地球矿产资源及其形成作用(8)

地球矿产资源及其形成作用（8）

胡经国

第五章矿床

第一节矿床的基本概念

一、矿床的定义

矿床（Mineral Deposit）是指在地壳中由地质作用形成的、其所含有用矿物资源的数量和质量在一定的经济技术条件下能被开采利用的综合地质体。它是由于地质作用而形成的、有开采利用价值的有用矿物的聚集地。一个矿床至少由一个矿体组成，也可以由两个或多个甚至十几个乃至上百个矿体组成。

矿床的概念包括地质和经济双重含义。矿床是地质作用的产物，但是又与一般的岩石不同，它具有经济价值。矿床的概念随着经济技术的发展进步而变化。例如，在19世纪时，含铜量高于0.5%的铜矿床才有开采价值。随着科技进步和采矿加工成本的降低，含铜量仅为0.4%的铜矿床已经被大量开采。

矿床是自然界中分散存在的矿物质富集到一定程度的产物。例如，铁在地壳中平均含量约为5%，铁矿石最低可采品位为25%，铁必须经过地质作用富集到5倍以上，并且具有一定规模，才能成为矿床。导致有用元素或矿物高度富集的地质作用称为成矿作用。发生明显矿化的地点称为矿点。

矿床是矿产在地壳中的集中产地。矿床周围的岩石叫做围岩，而提供矿床中成矿物质来源的岩石叫做母岩。

二、矿床构造的定义

矿床构造是指在矿床范围内，控制矿体的空间分布和形状、产状、规模的地质构造因素的总和。它是矿田构造的组成部分。

三、矿床的基本判定条件

一个矿床必须满足以下基本判定条件：

㈠、最低可采品位

有用的元素或矿物的含量是否达到最低可采品位。例如，铜的最低可采品位是0.4%，铁的最低可采品位一般为25%。

㈡、矿石工艺性质

矿石工艺性质，包括有用组分的赋存状态。例如，铝在霞石和高岭石中含量较高，也可以分离出来，但是加工工艺复杂，成本很高，因此一般只从铝土矿中提取铝。

㈢、矿体的形状和内部结构

矿体的形状和内部结构。有用物质在岩石中是均匀分布，还是在局部集中（如矿脉），对于采矿难易和成本影响很大，因而也对确定矿床最低可采品位有重要影响。

㈣、矿床规模

矿床规模是指可采矿石的储藏量。矿床规模大，矿山建设投资大，但是经济效益很高。

㈤、获得矿产品的全部费用

获得矿产品的全部费用，包括勘查、采矿、选矿、交通运输、设备、能源和水源供应、劳动工资等的开支，也决定着矿床最低可采品位。

上述矿床的基本判定条件的综合分析和评价决定着一个矿床的经济价值。

四、矿床的的属性与特征

㈠、矿床的属性

矿床的概念包含地质方面和经济技术方面的双重属性。矿床的环境属性正被越来越多地得到人们的关注。

矿床的地质属性、经济技术属性、环境属性三者相互关联、相互制约。地质属性是矿床的基本属性；经济技术属性是界定矿与非矿的主要标志；环境属性是指在保护环境、较少环境影响的条件下开发矿产资源。

㈡、矿床的特征

1、矿床的大小、形状及形成深度

矿床的大小、形状及形成深度可以有相当大的变化。

矿体的形状可以有不连续的脉状及透镜状、不规则块状、筒状或胡萝卜状、裂隙网脉状、破碎岩石及沉积地层中的浸染体及沉积层状等。

对矿床形成的确切深度或最大深度知道得还不多。金刚石晶体可能形成于几十公里深的上地幔；硫化物矿物形成于几百至数千米深的范围内。许多矿床形成的深度可深达16公里。成矿的温度及压力变化范围很大。这取决于成矿的深度。由岩浆熔融体分异作用形成的岩浆分凝矿床，在非常高的温度和压力条件下形成。成矿时的压力－温度关系可能是复杂的。静水压力梯度取决于地下水的密度或含盐量，一般每加深30米增加3千克/平方厘米。在同样深度下，地静压力或岩石压力是静水压力的2～3倍。

2、矿物共生次序

矿物共生次序是指在某个矿床内不同矿物形成的先后次序。在同一个矿床内，随着成矿熔液温度、压力及化学成分的变化，在不同时间将产生不同矿物的沉淀。在不仅只有一个热液活动期的成矿条件下，其共生次序会进一步复杂化。根据对全世界许多热液矿床的研究，按照矿物的稳定性顺序，已确定了矿物沉积的一般顺序。

3、矿床的分带现象

与矿物共生次序有关的是矿床的分带现象。当成矿熔液沿着岩石中通道运移时，它们在温度、压力及化学成分上会发生变化。结果，在沉积过程中，随着距岩浆源距离的增加，可形成不同矿物的富集。这种分带现象是常见的，但是在矿床中并不都会出现。一般情况下，锡、钨及铋矿物比铜矿物更靠近岩浆源，而铅及锌矿物则距离远些，自然金、自然银和含金、银矿物则距离更远，而距岩浆源最远的是锑和汞矿物。

第二节矿床分类

地球上矿床种类繁多，并且有不同的分类方案。

㈠、矿床按物态分类

按物态，矿床可分为固体矿床、液体矿床和气体矿床。其中，固体矿床分布最广，液态矿床有石油、热卤水和地下水，气态矿床有天然气。固体矿床种类还可以按赋存围岩进一步详细划分。

㈡、矿床按成矿作用方式分类

按成矿作用方式，矿床可分为内生矿床（由内力地质作用而形成）、外生矿床（由外力地质作用而形成）和变质矿床（由变质作用而形成）。

内生矿床包括：岩浆矿床、伟晶岩矿床、接触交代矿床、热液矿床。

外生矿床包括：风化矿床和沉积矿床。

变质矿床包括：区域变质矿床、接触变质矿床和混合岩化矿床。

㈢、矿床按矿产性质和工业利用情况分类

按矿产性质和工业利用情况，矿床可分为金属矿床（如金矿床、钨矿床等）、非金属矿床（如耐火粘土矿床、萤石矿床等）和能源矿床（如石油、煤和天然气）。

2020年3月27日编写于重庆

2020年4月21日修改于重庆