矿床学课件第十七章-层控矿床.ppt

1、成矿作用类型成矿作用类型外生成矿作用外生成矿作用内生成矿作用内生成矿作用岩浆成矿作用岩浆成矿作用伟晶成矿作用伟晶成矿作用热液成矿作用热液成矿作用接触交代成矿作用接触交代成矿作用火山成矿作用火山成矿作用风化成矿作用风化成矿作用机械沉积成矿作用机械沉积成矿作用胶体化学成矿作用胶体化学成矿作用蒸发沉积成矿作用蒸发沉积成矿作用生物生物-化学成矿作用化学成矿作用矿床成因类型矿床成因类型外生矿床外生矿床内生矿床内生矿床岩浆矿床岩浆矿床伟晶岩矿床伟晶岩矿床热液矿床热液矿床接触交代矿床接触交代矿床火山成因矿床火山成因矿床风化矿床风化矿床机械沉积矿床机械沉积矿床胶体化学沉积矿床胶体化学沉积矿床蒸发沉积矿床蒸发沉

2、积矿床生物化学沉积矿床生物化学沉积矿床可燃有机矿床可燃有机矿床第十七章第十七章 层控矿床层控矿床 1 1 概述概述1 1、广义广义2 2、狭义狭义3 3、研究进展研究进展1 1 概述概述1 1、广义广义：指那些指那些受受状岩石状岩石制的矿床制的矿床。指形态。指形态特征，而非成因意义，不管是同生的、后特征，而非成因意义，不管是同生的、后生的，还是岩浆矿床，只要是呈层状的矿生的，还是岩浆矿床，只要是呈层状的矿体如沉积的石膏矿床、石盐矿床、煤、磷体如沉积的石膏矿床、石盐矿床、煤、磷块岩矿床，甚至风化矿床（如福建漳浦铝块岩矿床，甚至风化矿床（如福建漳浦铝土矿）、岩浆矿床（如攀枝花钒钛磁铁矿土矿）、岩浆

3、矿床（如攀枝花钒钛磁铁矿矿床），因其呈层状而统称为层控矿床。矿床），因其呈层状而统称为层控矿床。1 1 概述概述指赋存于一定指赋存于一定地层层位地层层位中，经多种成中，经多种成矿作用形成的矿体，其形态呈层状，矿作用形成的矿体，其形态呈层状，或或基本呈层状基本呈层状，包括包括部分不规则状部分不规则状，但但仍受层位控制仍受层位控制的矿床。的矿床。成因：外生、内生来源：来源：陆源陆源、内源内源成矿期：成矿期：同生同生、后生后生1 1 概述概述A.MaucherA.Maucher19761976年年英文版英文版(1976-1986,14(1976-1986,14卷卷)译文图书译文图书译文图书（译文图书

4、（1976-19861976-1986年年1-91-9卷）卷）国内出版物国内出版物-中国科学院中国科学院国内出版物国内出版物-高等院校高等院校1988 1991 19921988 1991 1992国内出版物国内出版物-中国地质科学院中国地质科学院1 1 概述概述1 1、岩系岩系（Ore deposits/Mineral deposits Ore deposits/Mineral deposits）多层矿化示意图多层矿化示意图(矿体内金、银、铅、锌的含量关系)1-碳质云母石英片岩；2-硅化碳质云母石英片岩；3-变拉岩；4-金、银矿体1 1 概述概述 2 2、矿体、矿体1 1 概述概述3 3、矿

5、石、矿石1 1）矿石组构矿石组构：矿石：矿石(ores)(ores)既可能残留有典型既可能残留有典型的的沉积沉积组构，又具有明显的组构，又具有明显的热液热液活动标志活动标志，如充填交代重结晶组构；如充填交代重结晶组构；2 2）矿石组分矿石组分：沉积改造：沉积改造的的矿床矿石组分矿床矿石组分相相对对简单简单，火山沉积改造及岩浆叠加形成的矿火山沉积改造及岩浆叠加形成的矿床其矿石组分相对床其矿石组分相对复杂复杂。自然铜（白色）及辉铜矿（灰色）交代木质细胞呈假象结构自然铜（白色）及辉铜矿（灰色）交代木质细胞呈假象结构磁铁矿（黑色）与石英（白色）条带在区域变质过程中被褶皱磁铁矿（黑色）与石英（白色）条带

6、在区域变质过程中被褶皱成皱纹状构造成皱纹状构造1 1 概述概述4 4、围岩蚀变、围岩蚀变：1)1)矿床中围岩蚀变矿床中围岩蚀变(Wallrock(Wallrock alteration)alteration)一一般较弱；般较弱；2)2)一般具有一般具有中低温中低温围岩蚀变围岩蚀变 常具常具不对称蚀变不对称蚀变1 1 概述概述5 5、成因、成因矿床具矿床具“三多三多”特点，即特点，即多来源多来源、多多阶段阶段和和多成因多成因;早期外生作用成矿物质早期外生作用成矿物质的初步富集，后期内生作用叠加改造，的初步富集，后期内生作用叠加改造，同生沉积与后生作用。同生沉积与后生作用。GenesisGenes

7、is1 1 概述概述1 1）层控矿床分布广、规模大、品位）层控矿床分布广、规模大、品位较稳定，故在较稳定，故在国民经济中占有重要地国民经济中占有重要地位位。据不完全统计，层控矿床的矿产据不完全统计，层控矿床的矿产储量约占矿产总储量的储量约占矿产总储量的 以上。以上。世界重要层控型矿产储量比例世界重要层控型矿产储量比例2 2）矿体顺层分布，形态规则矿体顺层分布，形态规则，便，便于现代化机械开采于现代化机械开采。1 1 概述概述1 1）将外生与将外生与内生、单因与复因、单阶段与多阶段、内生、单因与复因、单阶段与多阶段、同生与后生、浅部与深部成矿作用等同生与后生、浅部与深部成矿作用等相互对立的因素有

8、机地联系起来，这相互对立的因素有机地联系起来，这是对矿床学科的重大贡献；是对矿床学科的重大贡献；3 3）的辅助标志。利用其的辅助标志。利用其时控性对比时控性对比“哑哑”地层或遭受强烈地层或遭受强烈变形地区的地层。变形地区的地层。2 2）有利于指导找矿实践。如）有利于指导找矿实践。如，利用矿物共生组合找矿，利用矿物共生组合找矿等；等；第十七章第十七章 层控矿床层控矿床 矿床具成群成带展布和一定矿床具成群成带展布和一定 “层层 、相相 、位位”集中的特点，集中的特点，如如长江中下游的长江中下游的铜铜矿床矿床，川滇地区的川滇地区的铅铅锌锌矿，湖南沃溪地区矿，湖南沃溪地区金钨锑金钨锑矿床矿床。沃溪地区

9、地质略图沃溪地区地质略图1-第四系；2-白垩系-第三系；3-泥盆系-三迭系；4-震系旦一志留系；5-元古界；6-侵入体；7-矿带；8-主要矿区；9-地名；铜陵地区地质略图铜陵地区地质略图1-1-第四系；第四系；2-2-第三系；第三系；3-3-白垩系；白垩系；4-4-侏罗系；侏罗系；5-5-三叠系；三叠系；6-6-二叠系；二叠系；7-7-石炭系；石炭系；8-8-泥盆系；泥盆系；9-9-志留系；志留系；10-10-花岗斑岩；花岗斑岩；11-11-闪长斑岩；闪长斑岩；12-12-花岗闪长岩；花岗闪长岩；13-13-石英二长闪长岩；石英二长闪长岩；14-14-石英闪长玢岩；石英闪长玢岩；15-15-石

10、英闪长岩；石英闪长岩；16-16-闪长岩；闪长岩；17-17-实测实测(推测推测)地地质界线；质界线；18-18-断层；断层；19-19-向斜；向斜；20-20-背斜背斜甘肃西城地区、南岭地甘肃西城地区、南岭地区铅锌矿主要产于区铅锌矿主要产于泥盆纪泥盆纪地层，川地层，川滇地区的铅锌矿主要产于滇地区的铅锌矿主要产于震旦纪震旦纪-寒寒武纪地层武纪地层三、三、矿源层（矿源层（Resource bedResource bed）的岩层。的岩层。矿源层与储矿层矿源层与储矿层含矿层含矿层 容矿层容矿层可可是同一地层，也可是不同层位。是同一地层，也可是不同层位。主成矿元素剖面上分布呈主成矿元素剖面上分布呈WW

11、型型四、构造四、构造矿床的定位与矿床的定位与矿田构造矿田构造密切相关密切相关矿体的富集与矿体的富集与局部构造局部构造关系密切关系密切五、岩浆岩五、岩浆岩矿床与岩浆侵入体关系矿床与岩浆侵入体关系一般不明显一般不明显；但变质层控矿床和层控矽卡岩矿床与但变质层控矿床和层控矽卡岩矿床与岩浆岩浆岩岩（Magmatic rock/MagmatiteMagmatic rock/Magmatite ）有密切）有密切的的时、空时、空及及成因成因关系。关系。第十七章第十七章 层控矿床层控矿床 1 1、成矿物质来源、成矿物质来源2 2、成矿作用、成矿作用（1 1）陆源）陆源（2 2）海源）海源（3 3）幔源）幔源（

12、1 1）地表水）地表水（2 2）地下水）地下水3 3 成矿作用成矿作用一、成矿物质的初步富集一、成矿物质的初步富集（1 1）机械）机械（2 2）悬浮）悬浮（3 3）胶体）胶体（4 4）真溶液）真溶液3 3 成矿作用成矿作用一、成矿物质的初步富集一、成矿物质的初步富集1 1）同生沉积作用）同生沉积作用2 2）成岩作用）成岩作用1 1、活化转移介质、活化转移介质2 2、物理化学作用、物理化学作用3 3、生物化学作用、生物化学作用3 3 成矿作用成矿作用二、成矿物质的活化迁移二、成矿物质的活化迁移1 1、活化转移介质、活化转移介质含矿溶液（成矿流体）含矿溶液（成矿流体）1 1）表生）表生2 2）内生

13、）内生3 3 成矿作用成矿作用二、成矿物质的活化迁移二、成矿物质的活化迁移2 2、物理化学作用、物理化学作用3 3 成矿作用成矿作用二、成矿物质的活化迁移二、成矿物质的活化迁移3 3 成矿作用成矿作用二、成矿物质的活化迁移二、成矿物质的活化迁移）微生物氧化还原作用）微生物氧化还原作用生物自身的生命活动过程产生生物自身的生命活动过程产生COCO2 2、OO2 2、HH2 2、HH2 2S S等，将改变环境物理化学条件，等，将改变环境物理化学条件，尤其是尤其是pHpH、EhEh，从而促使金属元素迁，从而促使金属元素迁移能力变化而成矿；微生物还参与硫酸移能力变化而成矿；微生物还参与硫酸盐的还原作用，

14、提供大量硫；盐的还原作用，提供大量硫；2 2）金属有机络合作用）金属有机络合作用促使金属离子在水溶液中形成稳定度较促使金属离子在水溶液中形成稳定度较高的金属有机络合物进行迁移，并对高的金属有机络合物进行迁移，并对成矿元素产生吸附、螯合和化学反应；成矿元素产生吸附、螯合和化学反应；3 3）选择性吸附）选择性吸附微生物通过自身躯体或器官的吸收、表微生物通过自身躯体或器官的吸收、表面吸附成矿元素，使其直接沉淀、富集；面吸附成矿元素，使其直接沉淀、富集；4 4）有机酸护胶）有机酸护胶有利于金属离子的迁移。有利于金属离子的迁移。1 1、概念、概念 2 2、后生富集作用类型、后生富集作用类型3 3 成矿作

15、用成矿作用三、叠加改造再富集作用三、叠加改造再富集作用1 1）改造成矿作用）改造成矿作用在矿源层中活化迁移在矿源层中活化迁移聚集成矿聚集成矿指在原来矿床基础上后来又有指在原来矿床基础上后来又有新的成矿新的成矿作用作用和成矿物质叠加上去的作用和成矿物质叠加上去的作用指一个矿床形成后，经后来的地质作指一个矿床形成后，经后来的地质作用改造时，用改造时，转变为其它矿床类型转变为其它矿床类型的作的作用。用。3 3 成矿作用成矿作用三、叠加改造再富集作用三、叠加改造再富集作用2 2、富集作用类型、富集作用类型1 1）火山）火山-喷流成矿作用喷流成矿作用2 2）喷流）喷流-沉积成矿作用沉积成矿作用3 3）盆

16、地热卤水成矿作用）盆地热卤水成矿作用4 4）地下水叠加改造成矿作用）地下水叠加改造成矿作用5 5）变质热液叠加改造作用）变质热液叠加改造作用6 6）岩浆气液叠加改造作用）岩浆气液叠加改造作用1 1）火山）火山-喷流成矿作用喷流成矿作用形成一系列与海底喷溢形成一系列与海底喷溢,喷气喷气,热液活动有关热液活动有关,主要以块状硫化物为主的矿床主要以块状硫化物为主的矿床,故通常称之故通常称之为块状硫化物矿床为块状硫化物矿床(Massiv Sulfide Deposits,(Massiv Sulfide Deposits,简称为简称为MSD),MSD),或火山成因块状硫化物或火山成因块状硫化物 (Mas

17、sive Volcanogenic Sulfide,(Massive Volcanogenic Sulfide,简称为简称为)矿床矿床,如日本黑矿如日本黑矿,塞浦路斯塞浦路斯,我国辽宁红透我国辽宁红透山山,甘肃白银厂等甘肃白银厂等.2 2）喷流）喷流-沉积成矿作用沉积成矿作用为非火山环境的喷流为非火山环境的喷流-沉积沉积(sedimentary-(sedimentary-exhalation,exhalation,简称简称)矿床矿床.主要产于陆源主要产于陆源碎屑岩碎屑岩-碳酸盐建造内碳酸盐建造内.如加拿大如加拿大Sullivan(Sullivan(苏苏利文利文),),澳大利亚澳大利亚MacAr

18、thur(MacArthur(麦克阿瑟麦克阿瑟),),我国我国内蒙古东升庙内蒙古东升庙,甘肃西城等甘肃西城等.3 3）盆地热卤水成矿作用）盆地热卤水成矿作用主要产于浅海相碳酸盐岩建造中主要产于浅海相碳酸盐岩建造中,以铅锌以铅锌矿尤甚矿尤甚.最著名的是美国最著名的是美国密西西比密西西比流域型流域型(Mississippi valley type,Mississippi valley type,简称简称)铅铅锌矿床锌矿床,西欧的西欧的西里西亚西里西亚型铅锌矿床型铅锌矿床.我我国类似矿床有广西国类似矿床有广西泗顶泗顶,广东广东凡口凡口,云南云南金沙厂等金沙厂等.主要为发育于陆源碎屑岩建造中铜铅锌主要

19、为发育于陆源碎屑岩建造中铜铅锌钒铀矿床钒铀矿床.最著名的砂岩型铜矿床有中非最著名的砂岩型铜矿床有中非铜带铜带,前苏联的前苏联的乌多坎乌多坎铜矿床铜矿床,我国我国金顶金顶铅铅锌矿床锌矿床.（1 1）“红层模式红层模式”（2 2）“萨布哈萨布哈”成矿模式成矿模式（3 3）“对流循环对流循环”成矿模式成矿模式3 3 成矿作用成矿作用三、叠加改造再富集作用三、叠加改造再富集作用5 5）变质叠加改造作用）变质叠加改造作用通过变质热液对原沉积岩或火山沉积岩通过变质热液对原沉积岩或火山沉积岩中的成矿物质进行活化迁移和再沉积的中的成矿物质进行活化迁移和再沉积的富集作用富集作用。据报道，据报道，1km1km3

20、3的岩石，通过的岩石，通过变质作用可形成变质作用可形成1 1亿吨变质水。如澳大利亿吨变质水。如澳大利亚亚Mount IsaMount Isa 芒特艾萨芒特艾萨)铜铅锌矿床，四铜铅锌矿床，四川川拉拉拉拉铜矿床等。铜矿床等。指赋存于沉积建造中的各类矿床指赋存于沉积建造中的各类矿床,成矿后成矿后可能受岩浆侵入作用而发生变化或叠加可能受岩浆侵入作用而发生变化或叠加作用。典型的是层控矽卡岩矿床作用。典型的是层控矽卡岩矿床,如长江如长江中下游地区中下游地区铜官山铜官山,冬瓜山冬瓜山等铜矿床。等铜矿床。第十七章第十七章 层控矿床层控矿床 一、按主岩一、按主岩二、按矿体与含矿建造二、按矿体与含矿建造三、按成矿

21、作用三、按成矿作用四、按大地构造四、按大地构造含矿建造含矿建造成矿元素成矿元素一、按主岩一、按主岩1 1、砾岩型、砾岩型2 2、砂岩型、砂岩型3 3、页岩型、页岩型4 4、碳酸盐岩型、碳酸盐岩型5 5、变质岩型、变质岩型二、按矿体与含矿建造二、按矿体与含矿建造1 1、准同生层控矿床、准同生层控矿床矿体与含矿建造的形成时间间隔不远，同矿体与含矿建造的形成时间间隔不远，同处于一个大地构造旋回中的层控矿床处于一个大地构造旋回中的层控矿床2 2、后生层控矿床、后生层控矿床矿体与含矿建造之间整合程度较差，围岩矿体与含矿建造之间整合程度较差，围岩蚀变和交代作用较强烈的层控矿床蚀变和交代作用较强烈的层控矿床

22、三、按成矿作用三、按成矿作用1 1、改造型、改造型 2 2、叠加型、叠加型 3 3、叠加改造型、叠加改造型1 1）地下水热液叠加改造型）地下水热液叠加改造型 2 2）变质热液叠加改造型）变质热液叠加改造型 3 3）岩浆热液叠加改造型）岩浆热液叠加改造型四、按大地构造四、按大地构造含矿建造含矿建造成矿元素成矿元素 -三级划分三级划分以美国密西西比河谷型以美国密西西比河谷型(Mississippi valley(Mississippi valley type,type,简称简称MVTMVT)铅锌矿床铅锌矿床(美国最大的铅锌矿美国最大的铅锌矿床床)为例为例地台型地台型冒地槽冒地槽型型碳酸盐建造碳酸盐

23、建造中中的的铅锌矿床铅锌矿床。MVTMVT矿床矿床特点1 1、产于稳定地台盆地边缘的巨厚、产于稳定地台盆地边缘的巨厚碳酸盐碳酸盐岩建造岩建造；2 2、矿体呈巨厚层状、矿体呈巨厚层状、似层状似层状，规模大，规模大（单个长（单个长1 12km2km，厚，厚303060m60m）;3 3、矿石多具、矿石多具浸染状、细脉状浸染状、细脉状构造，有构造，有时有角砾状、时有角砾状、纹层状纹层状构造；构造；5 5、围岩蚀变不明显围岩蚀变不明显，白云石化较普遍；，白云石化较普遍；4 4、矿石成分简单矿石成分简单，金属矿物主要为方铅矿、，金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿，次为黄铁矿、白铁矿及少量黄铜闪锌矿，次为黄铁矿

24、、白铁矿及少量黄铜矿；非金属矿物主要有白云石、重晶石、矿；非金属矿物主要有白云石、重晶石、萤石、方解石等，有时含菱铁矿、铁白云萤石、方解石等，有时含菱铁矿、铁白云石及非晶质二氧化硅；石及非晶质二氧化硅；7 7、与岩浆活动无直接联系与岩浆活动无直接联系，成矿物质主，成矿物质主要来于围岩；要来于围岩；6 6、成矿温度较低成矿温度较低，一般为，一般为80-15080-150，有，有时 接 近时 接 近 2 0 0 2 0 0 ；成 矿 溶 液 具；成 矿 溶 液 具 高 密 度高 密 度（1.181.1810kg/m310kg/m3），运移速度很慢；），运移速度很慢；中中等盐度等盐度（15-20%15-20%），为富含有机质的），为富含有机质的Cl-Cl-Na-CaNa-Ca型卤水型卤水；8 8、成矿时代晚于围岩成矿时代晚于围岩，属后生矿床。，属后生矿床。