第三篇矿石及其成矿作用

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1、第三篇 矿石及其成矿作 用 掌握内容 岩石、矿石、矿床、矿体的概念； 岩、矿石的结构构造； 矿床评价的常用工业指标 成矿作用及其分类 各类成矿作用的主要特征 矿石类型的划分Date1一、形成矿物的地质作用 u岩石组成了整个地壳，而岩石又是矿物 的集合体，尽管矿物的种类很多，五彩 缤纷，但从和岩石的成因关系来看，可 以分为火成作用、沉积作用和变质作用 三种成因类型。 第一章 总论Date2Date31、火成作用 a. 岩浆矿物u矿物可形成由岩浆冷凝后直接结晶而成。由于地 壳深处温度很高，压力很大，那里的物质已经成 为熔融状态，这种高温熔融的物质就是岩浆。当 岩浆受到地壳运动的影响，侵入到地壳上部

2、，压 力慢慢减少，温度渐渐降低，矿物就按其熔点高 低顺序而结晶，形成如橄榄石、金刚石、辉石、长石等矿物。金刚石金刚石Date4b.热液矿物u随着岩浆的温度不断下降，大量的水 蒸气产生液化，成为热水溶液，在这 种热液里溶解有各种各样有用的矿物 组成，从而可以形成各种各样的矿物 ，如锡石、石英等。Date5c.火山矿物 u当地下的岩浆如果遇到地壳某处裂隙，压 力减小，便会沿裂隙上升，也就是人们常 说的火山爆发，世界上有许多著名的山如 日本富士山、长白山等就是火山喷发形成 的。在火山喷发时，火山口及周围可能形 成火山矿物，如硫磺、沸石、蛋白石等。Date62、沉积作用 a.风化矿物 u在自然界，无论

3、岩石和矿石多么坚硬， 风吹雨淋，受热膨胀，遇冷收缩，天长日 久，最后整块岩石都会发生碎裂，变成大 大小小的碎块。这些碎块继续受侵蚀，当 其中易溶物质被水溶解带走，难溶物质残 留下来，就形成了表生矿物，如黄铁矿就 变成了褐铁矿， 黄铜矿变成了孔雀石、 蓝铜矿。 Date7b.沉积矿物 u由风化作用形成的碎块，除残留原地外，主要被流水搬 运走，经过河水搬运，海水的冲刷和淘洗，比较重的矿 物和坚硬、稳定的矿物聚集在一起，形成了一些有经济 价值的矿物，如金刚石、金、锡石等的砂矿。而被流水 溶解带走的物质，当它们进入内陆湖泊或封闭的海湾以 后，水分不断蒸发，溶液达到过饱和时，就可以结晶沉 淀下来形成盐类

4、矿物，如石盐、石膏、硬石膏、方解石 。 泻湖沉积泻湖沉积石盐石盐Date83、变质作用 a.热变质矿物 u由于岩浆向上侵入，岩浆 的热能对其周围的岩石和 矿物产生了作用，使它们 发生变化(最为常见的是 石灰岩经过热变质作用变 质为大理岩)，进而在接 触部位形成许多新的矿物 组合。常有热变质矿物石 榴子石、红柱石、透闪石 、阳起石、堇青石等。Date9b.区域变质矿物 u当地壳发生强烈运动，尤其是板块边缘的 运动，造成大规模地壳的升降、褶皱和断 裂。使原来岩石和矿物所处的环境发生变 化。当岩石上的压力足以把矿物中的水分 挤压出来，且产生岩石中矿物晶体重新组 构所需的能量时，就形成一系列密度更大

5、、更坚硬的矿物，如蓝晶石、石榴石、十 字石等矿物。Date10二、矿石、矿体、矿床u当岩石中含有可被利用的有用矿物， 并达到一定数量、可被开采利用的， 则被称为矿石。通常，从金属矿床中 开采出的并具有冶炼金属价值的固体 物质均称作矿石。矿石一般是由有用 的矿物，即由矿石矿物与其伴生的脉 石矿物所构成。Date11n矿石矿物：是指在工业上能从其中提起一种或 数种有用金属元素的矿物。工业上所用的各种 金属是从许多种金属矿物中提炼出来的。一种 金属元素可以从几种不同的矿石矿物中提取出 来，如铜可从辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、赤铜 矿、自然铜及孔雀石等中提炼；同样有的矿石 矿物也可以提取两种或者两种以上的

6、金属元素 ，如钾钒铀矿可提取铀和钒。 n脉石矿矿物（又称无用矿矿物）：是指矿矿石中 目前不能利用的矿矿物，经选矿经选矿 后进进入尾矿矿而被 抛弃。 Date12u由矿石堆积组成具有一定形状、规模和产 状的地质体时，即构成矿体。 u与矿体有关的概念还有围岩、夹石等。围 岩是指矿体周围包围矿体的各种岩石，它 与矿体之间的界线有时是明显的，有时则 是过渡不清的。 u一定地质构造环境中由某种地质成矿作用 所形成的矿体或矿体群，构成矿床。Date13矿床：是一个地质学专业术语，是指地壳 中由各种地质作用形成的，由有用矿产资 源和相关地质要素构成的地质体。构成矿 床的前提是要有矿体，此外矿床也还包含 矿区

7、的围岩、与成矿有关的地质构造即与 成矿有关的沉积岩、岩浆岩、变质岩等。 在一个矿床中，其中的有用矿产资源必须 在一定的经济技术条件下，在质和量两方 面都具有开采价值。因此，矿床不仅是单 纯的一个地质概念，而且也是一个严格的 经济概念。 Date14Date15三、矿石的工业评价u目的是确定一种矿石的经济价值。矿石工 业评价的影响因素很多。例如矿石的品位 、矿石中有用有害元素的存在状态、有用 矿物和脉石矿物在矿石中的粒度特性、矿 石组成矿物的嵌布镶嵌特点以及有用矿物 的物理性质和工艺性质等等。但从生产的 全构成来看，矿石品位是衡量矿石质量的 最主要标志。 Date161、矿石品位u是指矿石中有用

8、组分（元素或化合物）或有用矿 物的单位含量。矿种不同，矿石品位的表示方法 也不同，主要有以下几种： （1）百分比法（单位：x）如果是从矿石中提取 某种元素，其品位用矿石中该元素的重量百分比 ，或用该元素的氧化物的重量百分比来表示。 （2）每吨所含克数法（单位：g/t或106wt），对 贵金属元素，一般就用每吨矿石中含有用组分的 克数来表示。 （3）每立方米所含克数法（单位：g/m3，kg/m3） 砂矿床和非金属矿床用此法表示。Date172、矿石中有用有害元素的存在状态 u是拟定选矿方法、工艺流程的一个主要依据，因 此也是评价矿石的主要标志。就有用组分来说， 对矿石质量的评价还不能只是看有用元

9、素在矿石 中的品位，还需要查明它们的赋存状态。 3、矿石中的伴生组分 u矿石中伴生组分的百分含量、赋存状态也是评价 矿石质量的主要指标之一。例如铁矿石中的Mn、 Ni、Co等，一般情况下是有益组分，但如果是以 硫化物形式存在，而硫又是铁矿石的有害杂质， 在这种情况下，这些有益组分就需要在选矿过程 中分出，另行回收。Date184、有用矿物和脉石矿物在矿石中的粒度 特征和嵌布镶嵌特点，也是评价矿石质 量的重要准则 u矿物的粒度特征和嵌布特点直接影响到 矿石的选矿方法和破碎磨矿的工艺流程 。如选矿厂的磨矿费用占整个选矿费用 的1/2，所以根据矿物的粒度特征，确定 磨矿细度和磨矿工艺流程，既能使有用

10、 矿物达到最大限度的单体解离，又符合 经济原则。Date19四、评价矿床的工业指标 u矿床的工业评价，就是根据国民经济建设 的需要和当前的经济技术条件，对矿床的 工业利用价值进行的综合性地质评价。其 内容包括地质的、采矿的、矿石选矿和经 济效果等方面。 u当矿床在开采过程中，可根据矿业市场行 情的变化、采选冶技术水平、矿山开发经 济效益和合理保护资源等综合因素不断调 整矿床开采工业指标。Date201、矿产储量及其分级 u矿产储量，简称储量，又称矿量。是指矿产 在地下的埋藏量。根据储量的可靠程度和工 业用途，国家规定了统一的标准对矿产储量 进行分类分级。即两类4级： （1）能用储量 又称表内储

11、量，是符合当前生 产技术经济条件，可以开采利用的储量； （2）尚难利用储量 或称表外储量，指当前生 产技术经济条件下暂不能利用而将来可能利 用的储量。Date21u根据储量的可靠程度和工业建设的用途将矿产储 量分为4级： A级储量 矿山生产计划中准备开采的那部分储量 ，置信度约为90； B级储量 矿山初期准备开采地段的储量，置信度 约为80； C级储量 分布在矿山设计开采区范围内，为矿山 建设设计所依据的主要储量；置信度约为60。 A、B、C级储量也称工业储量。 D级储量 又称远景储量，作为进一步布置地质勘 探工作或矿山建设远景规划依据的储量。 预测储量 是根据区域地质背景、矿床分布规律结 合

12、一致矿床的成矿规律，进行预测的储量。Date222、圈定工业矿体边界的几个指标 u矿产工业指标是圈定矿体计算储量的依据，也是 区分能用储量、暂不能利用储量和废石三者的界 线标准。主要内容有： 可采厚度：又称最小可采厚度，是指矿石中有 用组分含量符合工业品位要求时，在当前经济技 术条件下可以开采出来的矿层或矿体的最小厚度 。但是，有些矿体虽然厚度小于可采厚度，但是 有用组分品位很高，即使把部分围岩开采进来也 是有利的，这时就可用最小可采厚度与最低工业 品位的乘积，即“最低米百分比”作为确定工业 矿体的指标。例如一些金矿脉。Date23n边界品位：是划分工业矿体与围岩或夹石的最低 品位，即圈定工业

13、矿体的最低品位。低于这个标 准的部分一般都作为围岩处理。 n工业品位：又称最低工业品位或最低平均品位， 是指工业上可利用的块段或矿体的最低平均品位 。只有矿段或矿体的平均品位达到工业品位时， 才具开采价值。 n矿区平均品位：是指整个矿区工业矿石的总平均 品位，用来衡量整个矿物矿石的贫富程度。 n夹石剔除厚度：又称最大允许夹石厚度，指矿体 内允许圈出在开采中能剔除的夹石的最小厚度。 n有害杂质最大允许含量：是指矿体内对产品质量 和加工过程有不良影响的成分的最大允许含量。Date24五、岩石和矿石的结构构造 u任何岩石或矿石都是由一种或几种矿物组成，这 些组成岩石或矿石的矿物、矿物集合体本身的特

14、点以及彼此之间的结合方式、时间关系等，我们 称之为岩石或矿石的结构构造。u矿石的结构构造可以提供矿床成因方面的资料。u对于选矿来说，矿石的结构构造是选择选矿方法 、确定选矿工艺流程、判断回收率的一个重要因 素，因为矿石选别的难易程度、磨矿粒度等都与 矿石的结构构造有密切关系。 Date251、矿石的构造 u组成矿石的不同矿物集合体之间或矿物 集合体与其他组成部分之间的形状、相 对大小和空间上的排列方式、充填方式 等方面的形态特征。它反映的是矿物集 合体的特点。 u常见的构造有：块状构造、浸染状构造 、斑杂状构造、条带状构造、角砾状构 造、脉状及网脉状构造、胶状构造、土 状构造、蜂窝状构造等。D

15、ate26常见的矿石构造特征块 状 构 造浸 染 状 构 造条 带 状 构 造角 砾砾 状 构 造Date27常见见的矿石构造特征胶 状 构 造肾 状 构 造土 状 构 造晶 洞 构 造Date282、矿石的结构u矿物集合体中矿物结晶颗粒的形状、相对 大小和相互关系。包括矿石中矿物的结晶 程度、自形程度、颗粒大小（相对大小和 绝对大小）和镶嵌方式等方面的形态特征 。它反映了矿物颗粒本身的特征。 u常见的结构有：粒状结构(又分为自形晶结 构、半自形晶结构、他形晶结构)固溶体分 解结构、乳滴状结构、格状结构、溶蚀和 交代结构等。 Date29常见的几种矿石结构特征变晶结构固溶体分离结构自形晶结构溶

16、蚀交代结构Date30六、地球的构造和地壳的物质组成u地球的内部构造是由同心圈层所组成，由外到内分别为地壳、地幔和地核。 地壳：由硅铝层和硅镁层组成； 地幔：又称“中间层”，介于地壳和地核之间 ，厚度2900公里左右，可分为上地幔和下地幔。 地核：半径约3500公里，可分为“外地核”和 “内地核”两层。Date31u地壳物质组成的不均一性地壳的平均厚度为33公里，但变化较大。 同样，由于岩石圈内各种地质作用，导致 地壳内的物质组成的不均一性。 总体而言，各种元素在地壳中的平均含量 一般都是很低的，达不到工业利用的要求 。元素通过迁移和富集作用，在局部地段 堆积并达到可供工业利用的程度时，构成 了矿床。Date32Date33七、成矿作用及分类u矿床是地壳在其长期形成、发展与演变过 程中的产物，是自然界矿物质在一定的地 质条件下，经一定地质作用(即成矿作用) 而聚集形成的。 u不同的地质作用可以形成不同类型的矿 产。依据形成矿产资 源的地质作用和能 量、物质来源的不同，一般将成矿作