1第一章 非煤矿床的形成及工业特点

1．岩浆矿床
岩浆是熔有丰富的金属成矿物质(如铬、镍、钴、铂族 元素、钒、钛、铁、铜、铌、钽等等)、水和其他挥发性组分 的硅酸盐熔融体。这种熔融体处于地壳深处的岩浆房中时， 处于平衡状态，当它受到内外动力的作用时，平衡状态被破 坏，因而在地壳中产生运移。岩浆在运移过程中，随着温度 和压力的变化，其中的各种组分由于熔点不同而顺序结晶出 来。早期结晶的矿物受重力作用而在岩浆中下沉、富集成为 矿床。这种作用称结晶分异作用，形成的矿床称为岩浆分结 矿床。 岩浆中的某些金属硫化物，随着岩浆温度和压力的降低， 由均匀的混熔状态分离成成分不同而又不混熔的浆体，其中 比重大的金属硫化物逐渐向岩浆底部沉降，形成含有金属矿 物和硅酸盐矿物的矿床。这种作用称为岩浆熔离作用，形成 的矿床称为熔离矿床。 如果经强烈的结晶分异作用或熔离作用之后，形成的含 矿岩浆或矿浆，沿一定的通道喷发(或爆发)至地表或挤入火 山构造中，经冷凝而形成矿床，则称为岩浆喷发或爆发成矿 作用，形成的矿床称为岩浆喷溢矿床。
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云铜小绿汁矿
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玛曲金矿
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第一节 基本概念

3）矿产分类 以工业用途分为三类
冶金辅助原料（如耐火黏土）
化学工业原料（钾盐，磷石灰）
制造工业原料（石墨，金刚石，云母）
非金属矿产
陶瓷及工业原料（长石，黏土）
建材及水泥工业原料（石膏，花岗岩）
工美原料（玉石、玛瑙、孔雀石）
铸石和研磨材料（辉绿石、石榴石、金刚石）
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第一节 基本概念

3）矿产分类 以工业用途分为三类
金属矿产
依所含金属种类
黑色金属-铁、锰、铬 有色金属-铜、铅、锌、锡 贵重金属-金、银、铂 放射性金属-铀、钍、镭
稀有金属-钽、铌、铍
煤 石油 天然气 油页岩
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可燃有机岩矿产
二、矿石
1）概念 ——在现代技术经济水平条件下，能以工 业规模从中提取国民经济所必须的金属或 非金属的矿物集合体。 2）分类
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外生成矿作用
地表岩石、矿床等在太阳辐射能、生物、物理 化学作用下风化、剥蚀、搬运、沉积 地壳表层裸露的原岩或原矿床，在太阳能的影响下发
生大规模风化，风化产物通过地表水、冰川、风力等运搬，
然后在一定的地质条件下沉积，使其中的有用成分富集而
成为矿床的地质作用称为外生成矿作用，形成的矿床称为 外生矿床。外生成矿作用的能量除太阳能外，还有部分生 物能和化学能，在火山地区，还可能有与火山活动有关的 地球内部热能参加的外生成矿作用。外生矿床一般是在温 度和压力都较低的条件下形成的。
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部分矿石的边界品位和工业品位
矿石 磁铁矿 黄铜矿 金矿 磷矿 云母矿 金刚石矿
边界 品位
20％
0.2%~ 0.3%
1~2g/t
5%~6%
1kg/m3 20 mmg/m3
工业 品位
25％
0.4%~ 0.5%
3~5g/t
10%~ 11%
4kg/m3 30 mmg/m3
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(三)矿体
矿体是指具有一定形状和产状的矿石的天然 集合体。矿体有一定的空间位置和几何形状， 具有一定数量和质量。 围岩：矿体周围无开采价值的岩石叫围岩。
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黄金矿石
镍矿石
硼矿石
石英矿石
黄铜矿石
石灰矿石
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第一章
非煤矿床的形成及工业特点 第一节 基本概念
（二）矿石的品位 矿石品位——矿石中有用成分(元素、 化合物或矿物)的单位含量。 金属矿石一般是指其中的金属元素或 指其氧化物、硫化物的含量； 非金属矿石是指其中的非金属元素或 有用矿物的含量。
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矿石品位的表示方法通常有三种： 用百分数％来表示 用ｇ／ｔ来表示 用kg／m3来表示 注意：只有平均含量达到或超过工业品 位(最低工业品位)的矿段才具有开采价值 而计算其储量。
分分离开来，集中富集而形成矿床的地质作用。
例：铁在地壳中的平均含量为5.00％，铜仅为
0.006％，在目前的技术经济条件下均无开采价值。
只是由于成矿作用使分散在地壳中的化学元素相 对集中，从而形成了各种各样的矿床。
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成矿作用分类（作用的性质和能量来源） 内力地质作用 内生成矿作用 内生矿床 外力地质作用 变质作用
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1．岩浆矿床
岩浆矿床的类型很多，其中具有工业价值的有: 铬铁矿、钒钛磁铁矿、含铜镍的硫化矿、磁铁矿 和铂族元素矿床等金属矿床 金刚石、刚玉和磷灰石等非金属矿床 应当指出，岩浆岩中很多岩石本身就是工业原料或材料， 具有重要的工业价值而成为工业矿床: 如花岗岩类、玄武岩类、闪长岩类、辉长岩类、辉绿岩类 等岩石 以及正长岩、安山岩和斑岩等都可作为建筑材料或装饰材 料开采而成为建材矿床。 目前还不能利用的岩石(包括后面讨论的外生成矿作用和 变质成矿作用中形成的各种岩石)，随着科学技术水平的发展， 将会逐步得到开发利用而成为工业矿床。
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【注意】 ①工业品位也是相对概念，是可以变化的， 边界品位低于工业品位. ② 品位的表示方法实例： 四川綦江铁矿赤铁矿品位大于30%； 山东金岑铁矿，磁铁矿品位56.24%； 甘肃辉铜山铜矿品位2.04%； 湘西金矿品位3～5g/t； 内蒙古红花沟金矿品位14.46g/t(平均); 山东焦家金矿品位6.84g/t（平均）。
如：赤铁矿（Fe2O3），赤铜矿（Cu2O）等。
（3）硫化矿石——指矿石的成份为硫化物。
如黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PbS）
（4）混合矿石——是前三种的混合物。
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富矿 按品位 贫矿
例如，磁铁矿矿石品位超过50％为富矿、介 于30％—50％时则为贫矿；而铜矿石的品位大 于1％为富矿，小于1％则为贫矿。
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3．气水一热液矿床
含矿气水热液化学性质活泼，粘度小，流 动性强，在运移过程中易侵入围岩的裂缝或接 触带，而且由于温度、压力和组分浓度的变化， 不仅使其中的成矿物质发生沉淀、聚集而形成 矿床。同时，热液作用于围岩，使其变软或变 硬，这种作用称为围岩蚀变。又由于气水热液 中富含成矿物质，特别是金属物质，因而形成 种类繁多的工业矿床，其中尤以有色金属矿床 最突出。气水热液矿床按成矿地质条件的不同， 分为接触交代矿床和热液矿床两种。
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3．气水一热液矿床
气水热液是指在一定深度 ( 几公里至几十 公里 ) 下形成，具有一定温度 ( 几十至几百 摄氏度)和一定压力(几十万至几亿帕)的气态 和液态的溶液，其成分以水为主，并含有氟、 氯、溴、碘、硫、碳等挥发性成分，以及钨、 锡、钼、铌、钽、铜、铅、锌、金、银、汞 等成矿物质。因其成分是以具有一定温度的 水为主，并呈液态，故称为气水热液。
金属矿石 依有用成分和用途 非金属矿石
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按化学成分
自然矿石 氧化矿：矿石矿物的化学成分为氧化 物、碳酸盐及硫酸盐，如赤铁矿Fe2O3， 红锌矿ZnO ；CaCO3 硫化矿：矿石矿物的化学成分为硫化 物，如黄铜矿 CuFeS2，方铅矿PbS， 辉钼矿MoS2 混合矿石
（1）自然金属矿石——它是以单一元素形式存在的，如金、铂、银等。 （2）氧化矿石——指矿石的成分为氧化物。
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工业品位——指在当前的技术经济条件 下可以开采利用的矿石中有用成分的平均 品位。 边界品位——指可采矿石有用成份含量 的最低界限，是矿体边界上矿石最低品位。 边界品位——是划分矿石和废石，圈定 矿体范围的标准。 矿石品位达到或超过边界品位的部分视 为矿体，否则视为围岩。 最低工业品位——指在边界品位圈定的 矿体范围内，合乎工业开采要求的平均品 位的最低值。
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1．岩浆矿床 岩浆矿床——岩浆冷凝结晶成为岩浆岩 阶段形成的矿床。 它是岩浆活动过程中最先形成的矿床。 这类矿床中主要有： 铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化矿、含 铂族元素的金属矿，以及金刚石、刚玉和 磷灰石等非金属矿产。 岩浆矿床的主要特点是，围岩为岩浆岩， 矿岩界限不明显，矿体形状比较复杂。
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(四)矿床
1、矿床 矿床——矿体及其围岩的集合体。一个 矿床，可以只有一个矿体，也可能由若干个 矿体组成。 2、矿床分类 (1)按照矿床中有用成分的性质和工业用 途，矿床可分为金属矿床、非金属矿床和可 燃有机岩矿床。后者包括石油、天然气和煤 矿床等。
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（2）按成因分：内生、外生、变质。
（3）按矿体与围岩形成先后：同生、后生。
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2．伟晶岩矿床 但按成分的不同可分为花岗伟晶岩、 碱性伟晶岩和基性-超基性伟晶岩三种。 其中，以花岗伟晶岩分布最广泛，岩 石中的成分也最具有工业价值。所以，通 常所说的伟晶岩矿床主要是指与花岗伟晶 岩有关的花岗伟晶岩矿床。
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2．伟晶岩矿床
伟晶岩的形成是在岩浆经过主要结晶阶段 之后，温度下降，浆体中的硅酸盐成分大部分 已形成为各种岩浆岩。剩余岩浆中的硅酸盐成 分减少，挥发性成分相对集中，而且富集了许 多金属物质，特别是稀有金属，导致岩浆的性 质发生变化。这种残留下来并高度富集挥发性 成分的岩浆称为残余岩浆。当其进一步冷却时， 由于其中挥发性成分增多而粘度降低，增大了 岩浆的活泼性和流动性。同时，岩浆的凝固温 度也大为降低，凝固时间延长，使其中的各种 矿物有条件慢慢地结晶，形成为矿物晶体粗大 的伟晶岩。
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一、内生矿床 内生矿床与岩浆的侵入活动有密切关 系，成矿物质也来源于岩浆。岩浆中含有 丰富的金属成矿物质和挥发性成分，在其 侵入地壳上部的过程中，所含的有用成分 相对富集，冷凝结晶而形成内生矿床。 岩浆演化的不同阶段 岩浆阶段————岩浆矿床 残余岩浆阶段——伟晶岩矿床 岩浆期后阶段——气水-热液矿床
上盘围岩：位于矿体上部的通常叫上盘围岩(顶板)。
下盘围岩：位于矿体下部的叫下盘围岩 (底板)。
夹石：夹在矿体中间的称为夹石。 废石：围岩和夹石，统称为废石。
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上盘围岩
下盘围岩
矿石 夹石