矿床学实验指导书.doc

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1、东华理工大学放射性地质实验教学中心实践教学系列教材矿床学 实 习 指 导 书 矿床学实 习 指 导 书编写：张群喜 审校：张树明东华理工大学地球科学学院二零一零年四月前言矿床学实习课是矿床学不可缺少的实践性教学环节。矿床学实习是以课堂已学过的有关理论知识为指导，以典型矿床为研究对象，通过矿床实际资料的观察、分析和研究，了解和掌握各类矿床形成的地质条件、地质特征和成矿机制，以达到加深对课堂理论学习内容的理解和巩固，培养学生利用矿床实际资料进行分析问题和解决问题的能力，树立科学的工作态度和严谨的工作作风。本实习指导书是在2003年版和2006年版内部教材经多年试用并获得可行性信息反馈后的基础上确定

2、的。本实习指导书共安排了9次实习内容，每次实验介绍了1-3个典型矿例，对每一个实习矿床，给出了其产出的大地构造位置、区域地质特征、矿区地质特征等资料。同时在每个实习单元，针对实习目的要求，设计了不同内容的实习思考题和实习作业，以便在教师的启发下，使学生逐步提高认识问题和分析问题的能力。总之，在实习过程中应尽量发挥学生的主观能动作用，独立思考，努力钻研，也应实事求是，及时提问解疑。鉴于目前对矿床成因类型划分尚不统一，类型名称也较混乱，为便于使用，本实习指导书主要采用矿床学(袁见齐等，1985)教材的类型系统和类型名称，同时也参考了一些其它教材的矿床分类。在本实习指导书编写过程中，参考了中国地质大

3、学矿床学实习指导书的部分资料，并引用了许多前人有关典型矿床研究的文字资料和图表等，文中列出了部分被引用者的姓名和资料发表的时间，但仍然有部分资料因出处不详，未能列出。在此向那些无名的被引用者表示歉意，并深表谢忱。本书的出版得到了东华理工大学放射性地质实验教学示范中心的资助。在编写过程中，始终得到了地球科学学院相关领导和同志的关系和指导。在此，谨向给予本教材支持、关心和帮助的有关同志一并致以诚挚的谢意。本教材由张群喜负责编写。尽管付出了最大努力，但是由于编者水平有限，加上时间仓促，书中可能有不少错误，对于书中存在的不足或错误之处恳请读者批评指正。 编 者 2010年4月-2-目 录实验一 矿石的

4、认识1实验二 岩浆矿床10(一) 甘肃大道尔吉铬铁矿矿床10（二）甘肃金川铜镍硫化物矿床12实验三 伟晶岩矿床18（一） 内蒙天皮山白云母矿床18（二） 新疆可可托海稀有金属矿床19实验四 接触交代矿床24（一）湖北大冶铁山铁矿24（二）安徽铜陵铜官山铜矿床28实验五 热液矿床33（一） 气化高温热液矿床：江西大余西华山-漂塘钨矿33（二） 中温热液矿床-湖南桃林铅锌矿床39（三） 低温热液矿床-湖南锡矿山锑矿床42实验六 火山成因矿床(斑（玢）岩型矿床)47（一）斑岩型矿床-江西德兴铜矿47（二）玢岩铁矿江苏梅山铁矿52实验七 沉积矿床55（一） 湘潭锰矿55（二） 江西上饶朝阳磷矿58实验

5、八 变质矿床60（一） 弓长岭铁矿60（二） 江苏锦屏磷矿65实验九 层控矿床66（一）内蒙白云鄂博稀土铁矿床66参考文献74附录I：主要矿石质量要求（据一般矿产工业指标参考资料）75附录II主要矿产规模要求（据矿产工业要求参考手册）80附录III常见的金属矿物和非金属矿物及其化学分子式82-83-实验一 矿石的认识一、实习目的及要求 1正确理解并掌握矿石、矿石矿物及脉石矿物的概念。2学会观察和描述矿石的方法及矿石的结构和构造。3学会目估矿石品位的方法。 二、实习标本 铁矿石、铅锌矿石、锑矿石、铜矿石、钨矿石、锰矿石三、实习内容（一）有关矿石的基本概念矿石：从矿体中采出，在现有经济技术条件下能

6、从中提取有用组分的矿物集合体。矿石由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物；有用金属或非金属矿物；脉石矿物：伴生的无用矿物；矿石类型：根据某一矿区(或矿床)矿石的各种矿物组合、含量、分布等特点分类。（二）矿石的的分类和命名方法（1）按矿石中有有用矿物的工业性能可分为金属矿石 （如铁矿石、铜矿石、钼矿石等）和非金属矿石（如萤石矿石、石棉矿石等）。（2）按矿石中所含有用矿物或金属元素的多少可分为简单矿石（如钨矿石、汞矿石等）和综合矿石（如铅锌矿石、钨锡矿石等）。（3）按矿石中有用成分含量的多少可分为贫矿石（如条带状贫磁铁矿矿石，含铁30%左右）和富矿石（致密块状磁铁矿矿石，含铁60%左右）。（4）按矿石

7、的结构构造可分为致密块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石、角砾状矿石等等。（5）按矿石受风化程度不同可分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石。（三）常见矿石构造介绍矿石构造：指组成矿石的矿物集合体的特点，即矿物集合体的形态、相对大小及空间相互的结合关系等反映的形态特征。（1）块状构造：是一种常见的矿石构造，其特征是由一种或几种粒径较大并且大致相等、彼此均匀地紧密共生的矿石矿物，形成致密的块状体。矿石矿物的含量通常在80以上，致密块状构造几乎在所有成因类型的矿床中都可形成，富矿石常由块状矿石组成。（2）浸染状构造：矿石矿物在矿石内呈星散状分布这种星散状的矿石矿物可以是自形程度不同的结晶集合体，也可以是细小

8、的粒状矿物集合体，其粒径通常小于0.2cm。按浸染状矿石矿物的数量多小，可分为稀疏浸染，中等浸染和稠密浸染状构造等。（3）细脉浸染状构造：矿石矿物集合体在矿石中呈浸染状和细脉状分布，是斑岩型铜矿和钼矿床中常见的矿石构造类型。（4）斑点状构造：与浸染状构造相似，唯一区别在于散状分布的矿石矿物集合体的粒径较大，构成斑点，其大小通常在0.5-1cm左右。例如铬铁矿自形晶集合体呈斑状分布在蛇纹石化橄榄岩中。如果矿石矿物集合体构成的斑点大小不等，并且不规则的分布于矿石中，有的部位较集中(类似致密或团块状)，有的部分呈星状分布，则形成斑杂状构造。（5）条带状构造：由不同成分、不同粒径或不同含量的矿物集合体

9、呈条带状相间出现的一种矿石构造。这种构造的成因不一，例如，岩浆成因的铬铁矿床中，条带状构造是由结晶分异作用和岩浆流动作用造成的。在热液矿床中，条带状构造成是由含矿热液对沉积岩的层理进行选择性交代形成，或者是沿着早期矿石的平行裂隙充填，交代而成。在含铍的矽卡岩矿床中，条带构造尤为显著，故常称为含铍条纹岩。在沉积变质矿床中，条带构造由变质作用或者变质分异作用造成，为鞍山式铁矿床，这种构造十分普遍。（6）皱纹状构造：原来矿石所具有的条带状、页片状、层纹等构造，在后期动力变质或区域变质作用下，发生挤压、弯曲，形成各种小褶皱，这样的矿石称为皱纹状构造。这种构造在沉积变质矿床中很普遍。另外，成矿热液选择性

10、交代早期形成的具有微型褶皱的围岩，也可形成皱纹状构造。（7）对称带状构造：矿物沿着裂隙的两壁向中心发生周期性的不连续沉淀，形成彼此对称并平行两壁的一种带状构造。这种构造经常在由充填作用形成的矿脉中较常见。如果两壁不对称，则称为不对称带状构造，这多半是由多次成矿作用形成的。（8）脉状构造：沿着围岩或者早期形成的矿石的一个或者一组方向裂隙充填或交代形成的脉状矿物集合体。通常有一定的长度和宽度，脉体有的由单一矿物组成，有的则由多种矿物组成，如果沿着不同方向的几组裂隙充填交代，则形成网脉状构造，充填于裂隙中的称“充填脉”，这种构造在热液矿床中最常见；在变质矿床和风化矿床中也可见到。（9）马尾丝状构造：

11、含矿溶液沿围岩的微层理面或迭层石构造密集的细微裂缝交代或充填形成的类似马尾丝的一种矿石构造。（10）环状构造(帽章状构造)：是一种或数种矿物集合体围绕围岩或矿石的碎块发生一次或多次沉淀而成的构造。这种构造常见于热液充填作用形成的矿床中。（11）梳状构造（对称带状构造）：由柱状矿物晶体沿裂隙两壁垂直脉壁向中心生长面形成类似两排梳子状的矿物集合体，在浅成的热液充填矿脉中，这种构造较为常见，在其中心部分有时发育晶簇或晶洞构造。（12）晶簇构造：在矿石或岩石的张开裂隙或空洞内生长着晶形完好的矿物集合体。这种构造常见于热液充填矿床和伟晶岩矿床中。在某些风化矿床中也可见到。较大的晶簇构造也称晶洞构造。 （

12、13）胶状构造：是胶体沉淀的特征构造，其形态一般具有复杂曲面的平行条带或同心园状条带，各条带问的界限多为渐变过渡关系。由于凝胶的脱水，发生收缩，形成弯曲、皱纹和裂隙，并使其表面呈肾状、葡萄状、球状及结核状等形态，而内部依旧保持同心条带状。在热液矿床中(特别是中低温热液矿床)，以及风化、沉积矿床中较常见。（14）变胶状构造：胶体成因矿石在一定物理化学条件下经初步重结晶作用所形成的矿石构造。它在外形上还保持着胶状构造的特点，但内部却重结晶成纤维状或放射状，针状的晶体并垂直于弯曲表面生长。（15）皮壳状构造：胶体溶液沿裂隙或围绕角砾周期性沉淀形成的很薄的壳层。如果两壁对称，则称为对称皮壳状构造。这种

13、构造通常是由中、低温热液在近地表条件下充填裂隙而成；在风化矿床中也经常见到。（16）鲕状构造：反映胶体溶液在浅水动荡环环境下沉淀而成的矿石构造。一般以砂粒或其他细小碎屑物质为核心，成矿物质以凝胶方式围绕其呈周期性沉淀而成为鲕粒；外形呈球形成椭球形，内部则呈同心壳圈状，表面光滑；粒径通常小于2mm。若鲕粒粒径大于2mm时，则可称之为豆状构造。在沉积成因的铁、铝、锰矿床中常见。（17）肾状构造(迭层石状构造)：胶体构造之一，以砂粒为中心，在其上依次沉淀形成大同心半圆形的弯曲层状矿物集合体，形若肾状。在平面上常呈光滑的，向上凸起的半球形，在断面上常呈层纹状或带状。当一个肾体过渡到另一个肾体时，其层或

14、带的交替鲕序可保持不变，在胶体沉积的铁、锰、铝等矿床中带见。最近在研究宣龙铁矿肾状构造时认为系铁质交代迭层石构造而成。 （18）葡萄状构造：胶体构造的一种。许多外表具有球面或半球面突起组成类似葡萄状的构造，粒径1-2cm。每个葡萄体具有凸起的表面，有时因胶体物质不均匀的干缩而显皱纹，其断面常具同心状环带和纤维放射状结构。每个环带的颜色和宽度往往彼此有差异当一个葡萄体过渡到另一个葡萄体时各带交替的顺序不变。这种构造在铁帽中广泛发育，在沉积矿床和低温热液矿床中有时也可看到。（19）蜂窝状构造：又称细胞状构造或骨架状构造。有些原生矿床的矿石(主要是硫化物矿石)，当遭受风化作用时，其中一部分矿物(如硫

15、化物)易发生氧化分解和淋失形成空洞，而另一些难风化和难溶解的矿物(如石英、石髓、褐铁矿等)被残留下来形成骨架，这样就构成类似蜂窝的图案，即称为蜂窝状构造。铁帽中常发育这种构造。由于原来矿物晶形不同，风化后生成的空孔也有差异，因此它具有一定的找矿意义。如果淋滤作用强烈，甚至连一部分难溶矿物也被溶解流失，只剩下不易溶解的矿物(如硅质)对，可形成骨架状构造。（20) 钟乳状构造：风化作用形成的胶体溶液在裂隙或空洞中下滴所形成的类似于钟乳石的一种构造。（21) 结核状构造：胶体沉积作用形成的一种构造，外形呈园球形或椭球形，断面具有同心圆壳层。在后期脱胶化或重结晶作用下形成针状、放射状晶体，并垂直壳层生

16、长。（22) 角砾状构造：根据成因，可分为三神情况：(1)早期形成的围岩构造角砾，火山角砾以及其他成因的角砾为后期含矿热液充填、交代、胶结而成的角砾状构造；(2)早期形成的矿石受构造破坏形成角砾，而后期成矿物质或非成矿物质所充填、胶结所形成的角砾矿石；(3)角砾和其成矿物质的胶结构几乎同时形成所产生的角砾状构造(同一成矿过程中形成的同生角砾状构造)。这种矿石构造在热液矿床中很常见，有时在岩浆矿床和风化矿床中亦可见到。（23) 残余(留)构造：早期形成的岩石或矿石在后期或新的成矿条件下，被新的矿物集合体所交代，并保留部分原岩或者原矿石的结构，构造特征的部分矿物的一种矿石构造。它可以在热液交代作用

17、，变质作用的风化过程中形成。块状构造 浸染状构造斑点状构造 条带状构造肾状构造 胶状构造葡萄状构造 团块状构造（四）常见矿石结构介绍矿石的结构：是指矿石中矿物颗粒的特点，即矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互的结合关系等反映的形态特征。常见的结构有以下的种类：1.变余结构：在不太强烈的交代蚀变岩中，还保留原岩的某些主要结构的矿物残留特征，并能根据这些主要特征来识别原岩的性质，如云英岩化花岗岩基本上保持花岗岩的结构，同时还有一些斜长石、钾长石、石英和云母的残留，故称为变余花岗结构；同样，其它如变余辉长结构、变余辉绿结构、变余安山结构、变余粗面结构、变余斑状结构、变余砂状结构等。2.变晶结构：在蚀

18、变岩石中，由交代方式生成的矿物称为变晶；如果原岩的结构和矿物均不保留，这种由蚀变矿物所组成的结构叫变晶结构。其中按矿物粒径大小可分为：伟晶状变晶结构(粒径大于10cm)；粗晶变晶结构(0.3-10cm)；中粒(0.1-0.3cm)；细粒(0.01-0.1cm)；极细粒(小于0.01cm)变晶结构等；按变晶自形程度可分为自形、半自形和它形变晶结构等；按交代蚀变矿物的形态、特征等可以分为以下几种常见的变晶结构：(1) 花岗变晶结构：主要由粒径大致相等的蚀变矿物所组成的结构；(2) 纤维花岗变晶结构：以粒状为主，纤维状为次的蚀变矿物所组成的变晶结构；(3) 鳞片花岗变晶结构：以粒状为主，鳞片状为次的

19、蚀变矿物所组成的变晶结构；(4) 鳞片变晶结构：主要或全部由片状蚀变矿物所构成；(5) 柱状变晶结构：如果蚀变岩石中的矿物全部或大部呈柱状，同时其间分布有常具定向排列的蚀变矿物集合体简称为柱状变晶结构；(6) 纤状变晶结构：由纤状交代蚀变矿物组成的结构叫纤状变晶结构，如果蚀变矿物为极细纤维则叫纤维状变晶结构；(7) 斑状变晶结构：在交代蚀变岩石中，一些结晶能力大的矿物形成斑晶(其中可包裹有早期矿物)分布在结晶能力小的致密蚀变矿物之中，这类结构叫斑状变晶结构；(8) 不均匀变晶结构：由大小不一，分布不均匀的同一种或不同种交代蚀变矿物所构成；(9) 聚合斑状变晶结构：由同一种蚀变矿物聚合体所构成的

20、变斑晶叫聚合斑状变晶结构；(10) 杂聚斑状变晶结构：由不同种蚀变矿物聚合而成的斑状变晶结构；(11) 包含变晶结构：包含有其它矿物或围岩物质的变晶称包含变晶结构；(12) 筛斑变晶结构：在变晶或斑状变晶中均匀或较均匀地包含有许多大小相近的小颗粒其它矿物或围岩物质称为筛状变晶结构；(13) 海绵陨铁变晶结构：后期交代蚀变矿物呈他形晶交代和包裹早期形成的自形晶程度较好的矿物；3.交代结构：通常是一种蚀变矿物以不同的形态和方式交代早期矿物所构成的结构形态；(1) 浸染状交代结构：交代蚀变矿物被交代岩石或矿物中呈浸染状分布；(2) 脉状交代结构：交代蚀变矿物在技交代的矿物中呈脉状；(3) 网脉状或树

21、枝状交代结构：蚀变矿物呈网脉状或树枝状交代被蚀变的矿物；(4) 结状交代结构：沿被交代矿物的裂隙或解理的交叉点发育成结状、囊状的交代蚀变矿物的聚合体；(5) 棋盘格状交代结构：交代矿物沿着被交代矿物的两组解理进行规则的或定向的交代，形成格状形式的结构；(6) 港湾状交代结构：交代矿物沿着被交代矿物的边缘向其内部交代，形成港湾状形态的结构；(7) 周边交代结构：(镶边交代结构)，交代矿物沿着被交代矿物的周围边缘进形交代，并常保持其晶形； (8) 净边交代结构：主要指斜长石的四周边部为变化很弱的“净洁”的钠长石交代所产生的结构；(9) 环状交代结构：交代矿物主要沿着具有环带状构造的被交代矿物中某些

22、环带进行交代造成的结构；(10) 中心交代结构：交代矿物从被交代矿物颗粒的中心进行交代而成；(11) 骸晶交代结构：交代矿物众被交代矿物中心向四周边部交代而保留原矿物的轮廓；(12) 残留岛状交代结构：属交代残留结构的一种。一种矿物被蚀变矿物分割成孤岛状残留体；(13) 假象交代结构：一个矿物被另一矿物、另一矿物的集合体、几种矿物的集合体交代后，并保持原矿物的外形，则可分别称：单晶假象、单矿聚集假象及复矿聚集假象结构； (14) 蠕虫状交代结构：蚀变矿物(包括在交代过程中分解出来的矿物)所形成蠕虫状形态特征，如钾长石交代时形成的蠕英石；(15) 文象或似文象结构：两种交代蚀变矿物组成有规则的文

23、象连晶结构，如交代成因的石英和钾长石连晶；(16) 旋涡状结构：一种条柱状较小的自形晶蚀变矿物在另一种较大的呈斑晶状的蚀变矿物中呈同心园状旋涡状排列；(17) 云雾状交代结构：细小或极细小的交代蚀变矿物呈云雾状交代原来矿物； (18) 假斑状交代结构：斑状结构的岩石被交代蚀变后，其基质和原斑晶都被交代矿物所替代，但仍保留其原斑晶的假象和斑状结构的特征； 自形结构 它形结构 包含结构 交代残余结构 脉状穿插结构 网脉状结构（五）矿石观察描述实例（1）观察矿石应首先认识矿物，然后区分出那些是矿石矿物，那些是脉石矿物。要注意观察矿物的形态、空间分布及矿物的共生关系。（2）确定矿石目估品位时，首先目估

24、矿石矿物的百分含量，再查出矿石矿物的化学组成中有用元素的百分含量，然后按以下公式进行计算：目估品位有用矿物目估百分含量矿石矿物中有用组分的百分含量。（3）绘制矿石（平面）素描图一定要有图名、图例、比例尺。图1-1 铜矿石素描图1黄铜矿；2石英；3栉状石英；4黄铁矿；5蚀变闪长岩矿石名称：辽宁夹山铜矿石。矿石矿物：黄铜矿无明显晶形，矿物集合体成不规则块状，分布在块状石英与栉状石英之间，约占25%。脉石矿物：石英有两种，一种具有柱状晶状，晶体平行排列，集中在脉的边部，长轴与脉壁垂直，形成栉状。另一种分布在矿石中部，灰白色，致密块状，无晶形，与黄铜矿界线很不规则。黄铁矿矿脉及围岩中皆有，含量不多。在

25、脉内多分布在栉状石英的顶尖部，与黄铜矿共生。在围岩中的呈小立方体晶形，呈浸染状分布。除上述矿物外，矿石中还可见蚀变了的闪长岩碎块，呈长条状，轮廓清楚。岩石为灰棕色，细粒，结构致密 矿石构造：黄铜矿与石英构成矿脉，与围岩界线清楚，可见脉壁，为脉状构造。脉中矿物成分呈简单的对称带状。矿石中铜的目估品位（0.2534.57）%=8.6%，为富矿石。 四、实习作业 描述一块矿石标本并附矿石素描图。 五、思考题 1矿石与岩石有何异同？2“矿石矿物就是金属矿物、脉石矿物就是非金属矿物”这种认识是否正确？为什么？3岩石的组构特征与矿石的组构特征有什么不同？4矿石、矿体、矿床、围岩、母岩、夹石的相互关系如何？

26、试用图表示之。实验二 岩浆矿床一、实习目的及要求1掌握岩浆矿床的一般特征，主要是矿体的产状、形态、物质成分、矿石的结构、构造、有用矿物的富集程度、矿体与围岩的界限等。2分析岩浆矿床的成矿地质条件及成矿作用。3熟悉实验矿床的基本特点。二、实习内容(一) 甘肃大道尔吉铬铁矿矿床1.区域地质概况含矿超基性岩体位于祁连山加里东褶皱带中间隆起带西段南侧，其南为南祁连山加里东地槽褶皱带北面为北祁连山加里东褶皱带，中间隆起带内的地层主要是前震旦系的片岩，片麻岩夹大理岩和震且系的千枚岩、硅质灰岩，其次为石炭系及第三系地层；地槽褶皱带为寒武-奥陶纪的板岩、千枚岩、结晶灰岩的火山岩。区内构造线方向在中间隆起带近于

27、东西向而在地槽褶皱带内为北西-北北西向，以断裂为主，并控制着岩浆活动和沉积作用。 超基性岩体与断裂构造有密切关系，沿祁连山中间隆起带南侧的沙拉果河断裂两侧分布着一系列超基性岩体、岩带长达100多km，本区超基性岩体是其中一个较大的杂岩体。2.矿床地质矿区所在的超基性岩带在沙拉果河断裂带北侧，带长20多km，矿区位于该岩带中间的一个而积最大，分异较好的杂岩体中，岩体长8.4km，宽0.4-0.9km，面积8平方km，呈透镜状（图2-1），主体展布方向310-320o为一个向南西陡倾(倾角70o)的单斜岩体，产状与围岩基图2-1.甘肃大道尔吉铬铁矿中的透镜体和矿饼群（示意图）本一致，岩侧东端侵入于

28、震旦系灰岩，北侧侵入到石碳系灰岩中，南面与闪长岩呈断层接触，西段被第四系覆盖，侵入时代为海西期。岩体主要由纯橄榄岩(占43)的单斜辉石岩(占46)组成，其次少量的橄榄岩，辉橄岩和斜方辉石岩等岩相组成杂岩体。根据岩石组合特征，由北向南可分为六个岩相带，其中、为纯橄榄岩相带，、为单斜辉石岩相带，亦称杂岩带。它们很可能是同期三个阶段侵入分异的产物。纯橄榄岩为镁质超基性岩，M/Fe = 6.0-11.1，含铬较高(Cr2O3 = 0.82)。单斜辉石岩为铁-镁质超基性岩石，M/Fe = 1.5-3.3，含铬较低(Cr2O3 = 0.33)。岩体的原生流动构造发育，流动构造的产状与岩体，岩带基本一致。岩

29、石自变质作用强烈，主要有蛇纹石化和次闪石化等。矿体矿化皆分布于、三个纯橄榄岩相带中，尤以第V岩相带含矿最好，目前探明的工业矿体主要在这一带内，第岩相带有少量矿体，第岩相带只有部分矿化。单个矿体规模一般较小，长20-80m；延深40m，厚0.8-3m，最大的几个矿体长100-237m，延深72-145m，厚8.3-18.6m。 矿体形态复杂，以透镜状不规则脉状为主、囊状、蝌蚪状次之沿走向和倾向膨缩变化较大，且多具分枝现象。矿体分布特点：（1）矿体主要分布在第V岩相带内，一般成群出现，分段集中，构成明显的矿群和矿组。（2）矿体在剖面上呈迭瓦状斜列，平面呈雁行排列。 （3）矿体几乎全部赋存于镁质超基

30、性岩相中的纯杆栏岩中，且多在岩带膨大、转折部位、分枝、分叉部位及边界面产状变化部位。（4）纯橄榄岩带内辉石岩捕虏体分布地段的两侧是矿体赋存的良好地段，特别是二者的展布方向相同及同形弯曲处。（5）主要工业矿体多为隐伏矿体，但一般埋深不大(25)，主要由块状和稠密浸染状矿石组成。（2）贫矿石(Cr2O3为5-25)，主要由稀疏浸染状及部分中等浸染状矿石组成。3.找矿标志 （1）岩带标志：超基性岩体内纯橄榄岩相带分布的地段，特别是纯橄榄岩带分布最宽，延深最大的地段。（2）岩性标志：最有利的岩性是自变质作用强烈，基性程度较高的镁质超基性岩杂岩体中橄榄岩体(SiO238%，Cr2O30.3%，M/Fe

31、= 79)；岩石具黄绿色中粒结构，呈片状、粉末状(地表)或片理化；在碳酸盐-菱镁矿发育地段、退色带附近、石榴石-符山石脉分布地段。（3）构造标志：矿体富集部位往往处于纯橄榄岩相带中，捕虏体的两侧，岩相带中轴附近及纯橄榄岩拐折变化部位。（4）矿化标志：弱矿化出露地段；成群出现，分段集中的矿体的走向线上或一系列矿体的斜列延长方向和迭瓦状矿体的倾斜方向上。（二）甘肃金川铜镍硫化物矿床该矿床于1958年发现，经甘肃省地质局第六地质队分区勘探，至1973年全部勘探完毕。勘探证实，该矿床是世界上最大的硫化铜镍矿床之一，其中硫化镍蕴藏量居世界第二位，并含有铂、钯、锇、铱、铑、钴、金，银、硒、碲等十余种可供综

32、合利用的伴生组分。1. 区域地质矿床位于祁吕贺山字型构造前弧西翼北侧，为阿拉善台块内部区与边缘隆起毗邻的北西向F1大断裂南侧。沿该大断裂带断续分布多个超基性岩体，金川岩体属其中之一。含矿超基性岩体侵入于前震旦系片麻岩和大理岩中（图2-2），延长6.5km。自西向东依次为三个矿区，即一矿区、二矿区和四矿区。1965和1966年一矿区坑内和露天开始投产，二矿区1982年开始试生产。四个矿区为后期断裂错开而成。一、二矿区岩体出露地表，面积1.34平方km。一矿区埋藏浅，地表有氧化露头。三、四矿区岩体小，品位低，被厚数m的第四系砂砾岩覆盖。二矿区埋藏最深，规模最大，品位最高，为隐伏矿体。四个矿区的地质

33、特征基本相同，以下仅描述第二矿区。2.矿区地质矿区位于阿拉善台块南部边缘隆起带北侧，其北部为潮水盆地，隆起与盆地间区域性深断裂控制含矿超基性岩侵入。该区域由前震旦系混合岩，片麻岩及大理岩组成隆起基底。震旦系结晶片岩、千枚岩及泥盆系石炭系地层不整合覆盖其上。区内岩浆岩较发育，吕梁期至海西期均有活动，其中深断裂南侧海西期侵入的超基性岩体是成矿母岩。图2-2甘肃金川铜镍硫化物矿床区域地质图1第四系冲积洪积层粘土砂砾岩 2早第三系砾岩 3白垩系粉砂岩、泥岩、砾岩 4侏罗系砂岩、石英岩、砂质页岩、炭质页岩夹煤层 5三叠系砂岩、石英砂岩、砂砾岩、炭质页岩 6二叠系石英砂岩、泥岩、砂砾岩 7石炭系炭质页岩、

34、砂岩、耐火粘土、煤层、砂砾岩 8寒武系粉砂岩、火山岩、板岩、千枚岩、灰岩、硅质板岩 9上前寒武系硅质灰岩、片岩、千枚岩、板岩、石英岩及砾岩 10下前寒武系混合岩、大理岩及片岩 11花岗岩，r3加里东期，r4海西期 12花岗片麻岩 13花岗闪长岩 14石英闪长岩 15辉长岩 16超基性岩17深断裂及编号 18逆断层 19正断层 20平推断层 21超基性岩区编号（1）地层矿区出露的地层为前震旦纪中深变质岩系：岩体下盘为角砾状混合岩、均质混合岩、黑云斜长片麻岩和绿泥石英片岩及蛇纹大理岩。下盘为条带-均质混合岩、绿泥石英片岩、含石榴石二云片麻岩及蛇纹大理岩组成。岩层总走向北西325o，倾向南西、倾角4

35、0-70o。古生代及中生代地层缺失。第四系古河床砾石层分布于矿床东端，将岩体覆盖。（2）构造矿区构造活动具有长期性和继承性特点。主要断裂有下列几组：北西向压扭性断裂(285-320o)，倾向南西，倾角46-85o，该组断裂规模大，对矿区工程地质有重大影响，含矿岩体赋存于F1的次级断裂构造中。北东东向扭性断裂，倾向南东，倾角70o左右。北东向张扭性断裂(50o)，倾向南东，倾角70o以上，矿区内很发育。岩体原生构造裂隙发育，主要有北西西和近南北向的纵节理和剪节理，次为北东向的张节理。裂隙受区域应力作用发生再次活动形成许多小断裂。北西西向节理多次活动，相连追踪，成为深熔-贯入型和贯入型矿体及各类脉

36、岩的构造控制因素。（3）岩浆岩区内岩浆岩发育，由前吕梁期的超基性岩至酸性岩构成。超基性岩体内有多种后期脉岩穿插，分布均受构造裂隙控制。按生成先后依次为斜长细晶岩、细粒闪长岩、闪长斑岩、花岗闪长斑岩、闪斜煌斑岩和辉绿岩脉等。3. 矿床地质已知含矿岩带长6km以上，分为、四个矿区。其中以II矿区岩体最大，含矿性最好。该岩体长8000m，宽170-500m，延深大于1100m。1区次之，、区被第四系覆盖。含矿岩体呈陡直不规则状岩墙侵入于前震且系中。走向北50o西，倾向南西，倾角50-70o；沿走向与围岩斜交。膨缩起伏变化明显；一般凹槽部位含矿性较好（图2-2）。岩体具对称分异特征横剖面上显示同心壳状

37、，沿走向呈带状，即由中央向两侧依次为：含辉橄榄岩-二辉橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩（图2-2），其中以二辉橄榄岩为主。各相带渐变过渡，中粒结构，但中央富矿部位粒度较粗(中-中粗粒)，两端的边部较细(中细粒)。各相带均具矿化，而以基性程度高者为富，并以底部含辉橄榄岩-纯橄榄岩相含矿最佳，几乎集中了全部主要矿体。图2-2 二矿区横剖面图1含二辉橄榄岩 2斜长含二辉橄榄岩 3二辉橄榄岩 4斜长二辉橄榄岩5橄榄二辉岩 6贫矿体 造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石和透辉石。还有少量拉长石和棕色的角闪石，具蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化等蚀变。岩石化学成分富铁贫镁，MgO/FeO = 2-6，属铁质超基性岩。4.矿

38、床类型及其特征全区共发现工业矿体数百个，按成矿作用可以划分为三类（图2-3）：图2-3 一矿区10线地质剖面示意图 1混合岩 2黑云母片麻岩 3大理岩 4含二辉橄榄岩 5二辉橄榄岩 6橄榄二辉岩 7深熔离-贯入型富矿8深熔贯入型贫矿 9氧化矿 10熔离型星点状贫矿 11氧化带界线（1）深部熔离-贯入型矿体：此类矿体呈似层状、透镜状产于岩体深部，规模较大，占全区储量96以上；主要矿体有三个，即I矿区24号矿体，II矿区1号、2号矿体，其中又以1号矿体为最大。以富矿为主，贫矿呈壳状包围富矿，呈大透镜状产于岩体深部。矿化延深达千m以上。此外，还有呈不规则脉状或透镜状后期贯入主矿体底部或附近围岩中。矿

39、石均具海绵陨铁结构及稠密浸染状，云雾状构造。矿石矿物以磁黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿为主。（2）浅部熔离型矿体: 多呈似层状，透镜状分布于岩相带内。其产状，形态多与相带一致。并以稀疏浸染状贫矿石为主，与围岩呈渐变关系；一般规模小，长十至数十米。（3）接触交代型矿体：多呈不规则透镜状，扁豆状分布于岩体下盘大理岩中，由浸 染、稠密浸染和网脉状矿石组成，与围岩过渡接触。各种矿体中金属硫化物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿，次要的有方黄铜矿、四方硫铁矿、针镍矿、白铁矿等。伴生有益组分多达19种，如铂、钯、锇、铱，钌、铑、钴、硒、碲、金等，并一般在深部熔离-贯入型矿体中富集。

40、5.矿床成因据研究，金川岩体为多期次上侵形成的复式超基性岩体。其主要化学成分与石质球粒陨石及模拟地幔岩成分相近似，34S值为-2.6 -3.1，接近0，为上地幔源。成矿作用以深部熔离-贯入为主，其主要依据是：岩体平均含镍0.42，比一般超基性含量高12倍；岩体对称分异明显，而主矿体不受岩相对称分异规律控制：矿体在整个岩体中所占比例很大，高达43.17；主矿体多与围岩突变接触，部分矿体穿越岩相界线，并贯入岩体底盘大理岩围岩中。浅部熔离分异形成的矿体贫而分散，甚为次要。至于铂族金属及金、银贵金属的聚集，是在铜、镍主矿体形成后由后期含矿热液的加矿化所形成。因为据研究，贫矿石中这些贵金属及分散元素含量

41、低且比较均匀稳定；1号和24号矿体含量高，且多呈脉状富集(见挂图)；砷铂矿中铜镍硫化物和脉石包体等说明其晚于主矿体形成。归结其大致成矿过程是：超基性岩浆由深部缓慢上侵过程中，逐渐熔离成硅酸盐熔浆和富含金属硫化物的矿浆，前者先沿断裂上侵就位后，就地熔离分异使硫化物富集成浸染状小贫矿体；随后富含金属硫化物矿浆沿原通道贯入形成赋存于岩体底部的主矿体，并同时交代大理岩形成接触交代型矿体；其后富含铂族、金、银、硒、碲的矿液局部聚集并沿断裂贯入叠加在铜镍矿体中形成铂、钯等脉状矿化。三、实习指导及要点（一）实习指导以金川铜镍硫化物矿床为例，实习方法步骤如下： 1.课前复习矿床学“岩浆熔离成矿作用与岩浆熔离矿

42、床”一节，复习以下矿物和岩石的主要鉴定特征：磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、辉石、橄榄石等。 2.读图： 区域地质图：找出金川矿区在图上的位置，注意这些矿床的分布位置与超基性岩体 、与区域性构造(如深大断裂)有什么关系？ 矿区地质图：可看出矿体的产出部位、矿体平面形态，矿体分布规律。矿体类型。矿体与构造和岩浆岩的关系。矿体与围岩的界线。围岩蚀变发育情况。岩体、矿体，岩脉之间的穿插关系等。地质剖面图：可看到矿体在垂直方向上的产状、形状及矿体的类型。岩体、矿体、岩脉之间的穿插关系，从而判断它们的生成次序及哪种岩浆岩与成矿关系密切。围岩蚀变发育情况。在较大比例尺的剖面图上，还可看到矿体内部的构造。3.观

43、察标本：手标本有岩石标本和矿石标本。岩石标本的观察描述同岩石学；矿石标本的观察描述同实习单元一。对矿石标本的观察还要注意区分矿石类型；观察浸染状矿石的海绵陨铁结构并联系其成因意义；观察致密块状矿石的固溶体分离结构并联系其成因意义。4.镜下观察矿石光片，重点是矿石的结构。5.把标本观察与图件观察联系起来，尽可能找出标本在图上的位置。注意三类矿体，对比它们产状、形状、矿石结构构造上的差异，并进一步分析其成因。6.把对实验资料的观察和分析按老师布置的实习作业加以整理，编写实验报告。（二）实习要点1. 岩浆岩的研究与岩浆矿床有关的岩浆岩即矿体的围岩(母岩)一般是超基性岩-基性岩。因此对岩体的大小、形状

44、、岩性、分异程度、辉石与橄榄石的比例、有无长石等需作仔细观察。2. 矿体的产状与形状的观察注意矿体的产出部位及其与围岩的关系，并注意观察岩体的原生构造。3. 矿石物质成分、结构构造的研究注意观察矿体的围岩的物质成分的变化，实质上是有用矿物物质成分的富集程度。有用矿物结晶的完好程度、颗粒大小及其相互关系，这对判断矿床成因是重要的，须做仔细观察和素描。四实习作业与思考题1.在岩浆矿床中常见有围岩蚀变，应如何解释岩浆矿床的围岩蚀变？2.岩浆矿床有何特征，以实验矿床为例你认为在野外找寻此类矿床时应注意什么？3.岩浆矿床的共同特征是什么？4.比较所实习两矿床的基本特征。具体可参照下面的表格进行矿床与围岩

45、的关系矿石结构矿石构造矿石矿物与硅酸盐矿物的关系主要矿产成因类型实验三 伟晶岩矿床一、实习目的及要求1基本掌握花岗伟晶岩型矿床的一般特点和矿床形成的地质条件2熟悉实验矿床的矿化特征和分带性二、实习内容（一） 内蒙天皮山白云母矿床内蒙天皮山是我国北方开采最早，规模最大，也是典型的白云母伟晶岩矿床，当地称此种大片云母为“天皮”，故得此地名。1.区域地质矿区位于天山-阴山东西向构造带东端西缘，内蒙地轴南东缘，凉城-土贵乌拉复背斜带内。主要地层为太古界桑干群夕线石-石榴石片麻岩、黑云母片麻岩等变质岩系。总厚约2000m，按岩性自上而下分三个岩性段：第一岩性段：ArJ11，密斑榴石片麻岩第二岩性段：ArJ12，矽线榴石正长片麻岩第三岩性段：ArJ13，紫苏斜长麻粒岩本区变质岩属麻粒