿物。 1919残积坡积矿床的特点及主要矿种。 特点有用组分是耐腐蚀的在表生带稳定的矿物或岩石碎屑（如自然金、金刚石等），物质组成与原岩相似，仅有用矿物含量较高有用矿物或岩石碎屑一般具明显的棱角或保留了原矿物的外形有用组分无分选或分选性极差，也无明显的层理构造，一般工业价值较差主要矿产残积- -坡积的砂金矿床、砂锡矿床、铌钽砂矿床、金刚石砂矿床、水晶砂矿床等 2020淋积矿床的特点及主要矿种。 特点矿体多产于地表以下、潜水面以上的氧化淋滤带（区别于残坡积矿床和残余矿床）矿体的形态多为不规则的脉状、网脉状、囊状、岩溶状等，常切
9、穿地层有用组分多为化学性质活泼的成矿元素；矿物结晶好，矿石交代现象明显，各种交代作用的结构和构造发育 主要矿种Ni, U, Co, V, Cu, Pb, Zn, Fe, Mn等 2121金属硫化物矿床氧化带发育的影响因素。气候：控制了温度和湿度，发育的氧化带要求温暖、潮湿的气候条件地形：切割不得太大，剥蚀速度不得大于氧化速度，丘陵地区有利于氧化带的形成地下水位：地下水面上升，氧化带变薄( (沉溺氧化带) )；反之，氧化带变厚。地下水位地下水面缓慢持续下降有利于氧化带的形成 2222 次生硫化物富集带形成的必要条件。要有一个很发育的氧化带氧化带中要缺少沉淀剂（如碳酸盐矿物等）原生矿物中要有大量的
10、黄铁矿或易被交代的硫化物 2323沉积矿床的一般特点。赋存于一定时代的沉积岩系或火山沉积岩系中，受特定的地层层位和岩相古地理控制，属典型的同生矿床。矿体呈整合的层状、似层状或大透镜体状，产状与围岩一致，并于围岩同步揉皱。矿石物质成分复杂：氧化物、含水氧化物、含氧盐类、卤化物、自然元素、硫化物等。矿石具层状、条带状、层纹状、块状、鲕状、豆状、肾状等典型的沉积构造，矿石结构有粒屑结构、胶状结构、结晶结构、草莓状结构等。矿床规模一般均较大，单个矿层延长几十甚至上千公里，厚几米至几百米；矿石品位变化小，成分均一。24 机械沉积矿床的特点及形成条件。 特点砂矿床多以松散堆积物形式出现，含矿层埋藏浅或直接
11、出露地表，并大致保持与地面平行，因而其产状与地貌关系密切。有用组分主要为稳定矿物，如AuAu、PtPt、金刚石、锡石、锆石、铌钽铁矿、刚玉、水晶、金红石和稀土矿物等。砂矿不仅本身具工业价值，而且也是寻找原生矿床的主要标志。 形成条件物源条件原生矿体或矿脉火成岩和变质岩中的副矿物或造岩矿物古砂矿的再冲刷介质条件搬运介质有水、风和冰川等，其中水是最有效的搬运介质水介质包括河流、湖水和海水，其中以河流的搬运最有效分选条件机械沉积分异作用机械沉积分异作用是有用物质富集形成砂矿的主要机理如果原始碎屑物中矿物成分简单，通过机械沉积分异作用可形成单矿物的富集堆积如果原始碎屑物中矿物成分简单，则比重大、体积小
12、的矿物与比重小、体积大的矿物一起富集堆积气候条件理想的气候条件是温暖潮湿的热带、亚热带地貌条件高山区河流切割深，流速大，不利于分选和有用矿物的富集平原地区，地形平缓，水流缓慢，不利于分选，物质来源也不足低山丘陵的河谷地区、滨湖地区和滨海地区，最有利于碎屑物质的分异和沉积富集 25 蒸发沉积矿床的特点矿床多形成于造山作用之后的山前凹陷、山间凹陷或陆台的内陆凹陷盆地中。含矿岩系多为红色碎屑岩系或蒸发碳酸盐相（白云岩、灰岩），反映了干燥炎热的气候条件。矿体常呈层状、似层状或凸镜体状，也有呈液态的卤水层（四川自贡）。但在后期构造的影响下，可产生复杂的变形（盐溶崩塌、揉皱变形、盐丘或底辟、盐脉）。矿石组
13、分均为溶解度较大的盐类矿物，种类多达100100多种，其中工业矿物近4040种。矿床通常具明显的沉积旋回和沉积韵律，盐类矿物按溶解度由小到大的顺序依次结晶。盐类矿物一般是在过饱和的溶液中结晶沉淀的，因此矿石的结晶结构很发育，多为自形的粒状、板状及他形粒状的集合体；矿石构造多为块状和条带状。多数盐类矿物呈白色或无色，但也常见或色、褐色和兰色等色调。 26 胶体化学矿床的特点和形成条件。 特点矿床产于一定地质时代的沉积岩系和火山沉积岩系内，层位稳定。成矿物质主要来源于地质构造比较稳定的经长期风化的准平原地区，故矿体赋存于沉积间断面之上的海侵岩系中。矿体常呈层状、似层状或透镜体状，产状与围岩一致。常
14、沿海湾边缘或湖盆边缘展布，从岸边向海方向依次出现铝土矿铁矿锰矿。矿石成分主要为金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硅酸盐等，且常具明显的矿物分带。矿床规模大，分布普遍，具很大的经济价值。 形成条件成矿物质来源大陆岩石长期风化作用的产物是铁、锰、铝等矿床最主要的物质来源海底火山喷发物和海底岩石的分解物气候和地貌条件温暖潮湿的热带、亚热带气候对成矿极有利水盆地汇水范围内的成年期地貌（准平原化）发展阶段有利于成矿沉积环境条件大多数胶体物质的沉积环境是海盆地，特别是构造稳定、海岸线较为曲折的海湾浅海区内陆湖泊或富含有机质的沼泽盆地，也是成矿物质聚集的有利场所沉积环境的酸碱度和氧化还原电位等物理化学性质，对成
15、矿胶体物质的聚集起重要控制作用由于铁、锰、铝化学活动性的差异，在沿岸地带发生分异富集地质构造条件地壳的升降运动引起海侵或海退，矿床主要形成于海侵阶段，缓慢而持续的地壳下降有利于形成巨厚的矿层巨厚矿层的形成，通常只在平衡补偿性沉积作用下（沉降速度与沉积物堆积速度平衡）产生长期风化侵蚀的基岩性质对某些矿床的形成有重大影响：铝土矿多产于基岩为碳酸盐岩的侵蚀面上 27 海相沉积铁、锰矿床的主要特征及在我国的主要成矿时代。1沉积铁特征矿床分布于长期隆起的古陆边缘，沿海岸线展布，沉积环境局限性或封闭- -半封闭的海盆. . 矿体多为层状，延伸很稳定，厚几十厘米至几十米不等；矿体产于海侵岩系的中下部，特别是
16、砂页岩与灰岩的过渡部位。矿石成分主要是氧化物、硅酸盐、碳酸盐和硫化物，并呈规律的矿物相带分布，即向海方向依次出现：氧化物相硅酸盐相碳酸盐相硫化物相。矿石常具胶状结构，具块状、条带状、鲕状、豆状、肾状等构造，可见泥裂、冲沟、槽模等浅海相沉积构造标志。矿床规模巨大，储量和产量均占世界第二位，储量数亿吨至数十亿吨，个别达上百亿吨；但矿石品位中低（20-50%20-50%），并含MnMn、V V、P P、S S等杂质元素。我国有两个主要的成矿时代，北方为震旦纪，称“宣龙式”铁矿；南方为泥盆纪，称“宁乡式”铁矿。2沉积锰矿床特征矿床分布于长期隆起的古陆边缘，沿海岸线展布，沉积环境为局限性陆缘海或浅海陆棚地带，但产出部位较铁矿稍远离海岸线。矿体总体呈层状或透镜状，延伸较稳定，由单层
