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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,礦 床 學,第十七章 層控礦床,,,第十七章 層控礦床,,§1 概述,,,§2 形成條件,,§3 成礦作用,,,§4 礦床類型,,,課程回憶---- 成礦作用類型,外生成礦作用,內生成礦作用,巖漿成礦作用,偉晶成礦作用,熱液成礦作用,接觸交代成礦作用,火山成礦作用,風化成礦作用,機械沉積成礦作用,膠體化學成礦作用,蒸發(fā)沉積成礦作用,生物-化學成礦作用,,課程回憶----

2、 礦床成因類型,外生礦床,內生礦床,巖漿礦床,偉晶巖礦床,熱液礦床,接觸交代礦床,火山成因礦床,風化礦床,機械沉積礦床,膠體化學沉積礦床,蒸發(fā)沉積礦床,生物化學沉積礦床,可燃有機礦床,,第十七章 層控礦床,,§1 概述,一、概念,,二、礦床特征,,三、研究意義,,§1 概述,,,一、概念,1,、,廣義,,2,、,狹義,,3,、,研究進展,,§1 概述,,,一、概念,1、,廣義,：,,,指那些受層狀巖石控制的礦床。指形態(tài)特征，而非成因意義，不管是同生的、后生的，還是巖漿礦床，只要是呈層狀的礦體如沉積的石膏礦床、石鹽礦床、煤、磷塊巖礦床，甚至風化礦床〔如福建漳浦鋁土礦〕、巖漿礦床〔如攀枝花釩

3、鈦磁鐵礦礦床〕，因其呈層狀而統(tǒng)稱為層控礦床。,,§1 概述,,,一、概念,,2、狹義,：,指賦存于一定地層層位中，經多種成礦作用形成的礦體，其形態(tài)呈層狀，或根本呈層狀，包括局部不規(guī)那么狀，但仍受層位控制的礦床。,,,,成因：,外生、內生,來源：,陸源,、,內源,,成礦期：,同生,、,后生,,§1 概述,,,一、概念,3、研究進展：,,1937年德國慕尼黑大學A.Maucher提出了分布于阿爾卑斯造山帶中的一些多金屬硫化物礦床具有“層控〞特征；1967年發(fā)表有關論文，1976年第25屆國際地質大會將“層控礦床〞作為重要專題進行討論，相繼出版發(fā)行專集。,,英文版(1976-1986,14卷),

4、,,英文幅員書,,譯文圖書,,譯文圖書〔1976-1986年1-9卷〕,,,英文幅員書,,國內出版物----中國科學院,,國內出版物----高等院校,,1988 1991 1992,,國內出版物----,中國地質科學院,,§1 概述,,,二、礦床特征,1、礦床產出巖系,,礦床〔Ore deposits / Mineral deposits 〕產于沉積巖系特定巖相，常具多層礦化特點。不同建造可形成不同的礦床，如 :,,多層礦化示意圖,(礦體內金、銀、鉛、鋅的含量關系),,1-碳質云母石英片巖；2-硅化碳質云母石英片巖；3-變拉巖；4-金、銀礦體,,1〕紅色碎屑巖建造中與膏鹽共生的礦

5、床有Cu、V、K、U、Pb、Zn、Sr等，如云南金頂鉛鋅礦床,2〕黑色硅泥巖建造中的Ni、Mo、V、U、Cu多金屬礦床，如中歐頁巖型銅礦，廣西樂平鉛鋅礦床，湘西黑色頁巖型鎳鉬礦床,,3〕碳酸鹽建造中的Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Au、Ag、Hg、Sb、W、Sn等礦床，如東川銅礦床、MVT型鉛鋅礦床,,4〕火山沉積建造中的Cu、Au、Zn、Fe、Mo及磁鐵礦床。如云南大紅山銅礦床、甘肅白銀廠黃鐵礦型銅礦床,,§1 概述,,,二、礦床特征,,2、礦體,礦體 (Ore bodies) 呈層狀、似層狀、透鏡狀，多與地層整合產出，少數不規(guī)那么狀穿層礦體，但其礦化范圍仍局限在一定地層層位中。,,,,,

6、§1 概述,,,二、礦床特征,,3、礦石,1〕礦石組構：礦石(ores) 既可能殘留有典型的沉積組構，又具有明顯的熱液活動標志，如充填交代重結晶組構；,,,2〕礦石組分：沉積改造的礦床礦石組分相對簡單，火山沉積改造及巖漿疊加形成的礦床其礦石組分相對復雜。,,,,自然銅〔白色〕及輝銅礦〔灰色〕交代木質細胞呈假象結構,,磁鐵礦〔黑色〕與石英〔白色〕條帶在區(qū)域變質過程中被褶皺成皺紋狀構造,,,,§1 概述,,,二、礦床特征,4、圍巖蝕變,：,,1)礦床中圍巖蝕變,(Wallrock alteration),一般較弱；,,2)一般具有,中低溫,圍巖蝕變,,常具,不對稱蝕變,,§1 概述,,,二、

7、礦床特征,5、成因,礦床具“三多〞特點，即多來源、多階段和多成因;早期外生作用成礦物質的初步富集，后期內生作用疊加改造，同生沉積與后生作用。Genesis,,§1 概述,三、研究意義,,,,1、工業(yè)意義,,2、理論意義,,,§1 概述,,三、研究意義,1、工業(yè)意義,,1〕層控礦床分布廣、規(guī)模大、品位較穩(wěn)定，故在國民經濟中占有重要地位。據不完全統(tǒng)計，層控礦床的礦產儲量約占礦產總儲量的,,70 % 以上。,,世界重要層控型礦產儲量比例,,2〕礦體順層分布，形態(tài)規(guī)那么，便于現代化機械開采。,,§1 概述,,三、研究意義,,2、理論意義,,1〕突破了單一成礦理論，將外生與內生、單因與復因、單階段

8、與多階段、同生與后生、淺部與深部成礦作用等相互對立的因素有機地聯(lián)系起來，這是對礦床學科的重大奉獻；,,3〕地層比照的輔助標志。利用其時控性比照“啞〞地層或遭受強烈變形地區(qū)的地層。,2〕有利于指導找礦實踐。如“順層找礦〞，利用礦物共生組合找礦等；,,第十七章 層控礦床,,§1 概述,,,§2 形成條件,,§3 成礦作用,,,§4 礦床類型,,,,,第十七章 層控礦床,§2 形成條件,,,一、區(qū)域分布,礦床具成群成帶展布和一定,,“層 、相 、位〞集中的特點，,,如長江中下游的銅礦床，川滇地區(qū)的鉛鋅礦，湖南沃溪地區(qū)金鎢銻礦床。,,沃溪地區(qū)地質略圖,,1-第四系；2-白堊系-第三系；3-泥盆系-

9、三迭系；4-震系旦一志留系；5-元古界；6-侵入體；7-礦帶；8-主要礦區(qū)；9-地名,；,,,銅陵地區(qū)地質略圖,,1-第四系；2-第三系；3-白堊系；4-侏羅系；5-三疊系；6-二疊系；7-石炭系；8-泥盆系；9-志留系；10-花崗斑巖；11-閃長斑巖；12-花崗閃長巖；13-石英二長閃長巖；14-石英閃長玢巖；15-石英閃長巖；16-閃長巖；17-實測(推測)地質界線；18-斷層；19-向斜；20-背斜,,,§2 形成條件,二、地層,礦床產于一定地層層位中，具“時控〞特征。甘肅西城地區(qū)、南嶺地區(qū)鉛鋅礦主要產于泥盆紀地層，川滇地區(qū)的鉛鋅礦主要產于震旦紀-寒武紀地層,,,,§2 形成條件,,三、

10、,礦源層,,礦源層〔Resource bed〕指成礦物質在沉積成巖時已初步富集并能在后生期被活化遷移出來的巖層。,礦源層與儲礦層〔含礦層/容礦層〕可是同一地層，也可是不同層位。,,主成礦元素剖面上分布呈,W,型,,§2 形成條件,,四、構造,礦床的定位與,礦田構造,密切相關,；,,礦體的富集與,局部構造,關系密切,。,,§2 形成條件,五、巖漿巖,,礦床與巖漿侵入體關系一般不明顯；,,但變質層控礦床和層控矽卡巖礦床與巖漿巖〔Magmatic rock / Magmatite 〕有密切的時、空及成因關系。,,第十七章 層控礦床,,§1 概述,,,§2 形成條件,,§3 成礦作用,,,§4 礦

11、床類型,,,,第十七章 層控礦床,,§3 成礦作用,一、成礦物質的初步富集,,二、成礦物質的活化遷移,,,三、疊加改造再富集作用,,,§3 成礦作用,一、成礦物質的初步富集,,——,礦源層,,1、成礦物質來源,,2、成礦作用,,1、成礦物質來源,,1〕成礦元素來源,,〔1〕陸源,,〔2〕海源,,〔3〕幔源,,2〕成礦流體來源,,〔1〕地表水,,〔2〕地下水,,§3 成礦作用,,一、成礦物質的初步富集,3〕搬運方式,,〔1〕機械,,〔2〕懸浮,,〔3〕膠體,,〔4〕真溶液,,§3 成礦作用,,一、成礦物質的初步富集,2、成礦作用,1〕同生沉積作用,,2〕成巖作用,,§3 成礦作用,二、

12、成礦物質的活化遷移,,1、活化轉移介質,,2、物理化學作用,,3、生物化學作用,,§3 成礦作用,,二、成礦物質的活化遷移,1、活化轉移介質,,——含礦溶液〔成礦流體〕,,1〕表生,,地表水、地下水、熱鹵水,,2〕內生,,深層循環(huán)熱液、變質水、巖漿水,,§3 成礦作用,,二、成礦物質的活化遷移,2、物理化學作用,,1〕溫度〔T〕、壓力〔P〕：溶解物質；,2〕Eh、pH：溶解物質；,3〕揮發(fā)組分：鹽類物質與氣體，活化劑、搬運劑；,4〕金屬絡合物：提高溶解度，利于成礦物質遷移。,,§3 成礦作用,,二、成礦物質的活化遷移,3、生物化學作用,,1〕微生物氧化復原作用,2〕金屬有機絡合作用,3〕

13、選擇性吸附,4〕有機酸護膠,,§3 成礦作用,,二、成礦物質的活化遷移,1〕微生物氧化復原作用,,生物自身的生命活動過程產生CO2、O2、H2、H2S等，將改變環(huán)境物理化學條件，尤其是pH、Eh，從而促使金屬元素遷移能力變化而成礦；微生物還參與硫酸鹽的復原作用，提供大量硫；,,2〕金屬有機絡合作用,,促使金屬離子在水溶液中形成穩(wěn)定度較高的金屬－有機絡合物進行遷移，并對成礦元素產生吸附、螯合和化學反響；,,3〕選擇性吸附,,微生物通過自身軀體或器官的吸收、外表吸附成礦元素，使其直接沉淀、富集；,,4〕有機酸護膠,,有利于金屬離子的遷移。,,§3 成礦作用,三、疊加改造再富集作用,,,1、概念

14、,,2、后生富集作用類型,,§3 成礦作用,,三、疊加改造再富集作用,1、概念,,1〕改造成礦作用,,指原始分散狀態(tài)的成礦元素或物質經后期地質作用在礦源層中活化遷移，并使有用物質聚集成礦的過程。,,2〕疊加成礦作用,,指在原來礦床根底上后來又有新的成礦作用和成礦物質疊加上去的作用。,3〕再造成礦作用,,指一個礦床形成后，經后來的地質作用改造時，轉變?yōu)槠渌V床類型的作用。,,§3 成礦作用,,三、疊加改造再富集作用,2、富集作用類型,,1〕火山-噴流成礦作用,,2〕噴流-沉積成礦作用,,3〕盆地熱鹵水成礦作用,,4〕地下水疊加改造成礦作用,,5〕變質熱液疊加改造作用,,6〕巖漿氣液疊加改造作

15、用,,1〕火山-噴流成礦作用,,形成一系列與海底噴溢,噴氣,熱液活動有關,主要以塊狀硫化物為主的礦床,故通常稱之為塊狀硫化物礦床(Massiv Sulfide Deposits,簡稱為MSD),或火山成因塊狀硫化物 (Massive Volcanogenic Sulfide,簡稱為MVS) 礦床,如日本黑礦,塞浦路斯,我國遼寧紅透山,甘肅白銀廠等.,,2〕噴流-沉積成礦作用,,為非火山環(huán)境的噴流-沉積(sedimentary-exhalation,簡稱Sedex) 礦床.主要產于陸源碎屑巖-碳酸鹽建造內.如加拿大Sullivan (蘇利文),澳大利亞MacArthur (麥克阿瑟),我國內蒙古

16、東升廟,甘肅西城等.,,3〕盆地熱鹵水成礦作用,,主要產于淺海相碳酸鹽巖建造中,以鉛鋅礦尤甚.最著名的是美國密西西比流域型(Mississippi valley type,簡稱MVT)鉛鋅礦床,西歐的西里西亞型鉛鋅礦床.我國類似礦床有廣西泗頂,廣東凡口,云南金沙廠等.,,主要為發(fā)育于陸源碎屑巖建造中銅鉛鋅釩鈾礦床.最著名的砂巖型銅礦床有中非銅帶,前蘇聯(lián)的,烏多坎,銅礦床,我國,金頂,鉛鋅礦床.,4〕地下水疊加改造作用,〔1〕“紅層模式〞,,〔2〕“薩布哈〞成礦模式,,〔3〕“對流循環(huán)〞 成礦模式,,§3 成礦作用,,三、疊加改造再富集作用,5〕變質疊加改造作用：,,通過變質熱液對原沉積巖或火

17、山沉積巖中的成礦物質進行活化遷移和再沉積的富集作用。據報道，1km3的巖石，通過變質作用可形成1億噸變質水。如澳大利亞Mount Isa(芒特艾薩)銅鉛鋅礦床，四川拉拉銅礦床等。,,6〕巖漿氣液疊加改造作用,,指賦存于沉積建造中的各類礦床,成礦后可能受巖漿侵入作用而發(fā)生變化或疊加作用。典型的是層控矽卡巖礦床,如長江中下游地區(qū)銅官山,冬瓜山等銅礦床。,,第十七章 層控礦床,,§4 礦床類型,,一、按主巖,,二、按礦體與含礦建造,,三、按成礦作用,,四、按大地構造,—,含礦建造,—,成礦元素,,,一、按主巖,,,1,、礫巖型,,,,2,、砂巖型,,,3,、頁巖型,,,,4,、碳酸鹽巖型,,,5,

18、、變質巖型,,§4 礦床類型,二、按礦體與含礦建造,,,1、準同生層控礦床,：,,,礦體與含礦建造的形成時間間隔不遠，同處于一個大地構造旋回中的層控礦床,。,,,2、后生層控礦床,：,,,礦體與含礦建造之間整合程度較差，圍巖蝕變和交代作用較強烈的層控礦床,。,,,§4 礦床類型,三、按成礦作用,,1、改造型,,2、疊加型,,3、疊加改造型,,1〕地下水熱液疊加改造型,,2〕變質熱液疊加改造型,,3〕巖漿熱液疊加改造型,,§4 礦床類型,四、按大地構造,—,含礦建造,—,成礦元素,,-----三級劃分,,,以美國密西西比河谷型(Mississippi valley type,簡稱,MVT,

19、)鉛鋅礦床(美國最大的鉛鋅礦床)為例,——,地臺型,—,冒地槽,型,碳酸鹽建造,中的,鉛鋅礦床,。,,,,MVT礦床,特點,1、產于穩(wěn)定地臺盆地邊緣的巨厚,碳酸鹽巖建造,；,2、礦體呈巨厚層狀、似層狀，規(guī)模大〔單個長1～2km，厚30～60m〕;,3、礦石多具,浸染狀、細脈狀,構造，有時有角礫狀、,紋層狀,構造；,,,§4 礦床類型,5、,圍巖蝕變不明顯,，白云石化較普遍；,4、,礦石成分簡單,，金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，次為黃鐵礦、白鐵礦及少量黃銅礦；非金屬礦物主要有白云石、重晶石、螢石、方解石等，有時含菱鐵礦、鐵白云石及非晶質二氧化硅；,,7、,與巖漿活動無直接聯(lián)系,，成礦物質主要來于圍巖；,,6、成礦溫度較低，一般為80-150℃，有時接近200℃；成礦溶液具高密度〔1.18×10kg/m3〕，運移速度很慢；中等鹽度〔15-20%〕，為富含有機質的Cl-Na-Ca型鹵水；,8、,成礦時代晚于圍巖,，屬后生礦床。,,,