三、矿床类型

27.矿床的基本定义是什么？

矿床是地壳内部或表面由地质（成矿作用）形成的、其所含有用矿物的质和量达到工业要求、在一定的技术经济条件下能被开采利用的地质体，矿床由矿体和围岩两部分组成。矿床周围的岩石叫围岩，而提供矿床中成矿物质来源的岩石叫母岩。

随着社会生产力的不断发展、科学技术的不断进步，人们对矿床的认识和使用能力也不断提高，如因对各种矿物原料需要量的不断增加，矿床的范畴也不断变化。例如，过去认为没有使用价值的某些含稀有元素的“岩石”或认为没有开采价值的低品位矿化岩石，现在有许多已作为矿床被开发利用。

矿床是自然界中分散存在的矿质富集到一定程度的产物。如铁在地壳中平均含量约为5％，铁矿石最低可采品位为25％，铁必须经过地质作用富集到5倍以上并具有一定规模，才能成为矿床。导致有用元素或矿物高度富集的地质作用称成矿作用。发生明显矿化的地点叫矿点。

28.矿床成矿作用是什么？

所谓成矿作用，是指导致地壳和上地幔中一种或多种有用组分（元素和化合物）被分离出来集中形成矿床的地质作用。

29.矿床的属性是什么？

矿床的概念包括地质方面和经济方面的双重属性。矿床的环境属性正被越来越多地得到人们的关注。矿床的地质属性、经济技术属性、环境属性相互关联、相互制约，地质属性是矿床的基本属性；经济技术属性是界定矿与非矿的主要标志；环境属性是指在保护环境及较少环境影响的条件下开发矿产资源。

30.矿床的基本条件有哪些？

确定矿床的基本条件：①有用元素或矿物的含量要达到最低可采品位，如铜的最低可采品位是0.4％，铁的最低可采品位一般是25％；②矿石工艺性质，包括有用组分的赋存状态。如铝在霞石和高岭土中含量较高，也可分离出来，但加工工艺复杂，成本很高，因此一般只从铝土矿中提取铝；③矿体的形态和内部结构，有用物质在岩石中是均匀分布，还是在局部集中（如矿脉），对于采矿难易和成本影响很大，因而也对确定矿床的最低可采品位有重要影响；④矿床规模，指可采矿石的储藏量，矿床规模大，矿山建设投资大，但经济效益很高；⑤获得矿产品的全部费用，包括勘查、采矿、选矿、交通运输、设备、能源和水源供应、劳动工资等的开支，也决定着矿床的最低可采品位。上述条件的综合分析和评价决定着一个矿床的经济价值。

31.矿床的种类有哪些？

矿床种类繁多，固体矿床分布最广，液态矿床有石油、热卤水和地下水，气态矿床有天然气。按成矿作用方式，矿床可分为内生矿床（内力地质作用生成）、外生矿床（外力地质作用生成）和变质矿床（变质作用生成）。按矿产性质和工业利用情况可分为金属矿床（如金矿床、钨矿床）、非金属矿床（如耐火黏土、萤石矿床）和能源矿床（如石油、煤和天然气）。

32.矿床作用分为哪几类？

地壳中各种有用组分在这种作用之下局部富集的过程是极其复杂的，从成矿作用及其成矿物质的来源考虑，成矿作用可概括地归纳为三大类：内生成作用、外生成作用及变质作用。

内生成作用：由地壳内部各种能量导致矿床形成的所有地质作用称为内生成作用。根据其所处物理化学条件及地质作用的不同，可分为侵入岩浆、伟晶岩、气化-热液和火山等四种成矿作用类型，并分别形成相应的内生矿床。除与火山活动有关的成矿作用外，其他内生成矿作用都发生于地壳内部不同深度，是在较高温度和压力条件下进行的。

外生成作用：外生成矿作用是指在外动力地质作用下，在地壳表面常温常压下所进行的各种成矿作用。其成矿物质主要来源于出露或接近地表的岩石、矿床、火山喷出物以及生物有机体等。外生成矿作用，就是这些物质风化、剥蚀、搬运以及沉积等作用过程中，成矿物质富集成为矿床的作用。按其形成时代作用的不同，进一步分为风化成矿作用和沉积成矿作用。

变质作用：地壳中原先形成的岩石或矿床，如果所处的地质环境发生变化，尤其是在区域变质作用和岩浆侵入引起的接触变质作用下，由于温度和压力的增高，会使原岩或原矿床的矿物成分、化学成分、结构构造等发生不同程度的变化，或重新组合富集成为新的矿床，这种作用就是变质成矿作用。变质成矿虽然也是内动力地质作用下的产物，但成矿作用的方式以及矿床的次生性质显然和内生矿床有所不同，所以划分为另一类型矿床。变质成矿作用和变质作用一样，可进一步划分为接触地质、区域变质、混合岩化三种成矿作用类型，并各形成相应的变质矿床。

应当指出，这样的分类是从分析的观点，把各种成矿作用解析为若干基本类型进行归并而成的。事实上，成矿作用并非单一，往往是多成因、综合的，成矿作用彼此之间不是截然可分或无联系的。在自然界，内生成矿作用和外生成矿作用往往是交织在一起的，对于变质成矿作用来说，更是与内生成矿作用或外生成矿作用紧密联系在一起。有的学者在以上三类的基础上增加了一种复合成矿作用，即在先期形成的矿床或含矿建造的基础上，又叠加后期成矿作用，从而不仅原来矿床或含矿建造有所改造，而且还有新的成矿物质加入，这种作用形成的矿床称为叠生矿床。

33.什么是内生矿床？

指各类岩浆在地壳深处，经过分异作用和结晶作用，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床。与岩浆矿床由关的主要矿产有铬、镍、钴、铂族元素、钒、铁、钛、铜、铌、钽和稀土元素等金属矿产以及金刚石、磷灰岩和一部分建筑材料等非金属矿产。上述矿产中，有些只产自岩浆矿床，例如原生铬铁矿和原生金刚石矿。

34.什么是岩浆矿床？

由岩浆中存在的矿质经结晶分异作用或岩浆熔离作用富集形成，成矿温度很高，压力很大。

35.什么是伟晶岩矿床？

指由粗大晶体组成的脉状岩体，其成分与其有关的母岩基本一致，当其中有用组分富集并达到工业要求时，即成为脉状岩体。伟晶岩矿床在矿床成因分类中，作为一个单独的矿床类型，有着特殊的工业意义，它是某些稀有元素、稀土元素和放射元素矿产的重要来源。自然界常见的是花岗岩伟晶岩，长石、石英和云母等矿产则是本类矿床中最普遍存在的有用矿产，许多宝石矿产，如黄玉、绿柱石、水晶、电气石等也产于伟晶岩矿床中。

36.什么是接触交代矿床？

指在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类为主的围岩接触带中或附近，通过含矿水气溶液的交代作用而形成的矿床。矿体在空间或成因上都与一种特殊的接触变质岩有密切的生成联系，故本类矿床又称矽卡岩矿床。相当一部分铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、钴、砷、铍、硼、石棉、压电石英、金云母等矿产都赋存于接触交代矿床中，就我国而言，一直赋存于接触交代性矿床中的富铁矿、富铜矿储量已分别占全国同类矿产储量的第一位和第二位。我国具有世界优势的钨、锡、钼、铍等矿产中的大型乃至特大型矿床多属接触交代型矿床。

37.什么是热液矿床？

指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在有利成矿的构造和岩石建造中，经过充填和交代等作用和分散元素矿产，以及放射元素矿产都产自本类矿床，不少铁、镍、钴和许多非金属矿产（硫、石棉、重晶石、萤石、水晶、明矾石及冰洲石等）也产于本类矿床中。

38.什么是火山成因矿床？

指与火山岩、次火山岩有成因联系的矿床。因其成矿条件具有特殊意义，不少国内外学者将这类矿床划为一个独立的类型。火山成因矿床种类多，分布广，很多金属矿床（铁、铜、金、银、铅、锰、钼、镍、铀、硼、锡、铍、稀土、铌和钽）及黄铁矿、金刚石、明矾石、沸石、叶蜡石、石膏、重晶石、高岭土等非金属矿床都属此类型。

39.什么是外生矿床？

地球引力作用下形成的各种矿床，称外生矿床。根据成因不同，分为风化矿床和沉积矿床两大类。风化矿床又分为残积、坡积矿床、残余矿床、淋积矿床；沉积矿床又分为机械沉积矿床、真溶液矿床、胶体化学沉积矿床、生物-生物化学沉积矿床。

40.什么是风化矿床？

地壳表面的岩石和矿石，在大气、水、生物等引力的机械和化学作用影响下，发生物理的、化学的一级生物化学的矿床，使有用物质重新组合、调整、富集起来形成矿床的地质作用叫风化成矿作用，由这种作用形成的矿床叫风化矿床。风化矿床的形成取决于多种因素：原岩的物质成分、气候条件、地形条件、地下水条件、地质构造条件和风化时间等。

41.什么是沉积矿床？

指地表岩石和矿石在风化作用下被破碎或分解的有机、无机有用物质，以及火山喷发有用物质，经流水、风、冰川及生物等引力作用，原地或异地分异沉积和成岩作用形成各类沉积物或沉积岩。当其中有用物质富集到符合要求时，便成为沉积矿床。

沉积矿床中蕴藏着十分丰富的金属和非金属矿产资源。人类开采的矿产中有75％～85％来源于沉积矿床，其中铁矿大约为90％（包含变质的沉积铁矿床），铅锌矿大约为40％～50％，铜矿大约为25％～30％，锰矿和铝矿的大部分也产自沉积矿床。

42.什么是可燃有机矿床？

指可燃有机形成的外生矿床。它是过去地质历史时期某一阶段，地球极为茂密的生物群（动物和植物）死亡后，在适宜的环境中堆积起来，经过特定的物理、化学作用和成矿作用而形成的能够为人类提供燃料的地下资源，包括煤、油页岩、石油和天然气等能源矿产。

43.什么是变质矿床？

变质矿床是指在变质地区，因受区域变质作用影响使成矿物质富集而形成的矿床，以及原有矿床经受强烈的区域变质，成为具有另一种工艺性质的矿床。变质矿床又分为接触变质矿床、区域变质矿床、混合岩矿床。

44.什么是接触变质矿床？

由于岩浆使围岩温度升高引起围岩中有用组分重结晶及重结晶组合而形成有用矿物的作用称为接触成矿作用，由此而形成的矿床为接触变质矿床。接触变质成矿作用的能源来自侵入岩浆热能。成矿物质来自受变质的原岩，与侵入体及其热液无关。

45.接触变质矿床的特征有哪些？

①矿床分布于较大侵入体周围的接触变质晕圈中。

②矿体受原岩建造和变质程度控制，产于特定层位，并且由于变质温度的差异随远离接触带矿物组合及结构等常有明显的分带。

③矿床规模取决于富矿质原岩建造、变质范围和变质程度。

46.什么是区域变质矿床？

区域变质矿床是在区域构造运动和岩浆活动引起的区域变质作用下受到强烈改造的矿床和形成的矿床。区域变质矿床的能源来自地热增温、构造热能和岩浆热能。成矿物质主要取决于原岩构造（可能伴有变质热液的带入和带出）。

47.区域变质矿床的特征有哪些？

①矿床分布于区域变质带中，不限于岩体附近或与其无直接的成因联系。

②在矿床范围内变质程度一致，不具因变质程度差异而形成的分带。

③矿石常见片理构造、片麻理构造、条带状构造及皱纹构造等特征。

④控矿因素是含矿原岩建造和变质程度（相）。

48.什么是混合岩化矿床？

混合岩化矿床是指经混合岩化作用形成的矿床。当变质温度升高到一定程度时变质岩将发生部分熔融，其中低熔点组分如石英及钾、钠长石首先熔融形成高挥发组分的花岗质岩浆。这些富钾、钠、硅和高挥发组分的岩浆汇聚并贯入断裂裂隙中缓慢冷凝结晶则可形成伟晶岩及伟晶岩矿床。如果这些岩浆分散注入或渗透于变质岩中则形成混合岩及混合岩化矿床。

49.混合岩化矿床的特征有哪些？

①矿床分布于混合岩化区。

②成矿时代大致与混合岩化时代相同。

③矿化受构造裂隙控制，常伴有明显的围岩蚀变。

50.矿产资源的特征有哪些？

了解矿产资源的自然、经济以及开发利用特征，对于人类合理开发、利用和保护矿产资源具有极其重要的意义。

（1）矿产资源的自然特征　地球在不同的地质时期、不同的地区，都有形成矿产资源的可能性，但其时空分布是不均匀的，具有它自己的规律和特性。其自然特征是指在自然界展现出来的，不受政治、经济影响的特征，概括起来有以下几点。

①成矿的长期性与不可再生性；

②矿产聚集过程的共生性与伴生性；

③区域分布的不均匀性；

④赋存状态的隐藏性和成分的复杂多变性。

（2）矿产资源的技术经济特征　矿产资源的技术经济特征是指人们对矿产资源的开发与利用过程中所展示的社会经济方面的特征。矿产资源作为天然的生产要素是人类社会经济系统有机组成部分，其经济特征首先体现在矿产资源是人类和生活资料的基本源泉；其次，各种矿产资源在地里分布上的不均衡状态，对资源的合理配置及生产力的合理布局，对国际矿产品市场、资源形势，以至于国际政治、经济关系都有重大影响；再次，矿产资源的不可再生性决定了矿产资源的相对有限性和稀缺性，决定了人类在社会生产活动中必须十分注意合理开发、利用和保护矿产资源；最后，矿产资源是受地质、技术和经济条件制约而具有动态性，现阶段发现的矿产和探明的储量只能反映阶段人对自然的认识，随着地质工作的不断深入和科学技术的不断进步，人类对矿产资源开发利用的广度和深度会不断扩展。

（3）矿产资源开发利用的趋势　从矿产资源开发利用的历史过程看，随着社会劳动生产率的不断提高，人们对矿产资源的需求量将日益增长，对所需的矿物原料的品种将逐渐增多，环境保护对开发矿业的要求将日益严格。未来除了增加勘查找矿力量，为社会找出更多的矿产资源外，更应积极研制新的采选技术、工艺流程、生产设备，并向节省矿产资源的产业结构方向发展。因此，今后矿产资源的开发利用，具有以下发展趋势：

①规模巨大的低品位矿床将成为主要开发对象；

②开发海洋和海洋资源将成为获取未来资源的重要性；

③替代资源将获得迅速发展；

④矿产资源的开发利用程度将不断提高；

⑤矿产资源的运输方式将有很大的改变。

51.矿产资源成矿作用的因素有哪些？

矿产资源在其形成过程中，受到各种因素的控制和影响，包括不同成因运动、区域地球化学特征、构造活动、流体作用以及古地理、古气候条件下的岩石组合等。不同的矿种、不同的区域背景、不同的地质时代，各种控制因素所起的作用是不同的，具体分为下面几种。

（1）区战岩石图的组成、结构和演化　大陆岩石图形成和演化的本质是地球物质在差异应力、时间因素、热状态等因素综合制约下流动、迁移、重新定位的结果，岩石圈的组成、结构和演化对区域成矿有根本的控制作用。

①岩石圈的组成和结构　大陆上的地壳主要由沉积岩及侵入岩中的花岗岩类组成，中地壳由相当于混合岩的物质组成，富含K、Th、H，下地壳是由麻粒岩相组成。上地幔的岩石成分主要是超镁铁岩和镁铁岩类。

②壳幔作用与物质再循环　地幔和地壳物质间的再循环表现在，地幔来源的地壳岩石经过构造运动沉降再返回到地幔中去，一部分物质有可能参与部分熔融作用，或者进入地幔对流系统形成新的物质循环。

③岩石圈盐化与构造-岩浆活动　综合分析全球范围内的地质、地球物理和地球化学资料，可为认识岩石圈的演化过程提供重要线索。人们通过对碳酸盐岩、蒸发岩、燧石层等的O、C、S、Si的同位素研究，获得大气圈、水圈的历史演化信息；通过对Pb、Sr和Nb同位素研究，了解地壳、地幔和造山带的历史演化趋势。

（2）区域地球化学控制　化学元素在地幔和地壳中的丰度、化学活性和赋存状态，是它们成矿的前提。一些大丰度元素如Fe、Al、Ti等，只要富集十倍或几十倍，且有一定规模时，即成为矿床；而一些小丰度元素如Hg、Sb、As、Ag等，则要上万甚至十万倍，才能形成矿床。在同样的物理化学条件下，活泼性元素如U、Hg、Sb、As、Ag等易于大量析出，而稳定元素如Fe、Co、Ni、V、Ti、Cr等难以析出。化学元素在地质体中的赋存状态，以及由其决定能否被活化析出从而参与成矿的性质，是能否作为实际成矿物质来源的决定条件。

各种地质-地球化学作用从地质体中活化析出元素的能力不同，例如地表流水从固体岩石中萃取成矿物质活化转移的能力很小，而岩浆和含矿气液有较强的化学作用力，容易与围岩物质发生显著的交代蚀变作用，由此析出成矿组分。因此，地质体中的成矿物质的丰度和赋存状态是前提，而将它们活化和萃取，参加成矿的地质-地球化学作用是关键。在元素地球化学中，不同岩石类型具有不同的特征元素。这些元素在一定的地质条件和物理化学条件下，或经结晶分异、气液运移等途径富集成矿，或作为矿源层再经流体溶释萃取而在一定条件下富集成矿。

（3）大地构造控制　大地构造运动是岩石深部，尤其是软流圈热动力学显著变化所导致的地球物质的大规模运动。这种运动引起地球上部层圈的物质运输、能量交换和动量传递，推动着岩石圈的演化。从区域性层次看，构造运动常能诱发沉积、岩浆、变质和流体作用，以及改变区域地球物理场的特征。

①大地构造理论　大地构造理论是研究地壳构造发生、发展规律、分布组合规律、形成机制和地壳运动原因的理论。

②大型构造与成矿　一般将那些贯通地壳，可影响上地幔的构造称为大型和巨型构造，其长度在100～1000km或更长，深度可达几十公里到上百公里。大型构造在各类型的成矿作用中起着不同的作用。

（4）岩石构造　岩石构造是指在一定的大地构造环境中和一定的古地理、古气候条件下形成的岩石组合，是底层在一定环境和条件下具体的物质体现。矿床大都在一定的岩石建造中，研究岩石建造与成矿的关系，既有利于阐明成矿的构造环境和条件，又有助于查明矿床产出的位置和成矿地球化学特征。岩石建造对矿床形成控制和影响首先体现在岩性因素，即岩石建造作为矿床的主岩。第一种情况是作为同生矿床的主岩，即矿床与岩石建造是在同一地质环境和同一地质时代形成的，区别在于矿床是成矿物质高度浓集的局部地段。第二种情况是作为后生矿床的主岩，先成岩层或因物理性质有利，或化学性质有利，或两者都有利，因而能使后生矿体定位在该岩层中，如裂隙发育的碎屑岩中的充填脉状矿体等。第三种情况是，有些岩层本身就是矿层，如达到一定经济、技术条件的可开发利用的石灰岩、大理岩、花岗岩和辉绿岩等。含矿岩石建造成矿的影响还体现在：矿石建造作为矿源层；岩石建造可供应成矿流体；一些火成岩建造可提供热源。

（5）地质流体　地质流体是地球组成物质中最为活跃的部分，是一种将地球内部各个系统相互联系在一起的基本媒介。对成矿作用而言，它既能汲取、溶解、包含各类成矿物质，又能将其运移、输到有利的构造-岩石空间而富集成矿。广布于地壳中的流体对于金属、非金属、石油、天然气等矿产资源的形成均起到关键作用，多年来在矿床学界已形成一种共识：没有大量的水则很难成矿。

地质流体多种多样，按其地质产状和成因可分为：岩浆水、变质水、热卤水（含原生水、同生水）、地热水（或泛称热水溶液）、地下水（包括大气降水）、海水、石油和天然气、地幔来源的流体，广义的流体还包括岩浆在内。能形成矿床的流体，称为成矿流体。

在上述各种流体中，以热水为主的流体对固体矿产的成矿最为重要，尤其是岩浆水、变质水、热卤水和地幔成因流体。各种热水经过水-岩作用和其他地质作用形成成矿流体，矿质从成矿流体中沉淀出来形成矿床。同一种矿床可能会有不同性质和来源的成矿流体共同起作用，显示出成矿作用的多元性和复杂性。

构造和流体都是重要的控矿因素，两者又相互作用和联系。构造是驱动和输导流体运移的重要因素，又是导致流体中矿质堆积的必要条件。而流体尤其是处于高压态的流体因具有强大内压，能显著改变所在地的构造-岩石条件，并可产生水致断裂等非应力成因的构造型式。将构造与流体作用结合研究，有利于深化对控矿因素和成矿机理的认识。