吉林大學(xué)2017- 2018 學(xué)年第一學(xué)期礦床學(xué)試卷(A卷)

吉林大學(xué)礦床學(xué)試卷2017－2018學(xué)年第一學(xué)期（A卷）一、回答下列概念（本題共20分，每小題4分，選擇5題回答）

1．礦產(chǎn)與礦床“礦產(chǎn)”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。礦床系指在地殼中由成礦地質(zhì)作用形成的，其所含有用礦物資源的質(zhì)和量符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，并能被開(kāi)采和利用的地質(zhì)體。2．同生礦床與后生礦床同生礦床（syngeneticoredeposits）是指礦體與圍巖在同一地質(zhì)作用過(guò)程中同時(shí)或近于同時(shí)形成的礦床。后生礦床（epigeneticoredeposits）是指礦體與圍巖分別在不同的地質(zhì)作用過(guò)程中形成的，且礦體的形成明顯晚于圍巖的礦床.3．滲濾交代與擴(kuò)散交代作用擴(kuò)散交代作用，交代發(fā)生于停滯的溶液內(nèi)，主要以離子或分子擴(kuò)散方式進(jìn)行，即組分的帶出和帶入是由于濃度梯度所引起；滲濾交代作用，交代作用發(fā)生于流動(dòng)的溶液中，即組分的帶出、帶入是由流經(jīng)巖石的溶液來(lái)進(jìn)行的，這種交代作用常常更重要。4．巖漿分結(jié)礦床與巖漿熔離礦床巖漿冷凝時(shí)，隨著溫度的逐漸下降，各種礦物依次從中晶出，導(dǎo)致巖漿成分不斷改變，巖漿成分的改變又促使某些組分的結(jié)晶，這種隨結(jié)晶作用巖漿成分發(fā)生改變的過(guò)程稱之為結(jié)晶分異作用。由巖漿結(jié)晶分異作用形成的礦床稱為巖漿分結(jié)礦床，又稱巖漿分凝礦床。巖漿熔離作用亦稱液態(tài)分離作用或不混溶作用，是指成分均勻的巖漿熔融體隨著溫度和壓力的降低，分離成2種成分不同的熔融體的作用。由這種方式所形成的礦床就叫巖漿熔離礦床5．變成礦床與受變質(zhì)礦床若巖石中的某些組分，經(jīng)變質(zhì)作用后成為有工業(yè)價(jià)值的礦床，或由于變質(zhì)作用改變了工業(yè)用途的礦床稱為變成礦床。若原來(lái)已經(jīng)是礦床，受到變質(zhì)作用后，礦石的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、品位和規(guī)模等方面發(fā)生了變化，但其工業(yè)用途并未改變的礦床稱為受變質(zhì)礦床6．粘土化作用與紅土化作用在溫暖潮濕的氣候條件下，鋁硅酸鹽巖石在水、二氧化碳和生物的作用下，可分解出堿金屬和堿土金屬（去堿作用），它們以各種碳酸鹽的形式溶于水中被帶走。與此同時(shí)，從巖石中分解出來(lái)的SiO2、A12O3、Fe2O3等在水中易于變成膠體物質(zhì)，由于沉淀的凝膠SiO2和Al2O3的比例變動(dòng)很大，于是便形成各種不同的含水硅酸鹽礦物，如高嶺石、多水高嶺石、蒙脫土、白云母等，它們與一些鐵的氫氧化物和未分解的礦物（石英、鋯英石、金紅石等）以及母巖碎塊相混合而成為粘土礦床，而形成這類粘土礦床的作用通常被稱為粘土化作用在熱帶和亞熱帶的氣候下，如果地形平坦或坡度不大，從硅酸鹽巖石中分解出來(lái)的堿和堿土金屬（去堿作用），則不易被地表水帶出風(fēng)化場(chǎng)所，因此溶液具堿性反應(yīng)；SiO2溶膠在堿性介質(zhì)中不凝結(jié)，而被潛水帶走（去硅作用），而溶膠A12O3·mH2O和Fe2O3·pH2O，則可在原地凝聚。這樣，在地表就逐漸地堆積起鋁的氫氧化物（三水鋁土礦Al2O3·HzO和一水鋁土礦A12O3·H2O）與鐵的氫氧化物和氧化物（褐鐵礦、水針鐵礦、水赤鐵礦、赤鐵礦等），它們一起構(gòu)成紅土。一般把這一作用稱為紅土化作用。二、簡(jiǎn)要論述巖漿礦床的形成條件（本題10分）

1、巖漿礦床成礦元素的地球化學(xué)性狀與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦元素位于元素周期表的中部，介于親氧元素和親硫元素之間。其中Cu、Ni易形成硫化物，而Cr、V、Ti、Fe主要為氧化物，并且有較強(qiáng)的形成金屬鍵的能力，可以形成多種自然金屬和金屬互化物。2、控制巖漿礦床形成的巖漿巖條件1）巖漿巖成礦專屬性：與鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)侵入巖有關(guān)的礦床有銅-鎳硫化物礦床和釩鈦磁鐵礦礦床，與正長(zhǎng)巖、霞石正長(zhǎng)巖和碳酸巖雜巖體有關(guān)的礦床有霞石-燒綠石-稀土元素礦床。2）巖漿中揮發(fā)性組分的作用巖漿中揮發(fā)性組分的種類和數(shù)量對(duì)巖漿的結(jié)晶分異及成礦組分的運(yùn)移、富集也有一定影響，因而也稱為礦化劑。3）巖漿同化作用對(duì)巖漿礦床成礦的影響巖漿在其形成和向上運(yùn)移過(guò)程中，往往會(huì)熔化或溶解一些外來(lái)物質(zhì)（如圍巖碎塊），從而使巖漿成分發(fā)生改變的作用，即同化作用。在巖漿侵位過(guò)程中，對(duì)圍巖的同化作用在一定程度上影響巖漿的成分，也影響著其中的成礦組分的分異和聚集能力。4）巖漿的多期次侵入作用對(duì)成礦的控制大量的資料表明，含礦巖體往往具有如下特征：①?gòu)膮^(qū)域上看，它們常常是同一構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的巖漿巖帶中的較晚期產(chǎn)物；②從一個(gè)礦區(qū)看，礦化主要與復(fù)式巖體的晚期巖相關(guān)系密切，3、控制巖漿礦床形成的大地構(gòu)造條件大地構(gòu)造對(duì)巖漿礦床的類型、分布等有重要影響。地殼中不同構(gòu)造單元的結(jié)合帶以及同一構(gòu)造單元中次級(jí)構(gòu)造單元的交接處，常常是深大斷裂的所在部位，它們?？刂浦V鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿巖及其中的巖漿礦床的空間分布。按板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)，兩個(gè)板塊的交接帶，是地殼的強(qiáng)烈活動(dòng)部分，它提供了地幔物質(zhì)熔化、分異所需的物理化學(xué)條件和上升通道，因此它是鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖的侵入地帶。三、簡(jiǎn)述熱液礦床成礦熱液的來(lái)源（本題10分）1.巖漿成因熱液指在巖漿結(jié)晶過(guò)程中從巖漿中釋放出來(lái)的熱水溶液，最初是巖漿體系的組成部分。2.變質(zhì)成因熱液指巖石在進(jìn)化變質(zhì)作用過(guò)程中所釋放出來(lái)的熱水溶液。巖石遭受進(jìn)化變質(zhì)作用時(shí)，總伴隨著礦物的脫水反應(yīng)，而且脫水同變質(zhì)的強(qiáng)度成正比。3.建造水指沉積物沉積時(shí)含在沉積物中的水，因此又稱封存水。4.大氣水熱液包括雨水、湖水、海水、河水、冰川水和淺部地下水。加熱的大氣水廣泛參與熱液成礦作用，是20世紀(jì)60年代以來(lái)在熱液礦床研究中取得的一項(xiàng)重要成果。5.幔源初生水熱液指幔源揮發(fā)分流體，其最初來(lái)源可以是核幔脫氣，也可以是大洋巖石圈俯沖到上地幔中脫氣，是在地幔中形成的一種高密度的超臨界流體，多數(shù)研究者認(rèn)為屬C-H-O體系，幔源流體在向地殼運(yùn)移過(guò)程中，可以參與熱液成礦作用。四、對(duì)比蘇比利爾型和阿爾戈馬型鐵礦特征（本題10分）BIF產(chǎn)于世界各地前寒武紀(jì)地盾區(qū)和地臺(tái)區(qū)。礦床的形成與前寒武紀(jì)地殼演化密切相關(guān)，根據(jù)礦床的形成時(shí)代及含礦建造的不同，可分為阿爾戈馬（Algoma）型和蘇必利爾（Superior）型。類型Algoma

typeSuperiortype形成時(shí)代＞25億年（Ar）18-25億年（Pt1）形成環(huán)境與綠巖帶有關(guān)（優(yōu)地槽）與火山活動(dòng)無(wú)關(guān)（冒地槽）伴生巖石基性變質(zhì)火山巖夾少量中酸性火山巖、沉積巖陸源碎屑巖為主（石英巖、頁(yè)巖、板巖），火山巖少見(jiàn)礦物相氧化物相為主，有時(shí)出現(xiàn)較多碳酸鹽、硫化物相氧化物相為主，少量硅酸鹽、碳酸鹽混合相，缺少硫化物規(guī)模長(zhǎng)＜幾km，厚幾十厘米-幾百米長(zhǎng)達(dá)幾十至幾百公里，厚幾至幾百米礦例加拿大Algoma礦床、我國(guó)鞍－本、冀東地區(qū)美國(guó)Superior地區(qū)五、簡(jiǎn)述斑巖型銅礦床的圍巖蝕變特征（本題10分）斑巖型銅、鉬礦床的蝕變帶模式，自巖體中心向外依次出現(xiàn)4個(gè)蝕變帶：（1）鉀質(zhì)蝕變帶：蝕變礦物主要為黑云母和鉀長(zhǎng)石；（2）似千枚巖化蝕變帶（石英-絹云母化帶）：蝕變礦物主要為石英和絹云母；（3）泥質(zhì)蝕變帶：蝕變礦物主要為高嶺石、蒙脫石、石英；（4）青盤巖化帶：蝕變礦物主要為綠泥石、綠簾石、方解石。六、簡(jiǎn)述卡查可夫的成磷假說(shuō)（本題8分）卡查科夫（1937）提出的“生物化學(xué)成因說(shuō)”被視為解釋磷礦床形成的經(jīng)典理論。他將海水劃分成4層，并系統(tǒng)地闡明了磷的生物化學(xué)沉積過(guò)程。（1）第一層，從水面至60m深的上部海水層，是浮游生物的活動(dòng)地帶，稱為光合作用帶。在大約60m深度的范圍內(nèi)幾乎不含磷，因海水中的磷已被生物大量吸取。（2）第二層，水深60m至300~400m地帶，為死亡生物通過(guò)帶，當(dāng)生物死亡后向海底下沉，也將表層水中磷帶到較深水層。（3）第三層，水深300~1000m，為死亡生物大量分解帶。此層海水CO2的分壓力增加到12×10-4大氣壓左右，生物遺體至此處完全分解，使磷大量溶解在海水中。（4）第四層，水深1000~1500m以下的地帶，磷的含量重新降低?？ú榭品颍?937）認(rèn)為，當(dāng)上升洋流把富含磷和CO2的深部寒冷海水帶至近岸陸緣地帶時(shí)，由于水溫越來(lái)越高、深度越來(lái)越小，CO2不斷向浮游植物光合作帶擴(kuò)散，或形成碳酸鈣的沉積。在此情況下，水中CO2分壓力減少，磷酸鹽在水中的溶解度也隨之下降，所以磷酸鈣就以磷灰石的一種變種（氟磷灰石）沉淀下來(lái)，在陸緣帶的上部和中部（海水深50~150m），生成具鮞狀構(gòu)造的層狀磷塊巖。七、簡(jiǎn)述塊狀硫化物礦床的類型及特征（本題10分）塊狀硫化物礦床分為VMS型和SMS型兩類。類型亞類容礦巖石大地構(gòu)造環(huán)境成礦時(shí)代（Ga）Hutchison的分類VMS諾蘭達(dá)型分異完全的玄武巖到流紋安山巖巖套，火成碎屑巖，雜砂巖消亡板塊邊緣上的俯沖帶太古代（>2.5）早元古代（>1.8）前寒武紀(jì)-泥盆紀(jì)原始型Zn-Cu(Ag-Au)黑礦型雙峰（？）拉斑玄武巖，鈣堿性熔巖套，火山碎屑巖會(huì)聚板塊邊緣的島弧火山帶和弧后盆地早元古代（>1.8）奧陶紀(jì)中生代第三紀(jì)多金屬型Pb-Zn-Cu(Ag-Au)塞浦路斯型蛇綠巖套，拉斑玄武巖擴(kuò)張洋中脊，和蛇綠巖套有關(guān)寒武-奧陶紀(jì)中生代含銅黃鐵礦型Cu，Au別子型基性巖，拉斑玄武巖（？），雜砂巖，頁(yè)巖（？）弧前海溝晚元古代1.2~0.8古生代銅-鋅黃鐵礦型Cu-Zn(Au)SMS沙利文型頁(yè)巖（泥巖）、濁積巖大陸裂谷中元古代1.7~1.0寒武紀(jì)-泥盆紀(jì)以碎屑巖為容礦圍巖的類型Zn-Pb(Ag)銀礦山型灰?guī)r、白云巖為主