第二章矿床类型 第一节 矿床成因类型 第二节 矿床工业类型 一、矿产的工业分类 二、部分矿种的矿床工业类型 第三节 矿床勘查类型 一、矿床勘查类型确定的原则 二、部分矿种的矿床勘查类型 第一节 矿床成因类型 按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型,称为矿床成因类型如岩浆矿床、伟晶岩矿床,气成——热液矿床以及风化矿床、沉积矿床,变质矿床等按矿床成因进行矿床分类是最基本的分类方法,按成因类型逐一研究每类矿床的成因、特征、形成条件和分布规律,是矿床学研究的基本内容 矿床的成因分类反映人类对矿床成因和成矿过程的认识程度,也是人类对矿床研究成果的高度概括正确地制定矿床成因分类对了解成矿作用的本质、指导生产实践都具有重要的意义第二节 矿床工业类型 矿床工业类型是在矿床成因类型基础上,从工业利用的角度来进行矿床的分类对多数矿床来说,其成因类型是多种多样的,但在工业上具有重要意义、作为主要找矿对象的,常常是其中的某些类型以铁矿为例,它的矿床成因类型多达十几种,但就世界范围来讲,工业价值较大的有火山喷发沉积变质型(占世界铁矿储量的60%,我国为48.7%),海相沉积型(占世界铁矿储量的30%,我国为15%),以及岩浆型、矽卡岩型和热液型等四、五种。
一般把这些作为某种矿产的主要来源,在工业上起重要作用的矿床类型,称为矿床工业类型 划分矿床工业类型的目的,在于突出有重要意义的矿床类型,作为找矿勘探和研究工作的重点,以便深入研究它们的地质特点、形成作用、分布规律以及工业利用条件等,为多快好省地开发矿产资源服务 由于各种矿产的产出条件和工业要求不同,矿床工业类型一般是按矿种来分别研究的,如铁矿床工业类型、铜矿床工业类型、磷矿床工业类型等一、矿产的工业分类 目前工业利用的矿产种类甚多,每种矿产又有许许多多的矿床工业类型,而且各种矿产在工业上的应用范围十分广泛,工业对矿石要求又各有差别,各种工业类型矿床产出的地质条件、矿床特征和经济意义都不相同我国目前将矿产分为以下类别: (1)能源矿产:煤、石油、油页岩、天然气、铀、钍等; (2)黑色金属矿产:铁、锰、铬、钒、钛等; (3)有色金属矿产:铜、铅、锌、铝、镍、钴、钨、锡、铋、钼等; (4)稀有金属矿产:铍、锂、铌、钽、锆、镉、镓、铟、稀土等; (5)贵金属矿产:金、银、铂、钯、钌、锇、铱、铑等; (6)冶金辅助原料矿产:熔剂用石灰岩、白云岩、硅石、菱镁矿、耐火粘土等 (7)化工原料矿产:硫铁矿、自然硫、磷、钾盐、明矾石、化工用石灰岩、泥炭 (8)特种类矿产:压电水晶、冰洲石、金刚石、蓝石棉、熔炼水晶、光学萤石等 (9)建材及其他类矿产:云母、石棉、高岭土、石墨、石膏、滑石、水泥用石灰岩等; (10)水气矿产:地下水、地下热水、二氧化碳气等。
二、部分矿种的矿床工业类型 1铁(Fe) (1)用途:铁是经济建设不可缺少的物质基础,广泛应用于国民经济各部门,人民生活也离不开它铁矿石经冶炼后可以制成生铁、铁合金燃铁、碳素钢、合金钢、特种钢等此外,纯磁铁钢可做合成氨的催化剂;赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿还是天然的矿物原料 (2)铁矿床的工业类型(表2-2)2.铜(Cu) (1)用途:铜具有良好的导电性、导热性、延展性、抗张力,容易与其他金属制成合金在电气工业中用以制作电线、电缆、电机设备等,无氧铜还用来制作超高频电子管 铜及其合金应用于电气工业、机械制造、交通运输、化学工业及国防工业方面例如黄铜用来造枪弹和炮弹,白铜用来造舰艇和发电设备等冷凝器和热交换器等 铜的化合物在农业上用作杀虫剂和除草剂铜还是防腐油漆的主要成分 (2)铜矿床的工业类型(表2-3)3.金(Au) (1)用途:金(商品名称为黄金)作为一种特殊的贵金属,很早就用于制造货币和装饰品或作为硬通货加以储备目前,作为珠宝和工业用途的需求日益增加,但黄金仍作为国际货币结算手段和货币信用的基础,因此,世界各国十分重视金矿的勘查和开发迄今为止,已采金11.2万t,其中约15%已经损耗掉,保留下来的约有9.5万t,估计世界各国中央银行持有黄金储备3,6万,(比20世纪80年代中期有所减少),私人持有金币、金条和首饰近5.9万to (2)金矿床的工业类型(表2—4)。
第三节 矿床勘查类型 在矿体地质研究和总结以往矿床勘查经验的基础上,按照矿床的主要地质特点及其对勘查工作的影响(即勘查的难易程度),将相似特点的矿床加以理论综合与概括而划分的类型,称矿床勘查类型 划分矿床勘查类型的目的,在于总结矿床勘查的实践经验,以便指导与其相类似矿床的勘查工作,为合理地选择勘查技术手段,确定合理的勘查研究程度及勘查工程的合理布置提供依据 划分矿床勘查类型的主要依据是:矿体规模的大小,主矿体形态的变化程度,主矿体厚度稳定性、矿体受构造和脉岩影响程度以及矿体中主要有用组分的分布均匀程度等一、矿床勘查类型确定的原则 1.追求最佳勘查效益的原则 勘查工程的布置应遵循矿床地质规律,从需要、可能、效益等多方面综合考虑,以最少的投入,获取最大的效益 2.从实际出发的原则 每个矿床都有其自身的地质特征,影响矿床勘查难易程度的四个地质变量因素(矿体规模、矿体形态复杂程度、构造复杂程度、有用组分分布均匀程度)常因矿床而异,当出现变化不均衡时,应以其中增大矿床勘查难度的主导因素作为确定的主要依据 3.以主矿体为主的原则 当矿床由多个矿体组成时,应以主矿体(占矿床资源/储量70%以上,由一个或几个主要矿体组成)为主;当矿床规模较大,其空间变化也较大时,可按不同地段的地质变量特征,分区(块)段或矿体确定勘查类型。
4.类型三分,允许过渡的原则 例如,铁、锰、铬矿床均按简单、中等和复杂三个等级划分为I、n、ⅢⅢ三个勘查类型由于地质因素变化的复杂性,允许其间有过渡类型以及比第ⅢⅢ勘查类型更复杂的类型存在 5.在实践中验证并及时修正的原则 对已确定的勘查类型,仍须在勘查实践中验证,如发现偏差,要及时研究并予修正二、部分矿种的矿床勘查类型 (一)岩金矿床勘查类型 1.确定矿床勘查类型的主要因素 矿床勘查类型根据矿体的规模、形态变化程度、厚度稳定程度、矿体受构造和脉岩影响程度和主要有用组分分布均匀程度等因素来划分,实践中以不同矿段中主矿体为主确定勘查类型矿床勘查类型应随勘查进程和地质认识的不断深化而适时调整表2—5给出了这些主要因素的参考数据或描述性特征2.岩金矿床勘查类型 依据上述五种因素和我国岩金矿地质勘查实践,将我国岩金矿床划分为三个勘查类型,作为参照标准,供类比时使用 (1)第1勘查类型(简单型):矿体规模大,形态简单,厚度稳定.构造、脉岩影响程度小,主要有用组分分布均匀的层状一似层状、板状一似板状的大脉体、大透镜体、大矿柱属于该类型的矿床有山东焦家金矿床l号矿体、山东新城金矿床。
(2)第ⅡⅡ勘查类型(中等型):矿体规模中等,产状变化中等,厚度较稳定,构造、脉岩影响程度中等,破坏不大,主要有用组分分布较均匀的脉体、透镜体、矿柱、矿囊属于该类型的矿床有河北金厂峪金矿床ⅡⅡ—5号脉体群、河南文峪金矿床 (3)第ⅢⅢ勘查类型(复杂型):矿体规模小,形态复杂,厚度不稳定,构造、脉岩影响大,主要有用组分分布不均匀的脉状体、小脉状体、小矿柱、小矿囊属于该类型的矿床有河j[金厂峪金矿床ⅡⅡ—2号脉、山东九曲金矿床4号脉、广西古袍金矿床志隆l号脉等(二)铜、铅、锌、银、镍、钼矿床勘查类型 1.确定矿床勘查类型的主要因素 铜、铅、锌、银、镍、钼矿床勘查类型的划分,应依据矿体规模、主要矿体形态及内部结构、矿床构造影响程度、主矿体厚度稳定程度和有用组分分布均匀程度等五个主要地质因素来确定为了量化这些因素的影响大小,提出类型系数的概念,每个因素都赋予一定的值,每个矿床相对应的上述五个地质因素类型系数值之和就可以确定是何种勘查类型在影响勘查类型的五个因素中,主矿体之规模大小比较重要,所赋予的类型系数值要大些,约占30%;构造对矿体形状的影响与矿体规模有间接联系,所赋予的值要小些,约占10%;其他:三个因素各占20%。
(2)矿体形态复杂程度分为三类:简单:类型系数0.6矿体形态为层状、似层状、大透镜状、大脉状、长柱状及筒状,内部无夹石或很少夹石,基本无分支复合或分支复合有规律中等:复杂程度属中等,类型系数0.4矿体形态为似层状、透镜状、脉状、柱状、内部有夹石,有分支复合复杂:类型系数0.2矿体形态主要为不规整的脉状、复脉状、小透镜状、扁豆状、豆荚状、囊状、鞍状、钩状、小筒柱状,内部夹石多,分支复合多且无规律 (3)构造影响程度分为三种:小型:类型系数0.3矿体基本无断层破坏或岩脉穿插;构造对矿体形状影响很小中型:类型系数0.2有断层破坏或岩脉穿插,构造对矿体形状影响明显大型:类型系数0.1有多条断层破坏或岩脉穿插,对矿体错动距离大,严重影响矿体形态矿体厚度稳定程度大致分为稳定,较稳定和不稳定三种各矿种不同稳定程度的厚度变化系数及类型系数见表2—7有用组分分布均匀程度,可根据主元素品位变化系数划分为均匀、较均匀,不均匀三种各矿种有用组分均匀程度具体划分及相应的类型系数值见表2—72.铜、铅、锌、银、镍、钼矿床勘查类型 依据矿体规模、主要矿体形态及内部结构、矿床构造影响程度、主矿本厚度稳定程度、有用组分分布均匀程度上述五种因素,将我国铜、铅、锌、银、镍、钼矿床划分为三种勘查类型,作为参照标准,供类比时使用(表2—8)。
(三)铁、锰矿床勘查类型1.确定勘查类型的主要地质依据 (1)矿体规模大型:铁矿、锰矿矿体沿走向长度大于1000m;沿倾向延深大于500叫表生风化型铁、锰矿体,连续展布面积大于1.0km2中型:铁矿、锰矿矿体沿走向长度500-1000,沿倾向延深200-500叫表生风化型铁、锰矿体,连续展布面积O.1—1.0km2小型:铁矿、锰矿矿体沿走向长度小于500m,沿倾向延深小于200叫表生风化型铁、锰矿体,连续展布面积小于0,1 km2 (2)矿体形态复杂程度 简单:矿体以层状或似层状产出;分支复合少,夹石很少见,厚度变化小(厚度变化系数Vm<50% 中等:矿体多以似层状、脉状或大型透镜状产出,间有夹石;膨胀收缩和分支复合常见,厚度变化中等(厚度变化系数Vm=50%—100%) 复杂:矿体以透镜状、扁豆状、脉状、囊状、筒柱状或羽毛状以及其他不规则形状断续产出;膨胀收缩和分支复合多且复杂,厚度变化大(厚度变化系数Vm>100%) (3)构造复杂程度 简单:产状稳定,呈单斜或宽缓褶皱产出:一般没有较大断层或岩脉切割穿插,局部可能有小断层或小型岩脉,但对矿体的稳定程度无明显影响中等:产状较稳定,常呈波状褶皱产出;有为数不多,但具一定规模的断层或岩脉切割穿插,对矿体的稳定程度有一定影响。
复杂:产状不稳定,褶皱发育,断层多且断距大或岩脉切割穿插严重,矿体遭受到严重破坏,常以断块状产出4)矿床有用组分分布均匀程度均匀:矿化连续品位分布均匀(品位变化系数Vc<50%),品位变化曲线为平滑型(相邻品位绝对差值<5%=较均匀:矿化基本连续,品位分布较均匀(品位变化系数Vc=50%—100%),品位变化曲线以波型(相邻品位绝对差值5%-7%)为主,兼有尖峰型(相邻品位绝对差值7%~11%)不均匀:矿化不连续或很不连续,品位分布不均匀或很不均匀(品位变化系数Vc>100%),品位变化曲线为尖峰型或多峰型(相邻品位绝对差值>11%)2.勘查类型的划分与确定 (1)勘查类型的划分 依据矿体规模、矿体形态复杂程度、构造复杂程度和矿石有用组分分布均匀程度,将勘查类型划分为三个类型其中第1勘查类型为简单型,矿体规模为大型,矿体形态和构造变化均简单,矿石有用组分分布均匀矿床实例,南芬铁矿(铁山、黄柏峪矿段)、庞家堡铁矿(10-36线区段)和遵义锰矿(南翼矿体)等;第Ⅱ勘查类型为中等型,矿体规模中等,矿体形态和构造变化中等,矿石有用组分分布较均匀矿床实例:梅山铁矿、石碌铁矿、白云鄂博铁矿(主矿体、东矿体)和龙头锰矿、斗南锰矿等;第Ⅲ类勘查类型为复杂型,矿体规模小型,矿体形态和构造变化复杂,矿石有用组分分布不均匀。
矿床实例:大冶铁矿、凤凰山铁矿、大庙铁矿、大栗子铁矿和八一锰矿、湘潭锰矿、瓦房子锰矿等(2)勘查类型的确定勘查类型的确定应遵循追求最佳效益的原则、从实际出发的原则、以主矿体为主的原则、类型三分允许过渡的原则和在实践中验证并及时修正的原则其中从实际出发的原则在勘查类型的确定中是至关重要的由于每个矿床的地质变化特征往往不尽相同,甚至同一矿床的不同矿体或区段,其变化程度亦各有区别大多数情况下影响勘查类型确定的多种地质变量因素的变化并不一定向着同一方向发展,以致其间出现多种型式组合,因此勘查类型的确定一定要从实际出发要以引起增大勘查难度最大的变量作为确定的主要依据表2-9攀枝花铁矿和湘潭锰矿勘查实例,尽管其矿体规模都达到大型,但是两矿的探采对比资料表明,由于成矿后构造的破坏引起勘查难度增大,均不能定为第1勘查类型,分别确定为第Ⅱ勘查类型(攀枝花铁矿)和第Ⅲ勘查类型(湘潭锰矿) 3.铁、锰矿床勘查类型实例(详见表2-9)。