第四節(jié)礦床地質(zhì)學(xué)第四節(jié)礦床地質(zhì)學(xué)

第四節(jié)礦床地質(zhì)學(xué)〔一〕礦床地質(zhì)學(xué)簡(jiǎn)介〔二〕根本概念〔三〕成礦作用和礦石成因分類〔一〕礦床地質(zhì)學(xué)簡(jiǎn)介礦床地質(zhì)學(xué)是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)及有關(guān)學(xué)科的實(shí)際、技術(shù)和方法，研討礦床的質(zhì)、量、產(chǎn)狀、構(gòu)成機(jī)制與時(shí)空演化規(guī)律的學(xué)科。礦床地質(zhì)學(xué)又稱礦床學(xué)，相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué),是以地質(zhì)科學(xué)為根底的綜合學(xué)科，是成礦預(yù)測(cè)，找礦和勘探的實(shí)際根底和根據(jù)。礦床地質(zhì)學(xué)涉及的問(wèn)題非常廣泛，小至元素的質(zhì)子，大到宇宙；深到地球中心，遠(yuǎn)到外層空間。它的特點(diǎn)是其研討對(duì)象——礦石必需具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。礦床地質(zhì)學(xué)按礦種可分為金屬礦床學(xué)與非金屬礦床學(xué)。此外還有礦石學(xué)，礦相學(xué)，礦床地球化學(xué)，礦田構(gòu)造學(xué)，區(qū)域成礦學(xué)，礦床勘查學(xué)和礦山地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科和研討領(lǐng)域。礦床地質(zhì)學(xué)的研討方法有野外察看、室內(nèi)測(cè)試分析、成礦模擬實(shí)驗(yàn)等。礦床地質(zhì)學(xué)開(kāi)展簡(jiǎn)史在新石器時(shí)代，人類就曾經(jīng)開(kāi)場(chǎng)開(kāi)采銅、金與瀝青，并出現(xiàn)銅錫為主的青銅制品。中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，采冶范圍已擴(kuò)展到銀、鉛、汞、鐵和少許鉻，并開(kāi)場(chǎng)運(yùn)用煤(當(dāng)時(shí)稱“石涅〞)和鉆取油氣以熬鹵。晉朝有以銅鎳制白銅的記載。古代采礦實(shí)際積累了初始礦床地質(zhì)知識(shí)。<管子·地?cái)?shù)篇>中記載：上有丹沙者、下有黃金；上有慈石者、下有銅金；上有陵石者、下有鉛錫(赤銅)，上有赭者、下有鐵；上有鉛者、其下有銀，這是礦床金屬分帶和地表次生淋濾景象的簡(jiǎn)明概括。與此同期，古希臘哲學(xué)家柏拉圖曾想象礦石的噴發(fā)成因；而斯特拉波那么將地球生長(zhǎng)礦石與奧秘“金樹(shù)〞所結(jié)果實(shí)類比。16世紀(jì)是礦床地質(zhì)學(xué)創(chuàng)建之始，1556年阿格里科拉在<論金屬>中提出礦脈是從循環(huán)于裂隙的溶液中沉淀出來(lái)的。稍晚丹麥斯泰諾等以為是地球內(nèi)部的噴氣作用從深部帶動(dòng)金屬上升而沉淀在裂隙中。1770～1773年德利烏斯等人提出分散上升水從其經(jīng)過(guò)的巖石中溶解分散的金屬微粒而構(gòu)成含礦溶液，這本質(zhì)上是側(cè)分泌和次生作用等成礦學(xué)說(shuō)的萌芽。18世紀(jì)晚期，火成論者赫頓和水成論者維爾納的兩種對(duì)立觀念和長(zhǎng)期論戰(zhàn)統(tǒng)治了礦床地質(zhì)學(xué)的思緒。1841年法國(guó)多布雷開(kāi)場(chǎng)以實(shí)驗(yàn)方法研討礦床。1847年法國(guó)博蒙提出多數(shù)礦床是火成活動(dòng)的一個(gè)相，強(qiáng)調(diào)熱水溶液礦化作用，德國(guó)比肖夫開(kāi)場(chǎng)援用化學(xué)原理到礦床研討中，初步提出大氣水側(cè)分泌實(shí)際。1859年科塔論述了溫度、壓力與表生作用對(duì)礦物分帶的制約。20世紀(jì)初，礦床地質(zhì)學(xué)已成為科學(xué)的重要分支。1900年，洛親報(bào)道了礦脈中礦物組分向下變化分帶后，又于1905年初步提出成礦系列的概念。蘭塞姆等人確認(rèn)構(gòu)造控制礦化作用；范海斯提出大氣水下滲加熱再上升成礦的見(jiàn)解；肯普、林格倫進(jìn)一步研討火成來(lái)源的礦化溶液。1906年肯普、林格倫與蘭塞姆共同闡明了蝕變作用。1907年林格倫提出礦床成因分類，并陸續(xù)加以完善。1923年斯帕爾提出礦漿論；拉斯塔爾論述了成礦帶。1936年科爾任斯基提出分散與滲濾交代作用。1948年畢利賓提出成礦期與成礦帶。1953年古德斯皮德和施奈德勛分別提出與花崗巖有關(guān)的活化水礦化作用，以及再生溶液的概念。1954年托皮茨推斷洋底有巖漿噴流-堆積混合礦床構(gòu)成。1956年里奇提出含礦流體為絡(luò)合物真溶液；而巴恩斯經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)提出影響流體性質(zhì)的四個(gè)主要變量，即溫度、壓力、離子和活度。1957年，巴頓、埃利斯與稍后的克勞斯科普夫等分別用熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算熱水流體性質(zhì)和測(cè)定了巖漿氣成分；奈特提出礦源層概念；塔塔林諾夫編制成礦圖。1965年年戴維森提出鹵水成礦說(shuō)；1970年科爾任斯基提出交代分帶實(shí)際；1972年斯坦頓建立礦石巖石學(xué)；1977年赫奇森第一次記錄了東太平洋海隆(北緯21度)出現(xiàn)的“黑煙囪〞成礦作用的現(xiàn)場(chǎng)景象；1982年斯米爾諾夫提出巖漿、蛻變和堆積三大成礦系列；1985年拉茲尼卡提出閱歷成礦學(xué)等等。礦床地質(zhì)學(xué)根本內(nèi)容礦床地質(zhì)學(xué)主要研討構(gòu)成礦床的有關(guān)地質(zhì)作用，如堆積、巖漿，機(jī)械富集，接觸、區(qū)域蛻變，熱水、生物作用，洋底火山與噴流，蒸發(fā)，表生氧化淋濾等；研討礦區(qū)的地層時(shí)代及層序、巖石性質(zhì)及成因、構(gòu)造格局、地文地貌，以查明礦床構(gòu)成的地質(zhì)背景及其時(shí)空變化規(guī)律，從而結(jié)論成礦的主導(dǎo)控制要素；研討礦體的分布形狀、產(chǎn)狀、規(guī)模、檔次以及礦體、脈石或圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)以及有關(guān)元素的地球化學(xué)性能，作為選用相應(yīng)探、采方法的主要參考；研討礦石的物質(zhì)成分、構(gòu)造構(gòu)造和礦物共生組合、生成順序以及粒級(jí)的可選性能，以了解礦石的構(gòu)成條件與可行的加工工藝。礦床地質(zhì)學(xué)按礦種可分為金屬礦床學(xué)與非金屬礦床學(xué)。前者研討金屬礦床，包括貴金屬、有色金屬、黑色金屬和稀有金屬等礦床；后者研討非金屬礦床，主要包括煤、石油、天然氣、地下水，以及冶金輔助原料、化工原料、建筑資料、寶石礦床等。此外還有礦石學(xué)，礦相學(xué)，礦床地球化學(xué)，礦田構(gòu)造學(xué)，區(qū)域成礦學(xué)，礦床勘查學(xué)(包括地質(zhì)、地球化學(xué)和地球物理等勘查方法)和礦山地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科和研討領(lǐng)域。礦床地質(zhì)學(xué)的研討方法有野外察看、室內(nèi)測(cè)試分析、成礦模擬實(shí)驗(yàn)等。野外察看就是對(duì)自然界有用元素的部分濃集區(qū)，有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦體，特別是有工程控制