矿床学中一些基本概念.ppt
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1、第二章第二章 矿床学中一些基本概念矿床学中一些基本概念第一节有关矿石的基本概第一节有关矿石的基本概念念一、矿物、岩石和矿石一、矿物、岩石和矿石二、矿石的矿物组成和元二、矿石的矿物组成和元素组成素组成三、矿石的结构和构造三、矿石的结构和构造四、矿石的质和量四、矿石的质和量第二节有关矿体的基本概第二节有关矿体的基本概念念一、矿体与围岩一、矿体与围岩二、矿体的形态和产状二、矿体的形态和产状第三节有关矿床的基本概念第三节有关矿床的基本概念一、矿床及矿床学一、矿床及矿床学二、决定矿床工业价值的因素二、决定矿床工业价值的因素三、矿床成因类型和工业类型三、矿床成因类型和工业类型的概念的概念四、同生矿床和后生
2、矿床四、同生矿床和后生矿床五、矿田、矿带和成矿区(带)五、矿田、矿带和成矿区(带)第四节成矿作用概述与矿床成第四节成矿作用概述与矿床成因分类因分类一、影响矿床形成的主要因素一、影响矿床形成的主要因素二、浓度克拉克值和浓度系数二、浓度克拉克值和浓度系数三、成矿作用及其类型三、成矿作用及其类型四、成矿作用的主要方式四、成矿作用的主要方式五、矿床的成因分类五、矿床的成因分类 一、矿物、岩石和矿石n n矿物元素在各种地质作用的影响下,通过结晶作用、升华作用、化学(反应)作用等途径形成矿物(mineral)自然界已发现的矿物约自然界已发现的矿物约3000330030003300种左右。种左右。在地壳中,
3、以硅酸盐、碳酸盐、氧化物等造在地壳中,以硅酸盐、碳酸盐、氧化物等造岩矿物分布最为广泛,其中硅酸盐类矿物和岩矿物分布最为广泛,其中硅酸盐类矿物和石英等造岩矿物约占地壳总重量的石英等造岩矿物约占地壳总重量的82.6%82.6%。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念一、矿物、岩石和矿石n n岩石岩石岩石岩石矿物以集合体形式出现者,即构成为矿物以集合体形式出现者,即构成为岩石(岩石(rockrock),),其可以由单一矿物或两种以上其可以由单一矿物或两种以上不同的矿物集合体组成。不同的矿物集合体组成。n n矿石矿石如果岩石中含有经济上有价值,技术如果岩石中含有经济上有价值,技术上可利用的元
4、素、化合物或矿物,即称为矿石上可利用的元素、化合物或矿物,即称为矿石(oreore)。)。矿石也称原矿、粗矿或毛矿。矿石也称原矿、粗矿或毛矿。n n虽然矿石与岩石都是由地质作用形成的天然矿虽然矿石与岩石都是由地质作用形成的天然矿物集合体,但是矿石中含有在一定技术经济条物集合体,但是矿石中含有在一定技术经济条件下可被提取和利用的有用组分。简言之,矿件下可被提取和利用的有用组分。简言之,矿石即是一种可利用的特殊岩石。石即是一种可利用的特殊岩石。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n1.矿石矿物与脉石矿物,矿石矿物和脉石矿物的划分只有相对意义,而无绝对界限。矿石矿物(矿石矿物(ore
5、 mineralore mineral)亦称有用矿物,系指可亦称有用矿物,系指可以被利用的金属或非金属矿物。如铜矿石中的以被利用的金属或非金属矿物。如铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿,石棉矿石中的石棉等。黄铜矿、斑铜矿,石棉矿石中的石棉等。脉石矿物(脉石矿物(gangue mineralgangue mineral)则是指那些虽与矿则是指那些虽与矿石矿物相伴,但不能被利用或在当前技术经济石矿物相伴,但不能被利用或在当前技术经济条件下暂时不能被利用的矿物,如铜矿石中的条件下暂时不能被利用的矿物,如铜矿石中的石英、绢云母等,石棉矿石中的白云石等。石英、绢云母等,石棉矿石中的白云石等。并不是所有金属矿物都是
6、矿石矿物,同样,并不并不是所有金属矿物都是矿石矿物,同样,并不是所有非金属矿物都是脉石矿物。矿石矿物和是所有非金属矿物都是脉石矿物。矿石矿物和脉石矿物的划分只有相对意义,而无绝对界限。脉石矿物的划分只有相对意义,而无绝对界限。二、矿石的矿物组成和元素组成第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n2.夹石与脉石夹石夹石矿体内这些达不到工业要求而不被矿体内这些达不到工业要求而不被利用的部分,一般称为夹石(利用的部分,一般称为夹石(horse-stonehorse-stone)。)。当夹石的厚度超出允许的范围,就得从矿体当夹石的厚度超出允许的范围,就得从矿体中剔除。中剔除。脉石脉石一般将
7、矿床中与矿石相伴生的无用一般将矿床中与矿石相伴生的无用固体物质称为脉石(固体物质称为脉石(ganguegangue),),包括脉石矿包括脉石矿物、夹石、围岩的碎块等。它们通常在开采物、夹石、围岩的碎块等。它们通常在开采和选矿过程中被废弃掉。矿体中围岩碎块和和选矿过程中被废弃掉。矿体中围岩碎块和夹石的含量过多,就相对降低了矿石的品位,夹石的含量过多,就相对降低了矿石的品位,一般称其为矿石贫化。一般称其为矿石贫化。二、矿石的矿物组成和元素组成第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n3.共生组分与伴生组分,矿石是可以从中提取有用组分的矿物集合体。其中除主要有用组分外,还可以有共生组分和
8、伴生组分。共生组分,是指矿石(或矿床)中与主要共生组分,是指矿石(或矿床)中与主要有用组分在成因上相关,空间上共存,品有用组分在成因上相关,空间上共存,品位上达标,可供单独处理的组分。在一定位上达标,可供单独处理的组分。在一定的经济技术条件下,这些组分的工业意义的经济技术条件下,这些组分的工业意义小于主要有用组分。共生组分在空间上与小于主要有用组分。共生组分在空间上与主要有用组分既可共生于同一矿体中,即主要有用组分既可共生于同一矿体中,即“同体共生同体共生”,也常表现为彼此分离,甚,也常表现为彼此分离,甚至各自独立圈定矿体,即至各自独立圈定矿体,即“异体共生异体共生”。二、矿石的矿物组成和元素
9、组成第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n3.共生组分与伴生组分伴生组分是指矿石(或矿床)中虽与主要有伴生组分是指矿石(或矿床)中虽与主要有用组分相伴,但不具有独立工业价值的元素、用组分相伴,但不具有独立工业价值的元素、化合物或矿物,其存在与否和含量的多寡常化合物或矿物,其存在与否和含量的多寡常影响着矿石质量。影响着矿石质量。据对矿石质量的影响,伴生组分可分为有益据对矿石质量的影响,伴生组分可分为有益组分和有害组分。组分和有害组分。n n伴生有益组分指矿石中除有用组分外,可以回收伴生有益组分指矿石中除有用组分外,可以回收的伴生组分,或能改变产品性能的伴生组分,如的伴生组分,或能
10、改变产品性能的伴生组分,如铜矿石中的铜矿石中的AuAu、AgAg,镍矿石中的镍矿石中的CoCo、SeSe、TeTe,铁矿石中的铁矿石中的V V、TiTi、MnMn、CoCo等组分。等组分。n n有害组分则指矿石中对有用组分的选矿、冶炼、有害组分则指矿石中对有用组分的选矿、冶炼、加工有危害的某些组分。如铁矿石中的加工有危害的某些组分。如铁矿石中的S S、P P、AsAs、PbPb、ZnZn,金矿石中的金矿石中的AsAs等。等。二、矿石的矿物组成和元素组成第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n3.3.共生组分与伴生组分共生组分与伴生组分 综合评价伴生有益组分可以提高矿床的工业价值,
11、综合评价伴生有益组分可以提高矿床的工业价值,有时还可以适当降低对主要组分的要求。因此,查有时还可以适当降低对主要组分的要求。因此,查明伴生有益组分的含量及赋存状态有重要的现实意明伴生有益组分的含量及赋存状态有重要的现实意义。矿石中有害组分的存在,对矿石质量有很大的义。矿石中有害组分的存在,对矿石质量有很大的影响,如铁矿石中含硫高,会降低金属抗张强度,影响,如铁矿石中含硫高,会降低金属抗张强度,使钢在高温下变脆;含磷高又会使钢在冷却时变脆使钢在高温下变脆;含磷高又会使钢在冷却时变脆等,因此需要限制有害组分的含量。由此可见,伴等,因此需要限制有害组分的含量。由此可见,伴生有益组分和有害组分也是衡量
12、矿石质量和利用性生有益组分和有害组分也是衡量矿石质量和利用性能的重要标志。能的重要标志。根据矿石中所含有用组分的情况,可把矿石分为简根据矿石中所含有用组分的情况,可把矿石分为简单矿石和复杂矿石单矿石和复杂矿石2 2类。前者指从中仅能提取一种有类。前者指从中仅能提取一种有用组分;后者则指从中可以同时提取数种有用组分。用组分;后者则指从中可以同时提取数种有用组分。二、矿石的矿物组成和元素组成第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n1.矿石结构(ore texture),系指矿石中矿物颗粒的形状、大小和相互关系。矿石结构类型主要决定于矿物颗粒的形成条矿石结构类型主要决定于矿物颗粒的形成
13、条件,它是研究矿物生成顺序的重要标志。件,它是研究矿物生成顺序的重要标志。矿石结构现象有大型和小型之分,大型结构矿石结构现象有大型和小型之分,大型结构用肉眼即可分辨,小型结构通常在显微镜下用肉眼即可分辨,小型结构通常在显微镜下观察研究。观察研究。矿石结构类型甚为多样,有:由熔体和溶液矿石结构类型甚为多样,有:由熔体和溶液中结晶形成的结构、由固溶体分离作用形成中结晶形成的结构、由固溶体分离作用形成的结构、由再结晶作用形成的结构、由沉积的结构、由再结晶作用形成的结构、由沉积作用形成的结构、由压力作用形成的结构等。作用形成的结构、由压力作用形成的结构等。三、矿石的结构和构造第第一一节节有有关关矿矿石
14、石的的基基本本概概念念矿石结构类型矿石结构类型n n最常见的矿最常见的矿石结构有等石结构有等粒自形结构、粒自形结构、不等粒结构、不等粒结构、纤维状结构、纤维状结构、环带状结构、环带状结构、叶片状结构、叶片状结构、乳滴状结构、乳滴状结构、胶状结构、胶状结构、破裂结构、破裂结构、骸晶结构、骸晶结构、草莓状结构草莓状结构等(图等(图2-2-1 1)。)。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念n n2.矿石构造(ore structure),系指矿石中矿物集合体的特点,包括集合体的形态、大小以及集合体之间的相互关系。矿石构造类型的形迹规模较大,通常都可通矿石构造类型的形迹规模较大,通常都可通
15、过肉眼在矿石研究中辨认,部分构造类型需过肉眼在矿石研究中辨认,部分构造类型需在矿体露头上观察确定,少量显微构造类型在矿体露头上观察确定,少量显微构造类型则需通过显微镜确定则需通过显微镜确定矿石构造类型主要决定各类矿物集合体的形矿石构造类型主要决定各类矿物集合体的形成环境,是确定矿床成矿阶段的重要标志。成环境,是确定矿床成矿阶段的重要标志。三、矿石的结构和构造第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念矿石构造类型矿石构造类型n n矿石构造类型最矿石构造类型最主要和最常见的主要和最常见的有块状构造、浸有块状构造、浸染状构造、斑点染状构造、斑点状构造、条带状状构造、条带状构造、脉状构造、构造、
16、脉状构造、角砾状构造、梳角砾状构造、梳状构造、环带状状构造、环带状构造、晶簇状构构造、晶簇状构造、鲕状构造、造、鲕状构造、胶状构造、揉皱胶状构造、揉皱构造等(图构造等(图2-2-1 1)。)。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n1.矿石品位及其表示方法矿石品位(矿石品位(Tenor of oreTenor of ore),),系指矿石中所系指矿石中所含有用组分的单位含量。含有用组分的单位含量。因矿种不同,矿石品位的表示方法也不同。因矿种不同,矿石品位的表示方法也不同。n n大多数金属矿石,如铁、铜、铅、锌等矿石,大多数金属矿石,如铁、铜、铅、锌等矿石,是以其中
17、金属元素含量的重量百分比表示;有是以其中金属元素含量的重量百分比表示;有些金属矿石的品位则以其中氧化物的重量百分些金属矿石的品位则以其中氧化物的重量百分比表示,如比表示,如WOWO3 3、V V2 2O O5 5等;等;n n大多数非金属矿物原料的品位以其中有用矿物大多数非金属矿物原料的品位以其中有用矿物或化合物的重量百分比表示,如钾盐、明矾石或化合物的重量百分比表示,如钾盐、明矾石等;原生贵金属矿石的品位一般以克等;原生贵金属矿石的品位一般以克/吨(吨(1010-6-6或或ppmppm)表示;表示;第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n1.矿石品位及其表示方法
18、矿石品位(矿石品位(Tenor of oreTenor of ore),),系指矿石中所系指矿石中所含有用组分的单位含量。含有用组分的单位含量。因矿种不同,矿石品位的表示方法也不同。因矿种不同,矿石品位的表示方法也不同。n n原生金刚石矿石的品位以克拉原生金刚石矿石的品位以克拉/吨(吨(1 1克拉克拉=0.2=0.2克)或毫克克)或毫克/吨表示;吨表示;n n砂矿品位一般以克砂矿品位一般以克/立方米或公斤立方米或公斤/立方米表示;立方米表示;n n金刚石砂矿常用克拉金刚石砂矿常用克拉/立方米或毫克立方米或毫克/立方米表示。立方米表示。矿石品位是衡量矿石质量好坏的主要标志。矿石品位是衡量矿石质量
19、好坏的主要标志。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n2.边界品位与最低工业品位边界品位是指在当前经济技术条件下用来划边界品位是指在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位,是在圈定分矿体与非矿体界限的最低品位,是在圈定矿体时对单个矿样中有用组分所规定的最低矿体时对单个矿样中有用组分所规定的最低品位数值。品位数值。n n如铜矿的边界品位为如铜矿的边界品位为0.2%0.3%0.2%0.3%n n钼矿为钼矿为0.02%0.04%0.02%0.04%。最低工业品位,是指在当前经济技术条件下最低工业品位,是指在当前经济技术条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低
20、平均品位。能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。n n如铜矿的工业品位为如铜矿的工业品位为0.4%0.5%0.4%0.5%,n n钼矿为钼矿为0.0%40.06%0.0%40.06%。只有矿段或矿体的平均。只有矿段或矿体的平均品位达到工业品位时,才能计算工业储量。品位达到工业品位时,才能计算工业储量。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n2.边界品位与最低工业品位工业品位主要决定于以下因素:工业品位主要决定于以下因素:n n(1 1)矿床的规模:矿床的规模愈大,工业品位)矿床的规模:矿床的规模愈大,工业品位要求愈低,要求愈低,如对钼矿来说,大型矿床的工业品位为
21、如对钼矿来说,大型矿床的工业品位为0.06%0.06%,而小,而小型矿床则为型矿床则为0.2%0.3%0.2%0.3%左右;左右;又如大型残余硅酸盐镍矿,工业品位为又如大型残余硅酸盐镍矿,工业品位为0.5%0.5%,而小型,而小型的则要求为的则要求为0.7%0.8%0.7%0.8%。n n(2 2)矿石综合利用的可能性:)矿石综合利用的可能性:如:在斑岩型铜矿床中伴生的钼,只要达到万分之几如:在斑岩型铜矿床中伴生的钼,只要达到万分之几便可综合利用。由于钼等有用元素的存在,扩大了矿便可综合利用。由于钼等有用元素的存在,扩大了矿床的工业价值,因此对铜的工业品位也可适当降低。床的工业价值,因此对铜的
22、工业品位也可适当降低。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n2.边界品位与最低工业品位工业品位主要决定于以下因素:工业品位主要决定于以下因素:n n(3 3)矿石的工艺技术条件:)矿石的工艺技术条件:如:钛矿石,对不易冶炼的钛铁矿矿石,如:钛矿石,对不易冶炼的钛铁矿矿石,要求其中的要求其中的TiOTiO2 2含量不得低于含量不得低于8%10%8%10%,而对易冶炼的金红石矿石,则而对易冶炼的金红石矿石,则TiOTiO2 2含量达到含量达到3%4%3%4%时即有工业价值;时即有工业价值;如:对于自熔性铁矿石品位的要求也比非如:对于自熔性铁矿石品位的要求也比非自熔性
23、铁矿石品位要求低,因此菱铁矿矿自熔性铁矿石品位要求低,因此菱铁矿矿石就比磁铁矿矿石的工业品位低,因在冶石就比磁铁矿矿石的工业品位低,因在冶炼菱铁矿矿石时可以不加或少加熔剂。炼菱铁矿矿石时可以不加或少加熔剂。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n3.矿石储量储量(储量(reservesreserves),),是指经是指经地质研究地质研究并利并利用用地质勘探技术手段地质勘探技术手段,如钻探、槽探、井,如钻探、槽探、井探、坑探等探、坑探等查明查明的矿产储藏量,是衡量矿的矿产储藏量,是衡量矿床规模的重要依据。床规模的重要依据。储量是根据矿石的体积、矿石的体重与平储量是根
24、据矿石的体积、矿石的体重与平均品位,按特定公式计算求得的。均品位,按特定公式计算求得的。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n3.矿石储量矿石储量的单位,对于不同矿产往往不同,矿石储量的单位,对于不同矿产往往不同,还有重量单位和体积单位之分。还有重量单位和体积单位之分。n n多数矿床以重量计算,通常单位为吨(多数矿床以重量计算,通常单位为吨(t t),),如如黑色金属(铁、锰、铬)、一般非金属(磷灰黑色金属(铁、锰、铬)、一般非金属(磷灰石、钾盐、石棉等)、稀有分散金属(铌、钽、石、钾盐、石棉等)、稀有分散金属(铌、钽、锗等)、一般有色金属(铜、铅、锌等);锗等
25、)、一般有色金属(铜、铅、锌等);n n稀少的贵金属(金、银等)常以公斤(稀少的贵金属(金、银等)常以公斤(kgkg)为为单位;单位;n n一般建筑材料、石英砂等非金属矿产通常只计一般建筑材料、石英砂等非金属矿产通常只计算体积,单位为立方米(算体积,单位为立方米(mm3 3)。)。第第一一节节有有关关矿矿石石的的基基本本概概念念四、矿石的质和量n n3.矿石储量不同矿产的储量表示方法不尽相同。不同矿产的储量表示方法不尽相同。n n黑色金属和非金属矿产主要以矿石量计算;黑色金属和非金属矿产主要以矿石量计算;n n贵金属、有色金属、稀有金属、稀土金属和放贵金属、有色金属、稀有金属、稀土金属和放射性
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- 矿床 一些 基本概念
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