!矿床学考试主要考点2

矿床学A

1、矿床工业价值因素

2、矽卡岩矿床的形成过程

3、成矿流体研究基本方法、意义

4、以熟悉矿床为例说明现代矿床学研究思路、方法

5、岩浆矿床控矿因素与成矿特征

6、VMS矿床控矿因素与成矿特征

2、区域成矿地质条件分析有哪几个主要方面

3、斑岩矿床的主要控矿因素（条件）及矿床特征

4、SEDEX型矿床的主要控矿因素及矿床特征

矿床学A

1、矿床工业价值因素

决定矿床工业价值的因素很多，主要有以下三个方面：

（1）矿床本身的特征和性质

包括矿体的形态、产状和储量，矿石的质量（如品位、有益组分含量及有害杂质含量和处理的难易程度），矿石综合利用价值和矿床开采、选矿、冶炼技术条件等。对非金属矿床来说，不仅要注意矿床的储量和品位，而且要注意有用矿物的物理性质、化学性质以及工艺技术特点，有时这一方面的因素还是评价矿床的主要因素。

（2）国家和市场对矿产的要求

主要包括国家经济建设和市场对各类矿产的需要数量，矿床的地理分布，某一地区的发展远景计划等。

（3）矿区的经济因素

如动力资源、水文地质和工程地质条件及交通条件等。

在评价一个矿床时，应该全面考虑上述各种因素，但决定矿床是否有开采价值和什么时候开采，首先要考虑国家、地方经济建设的要求和市场需求。

2、矽卡岩矿床的形成过程

矽卡岩矿床指产在中酸性（少数情况下可以是酸性或基性-超基性）侵入岩、火山岩与碳酸盐岩或其他接触带或其附近岩石中的矿床。

矽卡岩型矿床的成矿过程可分为两个成矿期和五个成矿阶段：

1. 矽卡岩期：主要形成各种钙、铁、镁、铝的硅酸盐矿物，无石英形成。该成矿期又可分为以下三个成矿阶段：

（1）早期矽卡岩阶段：形成硅灰石、钙铝-钙铁石榴石、透辉石-钙铁辉石和方柱石等无水硅酸盐和少量符山石等含水硅酸盐，组成矽卡岩的主体，一般又称干矽卡岩阶段，是在高温的超临界条件下形成的。这一阶段除少量磁铁矿外，一般不形成有用矿物，通常是不具工业意义的，故这一阶段也可称之为无矿矽卡岩阶段。

（2）晚期矽卡岩阶段：形成阳起石、透闪石、绿帘石等含水硅酸盐，故又称湿矽卡岩阶段，是在接近超临界状态条件下形成的。这一阶段形成的矿物明显地交代早期矽卡岩矿物，且磁铁矿大量出现，有时构成富集的磁铁矿矿体，故又称为磁铁矿阶段。

（3）氧化物阶段：这一阶段中硅酸盐类矿物已很少见，开始出现石英、萤石等矿物。它介于矽卡岩期和石英硫化物期之间，具有过渡性质，是由温度较高的热液作用形成的。金

属矿物除赤铁矿、白钨矿、锡石外，还有少量磁铁矿。后期同时开始出现少量硫化物，如辉钼矿、磁黄铁矿等。

2. 石英-硫化物期：在这一成矿期中，SiO2一般不再和Ca、Mg、Fe、Al组成矽卡岩矿物，而是独立形成大量石英，并有典型的热液矿物如绿泥石、方解石等和大量金属硫化物形成。该成矿期又可分为两个阶段：

（1）早期硫化物阶段：矽卡岩矿物被大量交代，开始形成绿泥石、绢云母等，这一阶段中出现大量石英和萤石，成为矿石的主要脉石矿物。金属矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、毒砂和部分辉钼矿等，金属氧化物已很少见，所以也可称为铁铜硫化物阶段。它们是在高-中温热液条件下形成的。

（2）晚期硫化物阶段：这一阶段中，除交代早期形成的硅酸盐矿物如绿泥石和绢云母等外，石英和萤石的数量继续增加，开始出现大量方解石。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿，所以也可称之为铅锌硫化物阶段，是中温热液条件下形成的。矽卡岩型矿床中的矽卡岩和金属氧化物是气化热液交代的产物，硫化物则是纯粹的热液作用产物。

爱纳迪分成三个阶段：1、岩浆就位期间的等化学接触变质作用；2、岩浆结晶期间的侵入体初步冷凝、交代矽卡岩的形成、矿液演化和初期的矿石沉淀作用；3、与岩浆热液系统相关联的退化蚀变和与该系统最终冷凝有关的矿石沉积作用。

上述成矿阶段的期次和顺序只是接触交代矿床的一般规律，不同矽卡岩型矿床的成矿发展可以是不完全相同的。它和侵入岩浆的演化、构造裂隙的间歇活动以及含矿气水热液的成分等密切相关。有的矿床只见有早期几个成矿阶段，后期矿化作用不甚发育，有的甚至只形成早期矽卡岩，而无后期热液矿化活动。但当矽卡岩型矿床发育有若干个成矿阶段时，其形成顺序通常符合上述规律。在一个成矿阶段中，所形成的金属矿物常常只是以某种类型为主，同一阶段形成几种矿化类型的现象是不多见的。

矽卡岩型矿床是由热液交代作用形成的，主要包括渗滤交代作用和扩散交代作用。

1. 渗滤交代作用（infiltration metasomatism）：热液和岩石间的组份交换是通过流经岩石裂隙的流动热液实现的。当上升热液沿着几乎垂直于灰岩和硅铝质岩石的接触面流动时，溶液和围岩发生反应、溶解和吸取围岩中的组份，并将其带至上覆围岩，与之交代反应形成矽卡岩。渗滤交代作用中，温度梯度和压力梯度是引起热液流动的动力，因而热液能作较长距离的运移，故有可能形成厚大的矽卡岩带。

2. 扩散交代作用（diffusion metasomatism）：溶液和岩石间的组份交换，是以停滞的岩石粒间溶液为介质，通过组份的浓度差所引起的扩散作用实现的。上升溶液沿石灰岩和硅铝质岩石接触面流动时，灰岩中的CaO通过粒间溶液，以上升溶液为媒介向硅铝质岩石方向扩散，相反，硅铝质岩中的A12O3和SiO2以同样方式向灰岩方向扩散，由于这种组份的交代是由双方相互的扩散作用进行的，所以又称为双交代。双交代作用的结果，接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩，其反应如下：

3CaCO3+A12O3+3SiO2→Ca3Al2Si3O12（钙铝石榴石）+3CO2 ↑

在扩散交代作用中，浓度梯度是扩散组分运移的动力，随反应带厚度的增加和交代过程的停止而减小，因而扩散作用不可能形成厚大的交代带。

渗滤交代作用和扩散交代作用常常相互伴随。

3、成矿流体研究基本方法、意义

成矿流体是与成矿有关的能流动的物质，是一种特殊的地质流体，富含挥发分和较高卤素组分，是地质流体研究的主要方面，是解决矿床形成中成矿物质来源、运移、聚集成矿的关键和核心.越来越多的证据表明，许多巨型矿床的形成，是地壳大规模流体流动的结果。

成矿流体研究的关键问题是其起源、组成、物理化学特征、规模、大规模运移的通道和

机理、流体-热-力学-化学之间的耦合作用，水-岩反应的化学动力学机制，流体在造山过程中和地壳变形中的作用，流体的成岩成矿效应等。

对于成矿流体的研究方法，采用将构造、矿床、矿物学、地球化学，以及流体动力学等理论和方法，综合研究成矿流体活动的宏观、微观信息，在此基础上，运用核技术方法，查证和追索成矿流体活动的踪迹。

（1）成矿流体的热力学条件研究

流体包裹体能提供成岩成矿流体的性质、成因、演化以及温度、压力条件等重要信息.由于在岩石或矿物中流体包裹体通常包含了不同期次、不同时间出现的包裹体，因此需要多对单个包裹体进行分析.而成矿流体热力学条件研究，包括形成温度、压力、盐度、Eh、Ph、密度等，必须建立在流体包裹体的岩相学研究的基础上.

（2）成矿流体成分研究

通过包裹体的成分研究，确定流体的性质与来源.

（3）成矿流体的同位素研究

A、确定成矿流体的来源

H O 同位素方法：

不同来源的流体，其同位素的组成有明显的差异，把成矿流体的同位素组成与已知源同位素组成进行对比，是判断成矿流体来源的重要方法.其前提是了解流体在不同源区的同位素组成.

温度研究：冷热台

成分研究：拉曼

主微量研究：探针

压力、深度

B、确定成矿时代

同位素测年的方法有很多，但各种测年的方法既有一定的适用范围，也存在各自的局限性.

以流体活动为线索，来探讨岩石圈物质、能量分布和迁移，通过成矿流体的研究，来反映矿石和岩石的形成条件、机制和成矿、成岩时代，阐明矿床的形成规律，这已逐步成为矿床学研究的一个重要趋势.

5、岩浆矿床控矿因素与成矿特征

岩浆矿床石由各类岩浆在地壳深处，经过分异作用和结晶作用，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床

一般特征：

（1）成矿作用与成岩作用基本上是同时进行的，即岩浆矿床的形成过程与母岩体的冷凝结晶过程，在时间上大体一致。

（2）矿体主要产在岩浆岩母岩体内。

（3）侵染状矿体与母岩一般呈渐变或迅速过渡关系；贯入式矿体则具清楚、明显的界限。围岩蚀变一般不发育，但自变质作用较普遍。

（4）矿石中矿物组成与母岩的矿物组成基本相同，仅矿石中矿石矿物相对富集。

（5）由于成矿作用是在岩浆熔融体中大体同时发生的，因此多数岩浆矿床的成矿温度较高，达1500-1200摄氏度。

控矿因素：

（1）岩浆岩条件

岩浆是成矿物质的主要来源和载体，而岩浆岩即是成矿母岩。因此原始岩浆的性质和含

各类有用组分的多少，对能否形成岩浆矿床有重要影响。分为：基性-超基性岩、金伯利岩、霞石正长岩、花岗岩。

（2）大地构造条件

大地构造条件对基性-超基性岩侵入体的类型、分布及岩石化学特征等方面都有重要影响。

（3）同化作用

同化作用的强度一般认为在地壳活动强烈的地槽区、岩浆与被同化围岩成分差别越大、侵入体的规模大、侵位深、成份愈酸性、挥发份愈多以及围岩破碎程度越高等，则同化作用越强烈。

（4）挥发组分作用

岩浆的挥发组分，对岩浆得分异、同化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重要影响，也称为矿化剂。

（5）岩浆多期多次侵入作用对成矿的控制

复合岩体和岩浆多次侵入作用对成矿的控制，在铬铁矿、铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床中有着明显的表现，对形成规模大、质量好的矿床都有重大意义。

3、斑岩矿床的主要控矿因素（条件）及矿床特征

斑岩型矿床是指品位低但规模大，且主要产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉浸染型矿床。斑岩型矿床的共同特征是：（1）绝大部分斑岩型矿床形成于活动大陆边缘和岛弧构造环境；（2）有重要意义的斑岩型矿床均出现于显生宙，特别是中生代和新生代，其次为晚古生代；（3）矿化在时间上、空间上和成因上与具斑状结构的中酸性浅成或超浅成小侵入体有关，如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等；（4）一般具有面型矿化蚀变，且分带性明显，硫化物大量出现，富含黄铁矿；（5）矿石具细脉浸染状构造；（6）角砾岩筒或角砾岩脉是重要的控矿构造形式。

成矿地质条件

（1）岩浆岩条件

（2）构造条件

（3）地层条件

斑岩型矿床常与矽卡岩型及浅成低温热液型金、银、铜、铅、锌的矿床，构成了一个火山岩地区矿床成矿系列，这个成矿系列的最大延深可达5~7km。在认识陆相火山岩地区矿床分布规律和进行矿床远景评价时，应该考虑这一成矿系列及侵蚀程度的影响。

4、SEDEX型矿床的主要控矿因素及矿床特征

热水沉积矿床（即喷流沉积矿床）是指在水温70~350℃或更高的热水介质（海水、湖水、热泉水等）中形成的，主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体，但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体，两者可共生或分别出现。

热水沉积矿床（即喷流沉积矿床）是指在水温70~350℃或更高的热水介质（海水、湖水、热泉水等）中形成的，主体以沉积方式形成于水-岩石界面之上水体中之层状、似层状矿体，但也包括此界面之下可能存在的以充填和交代形成的筒状、锥状或面型热液含矿蚀变体，两者可共生或分别出现。

一般热水喷流矿床具有以下几个方面的特征：

（1）矿床伴有典型的喷流岩，以此区别于其它类型矿床。这些岩石主要是硅质岩、条带状含电气石岩或电气石岩、条带状含长石岩或富长石岩、透辉岩与透闪岩（或双透岩）、

重晶石或石膏层等。

（2）矿床具有层控及时控特征。在某一地区内矿体往往赋存于一定层位，如长江中下游断裂拗陷带中铁、铜矿床多产于中石炭统黄龙灰岩下部。

（3）这类矿床的矿体往往呈层状、似层状或透镜状产于地层中，且矿体一般随地层褶皱而褶皱。部分矿床具典型的“双层”构造，上部为层状矿体，下部为细脉状、筒状含矿蚀变体。

（4）矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律，常具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状、同心环带、生物和鲕状等结构，反映了同生沉积的特征。此外，矿石中常广泛发育胶黄铁矿。显微镜下胶黄铁矿具有两种特征性的结构：一种是显微球粒结构，球粒粒径在0.02至0.05mm左右；另一种是分布广泛得多的同心环带结构，直径大小不一，从零点几至5mm不等。必须着重指出的是，在所有这些矿区，胶黄铁矿是所有金属矿物中形成最早的矿物，它总是被晚期的硫化物（包括黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿等）或氧化物（如磁铁矿等）所包裹或交代。

（5）具有与现代海底热水喷流成矿作用相似的两套成矿系统。在沉积岩容矿的喷流热水沉积矿床（Sedex）中，喷流通道中常见的蚀变是硅化，有时也还有电气石化、钠长石化，在沉积的层状矿的下盘仅见到白云石化、电英岩化和绿泥石化。

有关SEDEX矿床的形成机制

沿着裂隙向盆地下部渗透的海水、大气降水以及沉积物在压实期间排出的空隙水变热，酸度和盐度增高，形成一种酸性的卤水，通过可渗透沉积岩层时，从中淋滤和萃取出部分金属和碱性组分，使之呈络合物形式携带矿质迁移。在深部热源的驱动下发生对流循环上升，在地温梯度较高或构造活动地区，由于压力的释放，这些热液从沉积地层内排出，尤其沿断裂向上喷到海底，与海水混合，在有利的环境中经冷却而沉淀出所携带的金属物质，形成矿床。

SEDEX矿床的容矿岩石为较细粒的以碎屑沉积物为主的岩石，包括页岩、粉砂岩和碳酸盐及其变质后的产物，并常夹有一些凝灰岩，如长江中下游的块状硫化物矿床主要赋存于由碎屑岩向碳酸盐岩过渡的部位。