礦床學(xué)：01-第一章 礦床學(xué)概論

1、礦 床 學(xué)Ore Depoist Geology,資源學(xué)院 楊振,烏努格吐山露天采場,教材&參考書,考核方式,課程內(nèi)容,系統(tǒng)介紹各種自然礦產(chǎn)資源（以金屬礦產(chǎn)為主，非金屬、石油、天然氣、煤等為輔）的地質(zhì)學(xué)基本概念、產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境、物質(zhì)組成和特征，其形成的地質(zhì)條件、形成過程和分布規(guī)律等，指導(dǎo)礦產(chǎn)資源的尋找和利用。,重點(diǎn)內(nèi)容,礦產(chǎn)資源是生命的物質(zhì)支撐,一 我國礦產(chǎn)資源形勢,我國目前已發(fā)現(xiàn)171種礦產(chǎn)，探明儲量的礦產(chǎn)有158種，已發(fā)現(xiàn)礦床（點(diǎn)）20多萬處，經(jīng)過勘查的礦床有2萬多個。 據(jù)1998年國土資源部儲量司統(tǒng)計(jì)，截至1997年底，A+B+C+D級保有儲量潛在總值為92.63萬億元，礦產(chǎn)資源總量約占

2、世界的12%，僅次于美國和前蘇聯(lián)，居世界第3位， 人均資源量僅為世界平均的58%,排名第53位。,2005年我國主要礦產(chǎn)儲量、產(chǎn)量、人均占有量與世界對比表,From：陳毓川,我國礦產(chǎn)資源量,我國礦產(chǎn)資源的主要特色,貧礦多,中小型礦床多,與世界相比，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)礦床規(guī)模偏小，大型超大型礦床少，客觀上增加了集約化大規(guī)模高效礦山開發(fā)的難度。 以銅礦為例，我國迄今發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地900個，其中大型礦床僅占2.7%，中型礦床8.9%，小型礦床多達(dá)88.4%，致使我國329個已開采的銅礦區(qū)累計(jì)銅產(chǎn)量只有50萬多噸，不及智利丘基卡瑪塔一個礦山的年產(chǎn)量（65萬噸）。,共伴生礦多，坑采礦多，開發(fā)利用難度大,二 國家礦

3、產(chǎn)資源的供需狀況及需求預(yù)測,亞洲主要國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消費(fèi)圖示（from:陳毓川）,國家工業(yè)化過程中對礦產(chǎn)資源需求的增長規(guī)律,中國已步入礦產(chǎn)資源消費(fèi)快速增長階段,中國石油、粗鋼、銅、鋁消費(fèi)(from:陳毓川）,需求,一次能源消費(fèi)及其結(jié)構(gòu)預(yù)測分析,2010、2020年我國能源需求總量預(yù)測,我國重要礦產(chǎn)品需求預(yù)測分析,2010、2020年我國粗鋼、銅、鋁需求量預(yù)測（From:陳毓川）,消費(fèi)量變化率,累計(jì)需求分析,2001-2006年區(qū)段價(jià)格漲幅,對外依存,中美主要礦產(chǎn)品對外依存(2005年),供需缺口不斷加大、對外依存度長期居高,資源保障,中國及世界資源狀況對比，2005,45 種主要礦產(chǎn)對

4、 2020 年需求的保證程度,資源與人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配，資源制約是長期瓶頸,礦床：礦產(chǎn)在地殼中的集中地,San Manuel Kalamazoo斑巖型銅礦,We Need: 礦物學(xué) 巖石學(xué) 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 地球化學(xué) 地球物理 ,第一章 總論,第一節(jié) 礦產(chǎn)資源的概念、特點(diǎn),“礦產(chǎn)（mineral resources）”一詞實(shí)際上是經(jīng)濟(jì)學(xué)或者是商業(yè)上的名詞，礦產(chǎn)是指自然界產(chǎn)出的，由地質(zhì)作用形成的有用礦物資源。,礦產(chǎn)資源的分類,礦產(chǎn)資源的特點(diǎn),礦產(chǎn)資源的特點(diǎn),（1）不可再生性,（2）礦產(chǎn)資源分布的空間不均衡性,（3）概念的可變性,（4）賦存狀態(tài)的復(fù)雜多樣性,（5）多組分共生性,磁鐵礦(Mt)晶隙中有黃

5、鐵礦(Py)、黃銅礦(Cpy)充填,它形黃鐵礦交代磁鐵礦(Mt),礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的意義,世界礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的特征,礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的趨勢,礦產(chǎn)資源國際市場分類,第二節(jié) 我國礦產(chǎn)資源概況,第二節(jié) 我國礦產(chǎn)資源概況,第三節(jié) 近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀,第三節(jié) 近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀,礦床學(xué)發(fā)展簡史,發(fā)展趨勢,當(dāng)前礦床學(xué)主要研究領(lǐng)域,第四節(jié) 礦床學(xué)基本概念,礦床(ore deposit),礦體、圍巖、母巖,獅子山礦段,尖山礦段,尖林山礦段,龍洞礦段,鐵門坎礦段,象鼻山礦段,礦體位于接觸帶上,礦床類型,礦體觀察描述的主要內(nèi)容及術(shù)語,礦體的產(chǎn)狀,礦體的產(chǎn)狀,礦石,Ps:礦石礦物與脈石礦物

6、是相對于一個具體的礦床而言的，在一個礦床中某種礦物可利用則是礦石礦物，而在另一礦床或礦體中這種礦物不能利用則是脈石礦物。,夾石&脈石,1.有用組分表示法,礦石品位,2.品位表示方法,礦石觀察描述的主要內(nèi)容及術(shù)語,礦石的礦物組合,有用組分,礦石的構(gòu)造,膠狀構(gòu)造,腎狀構(gòu)造 (鐵礦石),葡萄狀構(gòu)造 (銅礦石 ),礦石的構(gòu)造是指組成礦石的礦物集合體的特點(diǎn)，即礦物集合體的形態(tài)、相對大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等反映的形態(tài)特征。,浸染狀構(gòu)造(方鉛礦，浙江遂昌),塊狀構(gòu)造(黃銅礦，內(nèi)蒙小壩梁),網(wǎng)脈狀構(gòu)造（黃銅礦，內(nèi)蒙，烏努格吐山）,角礫狀構(gòu)造（閃鋅礦，湖南花垣）,礦石的結(jié)構(gòu),包含結(jié)構(gòu)（黃鐵礦中的自然金和方解

7、石）,交代殘余結(jié)構(gòu),黃鐵礦的草莓結(jié)構(gòu),礦石中礦物顆粒的形態(tài)、相對大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等反映的形態(tài)特征，也包括礦物顆粒與礦物集合體的結(jié)合關(guān)系所反映的形態(tài)特征。,礦石的類型,黃銅礦，內(nèi)蒙小壩梁,塊狀礦石 銅礦石,脈狀礦石 鉛礦石,方鉛礦，內(nèi)蒙，孟恩陶勒蓋,圈定礦體應(yīng)用的指標(biāo),邊界品位和工業(yè)品位應(yīng)用示意圖 1-圍巖；2-表內(nèi)礦體；3-表外礦體；4-樣品及品位 （表內(nèi)礦：品位高于最小工業(yè)品位的塊段；表外礦：品位介于地質(zhì)邊界品位最小工業(yè)品位之間的塊段）,邊界品位和工業(yè)品位,礦石的質(zhì)量分級。 分級依據(jù)： a、礦石的品位 b、工藝性能 c、伴生組分,礦石品級,第五節(jié) 成礦作用（ore-forming

8、processes）,成礦物質(zhì)來源,成礦元素的來源,有關(guān)元素分布的幾個概念,元素在地殼和上地幔中的分布特征,元素分布與成礦關(guān)系,成礦流體,成礦流體來源,成礦流體來源,成礦物質(zhì)的搬運(yùn)遷移,成礦物質(zhì)的搬運(yùn)機(jī)制,成礦物質(zhì)的搬運(yùn)通道,成礦物質(zhì)的沉淀富集,富集方式,元素富集與礦作用方式,無機(jī)化學(xué)作用,生物化學(xué)作用,交代作用（alteration process）,指溶液與巖石在接觸過程中，發(fā)生了一些組份的帶入和另一些組份的帶入的地球化學(xué)作用，也稱為置換作用（replacement process) 。,離子交換(ion interchange)及類質(zhì)同象(isomorphism)置換作用在稀有、分散元素

9、礦床形成過程中占有重要地位。,離子交換&類質(zhì)同象置換,第六節(jié) 礦床學(xué)的研究任務(wù)與方法,礦床學(xué)的研究方法,礦床學(xué)的研究方法（參考書）,1. 野外（現(xiàn)場）觀察,From:張曉西,From:張曉西,From:張曉西,勘探線布置,鉆孔柱狀圖,勘探線剖面圖,勘探線聯(lián)合剖面圖,2.室內(nèi)(實(shí)驗(yàn)室)研究,巖石學(xué)、礦石學(xué)、流體包裹體研究,綠泥石交代透輝石,石英中的二相包裹體,磁鐵礦(Mt)晶隙中有黃鐵礦(Py)、黃銅礦(Cpy)充填,它形黃鐵礦交代磁鐵礦(Mt),同位素年代學(xué)研究,地球物理方法,高精度航磁測量,鐵門坎異常,龍洞-尖林山異常,象鼻山異常,獅子山-尖山異常,中國航遙中心承擔(dān),采用AS350B2型小松

10、鼠直升機(jī)，裝載高精度航空光泵磁力儀等，總飛行面積307平方公里,平均飛行高度144米，測量總精度為1.71nT。圈定了13處找礦靶區(qū)，其中一級靶區(qū)4處。From:石校波,可控源音頻大地電磁測深（CSAMT),實(shí)際完成測深剖面18條，總長度21.88千米，工作點(diǎn)946個，檢測點(diǎn)的電阻率均方差為-6.67%。通過對測量結(jié)果的分析，最終提供了測區(qū)內(nèi)局部接觸帶深部變化的總體趨勢。其成果反映了局部接觸帶產(chǎn)狀變化趨勢。From:石校波,From:黃力軍,地面高精度磁測,龍洞尖林山象鼻山南邊T磁異常明顯，平面形態(tài)似不規(guī)則的“扁豆”狀，表明-600米-1000米的空間范圍內(nèi)接觸帶可能賦存鐵礦體。From:石校波）,地球化學(xué)方法,地球化學(xué)方法,通過城門山礦區(qū)基巖風(fēng)化面原生暈的編制，確認(rèn)了礦區(qū)原生暈空間分布態(tài)勢,從巖體中心的元素分帶為：Mo、W（Cu）Cu（Au）Pb、Zn、Ag、Au、Mn As、Sb、Hg，跳出了在一號礦體東西兩側(cè)尋找Ag、Au礦的思維模式，在城門山礦區(qū)東南