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1、矿山地质学矿山地质学山山 东东 科科 技技 大大 学学地地球球科学与工程学院科学与工程学院编编 制制目目 录录绪绪 论论第一章第一章 地球圈层构造地球圈层构造第二章第二章 矿物矿物第三章第三章 地质作用与三大岩类地质作用与三大岩类第四章第四章 地史学基本知识地史学基本知识第五章第五章 地质构造地质构造第六章第六章 主要地质图件主要地质图件第七章 煤与含煤岩系第八章 矿床简述第九章 工程地质与水文地质第十章 煤矿主要地质因素第十一章 地质勘查与储量分类第十二章 矿山地质工作第十三章 常见地质灾害第八章第八章 矿床矿床 8-1矿床概述矿床概述 8-2内生矿床内生矿床 8-3外生矿床外生矿床 8-4
2、变质矿床变质矿床8-1 矿床概述矿床概述一、矿床、矿体、围岩和矿石 地表或地壳中由于地质作用形成的在现有条地表或地壳中由于地质作用形成的在现有条件下可以开发利用的矿物集合体。可有一个件下可以开发利用的矿物集合体。可有一个矿体或多个矿体组成。矿体或多个矿体组成。矿床的基本组成单位,是达到工业要求矿床的基本组成单位,是达到工业要求的含矿地质体,是开采利用的直接对象。的含矿地质体,是开采利用的直接对象。矿体周围暂无经济价值的岩石。矿体周围暂无经济价值的岩石。有些围岩是矿体的母岩有些围岩是矿体的母岩从矿体中采出的,从中可提取有用组分的天从矿体中采出的,从中可提取有用组分的天然矿物集合体。包括矿石矿物和
3、脉石矿物然矿物集合体。包括矿石矿物和脉石矿物矿石中有用元素、组分或矿物的含量矿石中有用元素、组分或矿物的含量1.矿床矿床2.矿体矿体3.围岩围岩4.矿石矿石5.矿石的品位矿石的品位一、矿床、矿体、围岩和矿石一、矿床、矿体、围岩和矿石一、矿床、矿体、围岩和矿石一、矿床、矿体、围岩和矿石二、矿体的形状和产状二、矿体的形状和产状二、矿体的形状和产状二、矿体的形状和产状(一)矿体的形状(一)矿体的形状(一)矿体的形状(一)矿体的形状 1.1.1.1.等轴状矿体等轴状矿体等轴状矿体等轴状矿体矿瘤、矿巢、矿囊、矿袋矿瘤、矿巢、矿囊、矿袋矿瘤、矿巢、矿囊、矿袋矿瘤、矿巢、矿囊、矿袋 2.2.2.2.板状矿体
4、板状矿体板状矿体板状矿体矿脉、矿层矿脉、矿层矿脉、矿层矿脉、矿层 3.3.3.3.柱状矿体柱状矿体柱状矿体柱状矿体柱状、筒状、管状柱状、筒状、管状柱状、筒状、管状柱状、筒状、管状(二)矿体的产状(二)矿体的产状(二)矿体的产状(二)矿体的产状 指矿体产出的空间位置和地质环境:指矿体产出的空间位置和地质环境:指矿体产出的空间位置和地质环境:指矿体产出的空间位置和地质环境:1.1.矿体的空间位置矿体的空间位置矿体的空间位置矿体的空间位置产状要素、倾伏角和侧伏角产状要素、倾伏角和侧伏角产状要素、倾伏角和侧伏角产状要素、倾伏角和侧伏角 2.2.矿体与围岩的关系矿体与围岩的关系矿体与围岩的关系矿体与围岩
5、的关系围岩的岩性、与围岩层理围岩的岩性、与围岩层理围岩的岩性、与围岩层理围岩的岩性、与围岩层理关系(穿层还是顺层)关系(穿层还是顺层)关系(穿层还是顺层)关系(穿层还是顺层)产3.3.矿体与侵入体的空间位置关系矿体与侵入体的空间位置关系矿体与侵入体的空间位置关系矿体与侵入体的空间位置关系矿体是产在岩体内部还是在侵入接触带上矿体是产在岩体内部还是在侵入接触带上矿体是产在岩体内部还是在侵入接触带上矿体是产在岩体内部还是在侵入接触带上4.4.矿体埋藏情况矿体埋藏情况矿体埋藏情况矿体埋藏情况出露地表还是隐伏地下的盲矿体出露地表还是隐伏地下的盲矿体出露地表还是隐伏地下的盲矿体出露地表还是隐伏地下的盲矿体
6、5.5.矿体与构造的关系矿体与构造的关系矿体与构造的关系矿体与构造的关系三、成矿作用与矿床的分类三、成矿作用与矿床的分类 (一)(一)(一)(一)成矿作用成矿作用成矿作用成矿作用在地球演化过程中,使分散在地球演化过程中,使分散在地球演化过程中,使分散在地球演化过程中,使分散在地壳和上地幔中的化学元素在一定地质环境在地壳和上地幔中的化学元素在一定地质环境在地壳和上地幔中的化学元素在一定地质环境在地壳和上地幔中的化学元素在一定地质环境中相对富集而形成矿床的地质作用。中相对富集而形成矿床的地质作用。中相对富集而形成矿床的地质作用。中相对富集而形成矿床的地质作用。地壳中元素本来是分散的,因成矿作用可地
7、壳中元素本来是分散的,因成矿作用可地壳中元素本来是分散的,因成矿作用可地壳中元素本来是分散的,因成矿作用可以富集。以富集。以富集。以富集。(二)矿床的分类(二)矿床的分类(二)矿床的分类(二)矿床的分类1.1.按物态按物态(1 1 1 1)固体矿床)固体矿床)固体矿床)固体矿床(2 2 2 2)气体矿床)气体矿床)气体矿床)气体矿床(3 3 3 3)液体矿床)液体矿床)液体矿床)液体矿床2.按成因按成因(1 1 1 1)内生成矿作用)内生成矿作用)内生成矿作用)内生成矿作用内能引起导致矿床形成的地质内能引起导致矿床形成的地质内能引起导致矿床形成的地质内能引起导致矿床形成的地质作用。作用。作用。
8、作用。包括侵入岩浆矿床,伟晶岩矿床,气体包括侵入岩浆矿床,伟晶岩矿床,气体包括侵入岩浆矿床,伟晶岩矿床,气体包括侵入岩浆矿床,伟晶岩矿床,气体-热液矿热液矿热液矿热液矿床,火山成因矿床床,火山成因矿床床,火山成因矿床床,火山成因矿床(2 2 2 2)外生成矿作用)外生成矿作用)外生成矿作用)外生成矿作用外力地质作用下各种成矿作用。外力地质作用下各种成矿作用。外力地质作用下各种成矿作用。外力地质作用下各种成矿作用。包括风化矿床,沉积矿床包括风化矿床,沉积矿床包括风化矿床,沉积矿床包括风化矿床,沉积矿床(3 3 3 3)变质成矿作用)变质成矿作用)变质成矿作用)变质成矿作用岩浆侵入和区域变质引起的
9、成岩浆侵入和区域变质引起的成岩浆侵入和区域变质引起的成岩浆侵入和区域变质引起的成矿作用。矿作用。矿作用。矿作用。包括接触变质矿床和区域变质矿床包括接触变质矿床和区域变质矿床包括接触变质矿床和区域变质矿床包括接触变质矿床和区域变质矿床3.按性质和工业利用情况按性质和工业利用情况(1)金属矿床)金属矿床如金矿床,钨矿床等如金矿床,钨矿床等(2)非金属矿床)非金属矿床如萤石矿床,黏土矿床等如萤石矿床,黏土矿床等(3)能源矿床)能源矿床如石油,煤,天然气等如石油,煤,天然气等内生矿床内生矿床内生矿床内生矿床外生矿床外生矿床外生矿床外生矿床变质矿床变质矿床变质矿床变质矿床岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床岩浆矿床
10、早期岩浆矿床早期岩浆矿床早期岩浆矿床早期岩浆矿床风风风风化化化化矿矿矿矿床床床床残积、坡积残积、坡积残积、坡积残积、坡积矿床矿床矿床矿床接触变接触变接触变接触变质矿床质矿床质矿床质矿床受变质矿床受变质矿床受变质矿床受变质矿床晚期岩浆矿床晚期岩浆矿床晚期岩浆矿床晚期岩浆矿床残余矿床残余矿床残余矿床残余矿床变成矿床变成矿床变成矿床变成矿床熔离矿床熔离矿床熔离矿床熔离矿床淋积矿床淋积矿床淋积矿床淋积矿床伟晶岩矿伟晶岩矿伟晶岩矿伟晶岩矿床床床床沉沉沉沉积积积积矿矿矿矿床床床床机械沉积矿机械沉积矿机械沉积矿机械沉积矿床床床床区域变区域变区域变区域变质矿床质矿床质矿床质矿床受变质矿床受变质矿床受变质矿床受
11、变质矿床气液矿床气液矿床气液矿床气液矿床夕卡岩矿床夕卡岩矿床夕卡岩矿床夕卡岩矿床真溶液沉积真溶液沉积真溶液沉积真溶液沉积矿床矿床矿床矿床变成矿床变成矿床变成矿床变成矿床热液矿床热液矿床热液矿床热液矿床火山成因火山成因火山成因火山成因矿床矿床矿床矿床火山岩浆矿床火山岩浆矿床火山岩浆矿床火山岩浆矿床胶体化学沉胶体化学沉胶体化学沉胶体化学沉积矿床积矿床积矿床积矿床火山火山火山火山-次火山气次火山气次火山气次火山气液矿床液矿床液矿床液矿床生物生物生物生物-生物生物生物生物化学沉积矿化学沉积矿化学沉积矿化学沉积矿床床床床火山火山火山火山-沉积矿床沉积矿床沉积矿床沉积矿床8-2 内生矿床内生矿床 内生矿床
12、的形成与岩浆作用密切相关,矿内生矿床的形成与岩浆作用密切相关,矿内生矿床的形成与岩浆作用密切相关,矿内生矿床的形成与岩浆作用密切相关,矿床中的有用组分来自于岩浆。床中的有用组分来自于岩浆。床中的有用组分来自于岩浆。床中的有用组分来自于岩浆。岩浆演化特点及相应成矿作用阶段:岩浆演化特点及相应成矿作用阶段:岩浆演化特点及相应成矿作用阶段:岩浆演化特点及相应成矿作用阶段:正岩浆期正岩浆期正岩浆期正岩浆期硅酸盐类矿物成分从岩浆中结晶析出,硅酸盐类矿物成分从岩浆中结晶析出,硅酸盐类矿物成分从岩浆中结晶析出,硅酸盐类矿物成分从岩浆中结晶析出,形成岩浆岩为主成矿为辅的阶段。形成岩浆岩为主成矿为辅的阶段。形成
13、岩浆岩为主成矿为辅的阶段。形成岩浆岩为主成矿为辅的阶段。挥发组分少,成岩为主、成矿为辅(岩浆矿挥发组分少,成岩为主、成矿为辅(岩浆矿挥发组分少,成岩为主、成矿为辅(岩浆矿挥发组分少,成岩为主、成矿为辅(岩浆矿床)床)床)床)残浆期残浆期残浆期残浆期大部分硅酸盐类矿物结晶析出成为固体大部分硅酸盐类矿物结晶析出成为固体大部分硅酸盐类矿物结晶析出成为固体大部分硅酸盐类矿物结晶析出成为固体岩浆岩后,残余下来的物质成矿的阶段。岩浆岩后,残余下来的物质成矿的阶段。岩浆岩后,残余下来的物质成矿的阶段。岩浆岩后,残余下来的物质成矿的阶段。挥发组分富集,成岩、成矿平行活动(伟晶挥发组分富集,成岩、成矿平行活动(
14、伟晶挥发组分富集,成岩、成矿平行活动(伟晶挥发组分富集,成岩、成矿平行活动(伟晶岩矿床)岩矿床)岩矿床)岩矿床)气液期气液期气液期气液期岩浆结晶后气液活动导致成矿。岩浆结晶后气液活动导致成矿。岩浆结晶后气液活动导致成矿。岩浆结晶后气液活动导致成矿。造岩组分大部分固结成岩,挥发组分独立活造岩组分大部分固结成岩,挥发组分独立活造岩组分大部分固结成岩,挥发组分独立活造岩组分大部分固结成岩,挥发组分独立活动,形成夕卡岩和岩浆热液矿床(气液矿床)动,形成夕卡岩和岩浆热液矿床(气液矿床)动,形成夕卡岩和岩浆热液矿床(气液矿床)动,形成夕卡岩和岩浆热液矿床(气液矿床)8-2 内生矿床内生矿床一、岩浆矿床一、
15、岩浆矿床(一)岩浆矿床成矿过程(一)岩浆矿床成矿过程1.1.结晶分异作用结晶分异作用结晶分异作用结晶分异作用熔点高的金属矿物形成早期岩浆熔点高的金属矿物形成早期岩浆熔点高的金属矿物形成早期岩浆熔点高的金属矿物形成早期岩浆矿床;熔点低的金属矿物形成晚期岩浆矿床矿床;熔点低的金属矿物形成晚期岩浆矿床矿床;熔点低的金属矿物形成晚期岩浆矿床矿床;熔点低的金属矿物形成晚期岩浆矿床2.2.液态分异作用液态分异作用液态分异作用液态分异作用-熔离作用熔离作用熔离作用熔离作用岩浆在高温状态分裂成岩浆在高温状态分裂成岩浆在高温状态分裂成岩浆在高温状态分裂成硫化物熔体和硅酸盐熔体,形成熔离矿体(如铜硫化物熔体和硅酸
16、盐熔体,形成熔离矿体(如铜硫化物熔体和硅酸盐熔体,形成熔离矿体(如铜硫化物熔体和硅酸盐熔体,形成熔离矿体(如铜镍硫化物矿床)镍硫化物矿床)镍硫化物矿床)镍硫化物矿床)7-2 内生矿床内生矿床一、岩浆矿床一、岩浆矿床(一)岩浆矿床成矿过程(一)岩浆矿床成矿过程(二)岩浆矿床的特征及其对采掘的影响(二)岩浆矿床的特征及其对采掘的影响1.岩浆矿床的特征岩浆矿床的特征(1 1)围岩特点)围岩特点)围岩特点)围岩特点岩浆岩,多为母岩岩浆岩,多为母岩岩浆岩,多为母岩岩浆岩,多为母岩(2 2)矿体形状和产状特点:)矿体形状和产状特点:)矿体形状和产状特点:)矿体形状和产状特点:底部矿体多为似层状、矿瘤或矿囊
17、与围岩呈渐底部矿体多为似层状、矿瘤或矿囊与围岩呈渐底部矿体多为似层状、矿瘤或矿囊与围岩呈渐底部矿体多为似层状、矿瘤或矿囊与围岩呈渐变关系;变关系;变关系;变关系;边缘矿体多呈平行排列的条带状或扁豆状,其边缘矿体多呈平行排列的条带状或扁豆状,其边缘矿体多呈平行排列的条带状或扁豆状,其边缘矿体多呈平行排列的条带状或扁豆状,其延伸方向为原生流动方向,矿体与围岩呈过渡渐延伸方向为原生流动方向,矿体与围岩呈过渡渐延伸方向为原生流动方向,矿体与围岩呈过渡渐延伸方向为原生流动方向,矿体与围岩呈过渡渐变关系;变关系;变关系;变关系;岩浆岩内部矿体多呈脉状、透镜体状,与围岩岩浆岩内部矿体多呈脉状、透镜体状,与围
18、岩岩浆岩内部矿体多呈脉状、透镜体状,与围岩岩浆岩内部矿体多呈脉状、透镜体状,与围岩为明显接触。为明显接触。为明显接触。为明显接触。(3 3 3 3)矿石特点)矿石特点)矿石特点)矿石特点矿石组分与围岩相似,只是矿物含矿石组分与围岩相似,只是矿物含矿石组分与围岩相似,只是矿物含矿石组分与围岩相似,只是矿物含量高,界线不明显;量高,界线不明显;量高,界线不明显;量高,界线不明显;矿石矿物多为密度大、熔点高的金属氧化物、矿石矿物多为密度大、熔点高的金属氧化物、矿石矿物多为密度大、熔点高的金属氧化物、矿石矿物多为密度大、熔点高的金属氧化物、自然元素和硫化物。如铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、自然元素和硫化物。
19、如铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、自然元素和硫化物。如铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、自然元素和硫化物。如铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、铜铜铜铜-镍硫化物、铂族元素镍硫化物、铂族元素镍硫化物、铂族元素镍硫化物、铂族元素2.对采掘的影响对采掘的影响(1)围岩强度大、稳固性好,利于高速、高)围岩强度大、稳固性好,利于高速、高效采矿方法效采矿方法(2)矿床中的浸染状矿石组成的矿体,其边)矿床中的浸染状矿石组成的矿体,其边界是依据工业指标圈定的,贫富不均,因界是依据工业指标圈定的,贫富不均,因此要贫富兼采,以降低损失和贫化此要贫富兼采,以降低损失和贫化(3)掘进沿脉状体坑道时,防止冒顶和塌方)掘进沿脉状体坑道时,防止冒顶和
20、塌方(4)矿床可利用成分多,注意综合利用)矿床可利用成分多,注意综合利用一、岩浆矿床一、岩浆矿床二、伟晶岩矿床二、伟晶岩矿床(一)成矿过程(一)成矿过程大部分硅酸盐组分已经结晶,大部分硅酸盐组分已经结晶,残余组分中含大量挥发组分,残余组分中含大量挥发组分,流动性强,在构造应力作用下,流动性强,在构造应力作用下,残浆进入侵入体或围岩裂隙,残浆进入侵入体或围岩裂隙,各种成分缓慢冷却结晶成巨大各种成分缓慢冷却结晶成巨大晶体。晶体。中部晶体大,稀有金属多。中部晶体大,稀有金属多。(二)伟晶岩矿床特征(二)伟晶岩矿床特征1.1.产状和形状产状和形状产状和形状产状和形状分布于巨大花岗岩质侵入体上部及分布于
21、巨大花岗岩质侵入体上部及分布于巨大花岗岩质侵入体上部及分布于巨大花岗岩质侵入体上部及其顶盖围岩中,受构造控制,多为脉状、透镜状。其顶盖围岩中,受构造控制,多为脉状、透镜状。其顶盖围岩中,受构造控制,多为脉状、透镜状。其顶盖围岩中,受构造控制,多为脉状、透镜状。与围岩的关系一般比较清晰,也有呈渐变关系与围岩的关系一般比较清晰,也有呈渐变关系与围岩的关系一般比较清晰,也有呈渐变关系与围岩的关系一般比较清晰,也有呈渐变关系的。的。的。的。2.2.矿石成分和结构、构造矿石成分和结构、构造矿石成分和结构、构造矿石成分和结构、构造 矿石的成分既与相应的岩浆岩相似,又有岩浆矿石的成分既与相应的岩浆岩相似,又
22、有岩浆矿石的成分既与相应的岩浆岩相似,又有岩浆矿石的成分既与相应的岩浆岩相似,又有岩浆期后的某些特点,表现为除石英、长石、云母外,期后的某些特点,表现为除石英、长石、云母外,期后的某些特点,表现为除石英、长石、云母外,期后的某些特点,表现为除石英、长石、云母外,还有交代作用形成的绿柱石、锡石、黑钨矿、辉还有交代作用形成的绿柱石、锡石、黑钨矿、辉还有交代作用形成的绿柱石、锡石、黑钨矿、辉还有交代作用形成的绿柱石、锡石、黑钨矿、辉钼矿,及稀有元素。钼矿,及稀有元素。钼矿,及稀有元素。钼矿,及稀有元素。显示伟晶结构;带状构造。分为四个带:显示伟晶结构;带状构造。分为四个带:显示伟晶结构;带状构造。分
23、为四个带:显示伟晶结构;带状构造。分为四个带:(1 1)边缘带(细粒花岗岩带)边缘带(细粒花岗岩带)边缘带(细粒花岗岩带)边缘带(细粒花岗岩带)晶体细小(长石、石英),晶体细小(长石、石英),晶体细小(长石、石英),晶体细小(长石、石英),厚度几厘米,形状不规则,厚度几厘米,形状不规则,厚度几厘米,形状不规则,厚度几厘米,形状不规则,界限清楚界限清楚界限清楚界限清楚(2 2)外侧带(文象花岗岩带)外侧带(文象花岗岩带)外侧带(文象花岗岩带)外侧带(文象花岗岩带)晶体较粗(斜长石、云母、晶体较粗(斜长石、云母、晶体较粗(斜长石、云母、晶体较粗(斜长石、云母、石英),厚度稍大,变化也大石英),厚度
24、稍大,变化也大石英),厚度稍大,变化也大石英),厚度稍大,变化也大(3 3)中间带(中粗粒伟晶岩带)中间带(中粗粒伟晶岩带)中间带(中粗粒伟晶岩带)中间带(中粗粒伟晶岩带)颗粒更大(长石、石英),颗粒更大(长石、石英),颗粒更大(长石、石英),颗粒更大(长石、石英),连续性对称性更明显连续性对称性更明显连续性对称性更明显连续性对称性更明显(4 4)内核(单矿物带)内核(单矿物带)内核(单矿物带)内核(单矿物带)颗粒巨大,发育晶洞构造颗粒巨大,发育晶洞构造颗粒巨大,发育晶洞构造颗粒巨大,发育晶洞构造(三)对采矿的影响(三)对采矿的影响1.1.矿体多产在花岗岩顶部,故围岩稳固;矿体多产在花岗岩顶部
25、,故围岩稳固;矿体多产在花岗岩顶部,故围岩稳固;矿体多产在花岗岩顶部,故围岩稳固;若产在片岩的围岩中,稳固性稍差。若产在片岩的围岩中,稳固性稍差。若产在片岩的围岩中,稳固性稍差。若产在片岩的围岩中,稳固性稍差。2.2.矿体多呈脉状、透镜状,也有囊状、桶状。矿体多呈脉状、透镜状,也有囊状、桶状。矿体多呈脉状、透镜状,也有囊状、桶状。矿体多呈脉状、透镜状,也有囊状、桶状。故厚度小,多适合于浅孔采矿方法。故厚度小,多适合于浅孔采矿方法。故厚度小,多适合于浅孔采矿方法。故厚度小,多适合于浅孔采矿方法。3.3.要采用特殊崩矿方法采完整晶体要采用特殊崩矿方法采完整晶体要采用特殊崩矿方法采完整晶体要采用特殊
26、崩矿方法采完整晶体4.4.矿体成群出现,注意开采顺序矿体成群出现,注意开采顺序矿体成群出现,注意开采顺序矿体成群出现,注意开采顺序5.5.含多种矿物、稀有元素、放射性元素,注意综合含多种矿物、稀有元素、放射性元素,注意综合含多种矿物、稀有元素、放射性元素,注意综合含多种矿物、稀有元素、放射性元素,注意综合利用利用利用利用6.6.因含有因含有因含有因含有SiOSiO2 2及放射性元素,要注意通风、加强防及放射性元素,要注意通风、加强防及放射性元素,要注意通风、加强防及放射性元素,要注意通风、加强防护护护护三、气化-热液矿床(一)气液成矿作用(一)气液成矿作用(一)气液成矿作用(一)气液成矿作用
27、在岩浆期后阶段(气液期),由于地质环境的改在岩浆期后阶段(气液期),由于地质环境的改在岩浆期后阶段(气液期),由于地质环境的改在岩浆期后阶段(气液期),由于地质环境的改变,气液中的有用组分在母岩或围岩的裂隙或接触变,气液中的有用组分在母岩或围岩的裂隙或接触变,气液中的有用组分在母岩或围岩的裂隙或接触变,气液中的有用组分在母岩或围岩的裂隙或接触带中富集成矿带中富集成矿带中富集成矿带中富集成矿称为气液成矿作用。称为气液成矿作用。称为气液成矿作用。称为气液成矿作用。1 1成矿溶液和成矿物质来源成矿溶液和成矿物质来源 成矿溶液是在一定深度成矿溶液是在一定深度成矿溶液是在一定深度成矿溶液是在一定深度 (
28、几至几十(几至几十(几至几十(几至几十kmkm)下形成下形成下形成下形成的,具有一定的温度的,具有一定的温度的,具有一定的温度的,具有一定的温度 (一般为(一般为(一般为(一般为50600C50600C)和一定压)和一定压)和一定压)和一定压力力力力 (一般为几(一般为几(一般为几(一般为几250Mpa250Mpa),属于气态、液态和超临),属于气态、液态和超临),属于气态、液态和超临),属于气态、液态和超临界流体。界流体。界流体。界流体。其成分以其成分以其成分以其成分以HH2 2OO为主,有时为主,有时为主,有时为主,有时COCO2 2占很大比例,常占很大比例,常占很大比例,常占很大比例,常
29、含有含有含有含有CHCH4 4、HH2 2S S、COCO、SOSO2 2等挥发性气体成分以及等挥发性气体成分以及等挥发性气体成分以及等挥发性气体成分以及K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、F F-、ClCl-、SOSO2+2+、HCOHCO-等离等离等离等离子成分。此外还有子成分。此外还有子成分。此外还有子成分。此外还有WW、SnSn、MoMo、AuAu、AgAg、CuCu、PbPb、ZnZn等多种成矿元素。等多种成矿元素。等多种成矿元素。等多种成矿元素。成矿溶液和成矿物质来源一般有四种:成矿溶液和成矿物质来源一般有四种:成矿溶液和成矿物质来源一般有四种:成矿溶液和成矿
30、物质来源一般有四种:(1 1)岩浆热液岩浆热液岩浆热液岩浆热液 在岩浆上移过程中,随着温度和压力的降低,在岩浆上移过程中,随着温度和压力的降低,在岩浆上移过程中,随着温度和压力的降低,在岩浆上移过程中,随着温度和压力的降低,硅酸盐熔体不断结晶,硅酸盐熔体不断结晶,硅酸盐熔体不断结晶,硅酸盐熔体不断结晶,HH2 2OO等挥发分就从岩浆中等挥发分就从岩浆中等挥发分就从岩浆中等挥发分就从岩浆中分离出来,形成高温气液。当这种含矿气液在岩分离出来,形成高温气液。当这种含矿气液在岩分离出来,形成高温气液。当这种含矿气液在岩分离出来,形成高温气液。当这种含矿气液在岩体边缘和围岩裂隙中运移时,就可在有利地段成
31、体边缘和围岩裂隙中运移时,就可在有利地段成体边缘和围岩裂隙中运移时,就可在有利地段成体边缘和围岩裂隙中运移时,就可在有利地段成矿。矿。矿。矿。(2 2)地下水热液地下水热液地下水热液地下水热液 地表水渗透至地下深处,可在地下环流中受地表水渗透至地下深处,可在地下环流中受地表水渗透至地下深处,可在地下环流中受地表水渗透至地下深处,可在地下环流中受热并与岩石发生相互作用,溶解岩石中的有用成热并与岩石发生相互作用,溶解岩石中的有用成热并与岩石发生相互作用,溶解岩石中的有用成热并与岩石发生相互作用,溶解岩石中的有用成矿元素,然后运移至有利的地质环境中沉淀形成矿元素,然后运移至有利的地质环境中沉淀形成矿
32、元素,然后运移至有利的地质环境中沉淀形成矿元素,然后运移至有利的地质环境中沉淀形成各种热液矿床。各种热液矿床。各种热液矿床。各种热液矿床。(3 3)海水热液海水热液海水热液海水热液 在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋在海洋扩张中心、火山岛弧、大陆边缘及海洋岛屿地区,海水下渗至地壳深部受热形成环流。环岛屿地区,海水下渗至地壳深部受热形成环流。环岛屿地区,海水下渗至地壳深部受热形成环流。环岛屿地区,海水下渗至地壳深部受热形成环流。环流中也可萃取大量的成矿物质,然后通过断裂、火流中也可萃取大量的成矿物质,然后通过断
33、裂、火流中也可萃取大量的成矿物质,然后通过断裂、火流中也可萃取大量的成矿物质,然后通过断裂、火山口或海底扩张脊再流入海中,与海水作用形成热山口或海底扩张脊再流入海中,与海水作用形成热山口或海底扩张脊再流入海中,与海水作用形成热山口或海底扩张脊再流入海中,与海水作用形成热液矿床。液矿床。液矿床。液矿床。(4 4)变质热液变质热液变质热液变质热液 岩浆岩和沉积岩内都多少含有一定水分,如矿岩浆岩和沉积岩内都多少含有一定水分,如矿岩浆岩和沉积岩内都多少含有一定水分,如矿岩浆岩和沉积岩内都多少含有一定水分,如矿物中的结构水、结晶水、岩石的裂隙水、毛细水、物中的结构水、结晶水、岩石的裂隙水、毛细水、物中的
34、结构水、结晶水、岩石的裂隙水、毛细水、物中的结构水、结晶水、岩石的裂隙水、毛细水、吸附水等,在岩石变质中都可逐渐被释放出来成为吸附水等,在岩石变质中都可逐渐被释放出来成为吸附水等,在岩石变质中都可逐渐被释放出来成为吸附水等,在岩石变质中都可逐渐被释放出来成为变质热液。这些变质热液由深变质带向上迁移过程变质热液。这些变质热液由深变质带向上迁移过程变质热液。这些变质热液由深变质带向上迁移过程变质热液。这些变质热液由深变质带向上迁移过程中,从围岩中汲取成矿物质,然后在低变质带中聚中,从围岩中汲取成矿物质,然后在低变质带中聚中,从围岩中汲取成矿物质,然后在低变质带中聚中,从围岩中汲取成矿物质,然后在低
35、变质带中聚集沉淀成为矿床。集沉淀成为矿床。集沉淀成为矿床。集沉淀成为矿床。2.2.成矿原因和方式成矿原因和方式(1 1)成矿原因)成矿原因 化学反应形成难溶物质沉淀化学反应形成难溶物质沉淀化学反应形成难溶物质沉淀化学反应形成难溶物质沉淀 溶解物质过饱和发生沉淀溶解物质过饱和发生沉淀溶解物质过饱和发生沉淀溶解物质过饱和发生沉淀(2 2)成矿方式)成矿方式 充填作用方式充填作用方式充填作用方式充填作用方式 气液充填于围岩裂隙和空洞中,一般与围岩没气液充填于围岩裂隙和空洞中,一般与围岩没气液充填于围岩裂隙和空洞中,一般与围岩没气液充填于围岩裂隙和空洞中,一般与围岩没有明显的化学反应和物质交换。但由于
36、物理化学有明显的化学反应和物质交换。但由于物理化学有明显的化学反应和物质交换。但由于物理化学有明显的化学反应和物质交换。但由于物理化学条件的变化,气水溶液中的有用组分可直接沉淀条件的变化,气水溶液中的有用组分可直接沉淀条件的变化,气水溶液中的有用组分可直接沉淀条件的变化,气水溶液中的有用组分可直接沉淀在围岩裂隙和空洞中在围岩裂隙和空洞中在围岩裂隙和空洞中在围岩裂隙和空洞中 。交代作用方式交代作用方式交代作用方式交代作用方式 气水溶液在化学性质较不活泼的围岩裂隙和孔气水溶液在化学性质较不活泼的围岩裂隙和孔气水溶液在化学性质较不活泼的围岩裂隙和孔气水溶液在化学性质较不活泼的围岩裂隙和孔隙中流动时,
37、溶液与围岩中某些矿物发生化学反隙中流动时,溶液与围岩中某些矿物发生化学反隙中流动时,溶液与围岩中某些矿物发生化学反隙中流动时,溶液与围岩中某些矿物发生化学反应,同时发生极细微状态下的溶解作用和沉淀作应,同时发生极细微状态下的溶解作用和沉淀作应,同时发生极细微状态下的溶解作用和沉淀作应,同时发生极细微状态下的溶解作用和沉淀作用,原有矿物逐渐被溶解掉而代之以新矿物用,原有矿物逐渐被溶解掉而代之以新矿物用,原有矿物逐渐被溶解掉而代之以新矿物用,原有矿物逐渐被溶解掉而代之以新矿物 。3.围岩蚀变 因交代作用使围岩发生化学成分的改变,蚀变因交代作用使围岩发生化学成分的改变,蚀变因交代作用使围岩发生化学成
38、分的改变,蚀变因交代作用使围岩发生化学成分的改变,蚀变后的围岩称为蚀变围岩。后的围岩称为蚀变围岩。后的围岩称为蚀变围岩。后的围岩称为蚀变围岩。一般气水溶液组成愈活泼,压力及温度愈高,一般气水溶液组成愈活泼,压力及温度愈高,一般气水溶液组成愈活泼,压力及温度愈高,一般气水溶液组成愈活泼,压力及温度愈高,围岩蚀变就愈强烈;围岩蚀变就愈强烈;围岩蚀变就愈强烈;围岩蚀变就愈强烈;围岩的化学性质愈活泼,蚀变就愈彻底;围岩的化学性质愈活泼,蚀变就愈彻底;围岩的化学性质愈活泼,蚀变就愈彻底;围岩的化学性质愈活泼,蚀变就愈彻底;围岩中的裂隙愈发育,愈有利于气水溶液的渗围岩中的裂隙愈发育,愈有利于气水溶液的渗围
39、岩中的裂隙愈发育,愈有利于气水溶液的渗围岩中的裂隙愈发育,愈有利于气水溶液的渗透,蚀变的范围就愈广。透,蚀变的范围就愈广。透,蚀变的范围就愈广。透,蚀变的范围就愈广。(二)气液矿床的分类及特征(二)气液矿床的分类及特征1夕卡岩矿床夕卡岩矿床 中中中中酸性侵入体和碳酸盐围岩接触带中,含矿酸性侵入体和碳酸盐围岩接触带中,含矿酸性侵入体和碳酸盐围岩接触带中,含矿酸性侵入体和碳酸盐围岩接触带中,含矿气水溶液有用组分以化学交代作用的方式与碳酸盐气水溶液有用组分以化学交代作用的方式与碳酸盐气水溶液有用组分以化学交代作用的方式与碳酸盐气水溶液有用组分以化学交代作用的方式与碳酸盐发生作用而形成的矿床。发生作用
40、而形成的矿床。发生作用而形成的矿床。发生作用而形成的矿床。矿床的形成过程是从分泌大量气水溶液的酸性、矿床的形成过程是从分泌大量气水溶液的酸性、矿床的形成过程是从分泌大量气水溶液的酸性、矿床的形成过程是从分泌大量气水溶液的酸性、中酸性岩浆侵入碳酸岩类围岩开始。中酸性岩浆侵入碳酸岩类围岩开始。中酸性岩浆侵入碳酸岩类围岩开始。中酸性岩浆侵入碳酸岩类围岩开始。岩浆侵入时带来大量的热能,为化学性质活泼的岩浆侵入时带来大量的热能,为化学性质活泼的岩浆侵入时带来大量的热能,为化学性质活泼的岩浆侵入时带来大量的热能,为化学性质活泼的碳酸盐类围岩与气碳酸盐类围岩与气碳酸盐类围岩与气碳酸盐类围岩与气液中某些组分进
41、行交代反应提液中某些组分进行交代反应提液中某些组分进行交代反应提液中某些组分进行交代反应提供了条件。供了条件。供了条件。供了条件。在这个基础上,向围岩渗滤的气在这个基础上,向围岩渗滤的气在这个基础上,向围岩渗滤的气在这个基础上,向围岩渗滤的气液在温度逐渐液在温度逐渐液在温度逐渐液在温度逐渐降低中与围岩交代反应,改变物态并沉淀出各种组降低中与围岩交代反应,改变物态并沉淀出各种组降低中与围岩交代反应,改变物态并沉淀出各种组降低中与围岩交代反应,改变物态并沉淀出各种组分,从而形成了矿床。分,从而形成了矿床。分,从而形成了矿床。分,从而形成了矿床。夕卡岩矿床的主要特征有:夕卡岩矿床的主要特征有:夕卡岩
42、矿床的主要特征有:夕卡岩矿床的主要特征有:(1 1)矿种类型决定于侵入体岩性)矿种类型决定于侵入体岩性)矿种类型决定于侵入体岩性)矿种类型决定于侵入体岩性 如较酸性的花岗岩类与钨、钼、锡、铅、锌等如较酸性的花岗岩类与钨、钼、锡、铅、锌等如较酸性的花岗岩类与钨、钼、锡、铅、锌等如较酸性的花岗岩类与钨、钼、锡、铅、锌等矿床关系密切;矿床关系密切;矿床关系密切;矿床关系密切;中酸性花岗闪长岩类和石英闪长岩类与铜中酸性花岗闪长岩类和石英闪长岩类与铜中酸性花岗闪长岩类和石英闪长岩类与铜中酸性花岗闪长岩类和石英闪长岩类与铜 (铁)(铁)(铁)(铁)矿床有关;矿床有关;矿床有关;矿床有关;中性闪长岩、正长岩
43、侵入体则主要与铁矿床关中性闪长岩、正长岩侵入体则主要与铁矿床关中性闪长岩、正长岩侵入体则主要与铁矿床关中性闪长岩、正长岩侵入体则主要与铁矿床关系密切。系密切。系密切。系密切。(2 2)岩浆侵入体多属于中深成)岩浆侵入体多属于中深成)岩浆侵入体多属于中深成)岩浆侵入体多属于中深成 (1.53Km1.53Km深)深)深)深)范围范围范围范围 碳酸岩类在热的作用下要分解出碳酸岩类在热的作用下要分解出碳酸岩类在热的作用下要分解出碳酸岩类在热的作用下要分解出COCO2 2,而,而,而,而COCO2 2对磁铁矿、赤铁矿和某些金属硫化物的形成起重对磁铁矿、赤铁矿和某些金属硫化物的形成起重对磁铁矿、赤铁矿和某
44、些金属硫化物的形成起重对磁铁矿、赤铁矿和某些金属硫化物的形成起重要作用。要作用。要作用。要作用。过深压力太大,不易于分解出过深压力太大,不易于分解出过深压力太大,不易于分解出过深压力太大,不易于分解出COCO2 2 过浅过浅过浅过浅 COCO2 2散失散失散失散失(3 3)薄层灰岩是有利的成矿围岩)薄层灰岩是有利的成矿围岩)薄层灰岩是有利的成矿围岩)薄层灰岩是有利的成矿围岩 层厚、质纯的碳酸盐类岩石,因交代作用普层厚、质纯的碳酸盐类岩石,因交代作用普层厚、质纯的碳酸盐类岩石,因交代作用普层厚、质纯的碳酸盐类岩石,因交代作用普遍,矿液大面积散开,不利于成矿物质的富集成矿。遍,矿液大面积散开,不利
45、于成矿物质的富集成矿。遍,矿液大面积散开,不利于成矿物质的富集成矿。遍,矿液大面积散开,不利于成矿物质的富集成矿。而质地不纯的含有泥质夹层的碳酸盐类岩石,而质地不纯的含有泥质夹层的碳酸盐类岩石,而质地不纯的含有泥质夹层的碳酸盐类岩石,而质地不纯的含有泥质夹层的碳酸盐类岩石,因气水溶液有选择地只与碳酸盐类岩石进行交代,因气水溶液有选择地只与碳酸盐类岩石进行交代,因气水溶液有选择地只与碳酸盐类岩石进行交代,因气水溶液有选择地只与碳酸盐类岩石进行交代,在上覆泥质岩层的隔挡下,矿化集中,交代彻底,在上覆泥质岩层的隔挡下,矿化集中,交代彻底,在上覆泥质岩层的隔挡下,矿化集中,交代彻底,在上覆泥质岩层的隔
46、挡下,矿化集中,交代彻底,易形成工业矿体易形成工业矿体易形成工业矿体易形成工业矿体 。(4 4)矿体形状多样)矿体形状多样)矿体形状多样)矿体形状多样 如似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。如似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。如似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。如似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。(5 5)矿物成分复杂)矿物成分复杂)矿物成分复杂)矿物成分复杂 金属氧化物有磁铁矿、赤铁矿、锡石以及含金属氧化物有磁铁矿、赤铁矿、锡石以及含金属氧化物有磁铁矿、赤铁矿、锡石以及含金属氧化物有磁铁矿、赤铁矿、锡石以及含氧盐类白钨矿等;氧盐类白钨矿等;氧盐类白钨矿等;氧盐类白钨矿等;金属硫化物有黄
47、铜矿、黄铁矿、辉钼矿、方金属硫化物有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、方金属硫化物有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、方金属硫化物有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等。铅矿、闪锌矿等。铅矿、闪锌矿等。铅矿、闪锌矿等。脉石矿物除夕卡岩矿物外,还有萤石、萤晶、脉石矿物除夕卡岩矿物外,还有萤石、萤晶、脉石矿物除夕卡岩矿物外,还有萤石、萤晶、脉石矿物除夕卡岩矿物外,还有萤石、萤晶、电气石、绢云母、石英及碳酸盐类矿物等。电气石、绢云母、石英及碳酸盐类矿物等。电气石、绢云母、石英及碳酸盐类矿物等。电气石、绢云母、石英及碳酸盐类矿物等。2 2热液矿床热液矿床热液矿床热液矿床 各种成因的含矿气水溶液,在一定的物理化各种成因
48、的含矿气水溶液,在一定的物理化各种成因的含矿气水溶液,在一定的物理化各种成因的含矿气水溶液,在一定的物理化学条件下,在有利的构造或围岩中,以充填或交学条件下,在有利的构造或围岩中,以充填或交学条件下,在有利的构造或围岩中,以充填或交学条件下,在有利的构造或围岩中,以充填或交代成矿方式所形成的有用矿物堆积体。代成矿方式所形成的有用矿物堆积体。代成矿方式所形成的有用矿物堆积体。代成矿方式所形成的有用矿物堆积体。它与夕卡矿床的主要区别是不伴生有夕卡岩化它与夕卡矿床的主要区别是不伴生有夕卡岩化它与夕卡矿床的主要区别是不伴生有夕卡岩化它与夕卡矿床的主要区别是不伴生有夕卡岩化围岩蚀变,而且不一定产出于岩浆
49、岩与碳酸盐岩围岩蚀变,而且不一定产出于岩浆岩与碳酸盐岩围岩蚀变,而且不一定产出于岩浆岩与碳酸盐岩围岩蚀变,而且不一定产出于岩浆岩与碳酸盐岩石的接触带中。石的接触带中。石的接触带中。石的接触带中。按成矿地质环境和成矿气水溶液的来源不同,按成矿地质环境和成矿气水溶液的来源不同,按成矿地质环境和成矿气水溶液的来源不同,按成矿地质环境和成矿气水溶液的来源不同,分为岩浆热液矿床分为岩浆热液矿床分为岩浆热液矿床分为岩浆热液矿床 (含侵入岩浆热液矿床和火山(含侵入岩浆热液矿床和火山(含侵入岩浆热液矿床和火山(含侵入岩浆热液矿床和火山热液矿床),地下水热液矿床和变质热液矿床。热液矿床),地下水热液矿床和变质热
50、液矿床。热液矿床),地下水热液矿床和变质热液矿床。热液矿床),地下水热液矿床和变质热液矿床。(1 1)侵入岩浆热液矿床)侵入岩浆热液矿床)侵入岩浆热液矿床)侵入岩浆热液矿床 由含矿气水溶液中有用组分在侵入体内或其附由含矿气水溶液中有用组分在侵入体内或其附由含矿气水溶液中有用组分在侵入体内或其附由含矿气水溶液中有用组分在侵入体内或其附近围岩中富集而形成的矿床。其特征主要有:近围岩中富集而形成的矿床。其特征主要有:近围岩中富集而形成的矿床。其特征主要有:近围岩中富集而形成的矿床。其特征主要有:与岩浆岩有关。在时间上,它们都产于同一构造与岩浆岩有关。在时间上,它们都产于同一构造与岩浆岩有关。在时间上