中国地质大学考博矿床学题目及答案要点 - 图文 联系客服

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H2O或CO2为主的流体即与幔源岩浆有关的晚期流体。易溶于硅酸盐熔体,特别是富碱的硅酸盐熔体。地幔挥发分具有高的熔体 / 固体分配系数,因而可以促进低熔点并饱和挥发分的富钾原始岩浆(金伯利岩、钾镁煌斑岩及富碱熔岩等)以及地幔交代岩的形成。

⑶岩浆流体的性状与岩浆流体作用

岩浆流体流体成分有挥发分(H2O、Cl、F、H2S、S??)造岩组分(K、Na、Si、

Al??)和成矿元素(Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Sn、Fe??),岩浆流体可以对熔体结构的解聚—降低熔体粘度,降低硅酸盐矿物的晶出温度并进行碱交代作用从而形成金属矿床。 ⑷变质流体研究进展

2学科交叉与拓展

学科交叉与拓展方面的新进展又包括实验矿床学、数理矿床学、区域矿床学、矿田构造学和环境矿床学、资源经济学和矿山地质学 3成矿预测

成矿预测方面的新进展主要包括创立新理论和应用新方法

四、举例说明我国斑岩铜矿的成矿特征

斑岩型矿床是指品位低但规模大,且主要产于斑岩中及其内外接触带附近的细脉浸染型矿床。斑岩型矿床的共同特征是:①绝大部分斑岩型矿床形成于活动大陆边缘和岛弧构造环境;②有重要意义的斑岩型矿床均出现于显生宙,特别是中生代和新生代,其次为晚古生代;③矿化在时间上、空间上和成因上与具斑状结构的中酸性浅成或超浅成小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等;④一般具有面型矿化蚀变,且分带性明显,硫化物大量出现,富含黄铁矿;⑤矿石具细脉浸染状构造;角砾岩筒或角砾岩脉是重要的控矿构造形式。

斑岩型铜矿床又称细脉浸染型铜矿床,是目前最重要的铜矿床,它占世界已探明铜矿储量的一半。近年来,我国江西、云南、黑龙江、西藏、河南等地也相继有所发现,斑岩型铜矿床已成为我国的主要铜矿床类型。斑岩型铜矿床以其埋藏浅、品位低、规模大为特征。斑岩型铜矿床常成群成带出现,构成成矿区或成矿带。有时斑岩铜矿床还和其他矿床类型相伴产出,构成一个成矿系列。斑岩型铜、钼矿床在工业上和成矿理论研究上,都具有十分重要的意义。

1. 成矿地质条件

⑴岩浆岩条件:斑岩型铜矿床在空间和成因上主要和钙碱系列的斑岩侵入体有关。 主要岩石类型为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩和花岗斑岩等。根据产出的地质 环境及成因,斑岩侵入体可分为两种类型:一种是与火山活动有关的次火山岩,它们大多 与安山岩、流纹岩类关系比较密切,形态多呈岩筒、岩颈、岩漏斗状,南美秘鲁、智利安 第斯山脉的斑岩铜矿床大多属于这一类型;另一种是浅成的侵入岩,它们大多是多阶段复 合岩体的晚期产物,有时成为独立的浅成小侵入体群,形态常呈岩株、岩瘤状,少数呈巨 大岩基的分枝部分。我国的德兴、多宝山以及前苏联、蒙古和美国西部的一些斑岩型铜矿 床大多属于这一类型。

⑵岩浆岩条件:斑岩型铜矿床在空间和成因上主要和钙碱系列的斑岩侵入体有关。主要岩石类型为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩和花岗斑岩等。根据产出的地质环境及成因,斑岩侵入体可分为两种类型:一种是与火山活动有关的次火山岩,它们大多与安山岩、流纹岩类关系比较密切,形态多呈岩筒、岩颈、岩漏斗状,南美秘鲁、智利安第斯山脉的斑岩铜矿床大多属于这一类型;另一种是浅成的侵入岩,它们大多是多阶段复合岩体的晚期产物,有时成为独立的浅成小侵入体群,形态常呈岩株、岩瘤状,少数呈巨大岩基的分枝部分。我国的德兴、多宝山以及前苏联、蒙古和美国西部的一些斑岩型铜矿床大多属于这一类型。 ⑶地层条件:围岩岩性对斑岩铜矿床的成矿有重要影响。当围岩为硅铝质岩石时, 由于其化学性质稳定,不易被含矿溶液交代,所以矿化主要在岩体顶部集中,很少进入围 岩。只有当围岩裂隙特别发育时,含矿热液不仅在岩体中聚集,还可沿裂隙进入围岩形成 矿化。我国德兴斑岩型铜矿床的矿化主要分布在围岩中。当围岩为碳酸盐岩石时,在接触 带还可形成接触交代矽卡岩型矿床,构成斑岩铜矿床和矽卡岩型矿床的矿床成矿系列。 2围岩蚀变及分带

斑岩型铜矿床的围岩以中心式面型蚀变为最常见。这类蚀变围绕侵入体中心呈同心圆状或椭圆状产出,直径可达几百米至几公里。各蚀变带的矿物组合常呈有规律地分布。斑岩型铜蚀变带模式,自岩体中心向外依次出现⑴钾质蚀变带:蚀变矿物主要为黑云母和钾长石;⑵似千枚岩化蚀变带(石英-绢云母化带):蚀变矿物主要为石英和绢云母;⑶泥质蚀变带:蚀变矿物主要为高岭石、蒙脱石、石英;⑷青磐岩化带:蚀变矿物主要为绿泥石、绿帘石、方解石。上述4个蚀变带并不是每个矿床 都发育齐全的,但以石英、绢云母构成的似千枚岩化蚀变带,几乎在所有斑岩型铜矿中均广泛发育,其强度、范围和矿化的规模有直接关系。 3矿化特点

斑岩型铜矿的矿化和蚀变围岩的关系十分密切,矿石实际上就是矿化了的蚀变岩石。与上述蚀变带相对应,出现一定的矿化分带。自内向外依次为低品位核变-矿壳-黄铁矿壳-低黄铁矿壳,对应矿物组合为辉钼矿-辉钼矿+黄铜矿+斑铜矿-黄铜矿+黄铁矿-黄铁矿-黄铁矿+硫砷铜矿+砷黝铜矿+方铅矿+闪锌矿+自然金、自然银。主要工业矿体位于钾质蚀变带的外侧或石英绢云母化带内。矿石品位一般较低,但矿化均匀,铜品位一般为千分之几。矿石的典型构造为细脉状和浸染状构造,二者往往相伴产出或有规律地过渡,从矿化中心往外呈浸染状-细脉浸染状-细脉状-脉状变化趋势。 4矿床成因

长期以来,认为斑岩型铜矿是典型的中温热液矿床。近年来,人们从不同角度广泛地研究了斑岩型铜矿的成因问题。气液包裹体测定,斑岩型矿床中黑云母化和钾长石化的形成温度为600~700℃,石英-绢云母化的形成温度为420℃左右;泥化蚀变为300~100℃;硫化物形成于350~250℃,显然斑岩型矿床的形成,经历了高、中温热液阶段。成矿深度大多介于2~5km,成矿流体盐度高.大量野外地质和同位素资料证实,与矿床有关的斑岩都和深大断裂有关,其中矿石的硫同位素组成接近于陨石硫。所以一般认为,斑岩和成矿物质均来自深部地壳或上地幔。典型的斑岩型铜矿床的主成矿期热液以岩浆来源为主,晚期有大气降水加入。但也有的斑岩型矿床的成矿物质部分或主要来自围岩,其主成矿期成矿热液以大气降水为主。大气降水对某些蚀变的形成及硫化物的大量析出起着积极作用。研究表明,钾质蚀变带系岩浆热液作用而成;似千枚岩化蚀变带则系岩浆气液和大气水综合作用的产物,泥岩化带也具有这样的形成岩浆热液和地下水发生对流循环结果。地下水不仅提供了矿物质还促进了矿石的沉淀和堆积。

五、矿产的基本特征

矿产实际上是经济学或者商业上的名词,系指自然界产出的,由地质作用形成的有用矿物资源。具体而言,是指天然赋存于地壳内部或地表,由地质作用形成的,呈固态、液态或气态的具有经济价值或潜在经济价值的物质。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。矿产资源是人类社会存在与发展的重要物质基础。矿产与其他生产资料的区别在于矿产是由地质作用形成的,分布在地壳的局部地段,人类不能创造它,而寻找和开发矿产又具一定的难度。对矿产资源的开发、利用是人类社会发展的前提和动力。 与其他自然资源相比,矿产资源有其显著的特点,主要表现在:

⑴矿产资源的不可再生性: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。地下水作为一种矿产资源类型,其资源虽然在某种程度上可以再生,但也不是用之不竭的,尤其是深层地下水资源的恢复也是需要经过相当长的地质历史才有可能。所以,我们在利用已有矿产资源的同时应“开源、节流”。

⑵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,加之成矿物质在地壳内的分布本来就不均一,以及成矿地质条件的制约,使得矿产资源分布的不均衡性十分突出。例如,在29种主要金属矿产中,有19种矿产储量3/4集中在5个国家,如南非有金、铬铁矿等种矿产储量占世界总储量的1/2以上;中国的稀土资源占世界总储量的世界总储量的90%以上;煤主要集中在中国、美国和前苏联,约占世界总储量的70%以上;石油则主要集中在海湾国家;

⑶)矿产资源概念的可变性:在自然界,矿产资源是以各种形态地质体(矿床或矿 体)的形式存在的,只有在技术经济条件适合的情况下,矿床才能被开发利用,否则得 不偿失。换言之,矿床既是一个地学概念,更是一个技术概念,随着技术经济条件的变 化,矿床的概念也会发生变化。科学技术是不断进步的,社会经济也是不断向前发展的, 因此很多原来被认为不是矿床的地质体正逐渐成为可供人类开发利用的矿床。矿产资源的 这一特点还进一步导致了矿产资源在数量上的不确定性。由于界定矿床的技术经济条件在 不断变化,矿产资源在数量上总是处在动态变化之中。

⑷)矿产资源赋存状态的复杂多样性:矿产资源只有少部分出露地表,绝大多数隐 藏在地下。矿体的形态、产状及与围岩的关系等因素的千变万化,不是任何简单的模式所 能概括的。寻找、探明矿床需要进行大量的地质调查和矿床勘探工作。开采过程中,也经 常对尚未揭露部分的矿体了解不够,随时可能发生预想不到的变化。因此,探矿和采矿工 作具有很大的风险性。此外,随着生产的不断发展,采矿速度的加快,近地表的矿产资源 日益减少,找矿任务也日益艰巨,开采、冶炼的条件日益困难和复杂。 ⑸矿产资源具有多组分共生的特点:矿产资源主要以矿床形式存在于地壳中。由 于不少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,自然界 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在一起的特点。此 外,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。因此,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,必须强调综合开发、综合利用。