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1、1,63,矿床学,教材,63,2,63,3,绪论 第一章有关矿床的基本概念 第二章 成矿作用总论 第三章 岩浆矿床 第四章 伟晶岩矿床 第五章 接触交代矿床 第六章 热液矿床 第七章 火山成因矿床 第八章 风化矿床 第九章 沉积矿床 第十章 生物化学能源矿床 第十一章 变质矿床 第十二章 区域成矿研究,63,4,绪论 矿床的基本概念和矿床成因分类第一节 矿产资源的重要性第二节 矿产资源的特点及分类第三节 中国的矿产资源概况第四节 矿床学的研究内容和研究方法第五节 近代矿床学研究发展概况第六节 有关矿床学的一些基本概念第七节 成矿作用和矿床成因分类,63,5,矿石及其有关概念矿体及其相关概念矿床
2、及其有关概念,63,6,第一节 矿产资源的重要性,矿产是指自然界产出的，由地质作用形成的有用矿物资源。 具体而言，是指天然赋存于地壳内部或地表，由地质作用形成的，呈固态、液态或气态的具有经济价值或潜在经济价值的物质。 从地质研究程度说，矿产资源不仅包括已发现并经勘查工程控制储量的矿床，还包括目前尚未发现但经预测（或推断）是可能存在矿物质； 从技术经济条件说，矿产资源不仅包括在当前经济技术条件下可以利用的矿物质，还包括随着技术进步和经济发展，在可预见的将来能够利用的物质。,63,7,第一节 矿产资源的重要性,人类对矿产资源利用的广度和深度，是社会文明与发展程度的重要指标，也是生产力水平的直接标志
3、。 在一定的社会经济技术条件下，有工业利用价值的矿产资源通常是有限的。随着经济建设的飞速发展，矿产资源，特别是优质、易采的矿产资源总是会越来越少。 矿产的形成方式、产出特点、规模大小及富集程度等都受到一定地质条件的制约，人们只有通过深入的地质调查研究，才能发现它、认识它，并通过开发使其为人类服务。,63,8,第二节 矿产资源的特点及分类,一、矿产资源的特点 与其他自然资源相比，矿产资源有其显著的特点，主要表现在： （1）矿产资源的不可再生性： 矿产资源是在地球几十亿年的漫长历史过程中，经过各种复杂的地质作用形成的，一旦被开采利用，在人类历史进程中则难以再生出来。地壳上优质易采的矿产资源总是愈来
4、愈少。因此，人类必须节约、保护矿产资源，并加强地质找矿工作，研究提高采、选、冶等工艺技术，扩大矿产资源，减缓资源危机的到来。,63,9,第二节 矿产资源的特点及分类,（2）矿产资源分布的空间不均衡性： 地质历史时期地球上成矿活动的差异极大，加之成矿物质在地壳内的分布本来就不均一，以及成矿地质条件的制约，使得矿产资源分布的不均衡性十分突出。 例如，在29种主要金属矿产中，有19种矿产储量的3/4集中在5个国家。如南非的金、铬铁矿等5种矿产储量占世界总储量的1/2以上；中国的钨、锑占世界总储量的近1/2，中国的稀土资源占世界总储量的90以上；煤主要集中在中国、美国和原苏联，约占世界总储量的70以上
5、；石油则主要集中在海湾国家；智利国土面积相当于我国青海省，但铜矿资源量列世界之首。,63,10,第二节 矿产资源的特点及分类,（3）矿产资源概念的可变性： 在自然界，矿产资源是以各种地质体（矿床或矿体）的形式存在的，只有在技术经济条件适合的情况下，矿床才能被开发利用。 科学技术是不断进步的，社会经济也是不断向前发展的，因此很多原来被认为不是矿床的地质体正逐渐成为可供人类开发利用的矿床。这一特点还进一步导致了矿产资源在数量上的不确定性。,63,11,第二节 矿产资源的特点及分类,（4）矿产资源赋存状态的复杂多样性： 矿产资源只有少部分出露地表，绝大多数埋藏于地下。矿体的形态、产状及其与围岩的关系
6、等因素千变万化，不是任何简单的模式能概括的。 寻找、探明矿床需要进行大量的地质调查和矿床勘探工作。在开采过程中，由于对尚未揭露的矿体了解不够，随时可能发生预想不到的变化。因此，探矿和采矿工作存在很大的风险性。 随着生产的不断发展，采矿速度的加快，近地表的矿产资源日益减少，找矿任务也日益艰巨，开采、冶炼的条件日益困难和复杂。,63,12,第二节 矿产资源的特点及分类,（5）矿产资源具有多组分共生的特点： 矿产资源主要以矿床形式存在于地壳中。由于不少成矿元素地球化学性质的近似性和地壳构造运动、成矿活动的复杂多期性，自然界单一组分的矿床很少，绝大多数矿床具有多种可利用组分共生和伴生的特点。 此外，同
7、一地质体或同一地质建造内，也可能蕴藏着两种或两种以上的矿体。因此，在矿产勘查过程中，必须注意综合找矿、综合评价；在开发利用中，必须强调综合开发、综合利用。,63,13,二、矿产资源的分类 1、按矿产存在状态分固态、液态和气态； 2、按矿产的性质和用途分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产（能源矿产）和地下水4类。并可进一步划分亚类，如金属矿产一般按可提炼的金属及其特性分为黑色金属、有色金属、贵金属和稀有、稀土、分散金属等；非金属矿产亚类划分多不一致，有的按矿物和有用岩石进行分类，有的按矿产的用途进行分类。 本课程主要结合矿产的性质和用途进行分类。,第二节 矿产资源的特点及分类,63,14,63
8、,15,第三节 中国的矿产资源概况 中国幅员辽阔，矿产资源丰富，矿产种类较为齐全。 截至2002年底，中国已发现矿产171种，其中158种已探明了储量。有些矿产的储量相当丰富，如稀土金属、钨、锡、钼、锑、鉍、硫、菱镁矿、煤等均居世界前列，尤其是中国钨资源量占世界总量的43（主要集中在华南地区）；锑资源量占世界探明总量的44；内蒙古白云鄂博一个矿床的稀土金属储量即相当全球其他矿床总储量的3倍。,63,16,第三节 中国的矿产资源概况 由于中国人口多，经济技术不够发达，大规模经济建设对矿产的需求量日益增加，已发现并能利用的矿产资源有相当部分目前还不能满足经济建设的需求。所以供需矛盾日益突出。 中国
9、矿产资源的总体形势是： （1）成矿地质条件多样，矿产资源种类比较齐全。中国矿产潜在储量总值居世界第3位（仅次于美国和原苏联），是世界上少数矿产资源种类比较齐全的国家之一。一些矿产品可以自给自足，部分有余并可出口。 但是，若以单位国土面积占有量计算，则居世界第6位；人均资源占有量则远低于世界平均水平，位居世界第53位。,63,17,第三节 中国的矿产资源概况 （2）有的矿产资源十分丰富，有的严重不足。 在主要金属、非金属矿产中，中国拥有储量居世界前列或具相当优势的有：钨、锡（Sn）、钼、锑（Sb）、稀土、钽（Ta）、铌（Nb）、铍（Be）、锂、芒硝、菱镁矿、重晶石、膨润土、耐火粘土、石棉、萤石、
10、滑石、石膏、石墨、煤等。比较丰富的矿产有铁、铝、铅、锌、汞、硫、硼、高岭土、珍珠岩、磷等。但有的矿产资源不足，甚至严重短缺，如富铁矿、铜、钾盐、铬铁矿、金刚石、钴、石油、天然气等。,63,18,第三节 中国的矿产资源概况 （3）一部分重要矿种富矿少、贫矿多。 中国探明铁矿储量仅次于原苏联、巴西，但富矿却只占6，需要进口；铝土矿探明储量居世界第5位，但质量低，冶炼难。 （4）伴生矿多，单一矿种少，综合利用程度低，浪费严重。 中国许多矿石都不是单一矿种，常伴有多种元素。据统计，我国25的铁矿、40的金矿、80的有色金属矿和大多数地区的煤矿都有其他矿产与之共生或伴生。这有利于资源的综合利用，但也给选
11、矿和冶炼带来不少难题。,63,19,第三节 中国的矿产资源概况 （5）矿产分布极不均衡，有不少重要矿产位于边远地区。 如北方富煤、南方富磷，需“南磷北运，北煤南调”。许多重要矿产资源位于边远地区，如西藏的铬、铜，北疆的石油和镍，广西和云南、贵州的锰、锡、铝土矿等，由于交通和其他条件不便，开采较为困难。 （6）许多矿产资源开发的潜力很大。 例如石油、天然气、铜、银、铅、锌、铀、金、钼等，以及许多非金属矿产。,63,20,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,一、矿床学的研究任务 矿床学以矿床为研究对象，基本任务是： 正确认识各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程，查明矿床的成因。 查明矿床在时间上
12、和空间上的演化特征，认识矿床在地壳中的分布规律，预测在何种地质环境中，可以期望找到何种矿产及其矿床类型。,63,21,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,为了完成上述两项基本任务，矿床学需要研究以下具体内容： （1）研究矿石的物质成分、结构构造及其在矿体中的分布和变化，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；,63,22,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,（4）研究矿床形成的物理、化学、生物
13、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，阐明矿床在时间、空间上的分布规律。 综上，矿床学的研究内容是多方面的，它是一门综合性的直接指导找矿实践的地质科学。它的研究成果直接用于矿产预测、勘探，评价和采矿、选矿、冶炼等工作，因此是国家建设所需要的一门基础学科。,63,23,二、矿床学的研究方法 包括野外观察、室内研究和综合分析3个阶段。 （1）野外观察： 在系统研究和总结区域地质、矿区地质和矿床地质资料的基础上，在矿床范围内进行详细的观察和编录，测制各种地质图、剖面图和素描图等，
14、查明矿床范围内的地质情况，即地层、构造、岩浆岩等。 利用槽探、井探、钻探和坑道等手段，查明矿体在空间的具体位置、形态、规模、产状特征。,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,63,24,二、矿床学的研究方法 对矿体和围岩进行系统的取样和分析，了解矿体和围岩的物质成分及其在空间上的变化规律。 应用地球物理勘探技术方法，了解矿体在空间上的分布和延伸情况。 应用地球化学勘探技术方法，研究地壳中元素的分布及其运动规律，其目的是通过发现与矿化有关的地球化学元素异常，寻找有经济价值的工业矿床。,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,63,25,（2）室内研究 用透射光显微镜和反射光显微镜进行鉴定、研究透明与不
15、透明矿物的种类、结构构造、生成顺序和形成方式，划分成矿阶段。查明矿物的赋存状态，测量矿物颗粒大小和交生关系等影响矿石加工工艺的性质。 矿物包裹体研究。主要指矿石中某些矿物内部的气、液相包裹体，是矿物形成过程被捕获在其晶体缺陷中的少量成矿流体。测得或计算出成矿时的矿液成分及温度、压力，也可以测定其盐度、密度、pH值、氧化还原指标等。,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,63,26,用各种化学分析方法，如原子吸收光谱、X射线荧光分析、中子活化、电子探针和离子探针等分析方法，确定有关岩石和矿物的化学成分及矿物微区的化学成分。 利用差热分析、X射线分析、电子显微镜、红外光谱、顺磁共振及其他谱学方法，研
16、究有关矿物的结构、种类和原子价态。 用同位素、稀土元素地质学方法确定成矿时代、成矿物质来源、成矿的物理化学条件等。 进行有关的成矿成岩模拟实验，采用高温、高压实验装置，模拟成矿过程。,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,63,27,（3）综合分析 在野外和实验室工作基础上，运用计算机技术处理数据资料，对各种数据、资料、信息进行综合分析与对比，编制综合性的图件和专题性图件。如地质图、岩相古地理图、构造裂隙系统图、岩浆岩及岩相图、围岩蚀变图、成矿阶段与矿物生成顺序图，以及各种辅助图件，总结矿床成因、矿床和矿体的时空分布规律，对找矿勘探工作得出建议。 此外，还要综合地质勘探、水文地质及其他经济技术资
17、料准确评定矿床的工业价值及其利用的可能性。,第四节 矿床学的研究内容和研究方法,63,28,第五节 近代矿床学研究发展概况,现在认为，近代矿床学的萌芽始于16世纪中叶，中欧一些古老的采矿业中心积累了有关矿床的知识。捷克人在1546年出版了一本“金属矿床成因”一书，提出了矿床中的物质来源于地壳，地表水渗透到地下深处受热，溶解了岩石中的成矿物质，然后再沉淀在岩石裂隙中的认识。 17世纪，哲学家笛卡儿提出了与此不同的认识，认为矿床由来源于地球深部的炽热物质通过贯入作用或溶液携带进入已冷却了的地壳岩石裂隙中沉淀而形成的。 18世纪，由上述两种不同观点发展起来的“水成论”和“火成论”之间的激烈论战达到了高潮。,
