2007-2008學年第一學期試卷答案（A卷）

一、回答下列概念（本題共20分，每小題4分，選擇5題回答）

1.礦產與礦床

“礦產”一詞實際上是經濟學或者是商業上的名詞，礦產是指自然界產出的，由地質作用形

成的有用礦物資源。

礦床系指在地殼中由成礦地質作用形成的，其所含有用礦物資源的質和量符合當前經濟和技

術條件，并能被開采和利用的地質體。

2.同生礦床與后生礦床

同生礦床（syngeneticoredeposits）是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。

后生礦床（epigeneticoredeposits）是指礦體與圍巖分別在不同的地質作用過程中形成的，

且礦體的形成

明顯晚于圍巖的礦床.

3.滲濾交代與擴散交代作用

擴散交代作用，交代發生于停滯的溶液內，主要以離子或分子擴散方式進行，即組分的帶出

和帶入是由于濃度梯度所引起；

滲濾交代作用，交代作用發生于流動的溶液中，即組分的帶出、帶入是由流經巖石的溶液來

進行的，這種交代作用常常更重要。

4.巖漿分結礦床與巖漿熔離礦床

巖漿冷凝時，隨著溫度的逐漸下降，各種礦物依次從中晶出，導致巖漿成分不斷改變，巖漿

成分的改變又促使某些組分的結晶，這種隨結晶作用巖漿成分發生改變的過程稱之為結晶分

異作用。由巖漿結晶分異作用形成的礦床稱為巖漿分結礦床，又稱巖漿分凝礦床。

巖漿熔離作用亦稱液態分離作用或不混溶作用，是指成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力

的降低，分離成2種成分不同的熔融體的作用。由這種方式所形成的礦床就叫巖漿熔離礦床

5.變成礦床與受變質礦床

若巖石中的某些組分，經變質作用后成為有工業價值的礦床，或由于變質作用改變了工業用

途的礦床稱為變成礦床。

若原來已經是礦床，受到變質作用后，礦石的成分、結構構造以及礦體的形態、產狀、品位

和規模等方面發生了變化，但其工業用途并未改變的礦床稱為受變質礦床

6.粘土化作用與紅土化作用

在溫暖潮濕的氣候條件下，鋁硅酸鹽巖石在水、二氧化碳和生物的作用下，可分解出堿

金屬和堿土金屬（去堿作用），它們以各種碳酸鹽的形式溶于水中被帶走。與此同時，

從巖石中分解出來的Si。?、AI2O3、FezCh等在水中易于變成膠體物質，由于沉淀的凝膠

SiO2和AI2O3的比例變動很大，于是便形成各種不同的含水硅酸鹽礦物，如高嶺石、多

水高嶺石、蒙脫土、白云母等，它們與一些鐵的氫氧化物和未分解的礦物（石英、

錯英石、金紅石等）以及母巖碎塊相混合而成為粘土礦床，而形成這類粘土礦床的

作用通常被稱為粘土化作用

在熱帶和亞熱帶的氣候下，如果地形平坦或坡度不大，從硅酸鹽巖石中分解出來的

堿和堿土金屬（去堿作用），則不易被地表水帶出風化場所，因此溶液具堿性反應；

SiO2溶膠在堿性介質中不凝結，而被潛水帶走（去硅作用），而溶膠Al2O3mH2O和

Fe2O3pH2O,則可在原地凝聚。這樣，在地表就逐漸地堆積起鋁的氮氧化物（三水鋁土礦

AI2O3H2O）

A12O,HZO^-水鋁土礦與鐵的氫氧化物和氧化物（褐鐵礦、水針鐵礦、

水赤鐵礦、赤鐵礦等），它們一起構成紅土。一般把這一作用稱為紅土化作用。

二、簡要論述巖漿礦床的形成條件（本題10分）

1、巖漿礦床成礦元素的地球化學性狀

與鎂鐵質、超鎂鐵質巖漿活動有關的成礦元素位于元素周期表的中部，介于親氧元素和親硫

元素之間。其中Cu、Ni易形成硫化物，而Cr、V、Ti、Fe主要為氧化物，并且有較強的形

成金屬鍵的能力，可以形成多種自然金屬和金屬互化物。

2、控制巖漿礦床形成的巖漿巖條件

1）巖漿巖成礦專屬性：與鎂鐵質、超鎂鐵質侵入巖有關的礦床有銅-銀硫化物礦床和機鈦磁

鐵礦礦床，與正長巖、霞石正長巖和碳酸巖雜巖體有關的礦床有霞石-燒綠石-稀土元素礦床。

2）巖漿中揮發性組分的作用

巖漿中揮發性組分的種類和數量對巖漿的結晶分異及成礦組分的運移、富集也有一定影響，

因而也稱為礦化劑。

3）巖漿同化作用對巖漿礦床成礦的影響

巖漿在其形成和向上運移過程中，往往會熔化或溶解一些外來物質（如圍巖碎塊），從而使

巖漿成分發生改變的作用，即同化作用。在巖漿侵位過程中，對圍巖的同化作用在一定程度

上影響巖漿的成分，也影響著其中的成礦組分的分異和聚集能力。

4）巖漿的多期次侵入作用對成礦的控制

大量的資料表明，含礦巖體往往具有如下特征：①從區域上看，它們常常是同一構造運動形

成的巖漿巖帶中的較晚期產物;②從一個礦區看，礦化主要與復式巖體的晚期巖相關系密切，

3、控制巖漿礦床形成的大地構造條件

大地構造對巖漿礦床的類型、分布等有重要影響。地殼中不同構造單元的結合帶以及同一構

造單元中次級構造單元的交接處，常常是深大斷裂的所在部位，它們常控制著鎂鐵質、超鎂

鐵質巖漿巖及其中的巖漿礦床的空間分布。按板塊構造學說，兩個板塊的交接帶，是地殼

的強烈活動部分，它提供了地幔物質熔化、分異所需的物理化學條件和上升通道，因此它是

鎂鐵-超鎂鐵質巖的侵入地帶。

三、簡述熱液礦床成礦熱液的來源（本題10分）

1.巖漿成因熱液指在巖漿結晶過程中從巖漿中釋放出來的熱水溶液，最初是巖漿體系的組

成部分。

2.變質成因熱液指巖石在進化變質作用過程中所釋放出來的熱水溶液。巖石遭受進化變質

作用時，總伴隨著礦物的脫水反應，而且脫水同變質的強度成正比。

3.建造水指沉積物沉積時含在沉積物中的水，因此又稱封存水。

4.大氣水熱液包括雨水、湖水、海水、河水、冰川水和淺部地下水。加熱的大氣水廣泛參

與熱液成礦作用，是20世紀60年代以來在熱液礦床研究中取得的一項重要成果。

5.幔源初生水熱液指幔源揮發分流體，其最初來源可以是核幔脫氣，也可以是大洋巖石圈

俯沖到上地幔中脫氣，是在地幔中形成的一種高密度的超臨界流體，多數研究者認為屬

C-H-0體系，幔源流體在向地殼運移過程中，可以參與熱液成礦作用。

四、對比蘇比利爾型和阿爾戈馬型鐵礦特征（本題10分）

BIF產于世界各地前寒武紀地盾區和地臺區。礦床的形成與前寒武紀地殼演化密切相關，根

據礦床的形成時代及含礦建造的不同，可分為阿爾戈馬（Algoma）型和蘇必利爾（Superior）

型。

類型AlgomatypeSuperiortype

形成時代〉25億年（Ar）18-25億年(Ptl)

形成環境與綠巖帶有關（優地槽）與火山活動無關（冒地槽）

伴生巖石基性變質火山巖夾少量中酸性火山巖、陸源碎屑巖為主（石英巖?、頁巖、板巖），

沉積巖火山巖少見

礦物相氧化物相為主，有時出現較多碳酸鹽、氧化物相為主，少量硅酸鹽、碳酸鹽混合相，

硫化物相缺少硫化物

規模長〈幾km,厚幾十厘米-幾百米長達幾十至幾百公里，厚幾至幾百米

礦例加拿大Algoma礦床、我國鞍一本、冀美國Superior地區

東地區

五、簡述斑巖型銅礦床的圍巖蝕變特征（本題10分）

斑巖型銅、銅礦床的蝕變帶模式，自巖體中心向外依次出現4個蝕變帶：

（1）鉀質蝕變帶：蝕變礦物主要為黑云母和鉀長石；

（2）似千枚巖化蝕變帶（石英-絹云母化帶）：蝕變礦物主要為石英和絹云母；

（3）泥質蝕變帶：蝕變礦物主要為高嶺石、蒙脫石、石英；

（4）青盤巖化帶：蝕變礦物主要為綠泥石、綠簾石、方解石。

六、簡述卡查可夫的成磷假說（本題8分）

卡查科夫（1937）提出的“生物化學成因說”被視為解釋磷礦床形成的經典理論。

他將海水劃分成4層，并系統地闡明了磷的生物化學沉積過程。

（1）第一層，從水面至60m深的上部海水層，是浮游生物的活動地帶，稱為光合

作用帶。在大約60m深度的范圍內幾乎不含磷，因海水中的磷已被生物大量吸取。

（2）第二層，水深60m至300~400m地帶，為死亡生物通過帶，當生物死亡后向

海底下沉，也將表層水中磷帶到較深水層。

（3）第三層，水深300~1000m,為死亡生物大量分解帶。此層海水CO2的分壓力

增加到12X10”大氣壓左右，生物遺體至此處完全分解，使磷大量溶解在海水中。

（4）第四層，水深1000~1500m以下的地帶，磷的含量重新降低。

卡查科夫（1937）認為，當上升洋流把富含磷和CO2的深部寒冷海水帶至近岸

陸緣地帶時，由于水溫越來越高、深度越來越小，CO2不斷向浮游植物光合作帶擴散,

或形成碳酸鈣的沉積。在此情況下，水中CO2分壓力減少，磷酸鹽在水中的溶解度

也隨之下降，所以磷酸鈣就以磷灰石的一種變種（氟;磷灰石）沉淀下來，在陸緣帶的

上部和中部（海水深50~150m）,生成具酶狀構造的層狀磷塊巖。

七、簡述塊狀硫化物礦床的類型及特征（本題10分）

塊狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。

類亞類容礦巖石大地構造環成礦時代Hutchison的分

型境（Ga）類

諾蘭達型分異完全的玄消亡板塊邊太古代（＞2.5）原始型

武巖到流紋安緣上的俯沖早元古代Zn-Cu(Ag-Au)

III巖巖套，火成帶（＞1.8）

碎屑巖，雜砂巖前寒武紀-泥

盆紀

黑礦型雙峰（？）拉斑會聚板塊邊早元古代多金屬型

玄武巖，鈣堿性緣的島弧火（＞1.8）Pb-Zn-Cu

S熔巖套，火山碎山帶和弧后奧陶紀(Ag-Au)

>屑巖盆地中生代

第三紀

塞浦路斯蛇綠巖套，拉斑擴張洋中寒武-奧陶紀含銅黃鐵礦型

型玄武巖脊，和蛇綠中生代Cu?Au

巖套有關

別子型基性巖，拉斑玄弧前海溝晚元古代銅?鋅黃鐵礦型

武巖（？），雜1.2-0.8Cu-Zn（Au）

砂巖，頁巖（？）古生代

沙利文型頁巖（泥巖）、大陸裂谷中元古代以碎屑巖為容

濁積巖1.7-1.0礦圍巖的類型

寒武紀-泥盆Zn-Pb（Ag）

S紀

W

S銀礦山型灰巖、白云巖為陸架，同生晚元古代~1.0以碳酸鹽巖為

主，砂巖、頁巖斷裂控制的密西西比期容礦圍巖的類

盆地型

Zn-Pb（Ag）

八、淺成低溫熱液貴金屬礦床的類型及特征（本題10分）

Hendenquist（1994）根據礦床特征和成礦流體的特點也將淺成低溫熱液型礦床

分成2個亞類：一類是高硫化型（HS）,相當于Heald等（1987）劃分的明磯石-高

嶺石型；另一類為低硫化型（LS）,相當于上述的冰長石-絹云母型。

主要特征低硫化型（LS型）高硫化型（HS型）

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、浸染狀構造為主、可見角礫狀、脈狀構

膠狀、晶簇狀）和角礫狀構造造，少見網脈狀

礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方鉛礦、毒黃鐵礦、硫硅銅礦、黃銅礦、伸黝銅礦、

砂等銅藍、自然金、繇化物等

脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽石英、明帆石、重晶石、高嶺石、葉蠟

等石等

圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發育冰長石、硅化（石英核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外

和玉髓）和綠泥石化；向外為絹云母化、伊利石為高級泥化帶（主要為明帆石和高嶺

化，再向外為泥化蝕變礦物（高嶺石和蒙脫石），石、還有迪開石、葉蠟石等）、再向外

最外帶為青磐巖化為泥化帶（伊利石化、蒙脫石，少量絹

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、以Cu、Au、Ag、As為主，Pb、Hg、

Se為輔Sb、Te、Sn、Mo,Bi為輔

成礦流體特征成礦流體以大氣降水為主，含有來自巖漿的揮發成礦流體以巖漿水為主，性質為氧化、

分S和C,屬還原、近中性流體，鹽度小于酸性流體，pH值v2,w（NaCl）小于

3.5wt%NaCl5%

九、在碳酸鹽巖為主分布區能找到哪些礦床類型，并簡述其特征（12分）

在碳酸鹽巖為主分布區能找到的礦床類型主要有矽卡巖型、卡林型金礦、密西西比河谷

型鉛鋅礦、似層狀汞睇礦床、銀礦山型SMS型塊狀硫化物礦床以及鈣紅土型（喀斯特型）

鋁土礦床。

1.矽卡巖型礦床：產于中酸性巖漿巖和碳酸鹽巖接觸帶上，硅化和矽卡巖發育，矽卡

巖存在明顯分帶，礦化和矽卡巖分帶對應，主要由熱液發生硅鈣雙交代形成，礦種主要有鐵、

銅、鶴、錫、鉗、鉛鋅等。

2.卡林型金礦：主要形成于裂谷帶和弧后盆地，圍巖主要為海相不純碳酸鹽巖，控礦

構造主要為高角度正斷層和層間構造破碎帶控制，分別控制脈狀礦化和似層狀礦化，圍巖蝕

變包括去碳酸鹽化和硅化以及泥化。金主要為微細浸染型，存在明顯的卡林組合（Au、As、

Sb、Hg、Tl）o

3.密西西比河谷型鉛鋅礦：主要產于沉積盆地中，受一定層位控制，主要巖性為厚層

白云巖為主，少量石灰巖；礦化主要鉛鋅礦化，多呈浸染狀沿微層理分布，表現為似整合層

狀似層狀礦體，也有不整合脈狀礦體，成礦流體為沉積建造水（含礦熱鹵水），圍巖蝕變以

硅化和白云巖化為主。

4.似層狀汞睇礦床：礦體主要產于薄-中厚層灰巖、白云巖中，礦體之上常有頁巖、泥

灰巖等遮擋層，灰巖和白云巖的層間斷裂控制礦體產狀和形態，礦體多呈層狀、似層狀，圍

巖蝕變以硅化和白云巖化為主，礦石礦物主要為輝睇礦或辰砂，礦石構造以角礫狀為主。

5.銀礦山型塊狀硫化物型鉛鋅礦：具有沉積巖中塊狀硫化物礦床的典型特點，產于陸

架上受同生斷裂控制的盆地內，主要圍巖為灰巖和白云巖，礦化主要為層狀，下盤存在少量

網脈狀礦化，與同沉積斷裂關系密切。

6.鈣紅土型鋁土礦床：為殘余紅土型礦床，是含粘土質石灰巖和不純石灰巖在長期風

化過程中形成，常和喀斯特地貌有關，風化作用通過去堿作用和去硅作用最終形成紅土，其

中富含鋁土礦而成為紅土型礦床。

2007-2008學年第一學期試卷（B卷）

一、回答下列概念（本題共20分，每小題4分，選擇5題回答）

I.邊界品位與工業品位

邊界品位是指在當前經濟技術條件下用來劃分礦體與非礦體界限的最低品位，是在圈定

礦體時對單個礦樣中有用組分所規定的最低品位數值。

工業品位是指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。

2.成礦系統與成礦系列

礦床成礦系列是在一定地質時期和一定地質環境中，在?定的主導地質成礦作用下形成

的，在時間、空間和成因上都有密切聯系，但其具體生成條件是有差別的1組（2個以上）

礦床類型的組合；

成礦系統是指在一定的時-空域中，控制礦床形成和保存的全部地質要素和成礦作用動

力過程，以及所形成的礦床系列、異常系列構成的整體，是具有成礦功能的一個自然系統。

3.蘇比利爾型與阿爾戈馬型鐵礦

阿爾戈馬型鐵礦主要形成于新太古代（約為2500Ma）以前。鐵礦的形成在空間和時間

上與優地槽海底火山活動密切相關，世界各地此類含鐵建造都發育于新太古界的綠巖帶中。

蘇必利爾型鐵礦主要分布在早元古代地槽區。建造形成于冒地槽性質的開闊海盆地中，

形成時代以2200~1800Ma為主，某些地區也有小于1800Ma者。伴生巖石以陸源碎屑巖為

主，火山巖少見。

4.早期巖漿礦床與晚期巖漿礦床

從巖漿中晶出的金屬礦物和硅酸鹽礦物，由于重力及對流作用的影響，巖漿發生了分異,

礦物呈現相對的集中，由于金屬礦物結晶時間大多早于硅酸鹽，或與早期硅酸鹽同時晶出，

礦床形成于巖漿結晶的早期階段，所以通常將其稱為早期巖漿礦床。

隨著硅酸鹽礦物的大量晶出，金屬組分在殘余巖漿中相對富集，形成了含礦殘余巖漿。

含礦殘余巖漿中的金屬礦物組分，就地充填在硅酸鹽礦物的粒間，膠結硅酸鹽礦物，形成似

層狀礦體。由于殘余巖漿是大量造巖礦物晶出后產生的，成礦作用發生于巖漿作用晚期，故

所形成的礦床被稱為晚期巖漿礦床。

5.變成礦床與受變質礦床

若巖石中的某些組分，經變質作用后成為有工業價值的礦床，或由于變質作用改變了工

業用途的礦床稱為變成礦床。

若原來已經是礦床，受到變質作用后，礦石的成分、結構構造以及礦體的形態、產狀、

品位和規模等方面發生了變化，但其工業用途并未改變的礦床稱為受變質礦床，

6.殘積砂礦與殘余礦床

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，殘留在原地形成

的礦床，稱為殘積礦床。

原生礦床或巖石經化學風化作用和生物風化作用后，形成的一些難溶的表生礦物，殘留

在原地表部，其中有用組分達到工業要求時形成的礦床稱為殘余礦床。

二、簡述巖漿礦床特征（本題10分）

1.礦床主要與鎂鐵質、超鎂鐵質巖石有成因聯系，如純橄欖巖、橄欖巖、輝巖、蘇長巖、

輝長巖以及斜長巖等，少數巖漿礦床與堿性巖或酸性巖有關。成礦作用和成巖作用往往同時

進行，屬于典型的同生礦床。

2.巖漿礦床中的礦體多數呈層狀、似層狀、透鏡狀、豆莢狀等產于巖漿巖體內，含礦圍

巖即為母巖；少數情況下礦體呈脈狀、網脈狀進入母巖之外的圍巖中。礦體和圍巖之間一般

為漸變或迅速漸變關系，只有貫入式巖漿礦床的礦體和圍巖界線清楚。

3.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。

4.礦石的礦物成分和圍巖（成礦母巖）基木相同，當巖體內的有用礦物富集達到一定規

模時就成為礦體。

5.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

石結構也卜分特征而復雜，大體有以下幾類：①堆晶、自形晶、嵌晶、鏈狀晶、海綿隕鐵結

構等分異巖漿冷凝結晶或堆積作用的結構；②球粒、填隙和包含等反映不混溶流體結晶過程

的結構；③雙晶胞群等共結交生和出溶、片晶等反映物理化學條件變化的結構；④退火“熔

結”、角礫等后生結構。

6.由于成礦作用是與巖漿作用大體同時發生的，因此多數巖漿礦床的形成溫度較高，-

般在1200~700℃,但某些硫化物礦床的形成溫度可低至650℃,甚至300℃左右。成礦深度

變化也較大，-?般都形成于地下幾公里至幾十公里。

三、論述熱液礦床成礦物質來源(本題12分)

1.巖漿熔體

在巖漿結晶過程中，巖漿中的成礦物質隨著巖漿熱液的析出，多以絡合物的形式進入熱

液，形成含礦熱液。

2.地殼巖石

不同來源的熱液，在其源區或其運移過程中與不同類型的地殼巖石發生反應，從而捕獲

其中的成礦物質，形成含礦熱液，進而成礦。前述的各種來源的熱液均可把地殼巖石中的成

礦物質活化出來，并使之遷移、富集成礦。熱液沿圍巖的裂隙、孔隙滲濾、運移時，可以與

圍巖中組分發生反應，這一過程通常稱為水巖反應。

針對地殼巖石對成礦的物質貢獻，礦床學家提出了“礦源層”(sourcebed)的概念。后

來礦源層的概念擴大，包括能夠提供礦質的所有巖石，稱之為“礦源巖”(sourcerock)。許

多類型礦床的形成與礦源巖有關。

3.上地幔

地幔流體的活動可以把分散在上地幔中的成礦物質活化、遷移到地殼中成礦。這類研究近

幾年已經不斷積累起來。

四、描述膠體化學沉積鐵礦與沉積鎰礦的礦物相分帶(本題U分)

1.膠體化學沉積鐵礦礦物相

(1)氧化物相：分布于海灣盆地邊緣的淺水富氧地帶。由于Eh值較高(多＞0.2),在

此地帶形成由高價鐵組成的氧化物和氫氧化物，如褐鐵礦、赤鐵礦等。

(2)硅酸鹽相：分布于遠離海岸地帶，海水變深，海水中氧的含量逐漸減少，Eh值較

低(多為0.2~0.1),處于氧化還原界面附近的過渡帶，形成鐵的硅酸鹽礦物，如海綠石、

鮑綠泥石等礦物。

(3)碳酸鹽相：分布于離海岸更遠的部位，處于弱還原帶，Eh值為0.0-0.3左右，pH

值為7.0~7.8之間。在此地帶，由于有機質分解產生大量的CO：氣體，使環境富含HCO工，

鐵則以低價鐵的形式與CCh'(由HCO3-分解)相結合，形成為低鐵鹽，如菱鐵礦等礦物。

(4)硫化物相：位于海灣盆地的更深地帶，海水是停滯的，處于強還原環境，Eh在

。3~-0.5之間，pH值在7.2~9.0之間。由于缺氧和細菌分解有機質產生大量的H2s等，從

而使鐵以硫化鐵形式，如黃鐵礦、白鐵礦等沉淀下來。

2.膠體化學沉積鐵礦礦物相

(1)軟鎰礦-硬鎰礦相：由四價缽的化合物，如軟鎰礦和硬銃礦組成，分布在E/z值較

高的近岸地帶。此礦物相的礦石品位高、質優，含硫、磷雜質少。

(2)水鎰礦相：由二價錦和四價鎰的化合物，如水鎰礦［MnO2*Mn(OH)2］等組成，常與

蛋白石共生，分布在氧化帶之下，離海岸較遠處的海水較深部位。此礦物相的礦石質量較軟

錦礦-硬錦礦相的礦石差。

(3)碳酸鋪礦相：山兩價鋪的化合物，如菱鐳礦、錦方解石等組成。

五、矽卡巖礦床特征及形成條件(本題15分)

1.矽卡巖礦床特征：

矽卡巖型礦床大多產于中酸性巖漿巖與碳酸鹽類巖石的接觸帶上，并多產于外接觸帶。

礦石特征：礦石物質成分復雜，非金屬礦物主要有石榴子石、輝石及其他鈣、鎂，鐵，

鋁的硅酸鹽礦物。金屬礦物以氧化物和硫化物為主。

成礦階段：矽卡巖期：早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、氧化物階段。石英-硫化物

期：早期硫化物階段、晚期硫化物階段。

矽卡巖型礦床是由熱液交代作用形成的，主要包括滲濾交代作用和擴散交代作用。

礦床成因：?般都將它歸為熱液礦床。

2.矽卡巖型礦床的形成條件

物理化學條件：矽卡巖型礦床的形成溫度范圍由900~200℃左右。形成壓力為3*1。7~3

8

X10Pao因此，矽卡巖型礦床可形成于從淺成到中深成的環境。

巖漿巖條件：由于矽卡巖型礦床是巖漿氣水熱液交代圍巖的結果，所以巖漿巖的成分、

形成深度、形態、規模等對矽卡巖型礦床的形成有決定性的影響。侵入巖的類型對矽卡巖型

礦床具明顯的成礦專屬性。和矽卡巖型礦床有關的侵入體大多屬于中深成相到中淺成相。成

礦侵入體的規模以小型為主。

圍巖條件：圍巖巖性對矽卡巖型礦床的形成有重要影響，最有利的圍巖是碳酸鹽類巖石。

構造條件：構造對矽卡巖型礦床的形成有重要的控制作用。對礦體形態、分布和規模有

影響的地質構造主要有下列幾類：接觸帶構造、圍巖層理和層間破碎帶、斷裂和裂隙、褶皺

構造、圍巖捕虜體

六、塊狀硫化物礦床的類型及特征（本題10分）

塊狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。

類亞類容礦巖石大地構造環成礦時代Hutchison的分

型境（Ga）類

諾蘭達型分異完全的玄消亡板塊邊太古代（＞2.5）原始型

武巖到流紋安緣上的俯沖早元古代Zn-Cu(Ag-Au)

山巖巖套，火成帶（＞1.8）

碎屑巖，雜砂巖前寒武紀-泥

盆紀

黑礦型雙峰（？）拉斑會聚板塊邊早元古代多金屬型

玄武巖，鈣堿性緣的島弧火（＞1.8）Pb-Zn-Cu

S熔巖套，火由碎由帶和弧后奧陶紀(Ag-Au)

n

>屑”盆地中生代

第三紀

塞浦路斯蛇綠巖套，拉斑擴張洋中寒武-奧陶紀含銅黃鐵礦型

型玄武巖脊，和蛇綠中生代Cu,Au

巖套有關

別子型基性巖，拉斑玄弧前海溝晚元古代銅-鋅黃鐵礦型

武巖（？），雜1.2-0.8Cu-Zn（Au）

砂巖，頁巖（？）古生代

沙利文型頁巖（泥巖）、大陸裂谷中元古代以碎屑巖為容

濁積巖1.7-1.0礦圍巖的類型

寒武紀?泥盆Zn-Pb（Ag）

S紀

n

s銀礦山型灰巖、白云巖為陸架，同生晚元古代~1.0以碳酸鹽巖為

主，砂巖、頁巖斷裂控制的密西西比期容礦圍巖的類

盆地型

Zn-Pb（Ag）

七、淺成低溫熱液貴金屬礦床的類型及特征（本題10分）

Hendenquist（1994）根據礦床特征和成礦流體的特點也將淺成低溫熱液型礦床

分成2個亞類：一類是高硫化型（HS）,相當于Heald等（1987）劃分的明磯石-高

嶺石型；另一類為低硫化型（LS）,相當于上述的冰長石-絹云母型。

主要特征低硫化型（LS型）高硫化型（HS型）

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、浸染狀構造為七、可見角礫狀、脈狀構

膠狀、晶簇狀）和角礫狀構造造，少見網脈狀

礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方鉛礦、毒黃鐵礦、硫硅銅礦、黃銅礦、神黝銅礦、

砂等銅藍、自然金、硫化物等

脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、碳酸鹽石英、明磯石、重晶石、高嶺石、葉蠟

等石等

圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發育冰長石、硅化（石英核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外

和玉髓）和綠泥石化；向外為絹云母化、伊利石為高級泥化帶（主要為明帆石和高嶺

化，再向外為泥化蝕變礦物（高嶺石和蒙脫石），石、還有迪開石、葉蠟石等）、再向外

最外帶為青磐巖化為泥化帶（伊利石化、蒙脫石，少量絹

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、以Cu、Au、Ag>As為主，Pb>Hg、

Se為輔Sb、Te、Sn、Mo、Bi為輔

成礦流體特征成礦流體以大氣降水為主，含有來自巖漿的揮發成礦流體以巖漿水為主，性質為氧化、

分S和C,屬還原、近中性流體，鹽度小于酸性流體，pH值<2,w（NaCl）小于

3.5wt%NaCl5%

八、在碳酸鹽巖為主分布區能找到哪些礦床類型，并簡述其特征（12分）

在碳酸鹽巖為主分布區能找到的礦床類型主要有矽卡巖型、卡林型金礦、密西西比河谷

型鉛鋅礦、似層狀汞睇礦床、銀礦山型SMS型塊狀硫化物礦床以及鈣紅土型（喀斯特型）

鋁土包床。

1.矽卡巖型礦床：產于中酸性巖漿巖和碳酸鹽巖接觸帶上，硅化和矽卡巖發育，矽卡

巖存在明顯分帶，礦化和矽卡巖分帶對應，主要山熱液發生硅鈣雙交代形成，礦種主要有鐵、

銅、鴇、錫、鋁、鉛鋅等。

2.卡林型金礦：主要形成于裂谷帶和弧后盆地，圍巖主要為海相不純碳酸鹽巖，控礦

構造主要為高角度正斷層和層間構造破碎帶控制，分別控制脈狀礦化和似層狀礦化，圍巖蝕

變包括去碳酸鹽化和硅化以及泥化。金主要為微細浸染型，存在明顯的卡林組合（Au、As、

Sb、Hg、Tl）o

3.密西西比河谷型鉛鋅礦：主要產于沉積盆地中，受一定層位控制，主要巖性為厚層

白云巖為主，少量石灰巖；礦化主要鉛鋅礦化，多呈浸染狀沿微層理分布，表現為似整合層

狀似層狀礦體，也有不整合脈狀礦體，成礦流體為沉積建造水（含礦熱鹵水），圍巖蝕變以

硅化和白云巖化為主。

4.似層狀汞鎖礦床：礦體主要產于薄-中厚層灰巖、白云巖中，礦體之上常有頁巖、泥

灰巖等遮擋層，灰巖和白云巖的層間斷裂控制礦體產狀和形態，礦體多呈層狀、似層狀，圍

巖蝕變以硅化和白云巖化為主，礦石礦物主要為輝睇礦或辰砂，礦石構造以角礫狀為主。

5.銀礦山型塊狀硫化物型鉛鋅礦：具有沉積巖中塊狀硫化物礦床的典型特點，產于陸

架上受同生斷裂控制的盆地內，主要圍巖為灰巖和白云巖，礦化主要為層狀，下盤存在少量

網脈狀礦化，與同沉積斷裂關系密切。

6.鈣紅土型鋁土礦床：為殘余紅土型礦床，是含粘土質石灰巖和不純石灰巖在長期風

化過程中形成，常和喀斯特地貌有關，風化作用通過去堿作用和去硅作用最終形成紅土，其

中富含鋁土礦而成為紅土型礦床。

2008-2009學年第一學期試卷(A卷)

一、回答下列概念(本題共25分，每小題5分，選擇5題回答)

1.鹽類礦床的沙洲成礦說和沙漠成礦說

“沙洲說”是關于海相鹽類礦床的形成作用的經典理論，認為成鹽盆地原系一個海灣，海灣

的出口處有沙洲的形成，它把海灣與大洋在很大程度上加以隔開。由于蒸發作用很強，海灣

中水面低于大洋海面，大洋的水通過很狹窄的海峽經常地或周期性地流入海灣以供給鹽分，

由于氣候干旱而蒸發強烈，以促使海灣水的鹽分不斷增高，最后成為鹵水，鹵水繼續蒸發，

鹽類礦物依次沉淀，就形成了海相鹽類礦床。

“沙漠說”是關于湖相鹽類礦床的形成作用的經典理論，認為分布于沙漠地區的閉流盆地接

受了來自地表水和地下水帶入的各種鹽類物質,湖中的含鹽量隨著蒸發作用的進行而不斷增

高，原先的淡水湖逐漸發展成為咸水湖。湖水因干旱而繼續濃縮，至鹽類礦物沉淀，就進入

了所謂自析鹽湖階段，最后鹽類礦物填滿鹽湖，就成為干鹽湖。

2.邊界品位與最低工業品位

邊界品位是指在當前經濟技術條件下用來劃分礦體與非礦體界限的最低品位，是在圈定

礦體時對單個礦樣中有用組分所規定的最低品位數值。

最低工業品位是指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。

3.同生礦床、后生礦床與同-后共生型礦床

同生礦床(syngeneticoredeposits)是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。

后生礦床(叩igeneticoredeposits)是指礦體與圍巖分別在不同的地質作用過程中形成

的，且礦體的形成明顯晚于圍巖的礦床.

同-后共生礦床(syn-epigeneticoredeposits)是指在同一成礦作用過程中既經歷了后生

成礦作用，又經歷了同生成礦作用而形成的礦床。

4.偉晶巖體的分帶

偉晶巖是指由特別粗大的礦物晶體所組成，具有一定的內部結構、構造特征，常呈規則

或不規則巖墻、巖脈或凸鏡狀產出的地質體。偉晶巖的內部構造也比較復雜，帶狀構造是最

主要和常見的。具體表現為沿巖體的走向和傾向，由偉晶巖不同結構的部分組成的條帶，呈

有規律的帶狀分布。發育完好的帶狀構造，從偉晶巖的邊緣到中心，?般可分為如下四個帶：

邊緣帶：偉晶巖邊部與圍巖接觸帶，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長石、石英和云母組成，有時可出現綠柱石；

中間帶：呈粗粒結構和偉晶結構，除長石、石英、云母外，出現大量的稀有、放射性、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；

5.MVT型鉛鋅礦床

密西西比河谷型鉛、鋅礦床(MississippivalleytypePb-Zndeposits,簡稱MVT),該類

礦床是主要產于一定層位碳酸鹽地層中的低溫熱液礦床，以美國中部密西西比河流域發育的

層狀鉛、鋅礦床為代表，因而得名。以其品位低、規模大、地質構造比較簡

單、埋藏較淺和易于開采為特點。

6.殘余礦床與淋積礦床

殘余礦床：原生礦床或巖石經化學風化作用和生物風化作用后，形成的一些難溶的表生

礦物，殘留在原地表部，其中有用組分達到工業要求時形成的礦床。

淋積礦床：當地表巖石或礦床受化學風化作用分解時，組分中易溶于水的部分被帶入潛

水活動區，成為稀薄的含礦溶液。由于介質性質的改變或與圍巖發生交代作用，使有用物質

發生沉淀而形成的礦床。

二、簡要論述巖漿礦床的主要成礦作用及形成的主要

礦床類型并舉例（本題12分）

巖漿礦床的主要成礦作用包括巖漿結晶分異成礦作用、巖漿熔融成礦作用、巖漿爆發和

噴溢成礦作用四種類型。

1.巖漿結晶分異成礦作用：巖漿冷凝過程中，隨著溫度的逐漸下降，各種礦物依次從巖漿

中晶出而導致巖漿成分不斷改變的地質作用。巖漿結晶分異作用形成的礦床為巖漿分結礦

床。結晶順序按礦物晶格能、鍵性和生成熱降低方向進行。

（1）巖漿結晶過程中，有用礦物如鉗、鈦鐵礦、銘鐵礦、金剛石等較早從熔槳中結晶

出來，與其同時或稍晚如橄欖石、輝石、基性斜長石等，在重力及巖漿對流作用下，發生輕

重礦物分離和聚集。形成的礦床為早期巖漿分結礦床。如布什維爾德銘鐵礦礦床。

（2）巖漿結晶過程中，有用礦物如金屬硫化物、金屬氧化物等由于自身結晶溫度低，

而且由于揮發分含量大，又大大降低其結晶溫度，有用礦物較晚從巖漿中結晶出來。形成的

礦床為晚期巖漿礦床。如四川攀枝花銳鈦磁鐵礦礦床。

2.巖漿熔離成礦作用：成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力的降低，分離成兩種成分

不同熔融體的作用。熔離成礦作用在銅銀硫化物礦床中表現最明顯。

溫度在1500℃以上的鎂鐵質巖漿，當其富含揮發性組份時，可熔解一定數量金屬硫化

物。隨溫、壓降低和揮發分外逸及同化作用使溶體中硅、鋁、鈣含量增加，金屬硫化物溶解

度降低而發生熔離作用。熔離初期硫化物呈微滴狀分散在熔體中，隨后聚合變大，下沉，在

巖漿槽底匯聚成熔融金屬硫化物層。隨溫度繼續降低，硅酸鹽熔體先結晶，硫化物后結晶，

形成巖漿熔離礦床。如吉林紅旗嶺銅銀硫化物礦床。

3.巖漿爆發成礦作用：指金伯利巖巖漿，連同早期晶出的橄欖石、鎂鋁榴石、金剛石晶

體及捕虎體一起，迅速地沿深斷裂上升，侵位于地表2?3公里處產生爆發并形成礦床的作

用。

地幔中原生碳,在200-300Km,1200-1800℃,6?7X102a.條件下結晶成金剛石,金伯

利巖漿迅速達地表，否則被分解、溶蝕。如我國山東省蒙陰、遼寧省復縣地區的金剛石礦床

屬于這一類型。

4.巖漿（礦漿）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。形成的礦床稱為

巖漿噴溢礦床。就目前所知，安山巖類中的磷灰石-磁鐵礦（赤鐵礦）礦床是唯一有工業意

義的由礦漿噴溢作用形成的礦床。智利的拉科鐵礦床為典型代表。

三、簡述熱液礦床成礦物質的主要來源（本題8分）

1.巖漿熔體在巖漿結晶過程中，巖漿中的成礦物質隨著巖漿熱液的析出，多以絡合物

的形式進入熱液，形成含礦熱液。

2.地殼巖石不同來源的熱液，在其源區或其運移過程中與不同類型的地殼巖石發生反

應，從而捕獲其中的成礦物質，形成含礦熱液，進而成礦。前述的各種來源的熱液均可把地

殼巖石中的成礦物質活化出來，并使之遷移、富集成礦。熱液沿圍巖的裂隙、孔隙滲濾、運

移時，可以與圍巖中組分發生反應，這一過程通常稱為水巖反應。

針對地殼巖石對成礦的物質貢獻，礦床學家提出了“礦源層”（sourcebed）的概念。后來礦

源層的概念擴大，包括能夠提供礦質的所有巖石，稱之為“礦源巖”（sourcerock）。許多類

型礦床的形成與礦源巖有關。

3.上地幔地幔流體的活動可以把分散在上地幔中的成礦物質活化、遷移到地殼中成礦。

這類研究近幾年已經不斷積累起來。

四、對比蘇比利爾型和阿爾戈馬型鐵礦特征(本題10分)

BIF產于世界各地前寒武紀地盾區和地臺區。礦床的形成與前寒武紀地殼演化密切相

關，根據礦床的形成時代及含礦建造的不同，可分為阿爾戈馬(Algoma)型和蘇必利爾

(Superior)型。

五、簡述斑巖型銅礦床的圍巖蝕變特征(本題10分)

斑巖型銅、銅礦床的蝕變帶模式，自巖體中心向外依次出現4個蝕變帶：

(1)鉀質蝕變帶：蝕變礦物主要為黑云母和鉀長石；

(2)似千枚巖化蝕變帶(石英-絹云母化帶)：蝕變礦物主要為石英和絹云母；

(3)泥質蝕變帶：蝕變礦物主要為高嶺石、蒙脫石、石英；

(4)青盤巖化帶：蝕變礦物主要為綠泥石、綠簾石、方解石。

六、簡述沉積鐵礦和沉積鎰礦床的礦物相分帶(本題10分)

1.膠體化學沉積鐵礦礦物相

(1)氧化物相：分布于海灣盆地邊緣的淺水富氧地帶。由于Eh值較高(多>0.2),在

此地帶形成由高價鐵組成的氧化物和氫氧化物，如褐鐵礦、赤鐵礦等。

(2)硅酸鹽相：分布于遠離海岸地帶，海水變深，海水中氧的含量逐漸減少，Eh值較

低(多為0.2~0.1),處于氧化還原界面附近的過渡帶，形成鐵的硅酸鹽礦物，如海綠

石、酬綠泥石等礦物。

(3)碳酸鹽相：分布于離海岸更遠的部位，處于弱還原帶，Eh值為0.0—0.3左右，pH

值為7.0~7.8之間。在此地帶，由于有機質分解產生大量的CO?氣體，使環境富含HCOh

鐵則以低價鐵的形式與CO3>(由HCO"分解)相結合，形成為低鐵鹽，如菱鐵礦等礦

物。

(4)硫化物相：位于海灣盆地的更深地帶，海水是停滯的，處于強還原環境，Eh在-0.3—0.5

之間，pH值在7.2~9.0之間。由于缺氧和細菌分解有機質產生大量的H2s等，從而使鐵以

硫化鐵形式，如黃鐵礦、白鐵礦等沉淀下來。

2.膠體化學沉積鐵礦礦物相

(1)軟鎰礦-硬鎰礦相：由四價鎰的化合物，如軟鎰礦和硬鎰礦組成，分布在助值較高的

近岸地帶。此礦物相的礦石品位高、質優，含硫、磷雜質少。

(2)水鎰礦相：由二價錦和四價鎰的化合物，如水鎰礦［MnO2，Mn(OH)2］等組成，常與蛋白

石共生，分布在氧化帶之下，離海岸較遠處的海水較深部位。此礦物相的礦石質量較軟鎰礦

-硬鎰礦相的

礦石差。

(3)碳酸鎰礦相：由兩價錦的化合物，如菱鎰礦、鎰方解石等組成。

七、VMS和SMS型礦床的概念及分類(本題12分)

Misra(2000)在前人分類的基礎上，按容礦巖石將塊狀硫化物礦床分為兩類：

一類主要產在火山巖中，稱為與火山巖有關的塊狀硫化物礦床(volcanic-associatedmassive

sulfidedeposits,簡稱VMS型)，與前人火山成因塊狀硫化物礦床的叫法有所區別；

另一類主要產在沉積巖中，稱為以沉積巖為容礦巖石的塊狀硫化物礦床(sediment-hosted

massivesulfidedeposits,簡稱SMS型)，SMS型礦床的提出，目的是能與VMS礦床對應起

來，便于系統對

比、討論。

狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。

類亞類容礦巖石大地構造環成礦時代Hutchison的分

型境（Ga）類

諾蘭達型分異完全的玄消亡板塊邊太古代（＞2.5）原始型

武巖到流紋安緣上的俯沖早元古代Zn-Cu(Ag-Au)

山巖巖套，火成帶（＞1.8）

碎屑巖，雜砂巖前寒武紀-泥

盆紀

黑礦型雙峰（？）拉斑會聚板塊邊早元古代多金屬型

玄武巖，鈣堿性緣的島弧火（＞1.8）Pb-Zn-Cu

S熔巖套，火山碎山帶和弧后奧陶紀(Ag-Au)

>屑巖盆地中生代

第三紀

塞浦路斯蛇綠巖套，拉斑擴張洋中寒武-奧陶紀含銅黃鐵礦型

型.玄武巖脊，和蛇綠中生代Cu,Au

巖套有關

別子型基性巖，拉斑玄弧前海溝晚元古代銅-鋅黃鐵礦型

武巖（?）,雜1.2~0.8Cu-Zn（Au）

砂巖，頁巖（？）古生代

沙利文型頁巖（泥巖）、大陸裂谷中元古代以碎屑巖為容

濁積巖1.7-1.0礦圍巖的類型

寒武紀?泥盆Zn-Pb（Ag）

S紀

W

S銀礦山型灰巖、白云巖為陸架，同生晚元古代~1.0以碳酸鹽巖為

主，砂巖、頁巖斷裂控制的密西西比期容礦圍巖的類

盆地型

Zn-Pb（Ag）

八、對比分析HS和LS型淺成低溫熱液礦床的特征及形成條件（本題13分）

Hendenquist（1994）根據礦床特征和成礦流體的特點也將淺成低溫熱液型礦

床分成2個亞類：一類是高硫化型（HS）,相當于Heald等（1987）劃分的明研

石-高嶺石型；另一類為低硫化型（LS）,相當于上述的冰長石-絹云母型。

主要特征低硫化型（LS型）高硫化型（HS型）

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，可見孔洞充填浸染狀構造為主、可見角礫狀、脈狀構造，

狀（條帶、膠狀、晶簇狀）和角礫狀構少見網脈狀

造

礦石礦物黃鐵礦、銀金礦、自然金、閃鋅礦、方黃鐵礦、硫碑銅礦、黃銅礦、碑黝銅礦、

鉛礦、毒砂等銅藍、自然金、啼化物等

脈石礦物石英、玉髓、方解石、冰長石、伊利石、石英、明州石、重晶石、高嶺石、葉蠟石

碳酸鹽等等

圍巖蝕變在靠近礦脈壁的圍巖中發育冰長石、硅核部為強硅化的殘余多孔狀硅核、其外為

化（石英和玉髓）和綠泥石化；向外為高級泥化帶（主要為明磯石和高嶺石、還

絹云母化、伊利石化，再向外為泥化蝕有迪開石、葉蠟石等）、再向外為泥化帶

變礦物（高嶺石和蒙脫石），最外帶為（伊利石化、蒙脫石，少量絹云母化）：

吉林大