礦床學課件第十六章變質(zhì)礦床

1、礦床學礦床學 第十六章第十六章 變質(zhì)礦床變質(zhì)礦床 1 1 概念及特點概念及特點一、概念一、概念1 1、變質(zhì)礦床變質(zhì)礦床：變質(zhì)礦床變質(zhì)礦床（metamorphic deposit ; metamorphic ore metamorphic deposit ; metamorphic ore depositdeposit）指早期形成的巖礦石經(jīng)變質(zhì)作用改變其原指早期形成的巖礦石經(jīng)變質(zhì)作用改變其原來的形狀、組構(gòu)和組份，使原來的物質(zhì)組份發(fā)生強來的形狀、組構(gòu)和組份，使原來的物質(zhì)組份發(fā)生強烈改造或活化轉(zhuǎn)移、富集形成的礦床。烈改造或活化轉(zhuǎn)移、富集形成的礦床。 1 1 概念及特點概念及特點2 2、受變質(zhì)礦床、受

2、變質(zhì)礦床：受變質(zhì)礦床受變質(zhì)礦床（metamorphosed ore depositmetamorphosed ore deposit）是）是指原先形成的礦床經(jīng)變質(zhì)作用使原先的礦體形指原先形成的礦床經(jīng)變質(zhì)作用使原先的礦體形態(tài)、礦石組構(gòu)、組份發(fā)生不同程度的變化，但態(tài)、礦石組構(gòu)、組份發(fā)生不同程度的變化，但未改變其工藝技術(shù)特性的一類礦床。如沉積菱未改變其工藝技術(shù)特性的一類礦床。如沉積菱鐵礦床變質(zhì)成鐵礦床。鐵礦床變質(zhì)成鐵礦床。 1 1 概念及特點概念及特點 3 3、變成礦床、變成礦床：變成礦床（變成礦床（metamorphogenic depositmetamorphogenic deposit）即變）

3、即變質(zhì)生成礦床的簡稱。原來的巖石受變質(zhì)作用質(zhì)生成礦床的簡稱。原來的巖石受變質(zhì)作用形成礦床或原來的礦床經(jīng)變質(zhì)作用形成具另形成礦床或原來的礦床經(jīng)變質(zhì)作用形成具另一種工藝技術(shù)特性的礦床。如煤一種工藝技術(shù)特性的礦床。如煤石墨，石墨，石灰?guī)r石灰?guī)r大理巖大理巖。 1 1 概念及特點概念及特點 1 1、礦床產(chǎn)于區(qū)域構(gòu)造運動或巖漿活動的、礦床產(chǎn)于區(qū)域構(gòu)造運動或巖漿活動的變質(zhì)變質(zhì)巖系巖系中；中；2 2、礦床具明顯的礦物相、礦床具明顯的礦物相水平分帶水平分帶： 沸石相，綠片巖相，藍閃石片巖相，角閃石沸石相，綠片巖相，藍閃石片巖相，角閃石相，麻粒巖相，榴輝巖相；相，麻粒巖相，榴輝巖相； 1 1 概念及特點概念及特點

4、 3 3、礦體形態(tài)礦體形態(tài)產(chǎn)狀規(guī)模受下列因素影響：產(chǎn)狀規(guī)模受下列因素影響： 1 1）原巖礦性質(zhì)原巖礦性質(zhì)：如內(nèi)生礦床形態(tài)復雜，沉積礦床：如內(nèi)生礦床形態(tài)復雜，沉積礦床相對規(guī)則；相對規(guī)則； 2 2）變質(zhì)作用變質(zhì)作用：區(qū)域變質(zhì)的一般較規(guī)則，規(guī)模亦大；：區(qū)域變質(zhì)的一般較規(guī)則，規(guī)模亦大；接觸變質(zhì)的復雜，規(guī)模較??；接觸變質(zhì)的復雜，規(guī)模較?。?3 3）變質(zhì)程度變質(zhì)程度：變質(zhì)淺，保留原巖形態(tài)；變質(zhì)深，：變質(zhì)淺，保留原巖形態(tài)；變質(zhì)深，則形態(tài)復雜；則形態(tài)復雜； 1 1 概念及特點概念及特點4 4、礦石組構(gòu)礦石組構(gòu)1 1）變余組構(gòu)變余組構(gòu)：反映原巖礦的特征組構(gòu)，：反映原巖礦的特征組構(gòu)，如沉積變質(zhì)形成的條帶狀、變余條

5、帶狀、如沉積變質(zhì)形成的條帶狀、變余條帶狀、皺紋狀構(gòu)造，細皺紋狀構(gòu)造，細- -隱晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)、隱晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)；揉皺結(jié)構(gòu)；2 2）變成組構(gòu)變成組構(gòu)：如片狀、片麻狀、斑雜狀、：如片狀、片麻狀、斑雜狀、角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，變晶結(jié)構(gòu)、角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，變晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)；壓碎結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)； 5 5、礦石組份礦石組份： 1 1）自然元素自然元素：如自然金，石墨；：如自然金，石墨； 2 2）氧化物類氧化物類：如磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、：如磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、金紅石；金紅石； 3 3）含氧鹽類含氧鹽類：如磷灰石、菱鐵礦、菱鎂礦；：如磷灰石、菱鐵礦、菱鎂礦； 4

6、4）硅酸鹽類硅酸鹽類：紅柱石、矽線石、藍晶石、蛇：紅柱石、矽線石、藍晶石、蛇紋石、滑石；紋石、滑石； 5 5）硫化物類硫化物類：黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦；：黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦；1 1 概念及特點概念及特點 6 6、主要礦種主要礦種有：有： fefe、auau、cucu、p p、titi、pb-znpb-zn等。等。 2 2 形成條件形成條件2 2 形成條件形成條件 1 1、沉積型原巖建造：含鐵變質(zhì)建造，含、沉積型原巖建造：含鐵變質(zhì)建造，含鐵石英巖建造；鐵石英巖建造； 2 2、古火山及火山沉積型原巖建造：含硫、古火山及火山沉積型原巖建造：含硫化物變質(zhì)建造，塊狀硫化物建造，含化物變質(zhì)建造，塊

7、狀硫化物建造，含au-au-uu變質(zhì)礫巖建造；變質(zhì)礫巖建造； 3 3、巖漿型原巖建造：含鈴變質(zhì)建造，含、巖漿型原巖建造：含鈴變質(zhì)建造，含硼鈉長石建造。硼鈉長石建造。 2 2 形成條件形成條件 1 1、地質(zhì)時代：以前寒武紀變質(zhì)、地質(zhì)時代：以前寒武紀變質(zhì)巖分布最廣；巖分布最廣； 2 2、不同變質(zhì)相形成不同的變質(zhì)、不同變質(zhì)相形成不同的變質(zhì)礦床：礦床： 2 2 形成條件形成條件沸石相：沸石相：自然銅、鐵礦自然銅、鐵礦（甘肅鏡鐵山）（甘肅鏡鐵山）綠片巖相：綠片巖相：鐵礦鐵礦（山西五臺地區(qū)）、（山西五臺地區(qū)）、黃鐵礦黃鐵礦型礦型礦床（祁連山）、塊狀床（祁連山）、塊狀硫化物硫化物礦床、礦床、石墨石墨等。等。

8、藍閃石片巖相：藍閃石片巖相：硬玉硬玉礦床礦床角閃石相：角閃石相：弓長嶺弓長嶺鐵鐵礦、受變質(zhì)礦、受變質(zhì)硫化物硫化物礦床、礦床、剛剛玉玉麻粒巖相：麻粒巖相：鐵礦鐵礦（遼西、冀東）、（遼西、冀東）、磷灰石磷灰石礦床礦床（江蘇東海）（江蘇東海）榴輝巖相：榴輝巖相：金紅石金紅石礦床（江蘇）礦床（江蘇） 2 2 形成條件形成條件 1 1、溫度：、溫度： 低溫低溫變質(zhì)相（變質(zhì)相（111111450450）：前綠片巖相、）：前綠片巖相、綠片巖相；綠片巖相； 中溫中溫變質(zhì)相（變質(zhì)相（400400650650）：綠簾石角）：綠簾石角閃石相；閃石相； 高溫高溫變質(zhì)相（變質(zhì)相（600600800800）：麻粒巖相、）

9、：麻粒巖相、角閃巖相。角閃巖相。 2 2 形成條件形成條件2 2、壓力（、壓力（10 108 8papa） 低壓低壓（1.51.52.02.010 108 8pa pa ）綠片巖相；）綠片巖相；中壓中壓（2.02.02.5 2.5 10 108 8pa pa ）綠簾石角閃石相；）綠簾石角閃石相；高壓高壓（4.24.24.4 4.4 10 108 8pa pa ）麻粒巖相）麻粒巖相。3 3、氣水溶液、氣水溶液 hh2 2oo、coco2 2 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型脫水作用 重結(jié)晶作用 氧化還原作用 重組合作用 交代作用 碎裂作用

10、變形作用 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 1、脫水作用： 變質(zhì)時因溫度壓力影響而使原變質(zhì)時因溫度壓力影響而使原巖礦石變成少含水或不含水礦物的巖礦石變成少含水或不含水礦物的過程。如：過程。如：fefe2 2oo3 3. .nhnh2 2o o fe fe2 2oo3 3. .hh2 2o o fe fe2 2oo3 3 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型2 2、重結(jié)晶作用、重結(jié)晶作用： 高溫高壓下使原非晶質(zhì)礦物變?yōu)楦邷馗邏合率乖蔷з|(zhì)礦物變?yōu)榫з|(zhì)、隱晶質(zhì)礦物逐漸結(jié)晶的過程。晶質(zhì)、隱晶質(zhì)礦物逐漸結(jié)晶的過程。如：如： 膠黃鐵礦膠黃鐵礦晶質(zhì)黃鐵礦，蛋白石晶質(zhì)黃鐵礦，蛋白石石英。

11、石英。3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 3 3、氧化還原作用、氧化還原作用：使礦物中發(fā)生低價離：使礦物中發(fā)生低價離子氧化為高價離子或高價離子還原為低價子氧化為高價離子或高價離子還原為低價離子的過程。如黃鐵礦通過氧化作用形成離子的過程。如黃鐵礦通過氧化作用形成磁鐵礦。磁鐵礦。 4 4、重組合作用、重組合作用：變質(zhì)時原礦物趨于消失：變質(zhì)時原礦物趨于消失而重新組合形成新礦物的過程。如粘土礦而重新組合形成新礦物的過程。如粘土礦物物（高溫中壓）紅柱石，粘土礦物（高溫中壓）紅柱石，粘土礦物（中溫高壓）藍晶石，粘土礦物（中溫高壓）藍晶石，粘土礦物（中溫中壓）矽線石。（中溫中壓）矽線石。3 3 成

12、礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型5 5、交代作用、交代作用：變質(zhì)作用宣傳彈熱液與原：變質(zhì)作用宣傳彈熱液與原巖礦石發(fā)生一系列舊礦物被新礦物所取代巖礦石發(fā)生一系列舊礦物被新礦物所取代的過程。的過程。 6 6、碎裂作用、碎裂作用：當外力超過巖礦石彈性極：當外力超過巖礦石彈性極限時發(fā)生破裂而形成角礫狀構(gòu)造、碎裂結(jié)限時發(fā)生破裂而形成角礫狀構(gòu)造、碎裂結(jié)構(gòu)、壓力雙晶結(jié)構(gòu)等。構(gòu)、壓力雙晶結(jié)構(gòu)等。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型7 7、變形作用、變形作用：淺部巖礦石發(fā)生淺部巖礦石發(fā)生脆性變形而形成裂隙構(gòu)造；深部脆性變形而形成裂隙構(gòu)造；深部巖礦石內(nèi)部物質(zhì)塑性流動發(fā)生塑巖礦石內(nèi)部物質(zhì)塑性流動發(fā)生塑性

13、變形而形成同步褶皺。性變形而形成同步褶皺。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 接觸變質(zhì)成礦作用接觸變質(zhì)成礦作用 區(qū)域變質(zhì)成礦作用區(qū)域變質(zhì)成礦作用 混合巖化成礦作用混合巖化成礦作用 動力變質(zhì)成礦作用動力變質(zhì)成礦作用 埋藏變質(zhì)成礦作用埋藏變質(zhì)成礦作用 沖擊變質(zhì)成礦作用沖擊變質(zhì)成礦作用 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 1 1、接觸變質(zhì)成礦作用、接觸變質(zhì)成礦作用 1）概念：主要是由于巖漿侵位引起圍巖溫度增主要是由于巖漿侵位引起圍巖溫度增高通過重結(jié)晶作用和重組合作用而使有用礦物聚集高通過重結(jié)晶作用和重組合作用而使有用礦物聚集成礦的作用，又稱巖漿熱變質(zhì)作用。如煤成礦的作用，又稱巖

14、漿熱變質(zhì)作用。如煤石墨，石墨，灰?guī)r灰?guī)r大理巖，黃鐵礦大理巖，黃鐵礦磁黃鐵礦。磁黃鐵礦。 2）成礦作用方式： 重結(jié)晶作用和重組合作用。 3）主要礦種： 鐵、大理巖、石墨、金云母等。鐵、大理巖、石墨、金云母等。3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 2 2、區(qū)域變質(zhì)成礦作用、區(qū)域變質(zhì)成礦作用 1 1）概念：）概念：在廣大地區(qū)內(nèi)，由于區(qū)域構(gòu)造運動的影在廣大地區(qū)內(nèi)，由于區(qū)域構(gòu)造運動的影響，一般在高溫高壓及巖漿活動的聯(lián)合作用下，使響，一般在高溫高壓及巖漿活動的聯(lián)合作用下，使原來的巖礦石經(jīng)受強烈的改組和改造使有用礦物聚原來的巖礦石經(jīng)受強烈的改組和改造使有用礦物聚集成礦的作用。集成礦的作用。 2 2）

15、主要成礦作用方式：）主要成礦作用方式：重結(jié)晶、重組合作用及重結(jié)晶、重組合作用及變質(zhì)交代作用。變質(zhì)交代作用。 3 3）主要礦種：）主要礦種：金金（witwatrsrandwitwatrsrand）、）、鐵鐵（鞍山（鞍山式）、式）、銅銅、鈾鈾、磷磷、菱鐵礦菱鐵礦、石墨石墨、石棉石棉等。等。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 3 3、混合巖化成礦作用、混合巖化成礦作用 1 1）概念：指區(qū)域變質(zhì)作用形成的深層褶）概念：指區(qū)域變質(zhì)作用形成的深層褶皺帶變質(zhì)巖向混合巖漿轉(zhuǎn)化，經(jīng)各種交皺帶變質(zhì)巖向混合巖漿轉(zhuǎn)化，經(jīng)各種交代作用使有用物質(zhì)遷移、富集成礦的過代作用使有用物質(zhì)遷移、富集成礦的過程。程。 2

16、 2）成礦作用方式：交代作用、重結(jié)晶作）成礦作用方式：交代作用、重結(jié)晶作用。用。 3 3）成礦作用階段：主期、中晚期。）成礦作用階段：主期、中晚期。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 （1 1）主期交代重結(jié)晶階段）主期交代重結(jié)晶階段區(qū)域變質(zhì)作用后深部流體或巖石部分熔融成混區(qū)域變質(zhì)作用后深部流體或巖石部分熔融成混漿漿長英質(zhì)熔漿；長英質(zhì)熔漿；硅酸鹽礦物重結(jié)晶，局部富集成礦（非金屬，硅酸鹽礦物重結(jié)晶，局部富集成礦（非金屬，如云母、剛玉、磷灰石、稀土元素及偉晶巖型如云母、剛玉、磷灰石、稀土元素及偉晶巖型礦產(chǎn)）；礦產(chǎn)）；熔漿的堿質(zhì)交代，熔漿的堿質(zhì)交代，k k、nana、sisi等帶入，等帶入

17、，fefe、mgmg、caca等帶出；等帶出； 形成富形成富fefe、mgmg、b b等熱液。等熱液。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型 （2 2）中晚期熱液交代階段）中晚期熱液交代階段 fefe、mgmg質(zhì)交代作用，磁鐵石英巖建質(zhì)交代作用，磁鐵石英巖建造造富鐵礦體；富鐵礦體； b b質(zhì)交代，富硼建造質(zhì)交代，富硼建造富硼熱液，富硼熱液，形成電氣石，鎂質(zhì)大理巖形成電氣石，鎂質(zhì)大理巖硼酸巖。硼酸巖。 4 4）主要礦種：）主要礦種：mgmg、fefe、b b、p p、uu、cucu、auau、reeree等。等。 3 3 成礦作用及礦床類型成礦作用及礦床類型三、礦床分類三、礦床分類1 1

18、、按變質(zhì)前后巖礦石工藝類型、按變質(zhì)前后巖礦石工藝類型特征特征 1 1）變成礦床；）變成礦床； 2 2）受變質(zhì)礦床）受變質(zhì)礦床。 三、礦床分類三、礦床分類2 2、按成礦作用、按成礦作用： 1 1）接觸變質(zhì)礦床：湖南魯塘石墨礦床；）接觸變質(zhì)礦床：湖南魯塘石墨礦床； 2 2）區(qū)域變質(zhì)礦床：弓長嶺鐵礦；）區(qū)域變質(zhì)礦床：弓長嶺鐵礦； 3 3）混合巖化礦床：遼寧寬甸硼鎂鐵礦。）混合巖化礦床：遼寧寬甸硼鎂鐵礦。4 4 大理石礦床大理石礦床 一、概念二、大理石礦床類型 三、主要大理石礦床特征 4 4 大理石礦床大理石礦床一、概念一、概念 1、大理石、大理石：為一種建筑飾面石材。由我國云南大理蒼山所產(chǎn)出的一種色

19、澤絢麗、花紋美觀的巖石而得名。國內(nèi)外把具有裝飾性能的類似巖石都叫做大理石商品名稱。包括各種結(jié)晶的方解石、白云石或蛇紋石為主要成分的碳酸鹽硅酸鹽巖石，可以是灰?guī)r、藻礁灰?guī)r、大理巖、蛇紋石化橄欖石矽卡巖等。 4 4 大理石礦床大理石礦床2 2、建筑飾面石材的商品分類、建筑飾面石材的商品分類 1 1）大理石類：大理巖、石灰?guī)r、生物灰）大理石類：大理巖、石灰?guī)r、生物灰?guī)r、蛇紋巖；巖、蛇紋巖； 2 2）花崗巖類：花崗巖、閃長巖、正長巖、）花崗巖類：花崗巖、閃長巖、正長巖、輝長巖、混合巖、輝綠巖；輝長巖、混合巖、輝綠巖； 3 3）板石類：板巖。）板石類：板巖。 4 4 大理石礦床大理石礦床二、大理石礦床類

20、型二、大理石礦床類型 1 1、成礦作用、成礦作用 1 1）沉積成巖作用）沉積成巖作用 2 2）變質(zhì)成礦作用）變質(zhì)成礦作用 （1 1）區(qū)域成礦作用）區(qū)域成礦作用 （2 2）接觸成礦作用）接觸成礦作用 （3 3）混合巖化成礦作用）混合巖化成礦作用 4 4 大理石礦床大理石礦床 2 2、礦床類型、礦床類型 1 1）按原巖及巖性）按原巖及巖性 （1 1）碳酸鹽巖型：石灰?guī)r型）碳酸鹽巖型：石灰?guī)r型 白云質(zhì)灰白云質(zhì)灰?guī)r型巖型 白云巖型白云巖型 （2 2）鎂質(zhì)碳酸鹽）鎂質(zhì)碳酸鹽- -硅酸鹽型：矽卡巖、硅酸鹽型：矽卡巖、橄欖巖橄欖巖 2 2）按成因）按成因 （1 1）沉積型）沉積型 （2 2）區(qū)域變質(zhì)型）區(qū)域

21、變質(zhì)型 （3 3）接觸變質(zhì)型）接觸變質(zhì)型 4 4 大理石礦床大理石礦床三、主要大理石礦床特征三、主要大理石礦床特征 1 1、沉積（碳酸鹽）型大理石礦床、沉積（碳酸鹽）型大理石礦床我我國大理石礦床的重要類型之一國大理石礦床的重要類型之一 4 4 大理石礦床大理石礦床 1 1）原巖類型）原巖類型碳酸鹽巖型碳酸鹽巖型 石灰?guī)r石灰?guī)r 杭灰杭灰：石炭紀純石灰?guī)r，浙江杭州石龍山；：石炭紀純石灰?guī)r，浙江杭州石龍山； 含化石或特殊構(gòu)造石灰?guī)r含化石或特殊構(gòu)造石灰?guī)r 金玉金玉：黃或淺綠色泥質(zhì)條帶灰?guī)r；：黃或淺綠色泥質(zhì)條帶灰?guī)r； 紅白寶螺紅白寶螺：藻礁灰?guī)r，安徽靈壁毛耳山；：藻礁灰?guī)r，安徽靈壁毛耳山； 紫豆瓣紫豆瓣

22、：寒武紀紫紅色竹葉狀灰?guī)r，山東；：寒武紀紫紅色竹葉狀灰?guī)r，山東；4 4 大理石礦床大理石礦床 白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖 墨玉墨玉：含白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r含白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r； 黃河玉黃河玉：條紋白云巖；條紋白云巖； 蒼白玉蒼白玉：白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，云南大白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，云南大理點蒼山。理點蒼山。 4 4 大理石礦床大理石礦床2 2）特點）特點（1 1）主要為淺海相條件下由化學或生物化）主要為淺海相條件下由化學或生物化學作用形成的碳酸鹽巖；學作用形成的碳酸鹽巖；（2 2）礦體一般呈厚層狀，顏色花紋較穩(wěn)定，）礦體一般呈厚層狀，顏色花紋較穩(wěn)定，規(guī)模大；規(guī)模大； （3 3）礦石多為塊狀、條紋狀、條帶狀、鮞）礦石多為塊狀、條紋狀、條帶狀、鮞狀、竹葉狀、豹皮狀及各種生物構(gòu)造，狀、竹葉狀、豹皮狀及各種生物構(gòu)造，泥晶、亮晶結(jié)構(gòu)；泥晶、亮晶結(jié)構(gòu)； 4 4 大理石礦大理石礦床床 （4 4）礦石主要礦物成分為方解石、白）礦石主要礦物成分為方解石、白云石，主要化學成