1、矿床学全册配套最完整矿床学全册配套最完整 精品课件精品课件2 2 矿床学矿床学 第一章第一章 绪论绪论 教学目的与要求： 要求学生掌握我国矿产资源特点和矿床研究的一般方 法，了解矿产资源分类。 教学基本内容： 1、矿产、分类及我国矿产资源特点； 2、矿床学研究内容和方法； 3、矿床学研究发展史。 教学重点和难点： 重点是我国矿产资源特点和矿床研究的一般方法。难 点是矿床学研究的具体方法的应用。 一、概一、概 念念 1、矿产、矿产： 矿产矿产 在地壳中由地质作用形成在地壳中由地质作用形成 的，目前可被利用的的，目前可被利用的矿物矿物原料。矿产是自然界产出的原料。矿产是自然界产出的 有用矿物资源。
2、它是一种基本的生产资料和劳动对象，有用矿物资源。它是一种基本的生产资料和劳动对象， 是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。 2、矿产资源、矿产资源： 矿产资源矿产资源 是指尚未开发利用的是指尚未开发利用的矿矿 物资源物资源，是一种自然财富。一方面体现了客观地质作，是一种自然财富。一方面体现了客观地质作 用形成的有用物质的天然富集，另一方面在目前或可用形成的有用物质的天然富集，另一方面在目前或可 以预见的将来，具有一定的经济价值。以预见的将来，具有一定的经济价值。 useful mineral /ore mineral resources n1、依据自然
3、状态、依据自然状态 矿产矿产 固体矿产固体矿产 液体矿产液体矿产 气体矿产气体矿产 如金属矿产、 非金属矿产 如石油、卤水、 地下水 如天然气、页岩气 煤层气 n2、依据主要用途、依据主要用途 矿产矿产 金属矿产金属矿产 非金属矿产非金属矿产 能源矿产能源矿产 如黑色金属、有色金属、 贵金属、稀有-稀土金属等 如冶金辅助原料、化学工业 原料、建筑及水泥原料等 如固体煤、油页岩，液体 石油和气体天然气等 地下水资源地下水资源 如地下饮用水、医疗用矿 泉水、地下热卤水等 有有 色色 金金 属属 黑黑 色色 金金 属属 贵贵 金金 属属 稀稀 有有 金金 属属 分分 散散 元元 素素 放放 射射 性
4、性 煤煤 油油 页页 岩岩 石石 油油 天天 然然 气气 金属矿产金属矿产 能源矿产能源矿产 非金属矿产非金属矿产地下水资源地下水资源 化化 工工 原原 料料 建建 材材 原原 料料 冶冶 金金 辅辅 助助 原原 料料 陶陶 瓷瓷 玻玻 璃璃 原原 料料 宝宝 玉玉 石石 矿矿 产产 制制 造造 业业 及及 其其 他他 工工 业业 用用 水水 生生 活活 用用 水水 地地 下下 热热 水水 矿矿 泉泉 水水 n根据矿产的性质及主要工业用途分为如下四类根据矿产的性质及主要工业用途分为如下四类 n黑色金属：Fe, Mn, Cr, V, Ti n有色金属：Cu, Pb, Zn, Sn, Bi, Sb
5、, Hg, Mo, W, Co, Ni n贵金属：Au, Ag,铂族（Pt族） n轻金属：Mg , Al n放射性金属：U, Th, Ra(镭) n稀有、稀土、分散金属：Nb, Ta, Li, Be, Zr, Rb, Cs,Sr， （REE：39,5771共16个元素） 非金属矿产非金属矿产： 冶金辅助原料：白云岩、石灰岩冶金辅助原料：白云岩、石灰岩 化学工业原料：盐类（钾盐、岩盐）磷灰石、磷块盐。化学工业原料：盐类（钾盐、岩盐）磷灰石、磷块盐。 工业制造业原料：石墨、金刚石、云母、石棉工业制造业原料：石墨、金刚石、云母、石棉 压电及光学原料：压电石英、冰洲石、萤石压电及光学原料：压电石英、冰
6、洲石、萤石 陶瓷及玻璃工业原料：长石、石英砂、高岭土等。陶瓷及玻璃工业原料：长石、石英砂、高岭土等。 建筑及水泥原料：砂岩、砾岩、石灰岩、石膏、花岗岩等。建筑及水泥原料：砂岩、砾岩、石灰岩、石膏、花岗岩等。 宝石及工艺美术材料：硬玉、软玉、玛瑙、水晶宝石及工艺美术材料：硬玉、软玉、玛瑙、水晶 地下水资源：地下水资源：地下饮用水、医疗用矿泉水、地下热卤水地下饮用水、医疗用矿泉水、地下热卤水 （有用元素含量达到提取标准）、地下热泉水。（有用元素含量达到提取标准）、地下热泉水。 能源矿产（燃料矿产）能源矿产（燃料矿产） 固体：煤、石煤、油页岩、地蜡、地沥青固体：煤、石煤、油页岩、地蜡、地沥青 液体：
7、石油液体：石油 气体：天然气、煤层气、页岩气等气体：天然气、煤层气、页岩气等 三我国矿产资源特点三我国矿产资源特点 1、资源总量较大、人均占有量不足、资源总量较大、人均占有量不足 已探明的已探明的矿产资源总量矿产资源总量较大，约占世界的较大，约占世界的12%，仅次于美国，仅次于美国 和前苏联，和前苏联，居世界第居世界第三三位位。但人均占有量不足，仅为世界。但人均占有量不足，仅为世界人人 均占有量均占有量的的58 %，居世界第居世界第53位位。 目前世界上目前世界上150150多种矿产中，我国已探明储量的矿种约多种矿产中，我国已探明储量的矿种约132132种。其中稀土、种。其中稀土、 W W、S
8、nSn、SbSb、BiBi、LiLi等居世界首位。等居世界首位。 W W的金属储量是各国总储量的三倍；的金属储量是各国总储量的三倍； SbSb储量占世界总储量的储量占世界总储量的44%44%； 稀土仅白云鄂博一个矿床的储量就相当世界各国总储量的三倍。稀土仅白云鄂博一个矿床的储量就相当世界各国总储量的三倍。 非金属矿产中，石墨、菱镁矿、重晶石世界首位，萤石居世界第三位。非金属矿产中，石墨、菱镁矿、重晶石世界首位，萤石居世界第三位。 35种重要矿产资源中种重要矿产资源中 1）具有世界性优势的矿产具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、 石墨、滑石、重晶石
9、、菱镁矿等。探明储量居世界第二、三位石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等。探明储量居世界第二、三位 的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等；的有钼、铅、锌、煤、钒、萤石、膨润土、芒硝等； 2 2）储量储量虽虽不少不少，但品位低或成分，但品位低或成分复杂难选冶复杂难选冶。成本高的成本高的矿产矿产 有铁、锰、镍、铝、硫、磷等；有铁、锰、镍、铝、硫、磷等； 3 3）探明储量不足的矿产探明储量不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、有石油、天然气、铀、铜、金、银、 硼、耐火粘土等；硼、耐火粘土等； 4 4）严重短缺的矿产严重短缺的矿产有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。 2、矿
10、产种类齐全，但结构不尽理想、矿产种类齐全，但结构不尽理想 3、单一矿种少，伴生矿种多、单一矿种少，伴生矿种多 我国地质构造复杂，造成了我国矿产我国地质构造复杂，造成了我国矿产共生矿多共生矿多，综合，综合 矿多，矿多，单一矿少单一矿少。大多数矿山均是由两种到十几种共。大多数矿山均是由两种到十几种共 生在一起。生在一起。 我国我国金矿金矿产量中伴生矿占总产量的产量中伴生矿占总产量的4040，如德兴斑岩铜矿伴生，如德兴斑岩铜矿伴生 Au.Ag(Au.Ag(每年产金每年产金5 5吨多，产银吨多，产银2020多吨）；多吨）；铜矿铜矿资源如四川的拉资源如四川的拉 拉铜矿除拉铜矿除CuCu外伴生有外伴生有M
11、oMo、CoCo、AuAu、AgAg、NiNi、 Pb Pb、ZnZn、PtPt等；等； 铁矿铁矿资源如攀枝花铁矿除资源如攀枝花铁矿除FeFe外伴生外伴生V V、TiTi等达等达2020多种。这对选、多种。这对选、 冶工艺提出了新的要求，由于选冶过不了关对于一些矿床限制冶工艺提出了新的要求，由于选冶过不了关对于一些矿床限制 了开发。了开发。 我国湘西的我国湘西的NiNi、MoMo、U U、V V、CuCu多元素矿床多元素矿床, ,目前基本没开采，目前基本没开采， 选冶工业达不到要求。开采一种则将浪费其它几种元素，这些选冶工业达不到要求。开采一种则将浪费其它几种元素，这些 矿床的特点是分布广，储
12、量大，但品质较低。矿床的特点是分布广，储量大，但品质较低。 n4、富矿少、贫矿多、富矿少、贫矿多 铁矿铁矿：中国铁矿拥有储量中国铁矿拥有储量446446多亿吨，居世界第多亿吨，居世界第3 3位。但铁矿位。但铁矿 石平均品位仅为石平均品位仅为33.5%33.5%，比世界平均水平低，比世界平均水平低10%10%以上；我国贫以上；我国贫 矿占矿占97.7%97.7%，平均品位（地质品位）仅，平均品位（地质品位）仅33%33%（工业品位（工业品位25%25%， 富矿富矿50%50%）。澳大利亚（。澳大利亚（19731973）富矿石品位为）富矿石品位为 40-68%40-68%，其储，其储 量达量达24
13、6.92246.92亿吨。亿吨。 巴西米纳斯吉拉斯矿山巴西米纳斯吉拉斯矿山 矿石品位：矿石品位：66-66- 68%68%242242亿吨。亿吨。 锰矿锰矿：中国锰矿平均品位只有中国锰矿平均品位只有22%22%，不及世界商品矿石工业，不及世界商品矿石工业 标准标准48%48%的一半，且不少矿区含有较高的杂质磷；我国钢铁的一半，且不少矿区含有较高的杂质磷；我国钢铁 工业原料贫矿占工业原料贫矿占94%94%，而且大多是难选的碳酸锰矿石。，而且大多是难选的碳酸锰矿石。 铜矿铜矿：中国铜矿品位大于中国铜矿品位大于1%1%的储量只占总量的的储量只占总量的35%35%左右，平左右，平 均品位仅为均品位仅为
14、0.87% %，远低于智利，远低于智利( (1.6% %) ) 、赞比亚、赞比亚(2.5% %) )等世界等世界 主要产铜国的铜矿品位；主要产铜国的铜矿品位； 磷矿磷矿：中国磷矿富矿少，平均品位仅为中国磷矿富矿少，平均品位仅为16.95%16.95%，且胶磷矿多，且胶磷矿多， 选矿难度大。选矿难度大。 n 矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的矿区数量多而单个矿区规模偏小。一些重要的 矿床规模以中小型为主，大型、超大型矿床少，矿床规模以中小型为主，大型、超大型矿床少， 如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭，不利于规模如铁、铜、铝、硫铁矿及南方煤炭，不利于规模 开发；单个矿区难以形成较大的生产能力，
15、影响开发；单个矿区难以形成较大的生产能力，影响 了资源开发的总体效益。如四川铜矿床约了资源开发的总体效益。如四川铜矿床约8080个，个， 但大型铜矿床只有一个（拉拉铜矿床）。但大型铜矿床只有一个（拉拉铜矿床）。 n5、中小型矿床多，大型超大型矿床少、中小型矿床多，大型超大型矿床少 有些重要矿产资源的分布格局距消费地区较远，开发利用受交通运输有些重要矿产资源的分布格局距消费地区较远，开发利用受交通运输 与基础设施建设等因素制约日趋明显。矿产分布具有明显的地域差异，与基础设施建设等因素制约日趋明显。矿产分布具有明显的地域差异， 不同地区拥有不同类型、不同规模的矿产，开发利用在一定程度上受不同地区拥
16、有不同类型、不同规模的矿产，开发利用在一定程度上受 地区局限。地区局限。 钨矿钨矿：全国：全国2121个省均有钨矿点，但全国储量的个省均有钨矿点，但全国储量的54%54%集中在湖集中在湖 南、江西两省；南、江西两省； 锑矿锑矿：全国储量的：全国储量的75%75%集中于湖南、广西和贵州三省；集中于湖南、广西和贵州三省； 锡矿锡矿：广西大厂和云南个旧的储量就占了全国总储量的：广西大厂和云南个旧的储量就占了全国总储量的51%51%； 锰矿锰矿：87%87%的储量集中在广西、湖南、贵州三省。的储量集中在广西、湖南、贵州三省。 煤炭煤炭：74%74%的煤炭保有储量集中于山西、陕西、内蒙古和新的煤炭保有储
17、量集中于山西、陕西、内蒙古和新 疆四省区，而经济发达东南部地区则较紧缺；疆四省区，而经济发达东南部地区则较紧缺； 磷矿磷矿：磷矿中：磷矿中70%70%的保有储量集中于云南、贵州、四川和湖的保有储量集中于云南、贵州、四川和湖 北四省，又形成南磷北调的不利格局。北四省，又形成南磷北调的不利格局。 铁矿铁矿：铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四个省。：铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四个省。 n6、矿产资源分布不均衡、矿产资源分布不均衡 n矿床矿床 是指在是指在地壳地壳中通过中通过地质地质 作用作用形成的，其形成的，其质质和和量量符合工业要求，在现有符合工业要求，在现有经经 济技术条件济技术条
18、件下能被下能被开采利用开采利用的的地质体地质体。 地地 质质 体体 矿矿 床床 位置位置 地质作用地质作用 工业要求工业要求 开采利用开采利用 (mineral deposit) n1 1）矿床是综合地质体）矿床是综合地质体, ,是受地质条件控制的，是有地质规律可寻是受地质条件控制的，是有地质规律可寻 的。的。找矿可能性找矿可能性（地质属性）（地质属性） n2 2）矿床必须是在现有经济技术条件下能被开采利用的。）矿床必须是在现有经济技术条件下能被开采利用的。质量和质量和 达到工业要求达到工业要求经济属性经济属性 n 确定矿床的标准（工业要求）是随经济需要和技术发展而变化的，确定矿床的标准（工业
19、要求）是随经济需要和技术发展而变化的， 即现在的一些矿床在数年或数十年前并不是矿床（如硅灰石及透灰石即现在的一些矿床在数年或数十年前并不是矿床（如硅灰石及透灰石 的矿床）；现在不能构成矿床的一些地质体将来随着选、冶技术的发的矿床）；现在不能构成矿床的一些地质体将来随着选、冶技术的发 展可能会构成矿床。展可能会构成矿床。动态性动态性 n3 3）2121世纪以来，在保护地球环境的大前提下，需要根据矿山环境属世纪以来，在保护地球环境的大前提下，需要根据矿山环境属 性来研究矿床在自然状态下和开采对生态环境的影响，为保护和改善性来研究矿床在自然状态下和开采对生态环境的影响，为保护和改善 矿山环境提供地质
20、依据，以最终达到矿业开发与环境矿山环境提供地质依据，以最终达到矿业开发与环境保护相互促保护相互促 进、协调发展的目的。进、协调发展的目的。环境属性环境属性 n2、矿床学矿床学 n是是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。 n又称为又称为矿床地质学矿床地质学 n由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质科学，由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质科学， 故又称为故又称为经济地质学经济地质学 n当其侧重于工业类型研究时则称为当其侧重于工业类型研究时则称为经济矿床学经济矿床学 n n矿床学的研究对象是矿床学的研究对象是矿床矿床。
21、 /study of ore deposits)(mineral deposits (geology of ore deposits)。 (Economic mineral deposits)。 (Economic geology)。 n1）正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成 矿作用和形成过程，以查明矿作用和形成过程，以查明矿床成因矿床成因 n2）查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律提查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律提 供值得进一步工作的基础，供值得进一步工作的基础，成矿预测成矿预测 n3）查明矿床中有益有害元素及其含量以利于查明矿床中有益有害元素
22、及其含量以利于合合 理理地充分地有效地地充分地有效地利用矿产资源利用矿产资源 1）矿床分布规律）矿床分布规律 2）矿床成因）矿床成因 3）找矿地质标志）找矿地质标志 4）矿体特征）矿体特征 5）矿石特征）矿石特征 研究矿床所处大地构造位置研究矿床所处大地构造位置研究地球研究地球 化学、地球物理特征化学、地球物理特征、及其对矿床分布的及其对矿床分布的 控制作用、查明矿床的时、空分布规律控制作用、查明矿床的时、空分布规律。 研究矿床形成的物理、化学、生物等作用研究矿床形成的物理、化学、生物等作用 研究成矿物质来源和成矿过程研究成矿物质来源和成矿过程 分析成矿物理化学条件探讨矿床成因分析成矿物理化学
23、条件探讨矿床成因 研究研究地层地层、构造构造、岩浆岩岩浆岩及围岩及围岩蚀变蚀变与矿床的关系，与矿床的关系， 查明其对矿床的控矿作用，查明其对矿床的控矿作用， 提出有利于找矿的地质标志提出有利于找矿的地质标志 确定矿体的形态、大小、产状及其与围岩关系，确定矿体的形态、大小、产状及其与围岩关系， 查明矿床的规模、产出位置和开采条件。查明矿床的规模、产出位置和开采条件。 n研究矿石的组分、组构及其在矿床中空间分布特征研究矿石的组分、组构及其在矿床中空间分布特征 n查明元素的赋存状态及矿物的嵌布特征查明元素的赋存状态及矿物的嵌布特征 n确定矿产的质量和加工工艺性质确定矿产的质量和加工工艺性质 思维方法
24、思维方法 辩证思维辩证思维 求实创新求实创新 理论与实践相结合理论与实践相结合 野外与室内相结合野外与室内相结合 宏观与微观相结合宏观与微观相结合 常规与现代方法相结合常规与现代方法相结合 不唯上，不唯书不唯上，不唯书 多学科综合研究多学科综合研究 开拓进取开拓进取 2 2、工作方法、工作方法 n野外野外 室内室内 野外野外 工作方法工作方法 室内室内 实验室实验室研究研究 矿床地质调查矿床地质调查 模拟实验模拟实验 综合研究综合研究 n1）野外观察）野外观察地质调查地质调查 n（1 1）查阅研究区资料；）查阅研究区资料； n（2 2）对区域地质和矿床地质进行观察和编录；查明矿体）对区域地质和
25、矿床地质进行观察和编录；查明矿体 特征（形态、产状、规模）特征（形态、产状、规模）； n（3 3）划分矿化期次；）划分矿化期次； n（4 4）采集岩石、矿石及构造标本。）采集岩石、矿石及构造标本。 1）实验室研究）实验室研究 显微镜鉴定显微镜鉴定：岩石显微镜、矿相显微镜、电子显微镜、岩石显微镜、矿相显微镜、电子显微镜、 电子探针。电子探针。确定矿床的物质成分和矿石组构特征。确定矿床的物质成分和矿石组构特征。 包裹体特征及成分测定包裹体特征及成分测定 成矿温度、成矿压力、成矿流体成分成矿温度、成矿压力、成矿流体成分 元素地球化学元素地球化学：常微量元素及稀土元素分析常微量元素及稀土元素分析 同位
26、素地球化学方法同位素地球化学方法测定矿床年龄和成矿物质来源测定矿床年龄和成矿物质来源。 测定年龄的同位素法测定年龄的同位素法：K-Ar，Rb-Sr，U-Pb，Re-Os 测定物质来源的同位素法：硫同位素、碳同位素、测定物质来源的同位素法：硫同位素、碳同位素、H-O同同 位素、位素、Pb同位素同位素。 n2)、 模拟实验模拟实验 模拟成岩成矿条件 n）成岩成岩- -成矿实验成矿实验 n）热力学计算）热力学计算 n）计算机模拟）计算机模拟 n3)、综合分析、综合分析 n1）编制综合图件）编制综合图件 n2）资料综合分析）资料综合分析 n3）综合地质报告）综合地质报告 n一一. 萌芽阶段萌芽阶段 人
27、类已能人类已能利用燧利用燧石石、玛瑙、水晶、玛瑙、水晶、 石髓、蛋白质和石英的坚硬性来制造原始石髓、蛋白质和石英的坚硬性来制造原始劳动工劳动工 具具； 末末，除能制造磨光的石器外，还能，除能制造磨光的石器外，还能 制造彩色制造彩色陶瓷陶瓷。 ，主要用氧化带中的孔雀石和自然铜主要用氧化带中的孔雀石和自然铜 炼铜并制造青铜器；还有陶瓷、金、玉的炼铜并制造青铜器；还有陶瓷、金、玉的工艺品工艺品， 已能利用天然陨铁作刃的已能利用天然陨铁作刃的青铜器青铜器；已利用的矿物；已利用的矿物 和岩石达和岩石达40余种余种。 n二二. 初期阶段初期阶段 铁器时代铁器时代，从个别矿物的利用到对某些矿物的聚合从个别矿
28、物的利用到对某些矿物的聚合 富集体富集体矿体进行较大规模的矿体进行较大规模的开采开采。 春秋战国春秋战国 时即已时即已开采开采的山东金岭镇的山东金岭镇铁矿铁矿可能是世界可能是世界 上开采最早的铁矿；已开采运城铜沟、七宝山和上开采最早的铁矿；已开采运城铜沟、七宝山和 江西德兴、广东曲江、湖南浏阳、安徽铜官山、江西德兴、广东曲江、湖南浏阳、安徽铜官山、 云南东川等铜矿；金银矿床的开采亦十分兴盛，云南东川等铜矿；金银矿床的开采亦十分兴盛， 开始用金铸币，我国是世界上最早使用开始用金铸币，我国是世界上最早使用金币金币的国的国 家。家。 明明 李时珍本草纲目中已列举了李时珍本草纲目中已列举了160-21
29、7160-217种矿物种矿物 的产地、产状、物理性质和在医疗、工业方面的的产地、产状、物理性质和在医疗、工业方面的 用途。矿床的用途。矿床的宏观地质研究宏观地质研究。这一阶段是矿床学。这一阶段是矿床学 理论的最初萌芽阶段，出现矿床成因上最早的理论的最初萌芽阶段，出现矿床成因上最早的 “水水”、“火火”之争。之争。 n三三.发展阶段发展阶段 n1919世纪中叶世纪中叶，由于冶金工业的需求发明了由于冶金工业的需求发明了“垂直垂直 照明器照明器”，从而产生了，从而产生了金相学金相学，即在显微镜下观，即在显微镜下观 察磨光面上金属矿物的微观形态、大小及特征察磨光面上金属矿物的微观形态、大小及特征 n2
30、020世纪中叶世纪中叶，现代测试技术的引用使对矿床学的现代测试技术的引用使对矿床学的 研究得到进一步的发展。如研究得到进一步的发展。如微区形貌微区形貌研究的电子研究的电子 显微镜、矿物结构研究的显微镜、矿物结构研究的X X射线衍射分析、高灵敏射线衍射分析、高灵敏 度化学分析的原子吸收光谱、原子发射光谱和中度化学分析的原子吸收光谱、原子发射光谱和中 子活化分析，子活化分析，微区微区的电子探针化学的电子探针化学成分成分分析，确分析，确 定定年龄年龄和成因的同位素分析及电子计算机技术和和成因的同位素分析及电子计算机技术和 航空航天领域新技术、航空航天领域新技术、新方法新方法的引入，使矿床学的引入，使
31、矿床学 研究有一个飞速地发展。研究有一个飞速地发展。 n四四. 综合阶段综合阶段 2020世纪世纪7070、8080年代年代以来，由于新技术、新方法以来，由于新技术、新方法 不断地发展，人们认识到对矿床的研究不能单一不断地发展，人们认识到对矿床的研究不能单一 的就矿论矿，而应当的就矿论矿，而应当综合各学科综合各学科诸如地质学（包诸如地质学（包 括地层学、古生物学、矿物学、构造地质学、沉括地层学、古生物学、矿物学、构造地质学、沉 积岩石学、变质岩石学、岩浆岩石学）、地球物积岩石学、变质岩石学、岩浆岩石学）、地球物 理学、地球化学、遥感地质学、环境地质学等在理学、地球化学、遥感地质学、环境地质学等
32、在 矿床研究中应用，正确利用化学成分分析和现代矿床研究中应用，正确利用化学成分分析和现代 仪器分析、宏观与微观分析研究、野外与室内分仪器分析、宏观与微观分析研究、野外与室内分 析研究的成果，利用成矿模拟实验以修正自己的析研究的成果，利用成矿模拟实验以修正自己的 研究成果，使成矿作用过程更趋近于真实。研究成果，使成矿作用过程更趋近于真实。 n矿床学研究正面临着矿床学研究正面临着全球化全球化和和矿业环保一体化矿业环保一体化的的 两大趋势，这两个趋势将在相当长时期内制约着矿两大趋势，这两个趋势将在相当长时期内制约着矿 床学的研究方向和任务。同时，矿床学与其他学科床学的研究方向和任务。同时，矿床学与其
33、他学科 相互渗透，形成相互渗透，形成新的新的边缘交叉边缘交叉学科学科生长点。生长点。 矿矿 床床 学学 环境学环境学 选矿学选矿学 计算机学计算机学 经济学经济学矿产资源经济学 管理学管理学 应用矿床学 矿产资源信息系统 矿山资源管理学 环境矿床学 n矿床学的三基矿床学的三基 n基本知识基本知识：有关矿床的基本概念、矿床地质特征、：有关矿床的基本概念、矿床地质特征、 形成条件；形成条件； n基本理论基本理论：有关成矿作用、成因类型和成矿规律的：有关成矿作用、成因类型和成矿规律的 系统认识；系统认识； n基本技能基本技能：包括野外工作方法和判读矿床地质图件：包括野外工作方法和判读矿床地质图件 的
34、能力，肉眼和镜下研究矿石和蚀变岩石的能力的能力，肉眼和镜下研究矿石和蚀变岩石的能力 及能利用各种材料对矿床形成条件和成因进行综及能利用各种材料对矿床形成条件和成因进行综 合分析的初步能力。合分析的初步能力。 矿床学矿床学 第二章第二章 矿床学基础矿床学基础 太原理工大学 矿业工程学院 阴翠珍 教学目的与要求教学目的与要求： 要求学生掌握有关矿床方面的基本概念、矿床特征的主要内容； 掌握成矿作用的分类和矿床成因类型。 教学基本内容：教学基本内容： 1.有关矿床学的“三基”，即1）基本知识：基本概念，矿床特 征，形成条件；2）基本理论：成矿作用，矿床类型；3）基本技 能：地质图件判读，矿物鉴定和矿
35、石组构观察与素描。 2. 元素的分布与成矿。 3. 成矿作用及矿床成因类型； 教学重点和难点：教学重点和难点： 本章重点是掌握有关矿床方面的基本概念、矿床特征包含的主要 内容、矿床类型划分；了解矿床形成的地质条件和物理化学条件； 掌握成矿作用的类型及相互关系；了解成矿元素的富集及其规律 性。难点是矿床成因类型的划分。 n1、概念（复习）、概念（复习） n矿床矿床(mineral deposit)是指在是指在地壳地壳中通过中通过地地 质作用质作用形成的，其形成的，其质质和和量量符合工业要求，在现有符合工业要求，在现有 经济技术条件下能被经济技术条件下能被开采利用开采利用的的地质体地质体。 地地
36、质质 体体 矿矿 床床 位置位置地质作用地质作用 工业要求工业要求 开采利用开采利用 矿床的组成矿床的组成: 矿矿 床床 矿体矿体 围岩围岩 矿石矿石 脉石脉石 矿石矿物矿石矿物 脉石矿物脉石矿物 矿区地质略图 矿区地质图矿区地质图 矿体矿体 围岩围岩 围岩围岩 矿体矿体 Ore Body Wall rock 矿体与围岩是矿床的基本组成单位。而且关系非常矿体与围岩是矿床的基本组成单位。而且关系非常 密切，根据其二者的形成先后关系矿床可分为三大类密切，根据其二者的形成先后关系矿床可分为三大类： u同生矿床同生矿床 ：指指矿体与围矿体与围 岩是在岩是在同一地质作用同一地质作用下，下，同时同时或或近
37、于同时形成的矿床近于同时形成的矿床。 如岩浆分结作用形成的矿床、沉积作用形成的矿床。如岩浆分结作用形成的矿床、沉积作用形成的矿床。 (syngenetic deposits) u后生矿床后生矿床 u矿体形成明显晚于围岩矿体形成明显晚于围岩，二者是在不同的地质，二者是在不同的地质 作用下形成的。如热液作用形成的脉状矿床。作用下形成的。如热液作用形成的脉状矿床。 (epigenetic deposits) n叠生矿床叠生矿床 n叠生矿床叠生矿床是指有用组分由同生期富集和后期有用是指有用组分由同生期富集和后期有用 组分的叠加再富集而形成的矿床。因此，此类矿组分的叠加再富集而形成的矿床。因此，此类矿
38、床既具有床既具有同生矿床同生矿床特点又具有特点又具有后生矿床后生矿床特点，属特点，属 复成因的矿床，如层控矿床复成因的矿床，如层控矿床 n1、矿体、矿体 n2、围岩、围岩 n3、母岩、母岩 n4、矿体形态、矿体形态 n5、矿体产状、矿体产状 n矿体是指矿体是指由矿石和脉石组成的独立地质体由矿石和脉石组成的独立地质体，是矿，是矿 床的主要组成部分，是开采和利用的主要对象。床的主要组成部分，是开采和利用的主要对象。 n矿体具有一定的形状矿体具有一定的形状(form / morphology)、大小、大小 和产状和产状(mode of occurrence)，并占有一定的空间，并占有一定的空间 位置
39、，被围岩所包围。位置，被围岩所包围。 (ore body) n围岩围岩泛指泛指矿体周围的岩石矿体周围的岩石，其界线有的很清楚（如脉状，其界线有的很清楚（如脉状 矿体），有的呈渐变过渡（如由细脉浸染状矿石组成的矿体），有的呈渐变过渡（如由细脉浸染状矿石组成的 矿体）。矿体）。 n母岩母岩是指矿床形成过程中，是指矿床形成过程中，提供成矿物质来源的岩石提供成矿物质来源的岩石。 与矿床在空间上和成因上具有密切联系。如由岩浆结晶与矿床在空间上和成因上具有密切联系。如由岩浆结晶 分异作用形成的富镁质超基性岩中的铬铁矿矿床，富镁分异作用形成的富镁质超基性岩中的铬铁矿矿床，富镁 质超基性岩即是铬铁矿矿床的母岩
40、。质超基性岩即是铬铁矿矿床的母岩。 n围岩和母岩是两个完全不同的概念。对某些矿床而言矿围岩和母岩是两个完全不同的概念。对某些矿床而言矿 体的围岩就是母岩，如多数岩浆矿床；在另一些矿床中体的围岩就是母岩，如多数岩浆矿床；在另一些矿床中 矿体的围岩与母岩无关，如多数热液形成的脉状矿床矿体的围岩与母岩无关，如多数热液形成的脉状矿床 wall rock）（country rock,adjacent rock,a (mother rock， parent rock，) 江苏梅山玢岩铁矿床江苏梅山玢岩铁矿床 由多矿体组成的矿床由多矿体组成的矿床 由两个矿体组成的矿床由两个矿体组成的矿床 n4、 n根据矿体
41、在三度空间延伸情况,形状可分为三种最 基本的类型。 n等轴状矿体等轴状矿体 n板状矿体板状矿体 n柱状矿体柱状矿体 通常称矿体形态为层状、似层状、脉状、囊状、不规则状等。通常称矿体形态为层状、似层状、脉状、囊状、不规则状等。 n等轴状矿体等轴状矿体 n矿体的三轴在三度空间呈大致均衡延伸。根据体矿体的三轴在三度空间呈大致均衡延伸。根据体 积大小和形态分为矿瘤、矿巢、矿袋。积大小和形态分为矿瘤、矿巢、矿袋。 n板状矿体板状矿体 矿体在长宽二相延伸较大，而厚度相对较矿体在长宽二相延伸较大，而厚度相对较 小的矿体。根据矿体与围岩形成的先后：小的矿体。根据矿体与围岩形成的先后： ：与围岩产状一致的板状矿
42、体。通常是沉积与围岩产状一致的板状矿体。通常是沉积 形成的同生矿床，即矿体与围岩是在同一地质作用形形成的同生矿床，即矿体与围岩是在同一地质作用形 成的。矿层的特点是厚度较稳定，延伸稳定，规模大，成的。矿层的特点是厚度较稳定，延伸稳定，规模大， 其走向延长可达几公里至几十公里以上，沿倾向延伸其走向延长可达几公里至几十公里以上，沿倾向延伸 也可达数十公里。反映了沉积的特征。也可达数十公里。反映了沉积的特征。 产在围岩裂隙的板产在围岩裂隙的板 状矿体，通常称为矿脉。属状矿体，通常称为矿脉。属 于典型的后生矿床。围岩中于典型的后生矿床。围岩中 的裂隙先形成，矿脉后形成。的裂隙先形成，矿脉后形成。 裂隙
43、通常有两种情况裂隙通常有两种情况 ，一，一 种为顺层裂隙，另一种为截种为顺层裂隙，另一种为截 层裂隙。反映了热液成矿作层裂隙。反映了热液成矿作 用的特点。用的特点。 u沿顺层裂隙充填或交代形成。即矿脉与围岩的产状一致。与矿层的本质区 别在于为后生矿体，即矿体的形成晚于围岩，规模上要小一些。 u产于岩体中或切穿层状岩石层理的矿脉。即矿脉与围岩的产状不一致。 脉状矿体形态脉状矿体形态 n柱状矿体柱状矿体 n指在一个方向延伸很指在一个方向延伸很 大（大多是垂向），大（大多是垂向）， 而另外两个方向延伸而另外两个方向延伸 较小的矿体。这种矿较小的矿体。这种矿 体常称为柱状、筒状体常称为柱状、筒状 或管
44、状矿体。一般金或管状矿体。一般金 属矿床的柱状矿体直属矿床的柱状矿体直 径以几米到几十米最径以几米到几十米最 为普遍。为普遍。 柱柱 状状 矿矿 体体 筒筒 状状 矿矿 体体 管状矿体管状矿体 5矿体产状矿体产状 矿体的产状通常指矿体产出的空间位置和地质环境。矿体的产状通常指矿体产出的空间位置和地质环境。 常包括下面几个内容常包括下面几个内容： p矿体的空间位置矿体的空间位置 p矿体埋藏深度矿体埋藏深度 p矿体与岩浆岩的空间关系矿体与岩浆岩的空间关系 p矿体与地质构造空间关系矿体与地质构造空间关系 p矿体与沉积岩关系矿体与沉积岩关系 n矿体的产状通常指矿体产出的空间位置和地质环矿体的产状通常指
45、矿体产出的空间位置和地质环 境。常包括下面几个内容：境。常包括下面几个内容： p矿体的空间位置矿体的空间位置：一般由矿体的走向、倾向和倾一般由矿体的走向、倾向和倾 角来确定的。但是对于某一方向延伸较大的矿体角来确定的。但是对于某一方向延伸较大的矿体 （矿体的延伸方向与倾向不一致）（矿体的延伸方向与倾向不一致） ，比如透镜状、，比如透镜状、 脉状、柱状等形态的矿体，还须确定其倾伏角和脉状、柱状等形态的矿体，还须确定其倾伏角和 侧伏角，才能准确地控制它们的空间位置。侧伏角，才能准确地控制它们的空间位置。 狭义的产状狭义的产状. 岩层产状要素岩层产状要素 ad-走向线；走向线；ce-倾向线；倾向线；
46、cd-倾向；倾向；a-倾角倾角 矿体产状示意图矿体产状示意图 倾伏角：倾伏角：矿体的最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角矿体的最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角 侧伏角：侧伏角：矿体最大延伸方向与走向线之间的夹角。矿体最大延伸方向与走向线之间的夹角。 p矿体埋藏深度矿体埋藏深度：矿体为出露于地表，还是隐伏于矿体为出露于地表，还是隐伏于 地下。地下。 p矿体与岩浆岩的空间关系矿体与岩浆岩的空间关系：矿体系产于侵入体内，矿体系产于侵入体内， 或位于接触带，或位于围岩中或位于接触带，或位于围岩中。 p矿体与地质构造空间关系矿体与地质构造空间关系：指矿体产出在构造中指矿体产出在构造中 的部位，与褶皱
47、、断层的空间关系。的部位，与褶皱、断层的空间关系。 p矿体与沉积岩关系矿体与沉积岩关系：与层理、片理呈整合关系或与层理、片理呈整合关系或 穿切关系穿切关系 p正确地认识矿体的产状，对找矿、勘探和开采工正确地认识矿体的产状，对找矿、勘探和开采工 作，均有重要的指导意义。作，均有重要的指导意义。 矿体矿体矿石矿石脉石脉石 矿体由矿石和脉石组成矿体由矿石和脉石组成 脉石脉石 矿石矿石 矿石矿石 矿石矿石矿石矿物矿石矿物脉石矿物脉石矿物 矿石由矿石矿物和脉石矿物组成矿石由矿石矿物和脉石矿物组成 矿石矿物矿石矿物 脉石矿物脉石矿物 脉石矿物脉石矿物 n矿石矿石(ore)：在现有技术和经济条件下，能够从中
48、提在现有技术和经济条件下，能够从中提 取有用组份（元素、化合物或矿物）的自然矿物聚集取有用组份（元素、化合物或矿物）的自然矿物聚集 体体 。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。 n矿石矿物矿石矿物(ore mineral)： 矿石矿物泛指矿石中各种能被利用的矿物；矿石矿物泛指矿石中各种能被利用的矿物； n脉石矿物脉石矿物(rocky/ gangue mineral)： 脉石矿物泛指在矿石中与矿石矿物相伴生的无用矿脉石矿物泛指在矿石中与矿石矿物相伴生的无用矿 物物 n岩石与岩石与矿石矿石的区别的区别 有用组分的含量高低有用组分的含量高低 岩石与矿石的界限是变化的岩石与矿石
49、的界限是变化的 岩石在目前的经济技术条件不具经济价值岩石在目前的经济技术条件不具经济价值 n1)1)有用组分有用组分：指矿石中主要可提取利用的成分。有用组分 有如下类型或表示形式： n2 2）伴生有益组分）伴生有益组分: : 指可综合利用的组分和能改善产品性能指可综合利用的组分和能改善产品性能 的组分。前者如铜矿石中的的组分。前者如铜矿石中的AuAu、 铅矿石中的铅矿石中的AgAg等元素常可等元素常可 被综合利用；后者如铁矿中的被综合利用；后者如铁矿中的MnMn、V V等元素，它们的存在可等元素，它们的存在可 改善钢铁的性能；改善钢铁的性能； n3 3）无用组分）无用组分: : 指矿石中不能提
50、取有用的成分；指矿石中不能提取有用的成分； n4 4）有害组分）有害组分：指对选矿和冶炼或对其产品有不良影响的组：指对选矿和冶炼或对其产品有不良影响的组 分。例如金矿中的分。例如金矿中的AsAs不利于金的氰化选矿；铁矿中的不利于金的氰化选矿；铁矿中的S S、P P 会降低钢铁的韧性和强度。会降低钢铁的韧性和强度。 矿矿 石石 有有 用用 组组 分分 有用元素有用元素 有用化合物有用化合物 有用矿物有用矿物 如如Au、Ag、Fe、Cu、Pt等金属元素等金属元素 如如KCl、Cr2o3、WO3、P2O5等等 如水晶、冰洲石、绿柱石、香花石等如水晶、冰洲石、绿柱石、香花石等 n2、矿石品位、矿石品位
