勘查学2(矿床、矿体)-精品文档.ppt
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1、 矿床、矿体研究矿床、矿体研究矿产勘查学第二讲矿产勘查学第二讲(矿产勘查学第二、五章) 要 目1. 矿床和矿体研究的特殊意义矿床和矿体研究的特殊意义2. 矿床成因类型和工业类型矿床成因类型和工业类型3. 矿床勘查类型矿床勘查类型4. 矿体地质研究矿体地质研究5. 矿体变化性的数学表征矿体变化性的数学表征1. 矿床和矿体研究的特殊性矿床和矿体研究的特殊性 在矿产勘查过程中,矿床和矿体处于一种非常特殊的重要地位,既是矿产勘查的劳动对象对象, 也是矿床勘查的劳动成果成果。然而与通常的工农业生产不同,作为劳动对象在劳动过程中是处于一种灰色或黑色系统中,而且是变化的,勘查者必须具有掌握矿床矿体形成和分布
2、的理论和知识指导每一步的勘查劳动;作为劳动成果,并不是仅仅发现矿床和矿体的存在,而是必须了解矿床矿体的各方面特征。 矿产勘查决不是“种豆得豆、种瓜得瓜”那么简单的事情。(一个实例)Ernst HenryCu Au Cu=184万吨、万吨、Au=90.18吨吨一个巨大一个巨大的矿体的矿体Mount Isa 上部上部:Pb+Zn=1950万吨,Ag=24000吨,Mount Isa下部下部:Cu=841.5万吨、Au=25.5吨Hilton: Pb+Zn=774.2万吨、Ag=7399吨George Fisher: Pb+Zn=1765.5万吨、Ag=9951吨Century: Pb+Zn=138
3、0.6万吨、Ag=4248吨Ernst Henry: Cu=184万吨、Au=90.18吨Osborne:Cu=72万吨、Au=36吨CanningtonPb+Zn=672万吨、Ag=23177吨 Mount Isa地区地貌特征地区地貌特征在在Mount Isa地区常见的地区常见的 运矿运矿 Road Train 1866年年, Ernst Henry 就这一地区找矿,并找到了几处小的铜矿体; 1974年年,Savage Exploration Pty Ltd为寻找磁铁矿,获得了在Cloncurry地区北部和东北部的几个航磁异常的采矿租约, 因磁铁意不大, 勘查工作有限, 没有大的发现; 80
4、年代晚期年代晚期在其南部发现了Selwyn和Osborne矿床(二者都是铁氧化物铁氧化物-铜铜-金金型,而且都是与强磁异常有关),又重新激起了这一地区的找矿热情。19901991年年,又在磁异常区做了瞬变电磁(TEM)测量,发现异常; 1991年年,在不连续的中等大小TEM异常中施工的钻孔发现了铜和金矿化,为了指导钻探施工,随后的又进行了地面磁、重力和激电测量,证明效果较好,进一步勘查终发现了这一矿床。 为什么多次勘查后才发现这么一个大型矿床?IOCG矿床模式2. 矿床成因类型和工业类型矿床成因类型和工业类型 1)矿床的成因类型矿床的成因类型2)矿床的工业类型矿床的工业类型1)矿床的成因类型矿
5、床的成因类型 按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型称为矿床按照矿床的形成作用和成因划分的矿床类型称为矿床成因型。矿床的成因分类反映了人类对矿床形成的成因型。矿床的成因分类反映了人类对矿床形成的原原因因及及形成过程形成过程的认识程度,也是人类对矿床研究成果的认识程度,也是人类对矿床研究成果的高度概括。的高度概括。 正确地制定矿床成因分类对了解成矿作用的本质、指正确地制定矿床成因分类对了解成矿作用的本质、指导矿产勘查实践具有重要的意义。导矿产勘查实践具有重要的意义。(找矿找矿vs侦察破案侦察破案) 矿床的形成有三个最基本的因素:成矿矿床的形成有三个最基本的因素:成矿物质物质及其来源、及其来源、成
6、矿成矿环境环境及成矿及成矿作用作用。(作用作用=动力学过程动力学过程process) 比较完整的矿床成因分类应该包含这三个最基本因素,比较完整的矿床成因分类应该包含这三个最基本因素,其中其中成矿作用成矿作用应该是矿床成因分类的主要依据。应该是矿床成因分类的主要依据。思考: 金属矿床成作用的最本质特征是什么金属矿床成作用的最本质特征是什么? 成矿作用与成岩作用有什么本质的区别成矿作用与成岩作用有什么本质的区别?Ore deposit environments Magmatic Cumulate deposits fractional crystallization processes can c
7、oncentrate metals (Cr, Fe, Pt) Pegmatites late staged crystallization forms pegmatites and many residual elements are concentrated (Li, Ce, Be, Sn, and U) Hydrothermal Magmatic fluid - directly associated with magma Porphyries - Hot water heated by pluton Skarn hot water associated with contact meta
8、morphisms Exhalatives hot water flowing to surface Epigenetic hot water not directly associated with pluton Sedimentary Placer weathering of primary mineralization and transport by streams (Gold, diamonds, other) Banded Iron Formations 90%+ of worldsiron tied up in these (more later) Evaporite depos
9、its minerals like gypsum, halite deposited this way Laterites leaching of rock leaves residual materials behind (Al, Ni, Fe) Supergene reworking of primary ore deposits remobilizes metals (often over short distances)Ore deposit environmentsGeochemical Traps Similar to chemical sedimentary rocks must
10、 leach material into fluid, transport and deposit ions as minerals pH, redox, T changes and mixing of different fluids results in ore mineralization Cause metals to go from soluble to insoluble Sulfide (reduced form of S) strongly binds metals many important metal ore minerals are sulfides!Hydrother
11、mal Ore Deposits Thermal gradients induce convection of water leaching, redox rxns, and cooling create economic mineralization.内生矿床内生矿床 一、岩浆矿床一、岩浆矿床 ( (一一) )岩浆分结矿床岩浆分结矿床 ( (二二) )岩浆熔离矿床岩浆熔离矿床 (三(三) )岩浆爆发矿床岩浆爆发矿床 二、伟晶岩矿床二、伟晶岩矿床 三、接触交代三、接触交代( (矽卡岩矽卡岩) )矿床矿床 四、热液矿床四、热液矿床 ( (一一) )岩浆气液矿床岩浆气液矿床 ( (二二) )非岩浆
12、热液矿床非岩浆热液矿床 五、火山成因矿床五、火山成因矿床 ( (一一) )火山岩浆矿床火山岩浆矿床 ( (二二) )火山火山- -次火山汽液矿床次火山汽液矿床 ( (三三) )火山沉积矿床火山沉积矿床.外生矿床外生矿床 六、风化矿床六、风化矿床 七、沉积矿床七、沉积矿床(机械沉积、 蒸化沉积、胶体化学沉积和 生物-化学沉积) 八、可燃有机矿床八、可燃有机矿床.变质矿床变质矿床 九、接触变质矿床九、接触变质矿床 十、区域变质矿床十、区域变质矿床 十一、混合岩化矿床十一、混合岩化矿床.叠生矿床叠生矿床 十二、层控矿床十二、层控矿床矿床成因分类矿床成因分类表 (P31)Placer uranium
13、goldStratiform phosphateStratiform ironResidually enriched depositEvaporites Exhalative base metal sulphides Unconfornity-associated uranium Stratabound clastic-hosted uranium, lead, copper Volcanic redbed copper Mississippi Valley-type lead-zinc Ultramafic-hosted asbestos Vein uranium Arsenide vein
14、 silver, uranium Lode Gold Ore Deposit Types IClastic metasediment-hosted vein silver-lead-zinc Vein CopperVein-stockwork tin, tungstenPorphyry copper, gold, molybdenum, tungsten, tin, silverSkarn deposits Granitic pegmatites Kiruna/Olympic Dam-type iron, copper, uranium, gold, silver Peralkaline ro
15、ck-associated rare metalsCarbonatite-associated depositsPrimary diamond deposits Mafic intrusion-hosted titanium-iron Magmatic nickel-copper-platinum group elements Mafic/ultramafic-hosted chromiteOre Deposit Types IIMETM PROCESSESHydrothermal metamorphismChemical alteration caused when hot, ion-ric
16、h fluids, called hydrothermal solutions, circulate through fissures and cracks that develop in rockMost widespread along the axis of the mid-ocean ridge system, but also associated contact metamorphism around igneous intrusions at subduction zonesLow pressureHigh temperatureFluid activityIGNEOUS & M
17、ETAMORPHIC PROCESSESMany important accumulations of metals are produced by igneous processes CONCENTRATIONIgneous mineral resources can form from: Magmatic segregation separation of heavy minerals in a magma chamberCHROMITE, MAGNETITE, PLATINUM Hydrothermal solutions - Originate from hot, metal-rich
18、 fluids that are remnants of the late-stage magmatic process (gold, silver, copper, mercury, lead, zinc)Chalcopyrite CuFeS2Gold AuSilver AgBeryl (emerald)Be3Al2Si6O8SEDIMENTARY PROCESSESBanded Iron FormationLayers of chert with iron oxide (hematite)All over 2 b.y.IGNEOUS PROCESSESkimberliteSEDIMENTA
19、RY PROCESSESPlacer Depositsgold1)矿床的工业类型)矿床的工业类型 矿床的工业类型是在矿床成因类型的基础上,从工业利用的角度来进行矿床的分类。对于多数矿床来说,其成因类型是多种多样的,但在工业上具有重要意义、作为主要找矿对象的,通常只是其中的某些类型。 矿床的工业类型不同于矿产的工业分类,矿产的工业分类是按工业用途对矿产品的分类,矿床的工业类型是指具有工业意义的矿床的自然类型,主要还是按矿床成因和特征来进行分类的。矿产的工业分类矿产的工业分类能源矿产能源矿产:化石燃料和核燃料黑色金属矿产黑色金属矿产:铁、锰、铬、钒、钛有色金属矿产有色金属矿产:铜、铅、锌、铝、镍、
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