矿床学01第一章矿床学概论.pptx

1、矿 床 学ORE DEPOIST GEOLOGY资源学院资源学院 杨振杨振乌努格吐山露天采场教材&参考书矿床学床学第三版，第三版，翟裕生，翟裕生，姚姚书振，蔡克勤，振，蔡克勤，地地质出版社，出版社，2011矿床学床学，陈洪冶、李立志、李雪梅，地洪冶、李立志、李雪梅，地质出版社，出版社，2007年年7月月第一版第一版矿床学教程床学教程，姚，姚凤良、良、孙丰月主丰月主编，地，地质出版社，出版社，2006考核方式考试,50%实习 40%平时10%课程内容系系统统介介绍绍各各种种自自然然矿矿产产资资源源（以以金金属属矿矿产产为为主主，非非金金属属、石石油油、天天然然气气、煤煤等等为为辅辅）的的地地质质

2、学学基基本本概概念念、产产出出的的地地质质环环境境、物物质质组组成成和和特特征征，其其形形成成的的地地质质条条件件、形形成成过过程程和和分分布布规规律律等等，指指导导矿矿产产资资源的寻找和利用。源的寻找和利用。重点内容1.矿床学的基本概念和床学的基本概念和专业名名词2.有关有关矿床形成床形成过程中，成程中，成矿作用的化学、物理学基本原理，作用的化学、物理学基本原理，成成矿元素来源、迁移和沉淀的物理化学条件。成元素来源、迁移和沉淀的物理化学条件。成矿流体来源、流体来源、性性质和和对成成矿的作用的作用3.矿床成因分床成因分类及主要金属及主要金属矿床床类型的地型的地质特征、形成特征、形成环境、境、成

3、成矿条件和成条件和成矿理理论（假（假说）4.掌握掌握矿床中床中矿石、石、蚀变和地球化学等和地球化学等现象象认识和分析的基和分析的基本方法与手段本方法与手段矿产资源是生命的物质支撑矿产资源是我国矿产资源是我国经济和社会发展经济和社会发展的物质基础的物质基础90%的能源的能源95%以上的工以上的工业和和农业原材料原材料一 我国矿产资源形势p我我国国目目前前已已发现171种种矿产，探探明明储量量的的矿产有有158种种，已已发现矿床床（点点）20多多万万处，经过勘勘查的的矿床有床有2万多个。万多个。p据据1998年年国国土土资源源部部储量量司司统计，截截至至1997年年底底，A+B+C+D级保保有有储

4、量量潜潜在在总值为92.63万万亿元元，矿产资源源总量量约占占世世界界的的12%，仅次次于美国和前于美国和前苏联，居世界第，居世界第3位，位，p人均人均资源量源量仅为世界平均的世界平均的58%,排名第排名第53位。位。2005年我国主要矿产储量、产量、人均占有量与世界对比表From：陈毓川我国的我国的优势矿种在种在45种主要种主要矿产中中储量居世界第一量居世界第一位的有：位的有：钨、锡、锑、稀土、稀土、钛、菱、菱镁矿、石墨、重、石墨、重晶石、膨晶石、膨润土等土等9种。种。居世界第二位的有：煤、居世界第二位的有：煤、钼、萤石、硅藻土、芒硝、石、硅藻土、芒硝、锶、硅灰石等、硅灰石等7种。种。优质、

5、大宗支柱性矿产资源相对不足：石油、天然气、优质、大宗支柱性矿产资源相对不足：石油、天然气、铁、镍、锰、铬、铜、铝、钾盐等。铁、镍、锰、铬、铜、铝、钾盐等。我国矿产资源量我国矿产资源的主要特色 种种类丰富、丰富、总量量较大，但人均大，但人均拥有量不足有量不足；用量用量较少的少的矿产资源丰富，而大宗源丰富，而大宗矿产储量不足；量不足；贫矿较多、富多、富矿少，开少，开发利用利用难度大度大；中小中小矿多、大型超大型多、大型超大型矿床少，床少，矿山山规模偏小；模偏小；共、伴生共、伴生矿多，多，单矿种种矿少，利用少，利用难度大，成本度大，成本较高高;资源区域分布相源区域分布相对不均不均 贫矿多铁矿平均品位

6、平均品位仅33%，比目前，比目前铁矿石供石供应大国平均水平大国平均水平低低20-30%，可直接入炉可直接入炉炼铁、炼钢的富的富铁矿资源源储量量仅占全国占全国铁矿资源源储量的量的1.9%。锰矿平均品位平均品位22%，不到世界商品，不到世界商品矿石工石工业标准准48%的的一半，而且多属比一半，而且多属比较难选的碳酸的碳酸锰矿。铜矿平均品位平均品位仅0.87%，品位大于，品位大于1%的的资源源储量只占量只占30%。铝土土矿几乎全系一水硬几乎全系一水硬铝石。石。中小型矿床多与与世世界界相相比比，我我国国已已经经发发现现矿矿床床规规模模偏偏小小，大大型型超超大大型型矿矿床床少少，客客观观上上增增加加了了

7、集集约约化化大大规规模模高高效效矿矿山开发的难度。山开发的难度。以以铜铜矿矿为为例例，我我国国迄迄今今发发现现矿矿产产地地900个个，其其中中大大型型矿矿床床仅仅占占2.7%，中中型型矿矿床床8.9%，小小型型矿矿床床多多达达88.4%，致致使使我我国国329个个已已开开采采的的铜铜矿矿区区累累计计铜铜产产量量只只有有50万万多多吨吨，不不及及智智利利丘丘基基卡卡玛玛塔塔一一个个矿矿山山的的年年产量（产量（65万吨）。万吨）。共伴生矿多，坑采矿多，开发利用难度大80%金属和非金属金属和非金属矿中都有共伴生元素，尤以中都有共伴生元素，尤以铝、铜、铅、锌等有色金属等有色金属矿床床为多。多。开开发利

8、用的利用的139个个矿种，种，87种种矿产部分或全部来源部分或全部来源于共、伴生，于共、伴生，80%以上的以上的铜矿、90%以上的以上的镍矿都需坑采，可露都需坑采，可露采的硫采的硫铁矿还不到不到15%。二 国家矿产资源的供需状况及需求预测亚洲主要国家和地区洲主要国家和地区经济发展与展与资源消源消费图示（示（from:陈毓川）毓川）成熟成熟:日本澳大利亚高发展阶段高发展阶段韩国台湾新加坡香港中高发展阶段中高发展阶段马来西亚泰国中发展阶段中发展阶段印度尼西亚中国菲律宾印度低发展阶段低发展阶段越南老挝缅甸不成熟不成熟柬埔寨朝鲜孟加拉人人均均矿矿产产消消费费量量工业化工业化发展程度发展程度国家工国家工

9、业化化过程中程中对矿产资源需求的增源需求的增长规律律 中国已步入矿产资源消费快速增长阶段GDP由1990年的1.85万亿元人民币增加到2005年的18.23万亿元第二产业比例由41.6%增加到2005年的47.30%大宗支柱性重要矿产资源消费快速增长 中国石油、粗中国石油、粗钢、铜、铝消消费(from:陈毓川）毓川）需求能源种类能源种类2006年年2010年年2020年年煤炭煤炭原煤（亿吨）原煤（亿吨）23.229-27.132-29所占比例所占比例%6968.8-65.359.4-53.4石油石油数量（亿吨）数量（亿吨）3.24.1-3.85.5-5.1所占比例所占比例%19.320.2-1

10、8.720.6-19.2天然气天然气数量（亿数量（亿m3）4801000-8002400-2000所占比例所占比例%2.85.5-4.410.0-8.4其他其他数量（亿吨标煤）数量（亿吨标煤）2.32.66.0-5.0所占比例所占比例%8.89.016-13一次能源总量（亿吨标煤）一次能源总量（亿吨标煤）23.729-（31）38-（40）一次能源消费及其结构预测分析一次能源消费及其结构预测分析2010、2020年我国能源需求年我国能源需求总量量预测我国重要矿产品需求预测分析项目项目2000200020062006201020102015201520202020钢（亿吨）钢（亿吨）1.421.

11、424.24.24.8-4.8-（5.45.4）5.05.04.84.8铜（万吨）铜（万吨）192192372372450-460450-460570-600570-600640-650640-650铝（万吨）铝（万吨）350350865865800-1000800-10001100-12001100-12001300-14001300-1400水泥（亿吨）水泥（亿吨）5.975.9710.210.213-13.513-13.513.5-1413.5-1412-1312-132010、2020年我国粗年我国粗钢、铜、铝需求量需求量预测（From:陈毓川）毓川）消费增速消费增速%20042004

12、2005200520062006石油石油15.0%15.0%3.0%3.0%5.8%5.8%粗钢粗钢16.5%16.5%15.8%15.8%13.1%13.1%铜铜13.5%13.5%11.0%11.0%-3.4%-3.4%原铝原铝14.8%14.8%19.5%19.5%21.8%21.8%占世界占世界%200420042005200520062006石油石油8.2%8.2%8.4%8.4%8.8%8.8%粗钢粗钢28.5%28.5%31.1%31.1%32.3%32.3%铜铜21.3%21.3%23.1%23.1%21.4%21.4%原铝原铝20.1%20.1%22.4%22.4%25.5%

13、25.5%占世界增长占世界增长%200420042005200520062006石油石油28.5%28.5%24.5%24.5%45.2%45.2%粗钢粗钢51.4%51.4%73.5%73.5%46.5%46.5%铜铜44.3%44.3%93.9%93.9%-19.7%-19.7%原铝原铝36.1%36.1%53.6%53.6%70.7%70.7%消消费费量量变变化化率率中国需求已中国需求已经改改变世界世界种类70年代中期世界年总和2010年中国需求煤炭32亿吨28-30亿吨钢4.5亿吨4.2-4.5亿吨铜700万吨550-600万吨铝1300万吨980-1100吨累计需求分析2001-20

14、06年区段价格涨幅石油24.465.4$/桶268%铁矿石38.071.4/美分/吨度188%铜15776731$/吨427%铝14432573$/吨178%镍594324126$/吨406%对外依存中美主要矿产品对外依存中美主要矿产品对外依存(2005(2005年年)石油石油天然气天然气铁铁铜铜铝铝（百万吨）（百万吨）（亿（亿m3）(百万吨百万吨Fe)（万吨）（万吨）（万吨）（万吨）2005国内能供应国内能供应180.839499.5316595400消费量消费量327.3470350360706对外依存度对外依存度44.75%15%53%74%43%2010国内能供应国内能供应190700

15、170105600消费量消费量3801000400465950对外依存度对外依存度50%30%58%78%37%2020国内能供应国内能供应1801500190200800消费量消费量5.122003006701400对外依存度对外依存度65%32%37%70%43%供需缺口不断加大、对外依存度长期居高供需缺口不断加大、对外依存度长期居高资源保障单位单位世界世界储量储量中国中国储量储量占世界占世界比例比例%世界人世界人均储量均储量中国人中国人均储量均储量中国人均中国人均与世界比与世界比中国可中国可采年限采年限世界可世界可采年限采年限煤炭煤炭亿吨亿吨9090.61842.3720.3%141吨吨

16、141吨吨100%84.1 166 石油石油亿吨亿吨163624.891.5%25.36吨吨1.9吨吨8%13.8 42 天然气天然气万亿米万亿米3179.832.821.6%27876米米32162米米38%56.4 65 铁矿石铁矿石亿吨亿吨1600112.97.1%24.8吨吨8.65吨吨35%26.9 105 铜铜万吨万吨4700016303.5%73千克千克12.5千克千克17%25.5 31 铝土矿铝土矿亿吨亿吨2505.552.2%3.87吨吨0.425吨吨11%32.6 151 锌锌万吨万吨22000260011.8%34千克千克20千克千克58%11.3 21 镍镍万吨万吨6

17、2002313.7%9.6千克千克1.8千克千克18%32.0 41 中国及世界资源状况对比，中国及世界资源状况对比，200545 种主要矿产对 2020 年需求的保证程度资源与人口和经济发展不匹配，资源制约是长期瓶颈资源与人口和经济发展不匹配，资源制约是长期瓶颈类别矿种数主要矿种短缺矿产5铬铁矿、钴、铂、钾盐、金刚石不能保证21铁、锰、铜、铅、锌、铝土矿、锡、金、银、锶、萤石、硼、重晶石、石油、铀、镍、锑、耐火材料、硫、水泥灰岩、高岭土基本保证10煤、钛、钨、钼、磷、玻璃硅质原料、石材、石膏、硅藻土、石棉可保证9天然气、稀土、菱镁矿、钠盐、芒硝、彭润土、石墨、滑石、硅灰石矿床：矿产在地壳中的

18、集中地俄罗斯乌达奇纳亚钻石矿洞加拿大戴维克钻石矿洞San Manuel Kalamazoo斑岩型铜矿We Need:矿物学物学岩石学岩石学构造地构造地质学学地球化学地球化学地球物理地球物理第一章 总论矿产资源及其在社会源及其在社会发展中的意展中的意义国内外国内外矿产资源形源形势矿床学的研究内容和一般工作方法床学的研究内容和一般工作方法近代近代矿床学的形成、床学的形成、发展及展及现状状第一节 矿产资源的概念、特点“矿矿产产（mineral resources）”一一词词实实际际上上是是经经济济学学或或者者是是商商业业上上的的名名词词，矿矿产产是是指指自自然然界界产产出出的的，由由地地质作用形成的

19、有用矿物资源。质作用形成的有用矿物资源。1.天然天然赋存于存于地壳内部或地地壳内部或地表表2.由地由地质作用作用形成形成 3.呈固呈固态、液、液态或气或气态的具有的具有经济价价值或潜在或潜在经济价价值矿产资源的分类矿产固体固体矿产主要的金属及主要的金属及非金属非金属矿产液体液体矿产石油、石油、卤水及水及地下水地下水气体气体矿产天然气天然气矿产资源的特点从地从地质研究程度而言研究程度而言不不仅包括已包括已发现的并的并经勘勘查工程控制工程控制储量的量的矿床床还包括目前尚未包括目前尚未发现，但但经预测（或推断）（或推断）是可能存在的是可能存在的矿物物质；从技从技术经济条件条件而言而言不不仅包括在当前

20、包括在当前经济技技术条件下可以利用的条件下可以利用的矿物物质还包括随着技包括随着技术进步步和和经济发展，在可展，在可预见的将来能的将来能够利用的利用的矿物物质。矿产资源的特点（1）不可再生性）不可再生性（2）分布的空）分布的空间不均衡性不均衡性（3）概念的可）概念的可变性性（4）赋存状存状态的复的复杂多多样性性（5）多）多组分共生分共生 性性（1）不可再生性矿产资源是在地球几十亿年的漫长历史过程中，经过各种地质作用形成的，一旦被开采利用，在人类历史进程中则难以再生出来。地壳上优质易采的矿产资源总是愈来愈少。也就是说，在一定的技术经济条件下，有经济价值的矿产是有限的。矿产资源分布的不均衡性十分突

21、出（2）矿产资源分布的空间不均衡性地质历史时期地球上成矿活动的差异极大成矿物质在地壳内的分布本来就不均一成矿地质条件的制约在29种主要金属矿产中，有19种矿产储量的3/4集中在5个国家，如南非有金、铬铁矿等5种矿产储量占世界总储量的1/2以上。中国的钨、锑占世界总储量的1/2多，中国的稀土资源占世界总储量的90%以上；智利国土面积相当于我国青海省，但铜矿资源量列世界之首。能源矿产中的煤主要集中在中国、美国和前苏联，约占世界总储量的70%多；石油则主要集中在海湾国家。（3）概念的可变性矿产资源源在在数数量量上上的的不不确确定定性性。界界定定矿床床的的技技术经济条条件件在在不不断断变化，使得化，使

22、得矿产资源在数量上源在数量上处于于动态变化之中。化之中。矿床既是一个地学概念，更是一个技床既是一个地学概念，更是一个技术概念。随技概念。随技术经济条件的条件的变化，化，矿床的概念会床的概念会发生生变化，原来不是化，原来不是矿床的地床的地质体可成体可成为矿床。床。只有在技只有在技术经济条件适合的情况下，条件适合的情况下，矿床才能被开床才能被开发利用。利用。（4）赋存状态的复杂多样性1.矿产资源只有少部分出露地表，源只有少部分出露地表，绝大多数大多数隐藏在地下。藏在地下。2.矿体的形体的形态、产状及与状及与围岩的关系等因素千岩的关系等因素千变万化，不是任何万化，不是任何简单的模式所能概括。的模式所

23、能概括。寻找、探明找、探明矿床需大量的地床需大量的地质调查和和矿床勘探工作。床勘探工作。3.开采开采过程中，程中，因因对尚未揭露部分的尚未揭露部分的矿体了解不体了解不够，随，随时可能可能发生生预想不到的想不到的变化。因此，探化。因此，探矿和采和采矿工作具有很大的工作具有很大的风险性。性。4.随着生随着生产的不断的不断发展，采展，采矿速度的加快，近地表的速度的加快，近地表的矿产资源日益减源日益减少，找少，找矿任任务也日益也日益艰巨，开采、冶巨，开采、冶炼的条件日益困的条件日益困难和复和复杂。（5）多组分共生性在矿产勘查过程中，必须注意综合找矿、综合评价；在开发利用中，必须综合开发、综合利用。不少

24、成矿元素地球化学性质的近似性和地壳构造运动、成矿活动的复杂多期性。单一组分的矿床很少，绝大多数矿床具有多种可利用组分共生和伴生同一地质体或同一地质建造内，也可能蕴藏着两种或更多的矿体。磁铁矿(Mt)晶隙中有黄铁矿(Py)、黄铜矿(Cpy)充填它形黄铁矿交代磁铁矿(Mt)矿产资源在社会发展中的意义80%左右的原材料左右的原材料95%左右的能源左右的能源70%左右的左右的农业生生产资料料30%以上的以上的饮用水用水矿矿 种种矿产资源储量基础占有比例最多的前五位（矿产资源储量基础占有比例最多的前五位（%）五国总计五国总计石油沙特阿拉伯26、伊拉克10、科威特9、伊朗9、阿布扎比963天然气前苏联40

25、伊朗14、卡塔尔5、阿布扎比4、沙特阿拉伯467煤前苏联23、美国23、中国11、澳大利亚9、德国874铀澳大利亚23、前苏联17、尼日尔12、加拿大11、南非1174铁前苏联29、澳大利亚18、巴西10、加拿大10、美国673锰南非83、前苏联9、加蓬3、澳大利亚1.5、巴西1.297.7铬南非81、津巴布韦14、前苏联2、印度1、芬兰0.498.4钨中国41、加拿大15、前苏联12、美国6、澳大利亚478钼美国45、智利20、中国10、加拿大8、前苏联689钴扎伊尔24、古巴20、新喀里多尼亚9、美国9、中国6、赞比亚674镍古巴21、新喀里多尼亚14、加拿大13、印尼12、菲律宾107

26、0铜智利24、美国15、前苏联9、波兰6、赞比亚660铅澳大利亚27、美国17、加拿大10、中国8、秘鲁264锌澳大利亚20、加拿大17、美国15、秘鲁4、中国359铝澳大利亚28、几内亚21、巴西10、牙买加7、印度470锡巴西25、中国16、马来西亚12、泰国9、玻利维亚971锑中国50、玻利维亚7、前苏联6、南非5、墨西哥573金南非43、前苏联15、美国10、加拿大6、澳大利亚579银美国17、前苏联12、加拿大11、墨西哥10、秘鲁959硫前苏联21、伊拉克14、加拿大9、波兰9、西班牙962磷摩洛哥和西撒哈那63、美国13、南非7、前苏联4、约旦188钾加拿大57、前苏联22、德国

27、5、约旦4、以色列492金刚石澳大利亚47、扎伊尔18、博茨瓦纳11、南非8、前苏联387世界矿产资源开发利用的特征1.矿产资源开源开发的的规模日益增大，开模日益增大，开发地区遍及全球地区遍及全球；2.矿产资源种源种类的日益多的日益多样化；化；3.科学技科学技术和装和装备水平的提高促水平的提高促进现代世界代世界矿业的开的开发水平；水平；4.矿产资源的国有化与源的国有化与积极引极引进外外资外国技外国技术；5.重重视矿产资源和源和环境的保境的保护美国犹他州宾汉姆峡谷铜矿坑南非金伯利钻石采坑广东大宝山铁铜矿露天采场湖北大冶铁矿露天采坑矿产资源开发利用的趋势1.规模巨大的低品位模巨大的低品位矿床将成床

28、将成为主要开主要开发对象象2.海洋将成海洋将成为未来未来资源的重要来源源的重要来源3.替代替代资源将源将获得迅速得迅速发展展4.矿产资源的开源的开发利用程度将不断提高利用程度将不断提高5.矿产资源的运送方式将有很大改源的运送方式将有很大改变铜矿：在古代主要开采含量高达百分十几的铜矿石，二十世纪初为百分之几，到二十世纪70年代已降到0.6%，二十世纪末由0.50.4%降至0.25%。目前美国对巨型铜矿床采用堆浸法炼铜，所用矿石品位已降至0.2%。由于大型自动化采掘设备的发展，药剂和生物选冶技术的进步，已使低品位的前寒武纪沉积变质铁矿、斑岩铜矿、红土型镍矿和卡林型金矿得到了利用。海水中赋存着食盐、

29、重水、铀、Li、V、Sr、Mg、钾盐等；海底表面有Zr、Ti、Sn、金刚石、独居石、铁砂等海滨砂矿床，海底深部有石油、天然气、煤、Fe、Cu、Zn、Pb、温水以及锰结核（含Mn、Co、Cu 以及V、Mo、Zn、Fe）。在1.51018吨的海水中，含U为40108吨，为陆地估算总量的2667倍(陆地为150万吨)；海洋中的石油已成为世界石油的主要来源。深海锰结核仅在太平洋公海水深5000m处赋存量估计就达1700亿吨。锰结核疏松多孔，冶炼加工容易，比从陆地矿石中提取Mn、Cu、Pb、Zn、Co、Ni等元素可节省50%的能源，同时还不污染空气。矿产资源国际市场分类矿产资源市场1.技术资料：专门的地

30、质勘探部门，其所拥有的已经找到、或已经探明的矿产资源的有关技术资料，均可以通过矿产资源市场将其出售给有关的开发部门或以股权的形式与矿业公司合作开发矿产资源。2.矿产资源：专门从事勘探、采矿的公司，对一些已探明其储量而因某种原因尚不能自行开采的矿产资源，经矿产资源市场卖给其他公司开采。矿产品市场矿产市场的主体，这些市场往往又根据矿产品的种类的不同再进行细分。金属矿产品市场 能源矿产品市场化工和轻工矿产原料市场非金属建筑材料市场冶金辅助原料矿产品市场其他矿产品市场第二节 我国矿产资源概况矿产资源比源比较齐全，但人均占有量偏低。全，但人均占有量偏低。在具有一些在具有一些优势矿种的同种的同时，尚有一些

31、急需短缺，尚有一些急需短缺矿种种我我国国约有有20种种矿产资源源名名列列世世界界前前列列，如如钨、锡、锑、锌、钛、钒、稀稀土土、硫硫矿石石、菱菱镁矿、萤石石、重重晶晶石石、石石膏膏、石石墨墨、铌、钼、汞汞、锂、煤等、煤等有有的的矿产资源源不不足足，甚甚至至严重重短短缺缺，如如富富铁、铜、钾盐、铬铁矿、金金刚石石、硼硼、钴、石石油油、天天然然气气等等，石石油油和和不不少少金金属属矿产依依赖进口口第二节 我国矿产资源概况多数多数矿种以中、小型种以中、小型矿床床为主，缺少大型、超大型主，缺少大型、超大型矿床，如床，如金、磷、金、磷、铀、锰矿等。等。多数多数矿种的种的贫矿多，富多，富矿少，比如少，比如

32、铁矿。伴生伴生矿多，多，单一一矿种少，种少，综合利用程度低，浪合利用程度低，浪费严重。重。矿产的地域分布极不均衡。的地域分布极不均衡。第三节 近代矿床学的形成、发展及现状近代矿床学则形成和发展始于16世纪中叶。自18世纪以来，对矿床成因解释最有代表性的是“水成论”和“火成论”两种学术观点的争论。系统的近代矿床学理论基础是在19世纪中叶至20世纪初叶奠定的。火成论学派形成“岩浆-热液”成矿观点，发展成为岩浆热液成矿论，影响矿床成因认识达半个世纪之久。水成论学派形成新的“侧分泌”成矿观点，进而形成了“层控”新观点。第三节 近代矿床学的形成、发展及现状近近年年来来，矿床床学学家家们广广泛泛开开展展了

33、了各各种种矿床床专题研研究究，矿床床成成因因理理论已已经由由传统的的岩岩浆热液液成成矿理理论发展展为多多源源、多多因、多期的全新的因、多期的全新的矿床成因理床成因理论。20世世纪6070年年代代，板板块构构造造学学说的的建建立立和和发展展是是地地质学学的一次重大革新，的一次重大革新，对区域成区域成矿理理论的的发展具有决定性意展具有决定性意义。20世世纪60年年代代以以来来，矿床床学学的的边缘学学科科快快速速发展展，如如同同位位素素地地质学学、矿床床地地球球化化学学、地地球球物物理理学学、数数学学地地质、海海洋洋地地质学等。学等。矿床学发展简史当代当代矿床学床学发展展阶段段（二十世（二十世纪六十

34、年代以后）：由定性描述向定量分析六十年代以后）：由定性描述向定量分析转变，由，由单个个矿床研究到区域成床研究到区域成矿分析再到成分析再到成矿系系统分析分析转变现代代矿床学床学发展展阶段段（十九世（十九世纪中叶中叶二十世二十世纪初期）：初期）：矿床学从床学从矿物学物学中独立出来，形成了系中独立出来，形成了系统的理的理论体系和研究方法，体系和研究方法，进入了全面入了全面发展展时期期近代近代矿床学床学发展展阶段（文段（文艺复复兴十九世十九世纪中叶）：片面中叶）：片面观察、描述，察、描述，认识无限无限发挥阶段段中世中世纪唯心唯心论认识阶段（文段（文艺复复兴运运动以前）：歪曲事以前）：歪曲事实、凭空捏造

35、凭空捏造阶段段古代朴素唯物古代朴素唯物论认识阶段（先秦段（先秦-中世中世纪以前）：事以前）：事实描述、描述、记录及有限及有限认识阶段段1、深入研究、深入研究矿床的形成和分布床的形成和分布规律律。为矿产勘勘查提供新的成提供新的成矿学理学理论基基础（理（理论矿床学）床学）2、扩大大矿床学研究床学研究对象象。发掘地掘地质体的有用性，体的有用性，加加强对非非传统矿产资源的研究源的研究“应用用矿床学床学”3、拓、拓宽研究研究领域。探索域。探索为矿业开开发和和环境保境保护协调发展服展服务的的矿床学研究（床学研究（环境境矿床学）床学）4、研究成果、研究成果为发展地球科学和丰富科普内容服展地球科学和丰富科普

36、内容服务发展趋势地表塌陷水土流失景观破坏水源污染1、矿床成因研究及床成因研究及矿床成因分床成因分类；2、板、板块构造与成构造与成矿；3、矿床模式研究；床模式研究；4、区域成、区域成矿学研究学研究；5、超大型、超大型矿床研究床研究；6、海底、海底现代代热液成液成矿作用的作用的发现与研究与研究；7、成、成矿年代年代测定定；8、层控控矿床研究；床研究；9、人工、人工矿床研究；床研究；10、环境境矿床学研究床学研究当前矿床学主要研究领域第四节 矿床学基本概念矿床床矿体、体、围岩、母岩岩、母岩矿石、脉石、石、脉石、夹石石矿石品位、品石品位、品级矿体体产状状矿床(ore deposit)矿产在地壳中的集中

37、地。具体是指存在于地壳在地壳中的集中地。具体是指存在于地壳中的、由地中的、由地质作用形成的、其所含有用作用形成的、其所含有用矿物集合体物集合体的的质和量达到当前工和量达到当前工业经济技技术指指标要求，能被开要求，能被开采利用的地采利用的地质体。体。矿体矿体(ore body)矿床中可供矿床中可供开采利用的、开采利用的、由矿石和夹由矿石和夹石组成的地石组成的地质体质体围岩围岩(wall rock)矿体周围的矿体周围的岩石岩石母岩母岩(origin rock)在成矿过程在成矿过程中提供主要中提供主要成矿物质的成矿物质的岩石（矿源岩石（矿源岩、矿源层）岩、矿源层）矿体、围岩、母岩狮子山矿段尖山矿段尖

38、林山矿段龙洞矿段铁门坎矿段象鼻山矿段矿体位于接触带上同生同生矿床床矿体与体与围岩同岩同时或或近同近同时形形成成后生后生矿床床矿体明体明显晚于晚于围岩岩形成的形成的矿床床，矿体体与与围岩不岩不是同一地是同一地质过程形程形成成叠生叠生矿床床由两种或由两种或两种以上两种以上成成矿作用作用形成的形成的矿床叠加共床叠加共生在一起生在一起所构成的所构成的矿床。床。同同-后后共生共生矿床床同同时形成形成同生和后同生和后生两种生两种类型型矿床床矿床类型矿体形状类型等轴状矿体矿体三向大致均衡发展，如矿瘤、矿巢、矿袋等板状矿体矿体二维延伸较大但厚度较小，如矿层、矿脉等柱状矿体矿体一向延伸较大，但另外二向延伸较小，

39、如柱状矿体、筒状矿体矿体观察描述的主要内容及术语俄罗斯和平号钻石坑layers of in the Bushveld intrusion矿体的产状矿体产状矿体的空间位置矿体埋藏情况露天矿体隐伏矿体矿体与围岩层理片理的关系矿体与火成岩的空间关系矿体与褶皱、断裂及节理等构造的空间关系走向倾向倾角倾伏角侧伏角广山矿体与大理岩、闪长岩接触关系图矿体的产状矿石矿石石(ore)从从矿体中采体中采出的可从中出的可从中提取有用提取有用组分的分的矿物集物集合体。合体。矿石由石由矿石石矿物和脉石物和脉石矿物物组成。成。矿石石矿物物(ore mineral)矿石中可供石中可供利用的利用的矿物物,也称有用也称有用矿物

40、物。脉石脉石矿物物(gangue mineral)矿石中不能石中不能利用的利用的矿物，物，也称无用也称无用矿物。物。矿石矿物：辰砂（HgS）脉石矿物：方解石Ps:Ps:矿石矿物与脉石矿物是相对于一个矿石矿物与脉石矿物是相对于一个具体的矿床而言的，在一个矿床中某种具体的矿床而言的，在一个矿床中某种矿物可利用则是矿石矿物，而在另一矿矿物可利用则是矿石矿物，而在另一矿床或矿体中这种矿物不能利用则是脉石床或矿体中这种矿物不能利用则是脉石矿物。矿物。夹石石(interlayer rock)矿体中未达到工业要求的矿物集合体。（矿体中的岩石）（采矿学上的概念）。脉石脉石(gangue)矿体中的无用矿物及岩

41、石（脉石矿物及夹石的统称）（矿床学上的概念）。夹石&脉石矿体中厚度小的夹石在计算矿体储量时不剔除，但当夹石厚度达到了规定的厚度指标时它的体积必须从矿体中剔除而不能计算储量。这一规定的夹石厚度指标称为最大最大夹石厚度石厚度。1.有用组分表示法矿石品位a.有用元素（多用于金属矿石）；b.化合物，如WO3、Cr2O3、P2O5、KCl等；c.有用矿物，如云母、石棉、冰洲石等2.品位表示方法a.重量的百分含量(%)法；b.克/吨(g/t)法（多用于贵金属）；c.毫克/吨(mg/t)法（用于金刚石）；d.克/立方米(g/m3)法（多用于重金属砂矿）；e.公斤/立方米（kg/m3）法（多用于石棉、云母等）

42、矿石观察描述的主要内容及术语矿石的矿物组合矿石的结构构造矿石的类型伴生组分矿石的矿物组合矿石中的矿物可供利用的矿物矿石矿物不能利用的矿物脉石矿物有用组分矿石有用组分有用元素如：Au、Ag、Cu、Fe、Pb等金属元素有用化合物如：WO3、Cr2O3、P2O5、KCl等有用矿物如：云母、石棉、重晶石、冰洲石等矿石的构造胶状构造肾状构造(铁矿石)葡萄状构造(铜矿石)矿石的构造是指组成矿石矿石的构造是指组成矿石的矿物集合体的特点，即矿物的矿物集合体的特点，即矿物集合体的形态、相对大小及其集合体的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等反映的空间相互的结合关系等反映的形态特征。形态特征。浸染状构造(方铅矿

43、浙江遂昌)块状构造(黄铜矿，内蒙小坝梁)网脉状构造（黄铜矿，内蒙，乌努格吐山）角砾状构造（闪锌矿，湖南花垣）矿石的结构包含结构（黄铁矿中的自然金和方解石）包含结构（黄铁矿中的自然金和方解石）交代残余结构交代残余结构黄铁矿的草莓结构矿石中矿物颗粒的形矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相态、相对大小及其空间相互的结合关系等反映的形互的结合关系等反映的形态特征，也包括矿物颗粒态特征，也包括矿物颗粒与矿物集合体的结合关系与矿物集合体的结合关系所反映的形态特征。所反映的形态特征。矿石石类型多根据型多根据矿石构造划分，如石构造划分，如块状状矿石、浸染状石、浸染状矿石、条石、条带状状矿石、角石、角砾状

44、状矿石等。也可根据石等。也可根据矿物物类型、型、容容矿岩石岩石类型划分。型划分。矿石的类型黄铜矿，内蒙小坝梁块状矿石铜矿石脉状矿石铅矿石方铅矿，内蒙，孟恩陶勒盖工工业品位品位（economic grade）目前目前可供开采利用可供开采利用的的矿体或体或矿段段平均品位平均品位的最的最低平均品位。只有达到低平均品位。只有达到这个品位才能个品位才能计算工算工业储量。量。边界品位界品位(subeconomic grade)是是矿体体边部所允部所允许的的最低品位最低品位值。用来划。用来划分分矿与非与非矿界限的最界限的最低品位，低品位，单个个矿样最最低品位要求低品位要求圈定矿体应用的指标选定和影响因素：定

45、和影响因素：地地质因素（因素（矿体的体的规模及开采条件）；模及开采条件）；市市场因素（价格）；因素（价格）；采采选技技术(选冶成本冶成本)；边界品位和工业品位应用示意图边界品位和工业品位应用示意图1-围岩；2-表内矿体；3-表外矿体；4-样品及品位（表内矿：品位高于最小工业品位的块段；表外矿：品位介于地质边界品位最小工业品位之间的块段）边界品位和工业品位PS:我国矿山一直采用“双指标”边界品位，即“地质边界品位”和“最小工业品位”，因此便产生了表内矿（品位高于最小工业品位的块段）和表外矿（品位介于地质边界品位和最小工业品位之间的块段）的概念。矿石的质量分级。矿石的质量分级。分级依据：分级依据：

46、a、矿石的品位、矿石的品位b、工艺性能、工艺性能c、伴生组分、伴生组分矿石品级例例如如磁铁矿矿石，平炉富矿要：磁铁矿矿石，平炉富矿要：TFe56%、SiO28%、S0.1%、P0.1%、Cu0.2%、（、（Pb、Zn、As、Sn均）均）0.04%。第五节 成矿作用（ore-forming processes）在地球的演化过程中，使分散在地壳和上地幔中的化学元素，在一定的地质环境中相对富集形成矿床的作用。成矿物质的来源成矿物质的搬运和迁移成矿物质的沉淀富集成矿物质来源成矿元素（“矿质”）上地幔源（或“硅镁质岩浆源”）地壳深部来源地壳表层来源地面来源宇宙来源成矿流体（“矿液”）岩浆岩浆热液地幔热液

47、变质热液地下水热液地表水塑变岩石成矿元素的来源 （1）上地幔源）上地幔源（或（或“硅硅镁质岩岩浆源源”）：由硅）：由硅镁质岩岩浆源自上地幔携源自上地幔携带而来而来的成的成矿元素所形成的元素所形成的矿床床(2)地壳深部来源（花地壳深部来源（花岗岩岩类来源，或来源，或“硅硅铝质岩岩浆重熔混重熔混浆源源”）：在地壳）：在地壳的深部（一般大于的深部（一般大于15公里，温度公里，温度600-700以上，以上，压力大于力大于200MaPa），），发生硅生硅铝质地壳的改造、地壳的改造、变质和重熔，和重熔，产生花生花岗岩。岩。（3）地壳表）地壳表层来源来源：来源于含：来源于含矿建造（或建造（或矿源源层）、与岩

48、与岩浆或混或混浆作用无作用无关的、由地下水或上升的非岩关的、由地下水或上升的非岩浆热液溶解萃取的物液溶解萃取的物质.（4）地面来源：暴露于地球表面的原岩或原生）地面来源：暴露于地球表面的原岩或原生矿床，床，经过表生表生风化等外生化等外生作用，其中的成作用，其中的成矿元素形成了元素形成了风化化矿床和沉床和沉积矿床。床。（5）宇宙来源）宇宙来源：从宇宙空：从宇宙空间直接降落到地球表面的直接降落到地球表面的陨石、宇宙石、宇宙尘埃等物埃等物质，形成，形成矿床，如床，如现在有争在有争议的加拿大肖德的加拿大肖德贝里里Sudbary Canada铜-镍硫化物硫化物矿床。床。1.丰度（丰度（abundan

49、t）：某元素在某地质体中的平均含量。）：某元素在某地质体中的平均含量。2.克拉克值克拉克值(Clark index)：是指某元素在地壳中的平均含量，：是指某元素在地壳中的平均含量，即某元素在地壳中的丰度。即某元素在地壳中的丰度。3.浓度克拉克值浓度克拉克值(concentration Clark index)：是指一个地质：是指一个地质体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值，即元素体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值，即元素丰度丰度/克拉克值。该值克拉克值。该值1表示集中，表示集中，1表示分散。表示分散。4.浓度系数（浓度系数（concentration cofficient

50、是指元素的工业品）：是指元素的工业品位与该元素克拉克值的比值。位与该元素克拉克值的比值。有关元素分布的几个概念1.不同元素在地壳和上地幔中的丰度差异不同元素在地壳和上地幔中的丰度差异悬殊殊O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg七元素占地壳的七元素占地壳的99%以上以上元素在地壳和上地幔中的分布特征2.同一元素在不同地同一元素在不同地质体中的丰度差异很大体中的丰度差异很大幔源岩中超基性岩富集的元素：幔源岩中超基性岩富集的元素：Cr、Ni、Mg、Co、PGE基性岩中富集的元素：基性岩中富集的元素：V、Ti、Cu、Zn、Sb、Mo花花岗岩中富集的元素：岩中富集的元素：U、Th、Li、Be、Nb、