矿床学

目 录

内生矿床篇

第一章 绪论……………………2 第二章 矿床学基础……………6 第三章 岩浆矿床………………9 第四章 伟晶岩矿床……………15 第五章 气水热液矿床概论……22 第六章 接触交代矿床…………31 第七章 热液矿床………………37 第八章 火山成因矿床…………41

外生矿床篇

第九章 风化矿床………………45 第十章 沉积矿床概论…………49 第十一章 机械沉积矿床………51 第十二章 胶体化学沉积矿床…53 第十三章 蒸发沉积矿床………55 第十四章 生物化学沉积矿床…58 第十五章 可燃有机矿床………61

叠生矿床篇

第十六章 变质矿床……………63 第十七章 层控矿床……………67

成矿规律

第十八章 成矿控制与成矿规律…70

内生矿床篇

第一章 绪论

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§1 矿产

一、概念及分类

1、概念

1）矿产（useful mineral /ore)：在地壳中由地质作用形成的，目前可被利用的矿物资源。矿产是自然界产出的有用矿物资源。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。矿产资源通常指地壳中可供人类利用的固、液、气三种状态的矿物原料。

2）矿产资源(mineral resources)：矿产资源是指尚未开发利用的矿物原料，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以预见的将来，具有一定的经济价值。

2、矿产（资源）分类：

1）二分 金属矿产、非金属矿产

2）三分：如塔塔林诺夫等（1954）将矿产分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。其中，金属矿产又分为黑色金属矿产、特种金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、放射性金属矿床和稀土金属矿产六类；非金属矿产又分为化学工业原料和农业原料、天然建筑石材和铁路石材等九类。

3）四分：如袁见齐等（1985）将矿产分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四大类。

4）六分：如宋瑞祥（1997）[3]将矿产分为六大类，即（1）能源矿产、（2）黑色金属与冶金辅助原料矿产、（3）有色金属、贵金属及稀有金属、稀土金属矿产、（4）化工原料非金属矿产、（5）建材及其它非金属矿产和（6）水气矿产。

二、我国矿产资源特点

1、资源总量较大、人均占有量不足。

已探明的矿产资源总量较大，约占世界的12%，仅次于美国和前苏联，居世界第三位。但人均占有量不足，仅为世界人均占有量的58 %，居世界第53位。

2、矿产种类齐全，但结构不尽理想。

35种矿产资源中（1）具有世界性优势的矿产占第一位有钨、锡、铋、锑、稀土、石墨、滑石、重晶石、菱镁矿等，，其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；（2）储量虽不少，但品位低或成分复杂难选冶，成本高的矿产有铁、锰、镍、铝、硫、磷等；（3）探明储量不足的矿产有石油、天然气、铀、铜、金、银、硼、耐火粘土等；（4）严重短缺的矿产有铬、铂、钴、钾盐和金刚石等。

3、单一矿种少，伴生矿种多

我国金矿产量中伴生矿占总产量的40％；铁矿资源如攀枝花铁矿，伴生元素达20多种。 4、富矿少，贫矿多

中国铁矿石平均品位仅为33.5%，比世界平均水平低10%以上；锰平均品位只有22%，不及世界商品矿石工业标准48%的一半，且不少矿区含有较高的杂质磷；铜矿品位大于1%的储量只占总量的35%左右，平均品位仅为0.87%，远低于智利、赞比亚等世界主要产铜国的铜矿品位；磷矿富矿少，平均品位仅为16.95%，且胶磷矿多，选矿难度大。

5、中小型矿床多，大型超大型矿床少

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，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，影响了资源开发的总体效益。

6、矿产资源分布不均衡

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，不同地区拥有不同类型、不同规模的矿产。如74%的煤炭保有储量集中于山西、陕西、内蒙古和新疆四省区，而经济发达、用煤量的东南部地区则较紧缺，形成北煤南调的局面；磷矿中70%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；铁矿主要集中于辽宁、河北、山西和四川四省，开发利用在一定程度上受地区局限。

§2矿床学研究任务和方法

一、矿床学及其研究任务

1、矿床学及研究对象

矿床学(mineral deposits /study of ore deposits)：又称矿床地质学(geology of ore deposits) ，是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。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，故又称为经济地质学(Economic geology)，当侧重于工业类型时则称为经济矿床学(Economic mineral deposits)。矿床学的研究对象是矿床。

2、研究内容 1）基本任务

（1）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, 以查明矿床成因； （2）查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律，提供进一步工作的基地, 即对研究区进行成矿预测；

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（3）查明矿床中有意有害元素及其含量，以利合理地充分地有效地综合利用矿产资源。 2）研究内容

为了完成矿床学研究的主要任务，矿床学需要研究以下五个方面的具体内容：

（1）研究矿床所处大地构造背景、研究地球化学、地球物理特征及其对矿床分布的控制作用，查明矿床的时、空分布规律；

（2）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，分析成矿物理化学条件，探讨矿床成因；

（3）研究地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变与矿床关系，查明其对矿床的控矿作用，提出有利于找矿的地质标志；

（4）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； （5）研究矿石的物质组分、组构及其在矿床中空间分布特征，查明元素的赋存状态及矿物的嵌布特征，确定矿产的质量和加工工艺性质。

3、矿床学与其它学科关系 1）为某些学科的上层建筑

（1）运用矿物学、岩石学来研究成矿物质和矿石组分； （2）运用古生物学、地层学、地史学来研究成矿地质历史；

（3）运用构造地质学、大地构造学、地质力学来研究成矿地质构造条件； （4）运用地球化学来研究成矿元素的迁移富集机理；

（5）运用基础学科如化学、力学、物理学、生物学、数学、地球物理、物理化学、生物化学等理论知识对矿床成因进行理论解释和深入研究；

（6）近年来，天体地质、海洋地质、深部地质、地球动力学、同位素地质、遥感地质、数学地质等新的分支学科的发展，有力地促进了对各种成矿作用过程和地质环境的研究。

2）为某些学科的理论基础：矿床学的研究成果可直接或间接为找矿勘探、采矿、选矿、冶炼、环境地质、地质经济及矿产资源评估等服务。

（1）具体矿床的研究有利于该矿及外围的找矿勘探工作；（2）矿床规模、矿体形态的确定，有利于布置采矿工程；（3）矿石物质组分的研究有利于矿石的分选和精矿的冶炼；（4）矿区地质、矿床开采-选矿和冶炼，需要对环境地质的深入研究和环境保护；（5）矿床研究为资产评估提供依据

二、矿床研究方法的一般方法

1、矿床研究的指导思想

1）辩证思维

思维是人类从社会实践生产中产生的一种特有的精神活动，是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。由于观察研究工作的局限性，难免产生对矿床认识的片面性。

（1）理论与实践相结合：不应当重理论而轻实践或不实践，也不应只实践而不总结经验教训，而应当既重理论又重实践。

（2）野外与室内相结合：野外工作既为地质工作者提供第一手感性认识，又是进一步进行室内研究所需采集样品

的天然宝库。因此，野外工作是地质研究最重要的基础工作，必须引起高度重视。不能只重视野外工作而忽视室内研究，更不能只室内研究而忽视野外工作。必须经过反复地，即多次野外→室内→野外→室内实践，更有利于认识的深化与提高。

（3）宏观与微观相结合 对于地质矿产调查工作，首先必须从宏观考察分析。如对成矿构造分析，必须首先了解区域构造格架的总体展布与矿化间关系，了解矿田构造中地质构造类型及其在控制矿床分布方面的规律。从小的一块岩矿石手标本上，宏观的可了解岩矿石构造和部分结构如粒度、晶形等，并确定岩矿石名称（野外定名）。但要准确定名，则必须通过岩矿石的光薄片进行镜下微观观察、鉴定矿物成分和显微结构构造。

（4）常规方法与现代方法相结合 常规的矿床研究，主要是对岩矿石的观察鉴定及对矿体中矿石进行化学全分析、有益和有害元素分析，以确定矿体的形态、产状和矿床的规模，这仍然是十分重要的。但为了更好地研究矿床的成因，必须采用现代测试技术，如电子显微镜、电子显微探针、质子显微探针、同步加速辐射和激光显微探针惰性气体质谱分析等。

（5）多学科综合研究 矿床学的研究涉及多学科领域，需要相互渗透、交叉。要探讨矿床成因，要从矿物学、岩石学、矿相学、矿床学、地球化学等方面进行研究；要成矿预测，除了详细勘查矿床、控矿因素及成矿规律外，必须借助航空航天技术、地球物理探测技术等。只有多学科综合研究，才能充分发挥科学找矿扩大资源量的目的。

2）求实创新

我们应当充分利用前人的研究成果，尊重前人的研究成果，但不迷信前人的研究成果。科学研究要“不唯上，不唯书，只唯实”，以客观事实为依据，发扬开拓进取、求实创新的精神。只有这样，地质科学的研究才能发展，才有新的生命力。矿床的研究不能靠行政命长官意识，而应当尊重事实。对于书本上的东西应当既要尊重又不迷信，又敢于向过去的理论挑战。

2、工作方法

通过长期的普查、找矿勘探实践，人们逐渐地总结了有关矿床研究的一般方法。对具体矿床进行深全面入的观察使研究矿床的基本方法。在具体研究一个矿床时，一般采用以下四个阶段，即野外地质调查、实验室研究、模拟实验和综合分析。

1）野外地质调查（野外现场观测）

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