矿石的概念及常见矿石矿物.pdf

目目 录录 实验一实验一 矿石的概念及常见矿石矿物、脉石矿物和矿石结构构造矿石的概念及常见矿石矿物、脉石矿物和矿石结构构造 ...........1 实验二 岩浆矿床................................................................................................9 一 甘肃大道尔吉铬铁矿矿床 ................................................................................9 （二）甘肃金川铜镍硫化物矿床...........................................................................11 实验三实验三 伟晶岩矿床伟晶岩矿床......................................................................................15 （一） 内蒙天皮山白云母矿床.............................................................15 （二） 新疆可可托海稀有金属矿床.....................................................16 实验四实验四 接触交代矿床（矽卡岩型矿床）接触交代矿床（矽卡岩型矿床）....................................................20 （一） 矽卡岩型铁矿床-湖北大冶铁山铁矿........................................20 （二）安徽铜陵铜官山铜矿床...............................................................22 实验五实验五 热液矿床热液矿床......................................................................................25 （一） 气化高温热液矿床江西大余西华山-漂塘钨矿田................25 （二） 中温热液矿床-湖南桃林铅锌矿床............................................29 （三） 低温热液矿床-湖南锡矿山锑矿床............................................32 实验六实验六 火山成因矿床火山成因矿床..................................................................................34 （一）斑岩型矿床-江西德兴斑岩铜矿..................................................35 （二） 江苏-梅山铁矿............................................................................38 实验七实验七 沉积矿床沉积矿床........................................................................................41 （一） 湘潭锰矿.....................................................................................41 （二） 江西上饶朝阳磷矿.....................................................................43 实验八实验八 变质矿床变质矿床..........................................................................................45 （一） 弓长岭铁矿.................................................................................45 实验九实验九 层控矿床层控矿床..........................................................................................49 （一）内蒙白云鄂博稀土铁矿床.......................................................49 附录附录 I矿床实验室图件集矿床实验室图件集...........................................................................53 附录附录 II主要矿石质量要求（据一般矿产工业指标参考资料）主要矿石质量要求（据一般矿产工业指标参考资料） .............56 附录附录 III 主要矿产规模要求（据矿产工业要求参考手册）主要矿产规模要求（据矿产工业要求参考手册）...............61 -1- 实验一实验一 矿石的概念及常见矿石矿物、脉石矿物和矿石结构 构造 矿石的概念及常见矿石矿物、脉石矿物和矿石结构 构造 一、实验目的及要求一、实验目的及要求 1．正确理解并掌握矿石、矿石矿物及脉石矿物的概念。 2．学会观察和描述矿石的方法及矿石的结构和构造。 3．学会目估矿石品位的方法。 二、有关矿石的基本概念二、有关矿石的基本概念 矿石从矿体中采出，在现有经济技术条件下能从中提取有用组分的矿物集合体。矿石 由矿石矿物和脉石矿物组成。 矿石矿物；有用金属或非金属矿物； 脉石矿物伴生的无用矿物； 矿石类型根据某一矿区或矿床矿石的各种矿物组合，含量分布等特点分类。 按矿石特征，有五种划分方法 1 矿物组合特点如黄铜矿、方铅矿矿石； 2 有用矿物在矿石中的分布如块状矿石、浸染状矿石； 3 矿石品位如富矿石、贫矿石、表外矿石； 4 矿石中脉石矿物的成分；如铁矿石分成为自熔性矿石、半自熔性矿石、酸性矿石、 碱性矿石等； 5 根据矿石中有用矿物的粒度大小划分如粗粒矿石、中粒矿石、细粒矿石等。 三、几种常见矿石构造的介绍三、几种常见矿石构造的介绍 1 块状构造是一种常见的矿石构造，其特征是由一种或几种粒径较大并且大致相等。 彼此均匀地紧密共生的矿石矿物，形成致密的块状体。矿石矿物的含量通常在 80％以上， 致密块状构造几乎在所有成因类型的矿床中都可形成，富矿石常由块状矿石组成。 2 浸染状构造矿石矿物在矿石内呈星散状分布．这种星散状的矿石矿物可以是自形程 度不同的结晶集合体，也可以是细小的粒状矿物集合体，其粒径通常小于 0.2cm。按浸染状矿 石矿物的数量多小，可分为稀疏浸染，中等浸染和稠密浸染状构造等。 3 细脉浸染状构造矿石矿物集合体在矿石中呈浸染状和细脉状分布，是斑岩型铜矿和 钼矿床中常见的矿石构造类型。 4 斑点状构造与浸染状构造相似，唯一区别在于散状分布的矿石矿物集合体的粒径较 大，构成斑点，其大小通常在 0.5-1cm 左右。例如铬铁矿自形晶集合体呈斑状分布在蛇纹石 化橄榄岩中。如果矿石矿物集合体构成的斑点大小不等，并且不规则的分布于矿石中，有的 -2- 部位较集中类似致密或团块状，有的部分呈星状分布，则形成斑杂状构造。 5 条带状构造由不同成分、不同粒径或不同含量的矿物集合体呈条带状相间出现的一 种矿石构造。这种构造的成因不一，例如，岩浆成因的铬铁矿床中，条带状构造是由结晶分 异作用和岩浆流动作用造成的。在热液矿床中，条带状构造成是由含矿热液对沉积岩的层理 进行选择性交代形成，或者是沿着早期矿石的平行裂隙充填，交代而成。在含铍的矽卡岩矿 床中，条带构造尤为显著，故常称为含铍条纹岩。在沉积变质矿床中，条带构造由变质作用 或者变质分异作用造成，为鞍山式铁矿床，这种构造十分普遍。 6 皱纹状构造原来矿石所具有的条带状、页片状、层纹等构造，在后期动力变质或区 域变质作用下，发生挤压、弯曲，形成各种小褶皱，这样的矿石称为皱纹状构造。这种构造 在沉积变质矿床中很普遍。另外，成矿热液选择性交代早期形成的具有微型褶皱的围岩，也 可形成皱纹状构造。 7 对称带状构造矿物沿着裂隙的两壁向中心发生周期性的不连续沉淀，形成彼此对称 并平行两壁的一种带状构造。这种构造经常在由充填作用形成的矿脉中较常见。如果两壁不 对称，则称为不对称带状构造，这多半是由多次成矿作用形成的。 8 脉状构造沿着围岩或者早期形成的矿石的一个或者一组方向裂隙充填或交代形成的 脉状矿物集合体。通常有一定的长度和宽度，脉体有的由单一矿物组成，有的则由多种矿物 组成，如果沿着不同方向的几组裂隙充填交代，则形成网脉状构造，充填于裂隙中的称“充 填脉” ，这种构造在热液矿床中最常见；在变质矿床和风化矿床中也可见到。 9 马尾丝状构造含矿溶液沿围岩的微层理面或迭层石构造密集的细微裂缝交代或充填 形成的类似马尾丝的一种矿石构造。 10 环状构造帽章状构造 是一种或数种矿物集合体围绕围岩或矿石的碎块发生一次或 多次沉淀而成的构造。这种构造常见于热液充填作用形成的矿床中。 11 梳状构造由柱状矿物晶体沿裂隙两壁垂直脉壁向中心生长面形成类似两排梳子状 的矿物集合体，在浅成的热液充填矿脉中，这种构造较为常见，在其中心部分有时发育晶簇 或晶洞构造。 12 晶簇构造在矿石或岩石的张开裂隙或空洞内生长着晶形完好的矿物集合体。这种 构造常见于热液充填矿床和伟晶岩矿床中。在某些风化矿床中也可见到。较大的晶簇构造也 称晶洞构造。 13 胶状构造是胶体沉淀的特征构造，其形态一般具有复杂曲面的平行条带或同心园 状条带，各条带问的界限多为渐变过渡关系。由于凝胶的脱水，发生收缩，形成弯曲、皱纹 和裂隙，并使其表面呈肾状、葡萄状、球状及结核状等形态，而内部依旧保持同心条带状。 在热液矿床中特别是中低温热液矿床，以及风化、沉积矿床中较常见。 14 变胶状构造胶体成因矿石在一定物理化学条件下经初步重结晶作用所形成的矿石 -3- 构造。它在外形上还保持着胶状构造的特点，但内部却重结晶成纤维状或放射状，针状的晶 体并垂直于弯曲表面生长。 15 皮壳状构造胶体溶液沿裂隙或围绕角砾周期性沉淀形成的很薄的壳层。如果两壁 对称，则称为对称皮壳状构造。这种构造通常是由中、低温热液在近地表条件下充填裂隙而 成；在风化矿床中也经常见到。 16 鲕状构造反映胶体溶液在浅水动荡环环境下沉淀而成的矿石构造。一般以砂粒或 其他细小碎屑物质为核心，成矿物质以凝胶方式围绕其呈周期性沉淀而成为鲕粒；外形呈球 形成椭球形，内部则呈同心壳圈状，表面光滑；粒径通常小于 2mm。若鲕粒粒径大于 2mm 时，则可称之为豆状构造。在沉积成因的铁、铝、锰矿床中常见。 17 肾状构造迭层石状构造胶体构造之一，以砂粒为中心，在其上依次沉淀形成大同 心半圆形的弯曲层状矿物集合体，形若肾状。在平面上常呈光滑的，向上凸起的半球形，在 断面上常呈层纹状或带状。当一个肾体过渡到另一个肾体时，其层或带的交替鲕序可保持不 变，在胶体沉积的铁、锰、铝等矿床中带见。最近在研究宣龙铁矿肾状构造时认为系铁质交 代迭层石构造而成。 18 葡萄状构造胶体构造的一种。许多外表具有球面或半球面突起组成类似葡萄状的 构造，粒径 1-2cm。每个葡萄体具有凸起的表面，有时因胶体物质不均匀的干缩而显皱纹， 其断面常具同心状环带和纤维放射状结构。每个环带的颜色和宽度往往彼此有差异当一个葡 萄体过渡到另一个葡萄体时各带交替的顺序不变。这种构造在铁帽中广泛发育，在沉积矿床 和低温热液矿床中有时也可看到。 19 蜂窝状构造又称细胞状构造或骨架状构造。有些原生矿床的矿石主要是硫化物矿 石，当遭受风化作用时，其中一部分矿物如硫化物易发生氧化分解和淋失形成空洞，而另 一些难风化和难溶解的矿物如石英、石髓、褐铁矿等被残留下来形成骨架，这样就构成类似 蜂窝的图案，即称为蜂窝状构造。铁帽中常发育这种构造。由于原来矿物晶形不同，风化后 生成的空孔也有差异，因此它具有一定的找矿意义。如果淋滤作用强烈，甚至连一部分难溶 矿物也被溶解流失，只剩下不易溶解的矿物如硅质对，可形成骨架状构造。 20 钟乳状构造风化作用形成的胶体溶液在裂隙或空洞中下滴所形成的类似于钟乳石 的一种构造。 21 结核状构造胶体沉积作用形成的一种构造，外形呈园球形或椭球形，断面具有同 心圆壳层。在后期脱胶化或重结晶作用下形成针状、放射状晶体，并垂直壳层生长。 22 角砾状构造根据成因，可分为三神情况1早期形成的围岩构造角砾，火山角砾 以及其他成因的角砾为后期含矿热液充填、交代、胶结而成的角砾状构造；2早期形成的矿 石受构造破坏形成角砾，而后期成矿物质或非成矿物质所充填、胶结所形成的角砾矿石；3 角砾和其成矿物质的胶结构几乎同时形成所产生的角砾状构造同一成矿过程中形成的同生 -4- 角砾状构造。这种矿石构造在热液矿床中很常见，有时在岩浆矿床和风化矿床中亦可见到。 23 残余留构造早期形成的岩石或矿石在后期或新的成矿条件下，被新的矿物集合体 所交代，并保留部分原岩或者原矿石的结构，构造特征的部分矿物的一种矿石构造。它可以 在热液交代作用，变质作用的风化过程中形成。 块状构造 浸染状构造 斑点状构造 条带状构造 四、交代蚀变岩的主要类型及常见结构四、交代蚀变岩的主要类型及常见结构 一 交代蚀变岩中常见的结构 交代蚀变岩石的结构是指其中的蚀变矿物的形态、大小、相互关系及交代方式和保留原 岩的结构残余，常见的结构有以下的种类 1 变余结构 在不太强烈的交代蚀变岩中，还保留原岩的某些主要结构的矿物残留特征，并能根据这 些主要特征来识别原岩的性质，如云英岩化花岗岩基本上保持花岗岩的结构，同时还有一些 斜长石、钾长石、石英和云母的残留，故称为变余花岗结构；同样，其它如变余辉长结构、 变余辉绿结构、变余安山结构、变余粗面结构、变余斑状结构、变余砂状结构等。 -5- 2 变晶结构 在蚀变岩石中，由交代方式生成的矿物称为变晶；如果原岩的结构和矿物均不保留，这 种由蚀变矿物所组成的结构叫变晶结构。其中按矿物粒径大小可分为①伟晶状变晶结构粒 径大于 10cm；②粗晶变晶结构0.3-10cm；②中粒0.1-0.3cm；④细粒0.01-0.1cm；⑤极细 粒小于 0.01cm变晶结构等；按变晶自形程度可分为自形、半自形和它形变晶结构等；按交 代蚀变矿物的形态、特征等可以分为以下几种常见的变晶结构 1 花岗变晶结构主要由粒径大致相等的蚀变矿物所组成的结构； 2 纤维花岗变晶结构以粒状为主，纤维状为次的蚀变矿物所组成的变晶结构； 3 鳞片花岗变晶结构以粒状为主，鳞片状为次的蚀变矿物所组成的变晶结构； 4 鳞片变晶结构主要或全部由片状蚀变矿物所构成； 5 柱状变晶结构 如果蚀变岩石中的矿物全部或大部呈柱状， 同时其间分布有常具定向 排列的蚀变矿物集合体简称为柱状变晶结构； 6 纤状变晶结构 由纤状交代蚀变矿物组成的结构叫纤状变晶结构， 如果蚀变矿物为极 细纤维则叫纤维状变晶结构； 7 斑状变晶结构在交代蚀变岩石中，一些结晶能力大的矿物形成斑晶其中可包裹有 早期矿物分布在结晶能力小的致密蚀变矿物之中，这类结构叫斑状变晶结构； 8 不均匀变晶结构由大小不一，分布不均匀的同一种或不同种交代蚀变矿物所构成； 9 聚合斑状变晶结构由同一种蚀变矿物聚合体所构成的变斑晶叫聚合斑状变晶结构； 10 杂聚斑状变晶结构由不同种蚀变矿物聚合而成的斑状变晶结构； 11 包含变晶结构包含有其它矿物或围岩物质的变晶称包含变晶结构； 12 筛斑变晶结构在变晶或斑状变晶中均匀或较均匀地包含有许多大小相近的小颗粒 其它矿物或围岩物质称为筛状变晶结构； 13 海绵陨铁变晶结构后期交代蚀变矿物呈他形晶交代和包裹早期形成的自形晶程度 较好的矿物； 3 交代结构 通常是一种蚀变矿物以不同的形态和方式交代早期矿物所构成的结构形态； 1 浸染状交代结构交代蚀变矿物被交代岩石或矿物中呈浸染状分布； 2 脉状交代结构交代蚀变矿物在技交代的矿物中呈脉状； 3 网脉状或树枝状交代结构蚀变矿物呈网脉状或树枝状交代被蚀变的矿物； 4 结状交代结构 沿被交代矿物的裂隙或解理的交叉点发育成结状、 囊状的交代蚀变矿 物的聚合体； 5 棋盘格状交代结构交代矿物沿着被交代矿物的两组解理进行规则的或定向的交代， 形成格状形式的结构； -6- 6 港湾状交代结构 交代矿物沿着被交代矿物的边缘向其内部交代， 形成港湾状形态的 结构； 7 周边交代结构镶边交代结构，交代矿物沿着被交代矿物的周围边缘进形交代，并 常保持其晶形； 8 净边交代结构主要指斜长石的四周边部为变化很弱的“净洁”的钠长石交代所产生 的结构； 9 环状交代结构 交代矿物主要沿着具有环带状构造的被交代矿物中某些环带进行交代 造成的结构； 10 中心交代结构交代矿物从被交代矿物颗粒的中心进行交代而成； 11 骸晶交代结构交代矿物众被交代矿物中心向四周边部交代而保留原矿物的轮廓； 12 残留岛状交代结构属交代残留结构的一种。一种矿物被蚀变矿物分割成孤岛状残 留体； 13 假象交代结构一个矿物被另一矿物、另一矿物的集合体、几种矿物的集合体交代 后，并保持原矿物的外形，则可分别称单晶假象、单矿聚集假象及复矿聚集假象结构； 14 蠕虫状交代结构蚀变矿物包括在交代过程中分解出来的矿物所形成蠕虫状形态 特征，如钾长石交代时形成的蠕英石； 15 文象或似文象结构两种交代蚀变矿物组成有规则的文象连晶结构，如交代成因的 石英和钾长石连晶； 16 旋涡状结构一种条柱状较小的自形晶蚀变矿物在另一种较大的呈斑晶状的蚀变矿 物中呈同心园状旋涡状排列； 17 云雾状交代结构细小或极细小的交代蚀变矿物呈云雾状交代原来矿物； 18 假斑状交代结构斑状结构的岩石被交代蚀变后，其基质和原斑晶都被交代矿物所 替代，但仍保留其原斑晶的假象和斑状结构的特征； 自形结构 它形结构 -7- 包含结构 交代残余结构 脉状穿插结构 网脉状结构 五、实验指导五、实验指导 1.矿石的的分类和命名方法 （1）按按矿石中有有用矿物的工业性能可分为金属矿石 （如铁矿石、铜矿石、钼矿石等） 和非金属矿石（如萤石矿石、石棉矿石等） 。 （2）按矿石中所含有用矿物或金属元素的多少可分为简单矿石（如钨矿石、汞矿石等）和综 合矿石（如铅锌矿石、钨锡矿石等） 。 （3）按矿石中有用成分含量的多少可分为贫矿石（如条带状贫磁铁矿矿石，含铁 30左右） 和富矿石（致密块状磁铁矿矿石，含铁 60左右） 。 （4）按矿石的结构构造可分为致密块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石、角砾状矿石等等。 （5）按矿石受风化程度不同可分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石。 2.矿石观察描述实例 （1）观察矿石应首先认识矿物，然后区分出那些是矿石矿物，那些是脉石矿物。要注意观察 矿物的形态、空间分布及矿物的共生关系。 （2）确定矿石目估品位时，首先目估矿石矿物的百分含量，再查出矿石矿物的化学组成中有 用元素的百分含量，然后按以下公式进行计算 目估品位＝有用矿物目估百分含量矿石矿物中有用组分的百分含量。 -8- （3）绘制矿石（平面）素描图一定要有图名、图例、比例尺。 图 1-1 铜矿石素描图 1．黄铜矿；2．石英；3．栉状石英；4．黄铁矿；5．蚀变闪长岩 矿石名称矿石名称辽宁夹山铜矿石。 矿石矿物黄铜矿无明显晶形，矿物集合体成不规则块状，分布在块状石英 与栉状石英之间，约占 25。 脉石矿物脉石矿物石英有两种，一种具有柱状晶状，晶体平行排列，集中在脉的边 部，长轴与脉壁垂直，形成栉状。另一种分布在矿石中部，灰白色，致密块状， 无晶形，与黄铜矿界线很不规则。黄铁矿矿脉及围岩中皆有，含量不多。在 脉内多分布在栉状石英的顶尖部，与黄铜矿共生。在围岩中的呈小立方体晶形， 呈浸染状分布。 除上述矿物外，矿石中还可见蚀变了的闪长岩碎块，呈长条状，轮廓清楚。岩石 为灰棕色，细粒，结构致密 矿石构造矿石构造黄铜矿与石英构成矿脉，与围岩界线清楚，可见脉壁，为脉状构造。 脉中矿物成分呈简单的对称带状。 矿石中铜的目估品位矿石中铜的目估品位＝（0.2534.57）8.6，为富矿石。 六、实习作业六、实习作业 描述一块矿石标本并附矿石素描图。 -9- 七、思考题七、思考题 1．矿石与岩石有何异同 2．“矿石矿物就是金属矿物、脉石矿物就是非金属矿物”这种认识是否正确为什么 3．岩石的块状构造与矿石的块状构造有什么不同 4．矿石、矿体、矿床、围岩、母岩、夹石的相互关系如何试用图表示之。 5．研究矿石有什么意义 实验二实验二 岩浆矿床岩浆矿床 一、目的要求一、目的要求 1．掌握岩浆矿床的一般特征，主要是矿体的产状、形态、物质成分、矿石的结构、构造、 有用矿物的富集程度、矿体与围岩的界限等。 2．分析岩浆矿床的成矿地质条件及成矿作用。 3．熟悉实验矿床的基本特点。 二、实验内容二、实验内容 一一 甘肃大道尔吉铬铁矿矿床甘肃大道尔吉铬铁矿矿床 一 区域地质概况 含矿超基性岩体位于祁连山加里东褶皱带中间隆起带西段南侧，其南为南祁连山加里东 地槽褶皱带北面为北祁连山加里东褶皱带，中间隆起带内的地层主要是前震旦系的片岩，片 麻岩夹大理岩和震且系的千枚岩、硅质灰岩，其次为石炭系及第三系地层；地槽褶皱带为寒 武-奥陶纪的板岩、千枚岩、结晶灰岩的火山岩。区内构造线方向在中间隆起带近于东西向而 在地槽褶皱带内为北西-北北西向，以断裂为主，并控制着岩浆活动和沉积作用。 超基性岩体与断裂构造有密切关系，沿祁连山中间隆起带南侧的沙拉果河断裂两侧分布 着一系列超基性岩体、岩带长达 100 多 km，本区超基性岩体是其中一个较大的杂岩体。 二 矿床地质特征 矿区所在的超基性岩带在沙拉果河断裂带北侧，带长 20 多 km，矿区位于该岩带中间的 -10- 一个而积最大，分异较好的杂岩体中，岩体长 8.4km，宽 0.4-0.9km，面积 8 平方 km，呈透镜 状，主体展布方向 310-320o为一个向南西陡倾倾角 70o的单斜岩体，产状与围岩基本一致， 岩侧东端侵入于震旦系灰岩，北侧侵入到石碳系灰岩中，南面与闪长岩呈断层接触，西段被 第四系覆盖，侵入时代为海西期。 岩体主要由纯橄榄岩占 43％的单斜辉石岩占 46％组成，其次少量的橄榄岩，辉橄岩 和斜方辉石岩等岩相组成杂岩体。 根据岩石组合特征，由北向南可分为六个岩相带，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ为纯橄榄岩相带，Ⅱ、 Ⅳ、Ⅵ为单斜辉石岩相带，亦称杂岩带。它们很可能是同期三个阶段侵入分异的产物。 纯橄榄岩为镁质超基性岩，M/Fe 6.0-11.1，含铬较高Cr2O3 0.82％。单斜辉石岩为铁 -镁质超基性岩石，M/Fe 1.5-3.3，含铬较低Cr2O3 0.33％。 岩体的原生流动构造发育，流动构造的产状与岩体，岩带基本一致。岩石自变质作用强 烈，主要有蛇纹石化和次闪石化等。 矿体矿化皆分布于Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ三个纯橄榄岩相带中，尤以第 V 岩相带含矿最好，目前探 明的工业矿体主要在这一带内，第Ⅰ岩相带有少量矿体，第Ⅲ岩相带只有部分矿化。 单个矿体规模一般较小， 长 20-80m； 延深 40m， 厚 0.8-3m， 最大的几个矿体长 100-237m， 延深 72-145m，厚 8.3-18.6m。 矿体形态复杂，以透镜状不规则脉状为主、囊状、蝌蚪状次之沿走向和倾向膨缩变化较 大，且多具分枝现象。 矿体分布特点 1.矿体主要分布在第 V 岩相带内，一般成群出现，分段集中，构成明显的矿群和矿组。 2. 矿体在剖面上呈迭瓦状斜列，平面呈雁行排列。 3. 矿体几乎全部赋存于镁质超基性岩相中的纯杆栏岩中，且多在岩带膨大、转折部位、 分枝、分叉部位及边界面产状变化部位。 4. 纯橄榄岩带内辉石岩捕虏体分布地段的两侧是矿体赋存的良好地段，特别是二者的展 布方向相同及同形弯曲处。 5. 主要工业矿体多为隐伏矿体，但一般埋深不大25％，主要由块状和稠密浸染状矿石组成。 2. 贫矿石Cr2O3为 5％-25％，主要由稀疏浸染状及部分中等浸染状矿石组成。 -11- 三 找矿标志 1. 岩带标志超基性岩体内纯橄榄岩相带分布的地段，特别是纯橄榄岩带分布最宽，延 深最大的地段。 2. 岩性标志最有利的岩性是自变质作用强烈，基性程度较高的镁质超基性岩杂岩体中 橄榄岩体SiO238，Cr2O30.3，M/Fe 79；岩石具黄绿色中粒结构，呈片 状、粉末状地表或片理化；在碳酸盐-菱镁矿发育地段、退色带附近、石榴石-符山石脉分布 地段。 3. 构造标志矿体富集部位往往处于纯橄榄岩相带中，捕虏体的两侧，岩相带中轴附近 及纯橄榄岩拐折变化部位。 4. 矿化标志弱矿化出露地段；成群出现，分段集中的矿体的走向线上或一系列矿体的 斜列延长方向和迭瓦状矿体的倾斜方向上。 （二）甘肃金川铜镍硫化物矿床（二）甘肃金川铜镍硫化物矿床 该矿床于 1958 年发现，经甘肃省地质局第六地质队分区勘探，至 1973 年全部勘探完毕。 勘探证实，该矿床是世界上最大的硫化铜镍矿床之一，其中硫化镍蕴藏量居世界第二位，并 含有铂、钯、锇、铱、铑、钴、金，银、硒、碲等十余种可供综合利用的伴生组分。 一 区域地质 图图 2-1 甘肃金川铜镍硫化物矿床区域地质图甘肃金川铜镍硫化物矿床区域地质图 矿床位于祁吕贺山字型构造前弧西翼北侧，为阿拉善台块内部区与边缘隆起毗邻的北西 -12- 向 F1大断裂南侧。沿该大断裂带断续分布多个超基性岩体，金川岩体属其中之一。含矿超基 性岩体侵入于前震旦系片麻岩和大理岩中，延长 6.5km。自西向东依次为三个矿区，即一矿 区、二矿区和四矿区。1965 和 1966 年一矿区坑内和露天开始投产，二矿区 1982 年开始试生 产。 四个矿区为后期断裂错开而成。一、二矿区岩体出露地表，面积 1.34 平方 km。一矿区 埋藏浅，地表有氧化露头。三、四矿区岩体小，品位低，被厚数 m 的第四系砂砾岩覆盖。二 矿区埋藏最深，规模最大，品位最高，为隐伏矿体。四个矿区的地质特征基本相同，以下仅 描述第二矿区。 二 矿床地质特征 矿区位于阿拉善台块南部边缘隆起带北侧，其北部为潮水盆地，隆起与盆地间区域性深 断裂控制含矿超基性岩侵入。该区域由前震旦系混合岩，片麻岩及大理岩组成隆起基底。震 旦系结晶片岩、千枚岩及泥盆系石炭系地层不整合覆盖其上。区内岩浆岩较发育，吕梁期至 海西期均有活动，其中深断裂南侧海西期侵入的超基性岩体是成矿母岩。 1. 地层 矿区出露的地层为前震旦纪中深变质岩系岩体下盘为角砾状混合岩、均质混合岩、黑 云斜长片麻岩和绿泥石英片岩及蛇纹大理岩。下盘为条带-均质混合岩、绿泥石英片岩、含石 榴石二云片麻岩及蛇纹大理岩组成。岩层总走向北西 325o，倾向南西、倾角 40-70o。古生代 及中生代地层缺失。第四系古河床砾石层分布于矿床东端，将岩体覆盖。 2. 构造 矿区构造活动具有长期性和继承性特点。主要断裂有下列几组①北西向压扭性断裂 285-320o，倾向南西，倾角 46-85o，该组断裂规模大，对矿区工程地质有重大影响，含矿岩 体赋存于 F1 的次级断裂构造中。②北东东向扭性断裂，倾向南东，倾角 70o左右。③北东向 张扭性断裂50o，倾向南东，倾角 70o以上，矿区内很发育。 岩体原生构造裂隙发育，主要有北西西和近南北向的纵节理和剪节理，次为北东向的张 节理。裂隙受区域应力作用发生再次活动形成许多小断裂。北西西向节理多次活动，相连追 踪，成为深熔-贯入型和贯入型矿体及各类脉岩的构造控制因素。 3. 岩浆岩 区内岩浆岩发育，由前吕梁期的超基性岩至酸性岩构成。超基性岩体内有多种后期脉岩 穿插，分布均受构造裂隙控制。按生成先后依次为斜长细晶岩、细粒闪长岩、闪长斑岩、花 岗闪长斑岩、闪斜煌斑岩和辉绿岩脉等。 三 矿岩体特征 已知含矿岩带长 6km 以上，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个矿区。其中以 II 矿区岩体最大，含 -13- 矿性最好。该岩体长 8000m，宽 170-500m，延深大于 1100m。1 区次之，Ⅲ、Ⅳ区被第四系 覆盖。 含矿岩体呈陡直不规则状岩墙侵入于前震且系中。 走向北 50o西， 倾向南西， 倾角 50-70o； 沿走向与围岩斜交。膨缩起伏变化明显；一般凹槽部位含矿性较好见挂图。 岩体具对称分异特征横剖面上显示同心壳状，沿走向呈带状，即由中央向两侧依次为 含辉橄榄岩-二辉橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩，其中以二辉橄榄岩为主。各相带渐变过渡，中 粒结构，但中央富矿部位粒度较粗中-中粗粒，两端的边部较细中细粒。各相带均具矿化， 而以基性程度高者为富，并以底部含辉橄榄岩-纯橄榄岩相含矿最佳，几乎集中了全部主要矿 体。 造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石和透辉石。还有少量拉长石和棕色的角闪石，具蛇纹石 化、绿泥石化、透闪石化等蚀变。岩石化学成分富铁贫镁，MgO/FeO 2-6，属铁质超基性岩。 四 矿床类型及其特征 全区共发现工业矿体数百个，按成矿作用可以划分为三类 1. 深部熔离-贯入型矿体此类矿体呈似层状、透镜状产于岩体深部，规模较大，占全区 储量 96％以上；主要矿体有三个，即 I 矿区 24 号矿体，II 矿区 1 号、2 号矿体，其中又以 1 号矿体为最大。以富矿为主，贫矿呈壳状包围富矿，呈大透镜状产于岩体深部。矿化延深达 千 m 以上。此外，还有呈不规则脉状或透镜状后期贯入主矿体底部或附近围岩中。矿石均具 海绵陨铁结构及稠密浸染状，云雾状构造。矿石矿物以磁黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、 黄铜矿为主。 2. 浅部熔离型矿体 多呈似层状，透镜状分布于岩相带内。其产状，形态多与相带一致。 并以稀疏浸染状贫矿石为主，与围岩呈渐变关系；一般规模小，长十至数十米。 3. 接触交代型矿体多呈不规则透镜状，扁豆状分布于岩体下盘大理岩中，由浸 染、 稠密浸染和网脉状矿石组成，与围岩过渡接触。 各种矿体中金属硫化物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿，次 要的有方黄铜矿、四方硫铁矿、针镍矿、白铁矿等。 伴生有益组分多达 19 种，如铂、钯、锇、铱，钌、铑、钴、硒、碲、金等，并一般在深 部熔离-贯入型矿体中富集。 五 矿床成因 据研究，金川岩体为多期次上侵形成的复式超基性岩体。其主要化学成分与石质球粒陨 石及模拟地幔岩成分相近似，δ34S 值为-2.6 ～ -3.1‰，接近 0，为上地幔源。成矿作用以深 部熔离-贯入为主，其主要依据是岩体平均含镍 0.42％，比一般超基性含量高 12 倍；岩体 对称分异明显，而主矿体不受岩相对称分异规律控制矿体在整个岩体中所占比例很大，高 -14- 达 43.17％；主矿体多与围岩突变接触，部分矿体穿越岩相界线，并贯入岩体底盘大理岩围岩 中。浅部熔离分异形成的矿体贫而分散，甚为次要。 至于铂族金属及金、银贵金属的聚集，是在铜、镍主矿体形成后由后期含矿热液的加矿 化所形成。因为据研究，贫矿石中这些贵金属及分散元素含量低且比较均匀稳定；1 号和 24 号矿体含量高， 且多呈脉状富集见挂图； 砷铂矿中铜镍硫化物和脉石包体等说明其晚于主矿 体形成。 归结其大致成矿过程是超基性岩浆由深部缓慢上侵过程中，逐渐熔离成硅酸盐熔浆和 富含金属硫化物的矿浆，前者先沿断裂上侵就位后，就地熔离分异使硫化物富集成浸染状小 贫矿体；随后富含金属硫化物矿浆沿原通道贯入形成赋存于岩体底部的主矿体，并同时交代 大理岩形成接触交代型矿体；其后富含铂族、金、银、硒、碲的矿液局部聚集并沿断裂贯入 叠加在铜镍矿体中形成铂、钯等脉状矿化。 三、实验要点三、实验要点 1. 岩浆岩的研究 与岩浆矿床有关的岩浆岩[即矿体的围岩母岩]一般是超基性岩-基性岩。 因此对岩体的大 小、形状、岩性、分异程度、辉石与橄榄石的比例、有无长石等需作仔细观察。 2. 矿体的产状与形状的观察 注意矿体的产出部位及其与围岩的关系，并注意观察岩体的原生构造。 3. 矿石物质成分、结构构造的研究 注意观察矿体的围岩的物质成分的变化，实质上是有用矿物物质成分的富集程度。有用 矿物结晶的完好程度、颗粒大小及其相互关系，这对判断矿床成因是重要的，须做仔细观察 和素描。 四．实验作业与思考四．实验作业与思考 1．在岩浆矿床中常见有围岩蚀变，应如何解释岩浆矿床的围岩蚀变 2．岩浆矿床有何特征，以实验矿床为例你认为在野外找寻此类矿床时应注意什么 3．比较所实习两矿床的基本特征。具体可参照下面的表格进行 矿床 与围岩的关系矿石结构 矿石构造 矿石矿物与硅酸盐矿物的关系主要矿产 成因类型 -15- 实验三实验三 伟晶岩矿床伟晶岩矿床 一、目的要求一、目的要求 1．基本掌握花岗伟晶岩型矿床的一般特点和矿床形成的地质条件 2．熟悉实验矿床的矿化特征和分带性 二、实验内容二、实验内容 （一）（一） 内蒙天皮山白云母矿床内蒙天皮山白云母矿床 内蒙天皮山是我国北方开采最早，规模最大，也是典型的白云母伟晶岩矿床，当地称此 种大片云母为“天皮” ，故得此地名。 一 区域地质简况 矿区位于天山-阴山东西向构造带东端西缘， 内蒙地轴南东缘， 凉城-土贵乌拉复背斜带内。 主要地层为太古界桑干群夕线石-石榴石片麻岩、黑云母片麻岩等变质岩系。总厚约 2000m， 按岩性自上而下分三个岩性段 第一岩性段ArJ11，密斑榴石片麻岩 第二岩性段ArJ12，矽线榴石正长片麻岩 第三岩性段ArJ13，紫苏斜长麻粒岩 本区变质岩属麻粒岩亚相，经后期构造叠加已广泛退变为角闪岩相，退变质时期同伟晶 岩均属吕梁期产物，同位素年龄 1900Ma。本区构造运动强烈，具备多期性和继承性，矿石构 造主要有三组15o -30o，30o-45o，60o-80o。 矿区构造为北西-南东向复式褶皱，片麻岩中北西向裂隙发育，控制伟晶岩脉的分布。区 内岩浆活动较频繁，有花岗岩，苏长岩，辉绿岩及细晶岩脉等，各类火成岩主要呈脉体出现， 主要有花岗伟晶岩脉、细晶岩脉、辉绿岩脉等。伟晶岩除少数呈局部膨胀的复杂脉体外，大 多呈两壁平行的规则体。脉长 50-300m，个别 500-