第三讲地质作用与矿产的形成
地球矿产资源及其形成作用（3）
地球矿产资源及其形成作用（3）地球矿产资源及其形成作用（3）胡经国第二章矿产资源基本概念一、矿产资源概述1、矿产资源及其种类矿产资源（Mineral Resources），又叫做矿物资源，是指经成矿地质作用而形成，天然赋存于地壳内部或地表、埋藏于地下或出露于地表，呈固态、液态或气态，并且具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体。
根据中国《矿产资源法实施细则》第2条规定，所谓矿产资源是指由地质作用形成的，具有利用价值的，呈固态、液态、气态的自然资源。
目前，中国已发现矿种171个，可分为能源矿产（如煤、石油、地热)、金属矿产（如铁、锰、铜）、非金属矿产（如金刚石、石灰岩、粘土）和水气矿产（如地下水、矿泉水、二氧化碳气）四大类型。
目前，全球已知的矿产资源有170多种，其中80多种应用比较广泛。
按其特点和用途，矿产资源通常分为以下四大类型：能源矿产11种；金属矿产59种；非金属矿产92种；水气矿产6种。
2、矿产资源的特性矿产资源是重要的自然资源。
它是经过几百万年甚至几亿年的地质作用才形成的。
它是人类经济和社会发展的重要物质基础。
开发利用矿产资源是现代化建设的必然要求。
现代人类社会的生产和生活都离不开矿产资源的开发和利用。
矿产资源属于非可再生资源，其储量是有限的。
矿产资源的特性主要有耗竭性、隐蔽性、分布不均衡性和可变化性四种特性。
二、矿石及其品位的定义矿石（Ore）是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。
矿石中可被利用的矿物——矿石矿物可分为金属矿物和非金属矿物。
矿石中有用组分（元素或矿物）的单位含量称为矿石品位（Ore Grade）。
金、铂等贵金属矿石的品位用克/吨表示；其他矿石的品位常用百分数表示。
通常用矿石品位来衡量矿石的价值。
但是，在矿石中无用矿物或其有用成分含量甚微而不能利用的矿物的成分和有害杂质的多少，也会影响矿石价值。
矿石的概念是相对的。
随着人类对新矿物原料要求的不断增长和工艺技术条件的不断改进，无用的矿物也可以成为矿石矿物。
地质环境与矿藏形成
地质环境与矿藏形成在地球历史上，地质环境是决定矿藏形成的重要因素之一。
矿床的形成往往需要特定的地质结构、大地构造、岩浆活动、沉积作用、岩石变质和超高压/超高温作用等条件。
本文将从这些角度着手，探讨地质环境对矿床形成的影响。
一、特定的地质结构地质结构是指地球表面的地形地貌、岩层变化等因素。
它在矿床形成方面起到了关键性的作用。
比如，石油和天然气极为依赖地质构造。
一般而言，地表变动剧烈的地区更容易形成含油气的地层，因为这些地区经历的历史和发生的构造运动，有可能形成了低阶地形、断层变形或隆起、下降等层次结构，便于有效沉积物的累积，从而形成了油气田。
另外，一些构造以及地震等地质灾害的发生也会导致富矿成因元素的释放，从而促进了矿床形成。
比如，我国四川地震过后，震中附近出现了几个新的铅锌矿床，而且品位不错。
这是由于地震后构造变动导致了矿床形成成因元素的富集和释放导致的。
二、大地构造和构造运动大地构造和构造运动对于矿床形成也至关重要。
比如，构造运动导致地层的变形和重叠，形成了断层、岩浆活动、风化作用等地质环境。
这些地质环境是有利于矿床形成的。
例如，地球上最古老的金矿之一，在南非的Witwatersrand金矿区，它的形成与构造断裂和捕虏作用密切相关。
这一地区受到早期岩浆活动和大地构造的影响，随后又经历了长时间的侵入和风化作用，形成了一系列含有金属矿物质的母岩和堆积岩。
此外，金矿床通常与晚期的浅表岩浆岩有关，如花岗岩、斑岩等。
这是由于浅表岩浆的形成和运动，为矿物质提供了丰富的成因元素来源。
三、岩浆活动岩浆活动对于矿床形成也产生了重要影响。
在构造运动和岩浆活动相互作用下，地壳形成了种类繁多的矿床。
最常见的是火山岩、侵入岩和深成岩中蕴藏的矿体。
例如，铜矿床往往与铜-钼等多金属成矿物有关，它们主要富集于火山岩中。
其富矿成因与地幔物质上升、地热作用、岩浆灌入和热水垂降等因素有关。
此外，火山活动在造山运动和其他大地构造运动中也起到了重要的作用。
矿物的形成过程与原理
矿物的形成过程与原理矿物是指自然界中经过各种物理、化学和生物作用形成的无机物质，具有一定的化学成分和物理特性。
矿物的形成过程和原理较为复杂，涉及到地质作用、物理现象和化学反应等多个方面。
下文将从矿物的形成条件、地质作用、化学反应、物理条件等方面介绍矿物的形成过程和原理。
一、矿物的形成条件矿物的形成需要满足一定的条件，包括物理、化学和生物因素。
具体来说，以下是矿物形成条件的基本要素：1、物理条件：矿物的形成需要一定的温度和压力条件。
一般地，地壳深部、洋中脊和山脉等高温高压环境有利于矿物的形成。
此外，矿物形成中还会涉及到溶解度、扩散速度、晶核形成等多个物理因素。
2、化学条件：矿物形成需要一定的化学元素和化学反应。
这涉及到元素的存在和组成、离子的相互反应等多个因素。
例如，矿物的形成需要一定的氧气、硫化物等元素，还需要一定的化学反应条件，如酸性、碱性等。
3、生物条件：某些矿物的形成与生物活动有关。
例如，石灰岩、煤炭等就是由生物化学作用所形成的矿物。
二、地质作用地质作用是矿物形成的重要因素之一。
地质作用分为内部作用和外部作用。
1、内部作用：地球内部高温高压、地壳运动等因素会促进矿物的形成。
地球内部高温高压环境下，物质的异相转化、熔融和结晶等过程使矿物形成，并不断向地表运动和堆积。
例如石榴石、金红石、磁铁矿等就是在地球内部高温高压环境下形成的矿物。
2、外部作用：外部作用是指气候、水、风、植被等因素在地表上引起的变化，例如风蚀沙漠、水侵蚀山地等都是地质作用的一种表现。
外部作用同样也能够促进矿物的形成，如铁锈、玄武岩、石英石等就是在外部环境的作用下形成的。
三、物理条件1、温度和压力：温度和压力是矿物形成的重要因素之一。
地球内部的高温高压条件促进了矿物的形成，例如钻石、石墨等是在高压高温环境中形成的矿物。
2、晶体构造：晶体构造是矿物形成过程中的一个非常重要的物理条件。
晶体构造决定了矿物的结晶形态和晶体结构，例如石英的晶体构造决定了它具有六角柱形状，而纯铜晶体构造决定了它为立方体。
地质作用归纳总结图
地质作用归纳总结图地质作用是指地球内部和外部的各种力量和现象对地壳的作用和改变。
地质作用包括构造运动、地貌变化、岩石变化和矿产资源形成等方面。
通过对各种地质作用的归纳和总结，可以更好地理解地球的演化历程和岩石的形成过程。
本文将对一些常见的地质作用进行归纳总结，并通过图示展示其相关关系。
一、构造运动类地质作用构造运动是地球内部地壳板块之间相对运动的一种表现形式，主要包括地震、地壳运动和火山活动。
地震是地球地壳发生震动的现象，可以分为火山地震和地震两种类型。
地壳运动是指地壳板块的抬升、下沉、侧向推移等变动。
火山活动是指地球表面喷发出岩浆、气体和热水蒸汽等现象。
二、地貌变化类地质作用地貌变化是指地球表面形成和改变的过程，主要包括风蚀、水蚀、冰蚀、海蚀和抬升等地貌过程。
风蚀是指风力对地表岩石的磨蚀作用，形成风蚀地貌。
水蚀是水流对地形的冲刷和侵蚀作用，形成河谷、峡谷等地貌。
冰蚀是冰川对地表的削蚀和改造，形成冰蚀地貌。
海蚀是海水对海岸线的蚀刻和侵蚀作用，形成海蚀地貌。
抬升是地域性地壳的隆升，导致地表地貌的变化。
三、岩石变化类地质作用岩石变化是指地球的岩石在地质作用下发生变化的过程，主要包括岩浆活动、变质作用和风化作用。
岩浆活动是指岩浆从地壳深部上涌，并冷却凝固形成新的岩浆岩或火山岩。
变质作用是指岩石在高温、高压和化学作用下发生结构和成分上的改变，形成变质岩。
风化作用是地球表面岩石、矿物和土壤在风、水、温度等因素的作用下发生物理和化学变化。
四、矿产资源形成类地质作用矿产资源形成是指地质作用导致矿物、矿石等自然资源的形成和聚集。
主要包括岩浆、变质和沉积作用。
岩浆作用是指岩浆活动和岩浆岩形成时带来的矿产资源。
变质作用是指变质过程中产生的矿物和矿石，如金、银、铜等。
沉积作用是指沉积过程中矿物和矿石的沉积和堆积，如煤、石油、铁矿石等。
通过以上对不同类型地质作用的归纳总结，可以看出它们之间相互联系、相互作用，并最终影响地球的演化和资源的形成。
第三篇矿石及其成矿作用
2、圈定工业矿体边界的几个指标
矿产工业指标是圈定矿体计算储量的依据，也是 区分能用储量、暂不能利用储量和废石三者的界线 标准。主要内容有： 1) 可采厚度：又称最小可采厚度，是指矿石中有用 组分含量符合工业品位要求时，在当前经济技术条 件下可以开采出来的矿层或矿体的最小厚度。但是， 有些矿体虽然厚度小于可采厚度，但是有用组分品 位很高，即使把部分围岩开采进来也是有利的，这 时就可用最小可采厚度与最低工业品位的乘积，即 “最低米百分比”作为确定工业矿体的指标。例如 一些金矿脉。
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2、矿石中有用有害元素的存在状态
是拟定选矿方法、工艺流程的一个主要依据，因 此也是评价矿石的主要标志。就有用组分来说， 对矿石质量的评价还不能只是看有用元素在矿石 中的品位，还需要查明它们的赋存状态。
3、矿石中的伴生组分
矿石中伴生组分的百分含量、赋存状态也是评价 矿石质量的主要指标之一。例如铁矿石中的Mn、 Ni、Co等，一般情况下是有益组分，但如果是以 硫化物形式存在，而硫又是铁矿石的有害杂质， 在这种情况下，这些有益组分就需要在选矿过程 中分出，另行回收。
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地壳物质组成的不均一性
地壳的平均厚度为33公里，但变化较大。 同样，由于岩石圈内各种地质作用，导致 地壳内的物质组成的不均一性。 总体而言，各种元素在地壳中的平均含量 一般都是很低的，达不到工业利用的要求。 元素通过迁移和富集作用，在局部地段堆 积并达到可供工业利用的程度时，构成了 矿床。
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1、矿石的构造 组成矿石的不同矿物集合体之间或矿物 集合体与其他组成部分之间的形状、相 对大小和空间上的排列方式、充填方式 等方面的形态特征。它反映的是矿物集 合体的特点。 常见的构造有：块状构造、浸染状构造、 斑杂状构造、条带状构造、角砾状构造、 脉状及网脉状构造、胶状构造、土状构 造、蜂窝状构造等。
地质构造与矿产资源形成的关系分析
地质构造与矿产资源形成的关系分析地质构造是指地球内部物质的空间分布和地球表面形成的各种构造特征，包括岩石构造、地貌构造和构造变形等。
矿产资源是指地球内部或地球表面存在的具有经济价值的自然资源，包括石油、煤炭、金属矿产等。
地质构造与矿产资源形成之间存在着密切的关系，地质构造对矿产资源的生成、富集和分布起着重要的控制作用。
一、地质构造对矿产资源的生成影响地质构造的形成与地球内部的构造运动有关，这些构造运动包括地壳运动、板块运动和火山活动等。
这些构造运动会导致岩石的破裂、变形和熔融，进而形成不同类型的矿床。
1. 断裂构造与矿床形成断裂是指岩石在地壳运动中发生的破裂现象，常常伴随着断层的形成。
断裂构造的存在为矿床的形成提供了通道，使得地下的矿质和矿液能够顺着断裂面迁移和富集，形成矿床。
例如，在断裂带附近，常常形成金属矿床，如黄金、银、铜等金属矿床。
这是因为断裂带提供了物质迁移的通道，使得地壳中的金属元素能够沿着断裂面迁移，最终形成富集的金属矿床。
2. 变形构造与矿床形成变形是指岩石在地壳运动中发生的形态、体积或内部结构上的变化。
变形常常伴随着应力的作用，导致岩石发生断裂、褶皱和变形等。
这些变形构造对矿床的形成起着重要的控制作用。
例如，在褶皱和逆冲断层带附近，常常形成石油和天然气等油气田。
这是因为逆冲断层和褶皱的形成使得富含有机物质的岩层被挤压和堆积，形成了含油气的沉积岩层。
二、地质构造对矿产资源的富集影响地质构造对矿产资源的富集起着重要的作用。
地球内部的构造运动和地壳的变形会导致矿质和矿液的迁移和富集，从而形成富集的矿产资源。
1. 断裂与矿床的富集断裂构造是矿产资源富集的重要因素之一。
断裂的存在使得地下的矿质和矿液能够沿着断裂面迁移和富集，形成矿床。
例如，在断裂带附近常常形成金属矿床，因为断裂提供了金属元素迁移的通道，使得金属元素能够沿着断裂面迁移，最终形成富集的金属矿床。
2. 褶皱与矿床的富集褶皱构造也是矿产资源富集的重要因素之一。
地质构造对矿产资源形成的影响
地质构造对矿产资源形成的影响地质构造是地壳中岩石形成和变质的过程，也是矿产资源形成的关键因素之一。
地质构造对矿产资源的形成具有重要的影响，包括矿床形成的位置、矿石的分布和矿床类型等多个方面。
本文将从不同角度探讨地质构造对矿产资源形成的影响。
一、地质构造与矿床形成位置地质构造在决定矿床形成位置方面起着重要作用。
不同的构造环境会导致矿床的形成有所不同。
例如，弧后盆地是形成铁、铜、钨等矿床的重要地质环境。
在弧后盆地中，由于构造运动的作用，岩浆活动频繁，形成了多种类型的矿床。
此外，在构造断裂带和岩层滑移区域也容易形成金、银等矿床。
二、地质构造对矿石的分布影响地质构造会影响矿石的分布特点和矿床的规模。
在构造带的作用下，矿石往往分布不均匀，形成比较集中的矿床。
例如，在断裂带的作用下，矿石会沿着断裂带的延伸方向分布，形成岩脉状矿床，如黄金矿床。
此外，构造的复杂性还会导致矿石的较小分散分布，形成矿石点状或环状的分布，如铜矿床。
三、地质构造对矿床类型的影响地质构造对矿床类型的形成也有重要影响。
岩体的构造特征、岩石的性质等地质构造因素都会对矿床类型的形成起到决定性作用。
例如，构造断裂带上的强烈剪切运动会导致岩石的破碎和变形，形成破碎岩矿床和脆性变形矿床。
构造带上的岩浆活动会形成热液岩浆矿床，如钨、锡等矿床。
此外，构造带上的岩浆侵入还会形成接触变质矿床，如铜、铅、锌等矿床。
四、地质构造对矿产资源勘探和开发的影响地质构造对矿产资源的勘探和开发具有指导意义。
通过研究地质构造特征，可以确定矿床的位置和形成类型，从而提高勘探的效率。
此外，地质构造也会对矿产资源的储量和开采方式产生影响。
构造的复杂性会导致矿体的形状和规模变化较大，对矿产资源的评估和开采造成困难。
因此，科学合理地对地质构造进行分析和评估，对矿产资源的合理开发至关重要。
总结：地质构造是影响矿产资源形成的重要因素之一。
它通过决定矿床的形成位置、影响矿石的分布特点和矿床类型的形成，以及对矿产资源的勘探和开发产生指导作用。
资源的形成与分布规律
第一节 矿产资源的形成与分布规律 一、矿产资源形成规律 主要受地质环境与地质作用支配。从矿藏成因角度看，矿 产大致分三类：
1、外生矿：
陆相沉积：
干旱气候沉积：
潮湿气候沉积：
海相积：
2、内生矿：
在岩浆期阶段：
在伟晶岩阶段：
岩浆冷却后：
3、变质矿：
二、矿产资源的分布规律
（一）时间分布规律
1、比留宾的总结：
2、特瓦尔奇列哲：全球七大最主要的成矿期
3、我国矿产主要形成阶段
（二）空间分布规律 1、各种元素在地球中的分布规律
地核：铁和亲铁元素 地幔：硫化物和氧化物带，亲硫元素 地壳：上部：硅铝层，代表岩石：花岗岩。
下部：硅镁层，代表岩石：玄武岩。 萨乌式金的三种垂直带：
2、矿产资源的现实分布规律 我国南北方向的三条纬向构造带及其矿产分布 我国东西方向的北东向的三个隆起带和三个沉降带及
其矿产分布 三、矿产变化规律 1、矿产的地质变化：时间上：
空间上： 2、矿产的人为变化：
第二节 生物圈资源的分布规律 一、生物圈资源的整体性 二、生物圈资源地带性、区域性和不平衡性
地带性：纬向地带性 经向地带性 垂直地带性
三、生物圈资源的可更新性、循环性、不可 逆性和可培育性
知识影响格局，格局决定命运！
知识影响格局，格局决定命运！ 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
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1.1 矿产及其特点
全球各大区能源矿产 剩余可采资源对比
A
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绪矿产及论矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
中东地区占 2／3
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绪矿产及论矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
矿产资源在时间分布上的不均匀性
➢ 铁矿和稀土矿主 要形成于前寒武纪
➢ 钨、锡、钼等则 主要形成于中生代 以来
(中国主要金属矿产成矿时
矿床学既有地质属性，又有经济技术属性，因 而 也 成 为 经 济 地 质 学 (economic geology) 。 矿床学家不仅要有丰富的矿床地质理论，还应 具备经济头脑，掌握国内外矿业发展趋势。
现代矿床学研究不仅为矿产开发服务,也要为环
境保护服务。不仅要“探宝”,还要“减灾”。
矿床地质工作者应更新观念,树立环境意识。这
A
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绪矿产及论矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
矿产资源的三重属性
地质属性（geologic property） 经济属性（economic property） 环境属性（environmental property）
A
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绪矿产及论矿床概念和分类
地质属性
—漫长地球历史演化的产物 —时空分布的不均匀性 —不可再生性（有限资源）
饮用水
水 技术用水
矿
矿泉医疗水
产
地下热水以及
含各种元素的卤水
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矿产及矿床概念和分类 1.3 矿产在社会发展中的意义
矿产资源是人类社会赖于生存 和发展的重要物质基础
80% 左右的原材料 95% 左右的能源 70% 左右的农业生产资料 30% 以上的饮用水
来自矿产资源
矿产及矿床概念和分类 1.3 矿产在社会发展中的意义
1.1 矿产及其特点
环境属性
—开发过程：水土流失、耕地毁损、水系污染、 地质灾害频发、生态环境恶化、地方病滋生等
—使用过程：污水、粉尘、废气，造成大气污染、 酸雨 、全球 变暖 、 海平面 上升 、 厄尔尼诺（ EI Nino）和拉尼娜（ La Nina ）现象等
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绪矿产及论矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
矿产及矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
矿产／矿产资源（mineral resources）
—在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、 具有经济价值1.1 矿产及其特点
矿床：矿产在地壳或地表的集中产地 矿石：组成矿体的含有金属或其他有用矿物的岩石 矿石品位：指矿石中有用成分含量的多少 矿床规模：指的是一个矿床中探明的矿石储量的多少
稀有金属：Nb、Ta、Li、 Be、Cs、Rb、Sr等
稀土金属：La－Eu，Gd－Lu
A
分In、散S金e属、：TeC、dR、eG、aT、l（GSe1、c7 ）
基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
冶金辅助原料：萤石、耐火粘土、菱镁矿
化学工业原料：磷灰石、钾盐、盐岩
非
金
工业制造业原料：石墨、金刚石、云母
授课内容
★ 矿产及矿床的基本概念和分类 ★ 外动力地质作用与矿产 ★ 内动力地质作用与矿产 ★ 变质作用与矿产
参考资料
◆ 参考教材
胡受奚、周顺之、刘孝善等，矿床学，地质出版社， 1983 冯钟燕，矿床学原理，地质出版社， 1984 任启江，胡志宏，矿床学概论，南京大学出版社，1993 姚凤良，郑明华，矿床学基础教程，地质出版社， 1983 袁见齐，朱上庆，翟裕生，矿床学，地质出版社，1985 周明宝，矿床学，冶金工业出版社， 1993 薛春纪，祁思敬，隗合明，基础矿床学，地质出版社，2005
生 活 中 的 矿 产 资 源
矿产及矿床概念和分类 1.3 矿产在社会发展中的意义
矿产资源是国家经济发展的重要基础
全 球
矿床（Fe、Au）、晶体矿床（水晶、金刚
石）、矿物矿床（盐岩、石墨）及岩石矿
床（花岗岩、大理A 岩）等］
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基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
根据矿产性质及主要工业用途分类
金属矿产（ metallic）
矿 非金属矿产（ non-metallic） 产 可燃有机矿产（ fossil fuel）
属
压电及光学原料：压电石英、光电石英
矿
陶瓷及玻璃工业原料：长石、石英砂
产
建筑及水泥原料：砂岩、砾岩、石膏、珍珠岩
宝石及工艺美术原料：硬玉、软玉、玛瑙
A
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基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
固体：煤、石煤、油页岩、
可 燃
地蜡、地沥青等
有
机
液体：石油
矿
产
气体：天然气等
A
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基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
参考资料
◆ 中文期刊
地学前缘 中国科学（D辑） 矿床地质 地质论评 地球科学 现代地质
地球学报 地质与勘探 地质科学 大地构造与成矿学 地质找矿论丛 矿物岩石地球化学
A
4
参考资料
◆ 英文期刊
Economic Geology Ore Geology Reviews Mineralium Deposita Journal of Geochemical Exploration Engineering and Mining Journal
A
代，翟裕生，1999) 11
绪矿产及论矿床概念和分类
1.1 矿产及其特点
经济属性
—探矿的风险性 —经济属性随采选冶技术的发展而改变 —经济利用的可变性(全球范围内考虑)
铜矿可采品位的变化
19世纪前
4－10 ％
20世纪50年代前 2－4 ％
20世纪50年代后 A0.5－0.4 ％
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绪矿产及论矿床概念和分类
样才能使矿床学研究更好地为可持续发展服务。
A
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基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
根据产出的物理状态分类
气体矿产 — 地球内部碳氢成分的可燃气体 和氦、氖、氩、氙等非可燃性、惰性气体的 聚集（天然气）
矿
液体矿产 — 石油、地下水及其中溶解元素
和化合物
产
固体矿产 — 大多数矿产［元素或其化合物
水矿产（ grounAdwater）
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基矿本产概及念矿床概念和分类 1.2 矿床资源的分类
黑色金属：Fe、Mn 、Cr 、V、Ti等
有色金属：Cu、Pb、Zn、W、Sn、Ni、Sb等
金 属 轻金属：Al、Mg等
矿 产
贵金属：Au、Ag、Pt、Os、Ir等
放射性金属：U、Th、Ra等 稀有、稀土和分散金属