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文檔簡介

1、礦石一如果巖石中含有經濟上有價值,技術上可利用的元素、化合物或礦物,即稱礦石(ore)礦石通常由礦石礦物和脈石礦物組成礦石礦物一礦石中可被利用的金屬或非金屬礦物,也稱有用礦物。脈石礦物一指那些雖與礦石礦物相伴,但不能被利用或在當前經濟技術條件下暫時不能被利用的礦物, 也稱無用礦物。共生組分:是指礦石(或礦床)中與主要有用組分在成因上相關,空間上共存,品位上達 標,可供單獨 處理的組分。在一定的經濟技術條件下,這些組分的工業意義小于主要有用組分。伴生組分:指礦石(或礦床)中雖與主要有用組分相伴,但不具有獨立工業價值的元素、化合物或礦物, 其存在與否和含量的多寡常影響著礦石質量。6礦石結構(ore

2、 texture)一礦石中礦物顆粒的形態、相對大小及空間上的相互結合關系所 反映的形態特征。礦石構造(ore structure)一組成礦石的礦物集合體的形態、相對大小及空間上的相互組合 關系所反映的 形態特征。礦石品位-指礦石中所含有用組分的單位含量邊界品位-在當前經濟技術條件下用來劃分礦體和非礦體界限的最低品位工業品位-在當前經濟技術條件下能供開采和利用礦段或礦體的最低平均品位礦石工業品位的決定因素:礦床的規模;礦石綜合利用的可能性;礦石的工藝技術條件礦石品級(grade of ore)-主要是根據礦石的品位及有益和有害組分對礦石質量劃分的不 同級別。礦體(orebody)一是礦床的主要組

3、成部分。礦體是指自然界(地殼內或地表)產出的、由地質作用形成的、 具有一定形狀和產狀的有用組份(元素、化合物、礦物、礦物集合體)的集合體。(或礦體為礦石在三維空間 的堆積體,通常構成獨立的地質體)礦源層-能為后期熱液活動提供成礦物質的巖層夾石-礦體內達不到工業要求而不被利用的組分脈石-礦床中與礦石相伴生的無用固體物質稱為脈石,包括脈石礦物、夾石、圍巖的碎塊 等礦體的形態:等軸型礦體-三軸在三度空間大致均衡延伸柱狀型礦體-垂向延伸很大,長寬較小的礦體。 也稱筒狀礦體或管狀礦體板狀型礦體-長度和寬度延伸較大,厚度較小的礦體,也稱礦脈或礦層過渡型礦 體-介于等軸型與板狀型,或介于板狀型與柱狀型之間的

4、過渡類型復雜型礦體-形態異常復雜或極不規則礦體的產狀:礦體的空間位置礦體的埋藏深度礦體與圍巖層理、片理關系礦體與火成巖的空間關 系礦體與地質構造空間關系礦床-礦床是指自然界(地殼內或地表)產出的、由地質作用形成的、其所含有用礦物資源的質和量在當 前經濟技術條件下能被開采利用的地質體。礦床成因類型-按照成礦地質作用的類型和成因機理劃分的礦床類型礦床工業類型-一般把那些作為某種礦產的主要來源,在工業上起重要作用的礦床類型,稱為礦床工業類型同生礦床-指礦體與圍巖在同一地質作用過程中同時或近于同時形成的礦床。(沉積作用形成的沉積礦床和巖漿結晶分異作用形成的巖漿礦床都屬于同生礦床)后生礦床-指礦體與圍巖

5、分別在不同的地質作用過程中形成的礦床,且礦體的形成明顯晚 于圍巖濃度克拉克值一指某一地質體(礦床、巖體或礦物)中某種元素平均含量與其克拉克值的比值,也稱為富 集系數。(1相對集中,1相對分散)濃度系數一某元素的工業品位與其克拉克值的比值內生成礦作用方式含礦熔漿的結晶和分異作用含礦溶液的充填作用含礦溶液的交代作用外生成礦作用方式機械沉積分異作用化學沉積分異作用生物沉積分異作用變質成礦作用方式接觸變質成礦作用區域變質成礦作用混合巖化成礦作用巖漿礦床-各類巖漿通過結晶作用與分異作用,使分散在其中的成礦物質得以聚集而形成的礦床稱為巖漿 礦床巖漿礦床的一般特征礦床主要與鎂鐵質、超鎂鐵質巖石有成因聯系,少

6、數巖漿礦床與堿性巖或酸性巖有 關。礦體主要產在巖漿巖母體巖內,多呈層狀、似層狀、透鏡狀、豆莢狀。礦體即是巖漿巖體的一部分, 有時整個巖體就是礦體,圍巖即是母巖;只有少數礦體呈脈狀、網脈狀產在母巖臨近的圍巖中。除花崗巖中的稀有元素礦床由于成因特殊而有一定的圍巖蝕變外,絕大多數巖漿礦床的圍巖不具有明顯的蝕變現象 礦石的礦物組成與母巖的礦物組成基本相同,僅礦石中礦石礦物相對富集。巖漿礦床的礦石常具浸染狀、 條帶狀、眼斑狀、致密塊狀以及角礫狀等礦石構造;礦石結構十分復雜由于成礦作用在巖漿熔融體中大體 同時發生,因此多數巖漿礦床的成礦溫度較高(1500700C),形成的深度大(多數在地下幾公里幾十公 里

7、,金剛石礦床達200300 km)。巖漿礦床形成的條件巖漿是巖漿礦床成礦物質的主要來源和載體,巖漿巖即是成礦母巖含礦巖漿巖的性 質和組成,對巖漿礦床的形成(礦床類型、規模、空間分布)有重要影響大地構造條件:1、造山帶(地槽褶 皺回返)巖漿礦床一般呈線型,超基性巖為主,超基性基性雜巖體為輔II、地臺區,在地槽晚期和地臺期容易 形成較大的巖漿礦床巖漿成礦作用:結晶分異成礦作用,熔離成礦作用,巖漿爆發成礦作用,巖漿噴溢成礦作用巖漿結晶分異作用:巖漿在冷凝過程中,各種組份按一定的順序(礦物晶格能、鍵性和生成熱降低的方向) 先后結晶出來,并在重力和動力的影響下發生分異和聚集的過程,稱為巖漿結晶分異作用,

8、由此所形成的礦 床稱為巖漿分結礦床。特征對比早期巖漿礦床晚期巖塞礦床礦體形杰 產狀礦瘤、礦果.凸鏡狀成 似似U秋(基入式礦體為脈協、 送鏡狀)與國巖不清雄.漸交不清楚.漸交(貫入式礦體清 楚)礦心成分與母巖相似少揮發分 礦物勺母宕相似,富揮發分礦物礦石細構”琢一1七自/哆品、包含 結松k根染狀構造誨綿隕鐵結槌k 塊狀、碗梅教染就構造主要礦神9Q部分路鐵礦*金剛石L 規模和_L業價位較小悟鐵礦.PGE, V-TI磁鐵礦;規模和工業價位I太.30.海綿隕鐵結構:由于硅酸鹽礦物結晶較早,晶形比較完整,金屬礦物大多充填于硅酸鹽礦物晶粒間呈它形 膠結狀產出,形成典型的海綿隕鐵結構。巖漿熔離成礦作用:在較

9、高溫度和壓力下均勻的巖漿熔融體,當溫度和壓力降低時分離成兩種或兩種以上 互不混溶的熔融體的作用,稱為巖漿熔離作用(也稱為液態分離作用)由此種作用所形成的礦床稱為巖漿熔 離礦床。巖漿熔離礦床的特點,礦體形態產狀:似層狀,位于巖體的底部;貫入式礦體為脈狀、透鏡狀,與 圍巖界線:不明顯,漸變過渡;貫入式礦體界線清楚,礦石成分:與母巖基本一致,硫化物含量高,含磷灰石 和揮發份礦物,礦石組構:海綿隕鐵結構、固熔體分離結構;塊狀、浸染狀構造,主要礦種:Cu-Ni硫化物、 PGE、磷灰石、Fe礦床,工業價值巨大巖漿爆發成礦作用:經過巖漿結晶分異作用和熔離作用后,巖漿中的揮發組份越來越富集,當壓力增大到 某一

10、閥值時爆發到近地表,稱為巖漿爆發作用,由此種作用所形成的礦床稱為巖漿爆發礦床。巖漿爆發礦床 的特點:礦體形態產狀:筒狀、管狀,少數脈狀;產出往往與深大斷裂帶有關,尤其是斷裂交匯處,與圍巖 界線:圍巖破碎嚴重者不清楚,輕微破碎者較為清楚,礦石成分:橄欖石、金云母、鎂鋁榴石、金剛石,礦 石組構:金剛石多為自形-半自形晶結構,角礫狀、浸染狀構造,主要礦種:金剛石巖漿噴溢成礦作用:巖漿噴溢成礦作用是指含礦熔漿(或礦漿)沿一定通道噴溢至地表或貫入到火山口附 近的火山巖系中,冷凝堆積形成礦床的作用。偉晶巖/偉晶巖礦床:礦物結晶顆粒粗大的,具有一定內部構造特征的,常呈不規則巖墻、巖脈或凸鏡狀 的地質體,稱為

11、偉晶巖。當偉晶巖中的有用組份富集并達到工業要求時,即成為偉晶巖礦床。結構特征:巨 晶結構(偉晶結構):是偉晶巖特有的結構,長石、石英、云母等礦物晶體巨大,一文象結構:長石、石英共 結生成,一粗粒結構和似文象結構:主要由長石和石英組成,顆粒大小110 cm,一細粒結構:主要由石英、 斜長石和微斜長石組成,顆粒小于1cm。花崗偉晶巖的特征結構是文象結構,是區別偉晶巖和似偉晶巖的重 要標志。構造:帶狀構造 晶洞構造邊緣帶:偉晶巖邊部和圍巖接觸帶,由細粒結構的石英和長石組成; 外側帶:由文象結構及粗粒結構的石英,長石和云母組成;中間帶:呈粗粒結構和偉晶結構,除石英,長石 和云母外,出現大量的稀有、放射

12、性的、稀土元素礦物,且交代作用發育,是偉晶巖礦床產出的主要部位;內核:由石英塊體或石英和鋰輝石塊體組成偉晶巖礦床的主要類型:稀有金屬偉晶巖礦床,白云母偉晶巖礦床,水晶偉晶巖礦床,長石偉晶巖礦床稀有金屬偉晶巖礦床:一般分布在相關花崗巖體的內外接觸帶中,圍巖主要為片巖、閃長巖、輝長巖白云母偉晶巖礦床:多數產于前寒武紀的深變質巖中,圍巖是花崗質片麻巖、片麻巖、結晶片巖、大理巖 以及角閃巖水晶偉晶巖礦床:多分布于時代較新變質程度較淺的褶皺帶地區,圍巖一般為千枚巖、片巖及砂巖長石偉晶巖礦床:產于花崗巖、片麻巖和結晶片巖中熱液礦床:通過含礦熱液作用而形成的后生礦床稱熱液礦床。特點:成礦物質的遷移富集與熱流

13、體的活 動密切相關成礦方式主要是通過充填或交代作用成礦過程中伴有不同類型、不同程度的圍巖蝕變且常具 有分帶性;構造對成礦作用的控制明顯,既是含礦流體運移的通道,也是礦質富集沉淀的主要場所;成 礦介質、礦質以及熱源直接控制著熱液礦床的形成,三者來源往往復雜多樣,既可來自同一地質體或地質作 用,也可具有不同的來源;熱液礦化往往呈現不同級別、不同類型的原生分帶(以礦物或元素的變化表現 出來)形成的礦床種類多,除鉻、金剛石、少數鉑族元素(如鋨、銥)礦床外,與多數金屬、非金屬礦床 的形成都與熱液活動有關。含礦熱液的種類:巖漿成因熱液;變質成因熱液;建造水;大氣水熱液;幔源初生水熱液含礦熱液(成礦物質)的

14、來源:1.巖漿熔體2.地殼巖石3.上地幔成礦物質的運移形式:1、硫化物真溶液的形式2、鹵化物氣態溶液的形式3、膠體溶液的形式4、易 溶絡合物的形式成礦物質運移的動力:重力驅動;壓力梯度驅動;熱力驅動;壓實驅動;構造應力驅動運移的通道:原生孔隙和次生裂隙。原生孔隙是指巖石生成時就具有的孔洞和裂隙,包括粒間間隙、層面 空隙、晶洞等。次生裂隙是指成巖過程中或成巖以后產生的各種裂隙,包括非構造裂隙和構造裂隙。絕對孔隙度():巖石全部孔隙體積之和(Vp)與巖石外表體積(V)的比值。有效孔隙度(e):巖石 中相互連通的、流體在自然狀態下可以自由流動的孔隙體積之和(Ve)與巖石外表體積(V)的比值。孔隙的分

15、類:超毛細管孔隙:直徑大于0.5mm,液體能在其中按流體靜力學的規律流動毛細管孔隙: 直徑為0.0002到0.5mm,液體在其中的運移取決于表面引力和外力亞毛細管孔隙:直徑小于0.0002mm液 體不能在其中運移。非構造裂隙:溶解裂隙、巖石體積膨脹產生的裂隙、礦物結晶和重結晶形成的裂隙、火山角礫空隙等;構 造裂隙:斷層、褶皺及與之相關的一系列裂隙,不整合面。熱液礦床成礦方式有充填作用,交代作用。充填作用:熱液在化學性質不活潑的圍巖內流動時,與圍巖 間沒有明顯的化學反應和物質的相互交換,其中成礦物質主要是由于溫度、壓力的變化或其他因素的影響, 直接沉淀在圍巖的孔洞或裂隙中,這種作用稱充填作用。由

16、充填作用所形成的礦床稱充填礦床。交代作用: 含礦熱液在運移過程中與圍巖發生化學反應或置換作用,把圍巖中原有的組分溶解、排除,代之以新的成分, 此種作用稱為交代作用。由交代作用形成的礦床稱交代礦床。交代作用的類型:滲濾交代作用和擴散交代作用。擴散交代作用:交代作用中組份的移動通過停滯的粒間溶液,以分子或離子擴散的方式緩慢地進行,即由 濃度差(濃度梯度)而引起。有效半徑一般為數米至數十米。滲濾交代作用:交代作用過程中組份的帶入和帶出是借助于流經巖石裂隙中的溶液的流動進行的。滲濾交 代作用的有效半徑可達數百米以上。圍巖蝕變(wall rock alteration):通常是指成礦圍巖在氣-液和超臨界

17、流體作用下所發生的化學成分和物理 性質的變化。巖石在氣水熱液的作用下,發生的一系列舊礦物被新的更穩定的礦物所代替的交代作用,稱為 蝕變作用。若這種蝕變作用發生在礦體周圍的巖石中,則稱為圍巖蝕變。蝕變巖:指蝕變過程中在一定物理化學條件下處于相對平衡狀態的礦物共生組合所構成的巖石。圍巖蝕變的命名:按主要蝕變礦物命名:如絹云母化、綠泥石化、電氣石化、明磯石化等;按蝕變后的巖 石命名:如云英巖化、矽卡巖化、青磐巖化等;按特征性的交代元素、化學組份命名:鉀化、鈉化、硅化、 碳酸鹽化等;按蝕變巖石的顏色及其變化命名:紅色蝕變、淺色蝕變、褪色化等。矽卡巖化:是由石榴石(鈣鋁榴石一鈣鐵榴石系列)、輝石(透輝石

18、一鈣鐵輝石)及其它一些鈣、鐵、鎂 的鋁硅酸鹽所組成的巖石;常發生在中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石的接觸帶及附近;是中等深度條件下,經 氣水熱液的高溫交代作用形成。云英巖化:主要由中粗粒的石英和白云母組成的蝕變巖石,有時還含有鋰云母、黃玉、電氣石、螢石、綠 柱石以及黑鎢礦、白鎢礦、錫石、輝鉬礦等金屬礦物;是一種重要的高溫氣水熱液蝕變產物,主要發生于花 崗巖類中,常與鉀長石化、鈉長石化密切共生。鉀長石化:是微斜長石化、天河石化、透長石化、正長石化(高溫)和冰長石化(中低溫)的統稱。鈉長石化:可發生在廣泛的的溫度范圍內,以中、基性火成巖中最為常見。與鉀長石化、云英巖化一起 統稱為堿交代作用。硅化:最普遍

19、最廣泛的一種蝕變,各種溫度條件下的各類礦床中均可見到,原巖種類十分廣泛。可由熱 液帶來的二氧化硅的交代形成,或由于熱液淋濾掉其他組分,殘留下穩定的二氧化硅形成。高溫和部分中高 溫熱液硅化作用,可形成密集的石英集合體,其結構較粗時稱石英化。低溫熱液硅化,常為細粒結構,由細 粒的石英和半結晶狀態的石髓及非晶質的蛋白石組成,后二者常稱為似碧玉化(jasperization)或石髓化及蛋 白石化。碳酸鹽化:包括方解石化、白云石化、菱鐵礦化和菱鎂礦化等;原巖主要有:基性、中性的火成巖; 沉積碳酸鹽巖;堿性 超基性巖;基性、中性火成巖中的碳酸鹽化,主要是其中鐵鎂礦物被碳酸鹽交代, 通常與銅、鉛、鋅礦化有關

20、。礦化期/成礦期:代表一定成礦地質作用和物理化學條件的一個較長的成礦作用時期。礦化階段/成礦階段:代表同一成礦期內,在相同或相似的地質和物理化學條件下形成一組或一組以上礦 物的成礦過程。劃分礦化階段的主要標志:交截礦脈:早階段生成的礦脈被晚階段礦脈所交截,并使早階 段礦脈錯動;晚階段生成的礦物集合體構成細脈,穿切了早階段礦物組成的脈體,并產生不同程度的交代 作用;早階段生成的礦物或礦物集合體破碎成角礫,并被晚階段生成的礦物集合體所膠結;晚階段生成 的礦物集合體交代早階段形成的礦物集合體;礦脈內或礦體內出現不對稱條帶狀或條紋狀平行礦脈或交切 礦脈,條帶或條紋中礦物屬于晚階段產物。接觸交代礦床/矽

21、卡巖礦床:產于中酸性侵入體與碳酸鹽類巖石的接觸帶上或其附近,通過含礦氣水溶 液交代作用形成,并與矽卡巖在成因上和空間上存在聯系的一類礦床。矽卡巖礦床的形成條件:(1).大地構造條件:1.地槽中最發育,可發育于各個時代的地槽中,褶皺回返可帶來大量巖漿;11.活動地臺邊緣、斷陷帶都有較復雜的多期巖漿活動,由于經過長時間的地殼下降,有大量 硅酸鹽類巖石,故形成較多矽卡巖礦床。(2).巖漿巖條件:1.根據大量資料表明,中酸性鈣堿性巖漿巖對形 成矽卡巖礦床最為有利;II.多次侵入的復式巖體對形成礦床有利;III.它有一定的專屬性:若K+Na20%, 則形成以Fe、Cu為主的矽卡巖系列;若K+Na20%,

22、且K 內帶圍巖蝕變及分帶:從中心向外鉀質蝕變帶、似千枚巖化蝕變帶、泥質蝕變帶、青磐巖化帶。礦化及其分帶:自內向外低品位核、礦殼、黃鐵礦帶、低黃鐵礦帶。礦石構造及其分帶:從中心往外呈侵染狀、細脈侵染狀、細脈狀、脈狀。低溫熱液礦床:指形成溫度在20050C左右,形成深度大多在2km至地表范圍內,礦體主要受各種斷裂 系統、角礫巖筒、層間破碎帶等構造控制的熱液礦床。淺成低溫熱液貴金屬礦床:指產于陸相火山巖系中或相鄰巖石中,形成溫度為150300C,深度為地表到 12km成礦流體主要為大氣降水與巖漿水的混合熱液的金、銀(多金屬)礦床淺成低溫熱液礦床的成礦條件:1.成礦地球動力學背景:總體擠壓地球動力學背

23、景下的局部拉張環境、拉 張環境大陸弧或島弧;主要集中產在3個巨型成礦域:環太平洋成礦域地中海-喜馬拉雅成礦域古亞 洲成礦域2.構造條件:受區域性深大斷裂控制,深大斷裂與破火山口的環狀斷裂的交匯部位;火山口邊界的 環形破裂控制某些礦床的分布,層面構造及節理也是重要的控礦構造。不整合的控制作用。礦床的多數富礦 體產于斷層轉折部位的局部擴張帶中3.巖漿巖條件:大多數淺成低溫熱液金礦區,見不到深部侵入體與金礦 成礦作用的直接聯系。低硫化型礦床可能形成于與現代地熱體系相似環境;高硫化型金礦床的形成與深部侵 入體的關系密切,與成礦作用有關的侵入體侵位較淺。5.成礦時代:中-新生代,少數形成于晚古生代。78

24、.低硫化型于高硫化型的對比主要特征低硫化型(Low Sulfidation )高硫化型(High Sulfidation )礦體形態明顯的脈狀為主(石英脈),有網脈狀不規則體型(殘余多孔狀硅核)礦石構造脈狀、網脈狀構造為主,可見孔洞充填狀 (條帶、膠狀、晶簇狀)和角礫狀構造浸染狀構造為主、可見角礫狀、脈狀構造,少見 網脈狀礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方鉛 礦、毒砂等黃鐵礦、硫砷銅礦、黃銅礦、砷黝銅礦、銅藍、 自然金、碲化物等脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽等石英、明磯石、重晶石、高嶺石、葉蠟石等圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發育冰長石、硅化(石英和玉髓)和綠泥石化;

25、向外為絹云母化、伊利石化,再向外為泥化蝕變礦物(高嶺石和蒙脫石),最外帶為青磐巖化核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外為高級泥 化帶(主要為明磯石和高嶺石、還有迪開石、葉 臘石等)、再向外為泥化帶(伊利石化、蒙脫石, 小量絹云母化):最外帶為青磐巖化成礦元素 組合以 Au、Ag、Zn、Pb 為主,Cu、Sb、As,Hg、Se為輔以 Cu、Au、Ag、As 為主,Pb、Hg、Sb、Te、Sn、Mo、Bi為輔79.卡林型金礦床成產于鈣質氣降質沉加巖含碳酸巖巖細碎屑體中巖漿墊主次性微播顯微酸浸染標賦存于含金黃鐵礦中的一類金礦床。因20世紀60年代初最早發現于美國內華達州卡林地區而得名。卡林型金礦床的特

26、點:礦床產于古大陸邊緣地殼減薄拉張的區域構造背景下,高熱流值和熱液的多次活 動為成礦提供了良好的條件。礦床常呈群呈帶出現,構成巨大的礦集區。含礦主巖為各種不純的碳酸鹽 巖、細碎屑巖和硅質巖。成礦受構造控制明顯,尤其是高角度正斷層與有利巖性層位交切部位是成礦的有 利場所。礦體周圍常發育程度不同的圍巖蝕變,最主要有脫鈣化(去碳酸鹽化、硅化(似碧玉巖化)和泥 化(粘土化)。礦體多呈似層狀、透鏡狀和脈狀,形態產狀受高角度斷層及其旁側褶皺構造控制。礦石物 質組成以一套中低溫熱液礦物組合為特征。礦石構造以浸染狀、細脈狀、網脈狀和角礫狀為主。礦石中金 品位一般低而分散。成礦流體具中低溫、低鹽度特征,含較高的

27、CO2和一定量的H2S。成礦深度一般為1-3 km。密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦床:指產于碳酸鹽巖(主要是白云巖)中的,受地層層位控制并具有顯著 后生特征的,以鉛鋅為主要礦產的一類礦床。因密西西比河流域匯水盆地中發育眾多該類型礦床而得名。MVT鉛鋅礦床的特點:礦床產于地臺邊緣的沉積盆地中。礦床產于一定層位地層中MVT礦體大多以開 放空隙充填方式形成,具后生礦床特征。圍巖蝕變以硅化和白云巖化為主。熱水沉積礦床:熱水沉積環境中“盆下源”成巖成礦物質和流體通過同沉積構造到達地表或近地表所發生 的以沉積為主,包括結晶、交代、充填、角礫化和沸騰等作用的總稱。熱水噴流沉積礦床特征:礦床伴有典型的噴流巖,

28、以此區別于其他類型礦床。礦床具有層控及時控特 征。這類礦床的礦體往往呈層狀、似層狀或透鏡狀產于地層中,且礦體一般隨地層褶皺而褶皺。部分礦床 具典型的“雙層”構造,上部為層狀礦體,下部為細脈狀、筒狀含礦蝕變體。礦體和礦石具有微層理甚至 微細沉積韻律。具有與現代海底熱水噴流成礦作用相似的兩套成礦系統。條帶狀鐵建造(BIF):是一種熱水沉積巖,由沉積成因的氧化鐵和燧石薄互層構成,典型的薄層狀、紋層 狀;多見于太古代優地槽巖相組合中,在以后地質時代中也常見到;發育熱水沉積的四個礦物相帶,常與火 山塊狀硫化物(VMS)礦床共生;典型地區:華北古陸上的BIF (鞍山式鐵礦床)和VMS (紅透山銅-鋅礦床)

29、 共生。BIF的成因:上覆海水向下滲透到火山巖中,與巖石反應將其中的金屬淋濾出來然后通過熱液循環將金屬 帶上海底,隨同硅一起熱水沉積形成硅鐵建造。火山噴流塊狀硫化物(VMS)礦床:系指賦存于海相火山巖系中的,通過海底熱液噴流作用(“黑煙囪” 活動)形成的,主要由塊狀的黃鐵礦和賤金屬(Cu、Pb、Zn)硫化物組成的一類礦床。VMS型礦床的特點:礦床大多產在板塊增生(大洋中脊、陸緣裂谷)或俯沖(大洋島弧、弧前盆地、弧 后盆地)的構造環境中。在火山巖分布區,礦床常成群成帶集中產出,構成巨大的成礦區。含礦巖系為一套 基性至中酸性的火山熔巖、火山碎屑巖、凝灰質巖和火山沉積巖。礦床具典型的“上層下脈”的結

30、構特點。礦 體圍巖具程度不同(不對稱)的熱液蝕變。礦石中占優勢的硫化物是黃鐵礦。礦體不同部位的礦石具不同的 組構特征。VMS型礦床的成因:含礦流體的來源:水主要來自于下滲循環的海水,僅有少量(20% )來源于上 升的巖漿水。金屬組分主要通過下滲海水在火山巖系和沉積巖中萃取獲得,部分由上升的巖漿熱液攜帶而 來。含礦流體的溫度范圍為100-350C。含礦流體的遷移:含礦流體主要在重力(密度差)驅動下沿 同生斷裂和火山機構上升,在海底噴發形成“黑煙囪”。金屬以氯化物絡合物或硫氫化物絡合物形式搬運。 礦質沉淀機制:到達海底的噴發流體與冷海水混合,由于溫度和壓力的迅速降低、pH值以及流體成分的改 變而沉

31、淀出金屬硫化物和脈石礦物。90.SMS的基本特征:礦化圍巖主要有兩種,陸源海相碎屑巖和臺地相碳酸鹽巖。層狀礦化帶主要由兩部 分組成,一部分是低銅的塊狀化石組成的整合型的透鏡狀或板狀塊體,一部分是層狀的由熱水活動形成的礦 體的外圍邊緣部分。礦體下盤存在少量的網脈狀或脈狀硫化物礦化,伴隨著硅化的蝕變。明顯的水平分 帶,從內向外為Cu-PbZn-Ba垂直方向上自下而上存在同樣的分帶。與同沉積斷裂關系密切。通常 礦化和含礦圍巖缺乏巖漿成因的組分。91,沉積噴流型(SEDEX)礦床:系指通過海底熱液噴流作用形成的,主要呈整合的層狀賦存于正常沉積巖系 (主要為細碎屑巖和炭質頁巖,次為碳酸鹽巖)中的,以發育

32、條帶狀和層紋狀富硫化物礦石為特征的一類礦 床。92.SEDEX型礦床的特點:礦床多產在大西洋型被動大陸邊緣或克拉通內部的裂陷盆地中;在時間上,礦床 集中分布在中元古代和早-中古生代;空間上,礦床常單獨出現,區別于成群成串出現的VMS型礦床;含礦 巖系多為海相的、遠洋至半遠洋靜水還原條件下沉積的黑色頁巖、細碎屑巖(粉砂巖)和碳酸鹽巖;礦床的 形貌和結構特征取決于距熱液通道系統(噴口)的遠近和海底的地形;礦體圍巖具程度不同(不對稱)的熱 液蝕變一噴口以下熱液通道周圍蝕變較為強烈,主要為硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、電氣石化等; 礦石的礦物組合相對簡單;礦體不同部位的礦石具不同的組構特征;SE

33、DEX型礦床一般規模巨大。風化礦床分類:風化殘余礦床、風化殘積,坡積砂礦床、淋積礦床。殘積-坡積砂礦床:原生礦床或巖石遭受風化作用,其中未被分解的重砂礦物或巖石碎屑,殘留原地或就近 沿斜坡堆積形成的風化礦床。具有一定的經濟價值,更是尋找原生礦床的可靠標志,主要有砂金、砂錫、鈮 鉭砂礦床。殘余礦床:原生礦床或巖石經化學風化和生物風化作用后,形成一些難溶的表生礦物,殘留在原地表,當 有用組分達到工業要求時形成的礦床。淋積礦床:原巖或貧礦體經化學風化,某些易溶物質被帶到風化殼下部的潛水面附近沉淀形成的礦床。諾蘭詁型分異完全的臺武巖到流蚊安山巖巖套,火成碎屑巖,摯砂巖消亡板塊邊緣上的俯沖帶太古代02.

34、5)艮元古代GL據前寒低紀-泥盆紀原始墅Zn-Cui (Ag-Au)黑礦型雙峰拉斑玄道巖,鈣城性榴巖套,火山評屑巖會聚板塊邊緣的島弘火山帶和驅后盆地艮元古代OU)奧陶紀中生代多金晨型Pb-Zn-Cu (Ag-A u)塞浦路斯型蛇綠巖套,拉斑玄武巖擴張洋中晉-和蛇綠巖套有關寒武-奧陶紀中生代葬黃軼型Cu3 Ale別子型基性巖,拉毋玄.武巖(親砂巖,頁 巖)弧前海洵咬元古代1-2-0-8古生代銅-辱黃欽花型Cu-Zn (Au.)沙利文主頁巖(祀巖)、濁枳IXj有中元古代1.7-1.0寒武忽-泥貧宏以碎周巖為容礦用巖的類型Zn-Fb銀礦山型灰巖、白五巖為主-耕巖、頁巖陸架,同生斷裂控制前盆地嘮元古代

35、1一0密西西比期以碳酸鹽巖為容礦用巖的類型風化礦床形成的地質條件:(1).氣候條件,不同的氣候條件下,風化殼的成熟度不同,分三類:紅土型風化殼:高溫高濕生物作用旺盛的條件下形成,成熟度最高;II.凍土型風化殼:低溫降雨量少,生物作用不強烈的的條件下形成;m.荒漠型風化殼:干旱氣候條件形成,水少,物理風化為主。(2).原巖條件:風化殼的形成與原巖有關,相同的條件下不同的原巖聚集形成不同的風化礦床;相同的原巖在不同的風化作用下,形成不同的風化礦床。(3).地形條件:形成風化殼的規模和厚度受地形條件影響,夷平面和準平原風化殼,往往形成厚度巨大的殘積風化殼, 高原剝蝕的山區不易形成。II.地形條件影響

36、地下水的水位、高度、潛蝕能力,在低平的地方,地下水潛蝕緩慢。(4).水文地質條件:I .滲透帶:水是季節性強的土壤水,富含02、CO2、有機酸,若呈酸性反應,則對巖石有氧化分解作用, 以垂直運動為主。淋濾作用使礦物下沉形成淋積礦床;I.流動帶:潛水面以下,停滯水面以上,巖石中充滿 潛水,以水平運動為主,承壓水可能噴出地表,含氧少,為弱酸性、弱堿性為主,對巖石氧化、分解作用弱;m.停滯水帶:位于停滯水面以下,該帶內水中不含游離02,流動緩慢,或基本不動,礦物巖石基本不變。.構造條件:地殼上升,侵蝕基準面下降;若地殼下降,則侵蝕基準面上升;II.穩定地臺區,往往形成比較大的風化礦床,常產在長期間斷

37、的不整合面上;m.成礦前構造可決定地下水的中原巖的滲透方式,成礦后構造對防滑礦床保存有特殊意義。(6),時間條件:長期穩定的地質環境是形成風化礦床的重要條件,只有在這種條件下,才可以有大量風化物質保存下來,形 成礦床。風化殼類型:(按原巖的分解程度及Si02、Al2O3的比值作為指標對風化殼剖面進行劃分):(1). Si-Al飽和型:以物理風化為主,發生初步化學風化,Si02無重大遷移,淋濾微弱,原巖的化學、生物風化作用都很弱,可在中低溫條件下形成砂礦。(2).Si-Al粘土型:Si02明顯遷移,主要形成高嶺土礦床,以中溫中壓,有機酸較強型,向下淋濾作用形成,溶液呈酸性到弱堿性;(3). Al 203紅土型:Si02大量流失,Al、Fe、Mn、Co大量堆積,形成Al、Fe、Ni礦床。高溫多雨,生物活躍,原巖化學、生物活躍,溶液酸性、堿性都可以。硫化物礦床的表生變化,表生分帶(自上而下):氧化帶:完全氧化亞帶(鐵帽),淋濾亞帶,次生氧化物 富集亞帶次生硫化物富集帶:位于潛水面以下,停滯水面以上原生硫化物礦石帶:位于停滯水面以下。休曼序列:Hg-Ag-Cu-Bi-Cd-Pb-Zn-Ni-Co-Fe-Mn,由前到后親硫性逐漸變小。硫酸鹽溶液交代原生硫化物 時按休曼序列進行。前面一個元素的硫酸鹽溶液可以交代其后面所有元素的硫化物。,沉積礦床:指由地表各種沉積分異作用形成的各類沉積

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