矿物矿床的地质成因分类及矿石的形成

2024-03-03 10:30阅读：

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矿物成因分类为三大类一、内生成因矿床二、外生成因矿床和变质成因矿床 A、内生矿物：主要是黑色金属、有色金属、稀有稀土金属等矿产资源的主要来源。这些矿物的形成主要与岩浆活动有关。因形成的地质条件各异，故矿物的种类和共生特点也各不相同。因此可分为岩浆型矿物、伟晶岩型矿物和气成热液型矿物。
B、外生矿物：外生成因矿物作用是在低温低压条件下进行，根据矿物形成的的外力性质条件不同，可分为风化型矿物和气成热液型矿物。
C、变质成因矿物：原来形成于内力地质作用和外力地质作用的矿物后来受到变质作用，又可形成相应种类和特点的新矿种。根据矿物形成的变质条件不同，将其分为接触变质型和区域变质型矿物。
矿石形成：岩石类型：岩石是地壳主要组成部分，在地壳中各种各样的岩石可形成三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。
A：沉积岩：沉泥岩是在地表形成的一种地质体。是在常温常压作用下由风化作用生物作用下形成的物质，经过沉积与石化作用而成的岩石。沉积岩有以下六种矿物组成：按含量由高到低依次为石英与玉髓石、碳酸盐、云母和绿泥石、高岭石等粘土矿物。以上矿物约占沉积岩平均矿物含量的97%.其中石英约占30%、碳酸盐约占20%、云母与绿泥石接近20%，除此成分外沉积岩还有两个典型特征。沉积岩中常含有生物化石；二是长具有多种多样的成层构造和层面构造。如层理构造是沉积岩的基本构造特征。波浪干层和足迹等层面构造。

> 常见的沉积岩如下4种：
1）砾石和角砾岩：直径大于20nm的岩石碎屑称为角砾。如角砾经流水长期搬运腐蚀或波浪的往返搬运腐蚀被磨去棱角则成为砾石。角砾被硅质、钙质、铁质或泥质等物质胶结在一起，就称为角砾岩。而砾石被胶结时称为砾岩。在沉积岩中砾岩比角砾岩更为普遍。
2)矿岩和粉砂岩：沉积岩中将粒度为2——0、0625mm的碎屑物含量占50%以上的岩石称为砂岩。将粒度为）、0625-0,0039mm的碎屑物含量占50%以上的岩石称为粉砂岩。砂岩的主要成分是石英、此为长石、和岩屑。粉砂岩的主要成分仍为石英，此为长石和云母。岩屑极少见，自然碎屑比粉砂岩更常规。
3）页岩和泥岩:页岩和泥岩至于粘土岩类，直径小于0、01mm的极细颗粒组成岩石。如果岩石显现很薄的层理，即页理，就称为页岩，否则称为泥岩、粘土层，为沉积岩中分布最广的一类岩石。约占岩石总体的60%.其中页岩和泥岩是粘土型岩的主要类型（有石英、长石、云母等）为主
4)石灰岩和白云石：属于碳酸盐岩石，以方解石为主的沉积岩，称为石灰岩。以白玉石为主的成为白云岩。在自然界中，也常见两种岩石的过渡类型。如白云质灰岩、碳酸盐在地壳分布仅次于粘土岩和砂岩。约占沉积面积的20%.在我国碳酸盐特别发育，约占沉积岩总面积的55%。
B 岩浆岩
是由岩浆冷凝结晶而成的岩石，称为岩浆岩或称火成岩。
岩浆岩中最主要的矿物成分是长石、石英石、普通的辉石和云母。蛰种矿物占岩浆岩总成分 90%，其中长石占50%，石英占20%。按生长环境可分两大类：岩浆侵入地下一定深度而形成的岩石称为侵入岩。它又分成深成岩和浅成岩两大类；岩浆喷到地表经冷凝结晶而成的岩石则称为火山岩。根据岩浆中的SiO2 的质量分数，岩浆岩又分超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。岩浆岩还具有不同的产状。根据岩体的大小和形状等特性，将岩浆岩体分为岩床、岩株、岩盘、岩盆、岩脉岩被。岩浆岩常具有粒状结构（侵入岩）粒状结构（即浅成岩）以及各种流动构造和气孔构造等结构构造。常见的岩浆岩如下种类：
（1）花岗岩和流纹岩，属于酸性岩，为同类岩浆在不同环境下形成的两种岩石。花岗岩为深成岩，流纹岩为喷出岩。矿物成分以正长石、酸性斜长石为主，次为云母和角闪石。花岗岩在大陆地壳分布极广，占陆壳所有岩浆岩的一半以上。
（2）闪长石和安山石属中性岩，为同种岩浆岩的两种产物。闪长岩是深成岩，安山岩为喷出岩，矿物成分以斜长石和角闪石为主，其次是辉石和黑云母。
（3）辉长石和玄武岩：两种岩石由同种岩浆形成。辉长岩为深成岩，玄武岩为喷出岩。两者之间还有一种浅成岩，称为辉像岩。矿物成分以基性斜长石和辉石为主，次为黑云石和角云石。玄武岩是分布最广、体积最大的一类喷出岩，其中可产铜、铁、钴以及玛瑙、冰州石等矿产。玄武岩还是铸石理想原料。
（4）橄榄石属于超基性岩。新鲜岩石呈橄榄色，但易变黑色。矿物成分以橄榄石和辉石为主。橄榄岩属深成岩。这类岩石的岩浆通常不喷出地表。
以上四种岩石从花岗岩到橄榄石由于浅色矿物逐渐减少，棕色矿物不断增加，使岩石颜色依次变深，从深灰白色像深绿色过渡。
C、变质岩
变质岩是地壳发展过程中，原先已存在的各种岩石在特定的地震和物理化学条件下形成的具有矿物组合和结构构造的岩石。变质岩的矿物成分比沉积岩或岩浆岩复杂得多。这是因为其在继承原浆矿物成分基础上又形成的新生变质矿物。如硅灰石、符山石、蓝晶石、红柱石、汐线石、刚玉、董青石、十字石、方柱石等。变质岩常具有特征的结构构造，如各种变晶结构等。
最常见的变质岩如下：
1）板岩 指原岩矿物成分普遍发生重结晶的泥质或粉砂质变质岩，以及部分中酸性灰质岩石的变质产物。属于低级变质岩。岩性较致密，常有密集的纹理，具有特征的板状构造。可分为碳质板岩、钙质板岩、硅质板岩和凝灰质板岩。
2）千枚岩指原岩矿物成分普遍发生重结晶的泥质或粉砂质变质岩以及部分中基性火山岩。经低级区域变质而成的岩石，千枚岩的变质程度比板岩深，出现较多的新生矿物，具千枚状构造。典型矿物为云母、石英、钠长石、绿泥石等
3）片岩它是一种有明显片理构造的中等变质程度的岩石。原岩型多样可以是超基性岩、基性岩、火山凝灰岩、含杂质的砂岩、泥灰岩或泥质岩等。片岩主要由云母、绿泥石和滑石等片状矿物平行排列而成。并由一定量柱状矿物（阴起石、透闪石、普通闪石和粒状矿物石英长石等）
4）片麻岩是指具有粗粒鳞片粒状变晶结构。片麻状、条带状或条痕状构造较深变质程度的岩石组成的矿物从长石、石英和云母为主，具长石，长英质矿物含量大于50%.
5）石英岩乳白-灰白色，由石英砂岩变质而成的岩石，质纯可作玻璃原料。
6）大理石主要矿物是方解石。与原岩石灰岩相比，主要表现为矿物的重结晶而成分无变化。白色细粒的大理石又称汉白玉。
内生矿床
内生矿床和岩浆及其演化产生的汽水热液有着密切的成因关系。矿床中有用组分多来自岩浆，并且是在其演化过程中与其余组分分离开而集中高富集成矿的。
岩浆在地下深处时称熔融状态后，它的组成除作为硅酸盐其物质外，还含有挥发性组合以及少量金属元素或其他化合物。与成矿作用关系最大的是这些挥发性组分。其中包括水、碳酸、盐酸、硫酸根、硫化氢、氧、氟、氯、磷、硫、硼、氪等，这些挥发分的特点是熔点低，挥发性高，在岩浆活动过程中，可以降低矿物的结晶温度。从而延缓其结晶中间尤其重要的是；他们可以和重金属结合城挥发性化合物。
1、超基性岩浆、2、玄武质岩浆 3、安山质岩浆 4、花岗质岩浆成矿作用：岩浆侵入的成矿作用可分为正岩浆期、残留期、和气液期。如海底岩浆直接喷出地壳或海水时温度压力急剧降低。可分为一类：岩浆矿床另外一类伟晶岩矿床。岩浆按化学成分分为四大类
1）超基性岩浆：主要来自上地幔。如地幔物质通过地壳最薄的体中脊直接侵入，长生成粉熔或分熔程度低的超基性岩浆。金伯利岩浆也是直接来自地幔的一种超基性岩浆。
2）玄武质岩浆：（基性岩浆）为地幔岩石的分溶产物。根据地幔岩（主要成分相当于橄榄岩）的分溶实验。不同深度的地幔岩在高温下（大于1100）分成易融和难融两部分。难融部分为橄榄石、部分为辉石；易融部分为玄武岩、浆可沿地表不同部位侵入或喷出。
3）安山质：（中性岩浆）它是洋壳俯冲的产物。常分布于岛弧和安第斯型板块世界。在板块碰撞地带下插的洋壳（相当于玄武岩成分）升温（1150），增压发生分溶。难融部分为榴辉岩、易融部分为安山质岩浆。
4）花岗质岩浆（酸性岩浆）：花岗质岩浆的成因较复杂。有三种来源。
A、下地壳岩石的选择性重熔。较低熔点的矿物（石英、钾长石等）首先熔化形成重熔岩浆。
B、下地壳岩石的混合老化。花岗岩化使岩石进一步熔化，形成再熔岩浆。
C、玄武质岩浆：安山质岩浆的进一步分异产生花岗质岩浆这部分含量较少。
成矿作用
岩浆浸入的成矿作用，可分为正岩浆期、成浆期、和气液期。
1）正岩浆期：该阶段以硅酸盐矿物成分从岩浆中结晶析出，形成岩浆岩为主阶段。此时挥发性组分，相对数量很少，并且均匀地溶于硅酸盐浆之中。只在本阶段末期，大部分硅酸盐矿物析出之后才开始活动。
这个阶段是以成岩为主，成矿为辅。
2）残疾浆期：大部分硅酸盐类矿物已从岩浆中结晶析出固体岩浆岩之后，残留下来的那部分岩浆——残浆进行活动时期。其特点是挥发组合相对数量已大大增加，冰河硅酸盐浆混合在一起进行活动挥发组分。相对集中而产生的内应力。有助于残余的硅酸盐熔浆侵入周围的围结岩石的裂缝之中。并在挥发性组分的作用下，形成了伟晶岩脉。伟晶岩脉本身常常具有一定的工业意义。其中又往往含有由挥发性组分所形成的有用矿物。所以这一阶段可以说是成岩成矿平行活动时期。
3）气液期：在上述两阶段之后，岩浆大部分造岩组分已固结成为岩石，造岩阶段已经过去，从而进入岩浆期后阶段。特点是在岩浆结晶过程中陆续以蒸馏方式从岩浆中析出的挥发性组分开始进入了独立活动时期。随着温度降低，挥发性组分在物态上将由气态，或超临界流体状态转化为热液；这个时期称为汽水热液期。是形成汐卡岩矿床和岩浆热液矿床时期。当气液从母岩中分离出来向外流动时，由于温度压力……气液中有用组分就可以在母岩的裂隙或接触带中沉淀富集成气水热液矿床，含矿热液也来自变质作用，地下水环流和海底卤水。
当岩浆直接喷出地表或海水时，由于温度和压力的急剧降低，其阶段划分就不十分明显。所以在火山活动中所形成的矿床要比侵入活动中所形成的情形复杂，有其独立特殊性，而容易成为一类火山成因矿床。
岩浆矿床共同特点：
1）围岩特点：岩浆矿床的围岩都是岩浆岩，而且是围岩即母岩。每一类金属岩浆矿岩有一定的岩浆围岩，既有明显的特征。
2）矿体形状和产状特点：产在侵入本底部的矿体多呈似层状。矿瘤或床巢状。与围岩呈渐变接触关系。产在岩体边缘或其他部分的矿体多呈平行排列的矿条状，或扁豆状。其延展方向常与与原生流动构造一致。；矿体与围岩也多呈过渡渐变关系。产在岩浆岩的内缘一定方向延伸断裂带中的矿体，多呈脉状、透镜状，大部分矿体与围岩接触明显。矿体周围常有绿泥石化学围岩蚀变现象。
矿石矿物多为密度大、熔点高的金属氧化物和自然元素以及某些硫化物，常见的有鉻铁矿、钛铁矿、磁铁矿、铜镍硫化矿物类，以及铂族元素矿物。结晶时期基本上与围岩中造岩矿物的结晶时期接近。
脉石矿物一般都是围岩中的造岩矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、磷灰石、绿泥石。
伟晶岩矿床：特征是伟晶岩是一种矿物，晶体巨大，常会有许多气成矿物和稀有稀土金属的脉状岩体；其中有用的组分达到工业要求时，就成为伟晶岩矿床。各种成分的岩浆可产生相应的伟晶岩，而与花岗岩浆有关的伟晶岩最为重要，也最为普遍。一般所说的伟晶岩多数是指花岗伟晶岩。
伟晶岩矿床是稀有金属，如铌钽铯铷铪铍等重要来源。也是放射元素如铀钍的重要来源。同时某些伟晶岩矿床还可以因产长石、水晶、云母、宝石以及压电石英等巨大的晶体易采易达，从而具有重大的工业意义的非金属矿床。近年来在基体伟晶岩边缘还发现了铂族元素矿床。
产状和形状：伟晶岩多产于古老的结晶片岩地区，其成因往往与巨大的花岗岩侵入体有关。非常分布在侵入体上都及其顶盖围岩中。矿体与围岩界体一般比较清楚，但也有呈渐变关系的。
伟晶岩矿床明显受构造控制，常常沿大构造带成群出现构成伟晶岩带。有时整个伟晶岩带可长达几十至几百公里。其中的每一个矿脉群常为一级构造裂隙所控制。各矿脉按一组主要裂隙平行排列。由于矿体主要受裂隙控制，因而形态和产状也直接与裂隙有关。长呈脉状、透镜状。在裂隙交叉处，也可出现囊状或筒状矿体，有时也有膨胀、收缩、分棱复合现象。
一般的伟晶岩矿床由两侧向中心，可以分出四个带。
1）边缘带（细粒花岗岩带）晶体细小，主要由长石、石英组成，厚度一般不大，不过几厘米，形状不规则。
2）外则带：（文象花岗岩带）矿物颗粒物，主要由斜长石钾徽斜长石、石英和白云母组成。有时有绿柱石和稀有元素矿物出现。
3）中间带：（中粗粒伟晶岩矿物颗粒）此外带更大，主要由块状长石、石英组成，有时有绿柱石锂辉石等稀有元素矿物出现。
4）内核：（单矿带）有巨大的长石或石英晶体，非常发育有晶洞构造，其中发育完整的精膜，为压电石和贵重宝石的来源，稀有稀土金属矿物富集此带。

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