矿床学复习考试题

矿床学复习题

1.有关矿床、矿体、矿石、品位等概念。

答：矿床：指在地壳中由成矿地质作用形成的，所含有用矿物资源的质和量符合当前经济技术条件，并能被开采和利用的地质体。

矿体：是矿石在三维空间的堆积体，占有一定的空间，具有一定的形态、产状和规模。 矿石：指在矿床中开采出来，并在现有技术和经济条件下能从其中提取一种或多种有用组分（元素、化合物或矿物）的天然矿物集合体。

品位：指矿石中有用矿物或有用组分的单位含量，是衡量矿石质量的主要标志。 2.矿体围岩和母岩、矿石和脉石、矿床和矿体、共生组分和伴生组分等的区别和联系。 答：（1）矿体围岩和母岩：区别：矿床学中，矿体四周暂时无利用价值的岩石，称为矿体围岩，简称围岩。 母岩：给矿床形成提供主要成矿物质的岩石称为成矿母岩，简称母岩。 联系：在有些矿床中，矿体的围岩即是母岩。如由岩浆结晶分异作用形成的超基性岩中的铬铁矿矿床，这种富镁质超基性岩石就是铬铁矿矿床的围岩，也是其成矿母岩。

（2）矿石和脉石：区别：矿石：指在矿床中开采出来，并在现有技术和经济条件下能从其中提取一种或多种有用组分（元素、化合物或矿物）的天然矿物集合体。 脉石：指矿床中与矿石相伴生的无用固体物质，包括脉石矿物、夹石和围岩碎块等。 联系：矿石一般由有用的矿石矿物和暂时无法利用的脉石矿物所组成。

（3）矿床和矿体：区别：矿床：指在地壳中由成矿地质作用形成的，所含有用矿物资源的质和量符合当前经济技术条件，并能被开采和利用的地质体。 矿体：是矿石在三维空间的堆积体，占有一定的空间，具有一定的形态、产状和规模。 联系：矿体是构成矿床的基本单位，是矿山中被开采和利用的对象。

（4）共生组分和伴生组分：区别：共生组分：指矿石（或矿床）中与主要有用组分在成因上相关，空间上共存，品位上达标，并可供单独利用的组分。伴生组分：指矿石（或矿床）中虽与主要有用组分相伴，但不具有独立工业价值的元素、化合物或矿物。 联系：其存在与否和含量的高低常影响着矿石质量。

3.描述矿体产状和地层产状有何共同点和不同点。

答：共同点：矿体的空间位置：对于层状、板状矿体可以像确定沉积地层的产状一样，用走向、倾向和倾角来确定它们的空间位置。

不同点：（1）矿体的空间位置：对凸镜状、扁豆状以及柱状矿体等一些产状较复杂的矿体而言，除测量走向、倾向和倾角外，还需补充测定其侧伏角和倾伏角。 （2）矿体埋藏深度：指矿体是出露于地表还是隐伏于地下，以及矿体埋藏深度如何等。如矿体大部分出露地表，或由于产出浅经剥离后可以开采的，称为露天矿；而完全隐伏的称为隐伏矿（盲矿体）。（3）矿体与围岩层理、片理的关系：整合、穿切。（4）矿体与侵入体的关系：指矿体产于岩体内，还是产在接触带，或者产于侵入体的围岩之中。（5）矿体与地质构造的空间关系：指矿体产于何种构造单元中的何种部位，与何种构造关系密切。

4.试述交代作用和成矿作用的关系。 △

答：关系：交代作用：含矿溶液流经化学性质活泼的围岩时，与围岩发生化学反应，使原有矿物在被溶解带走的同时也有新矿物的沉淀。 成矿作用：指在地球演化过程中、分散在地壳或上地幔中的化学元素，在一定的地质环境中相对集中而形成矿床的作用。交代作用有利于成矿。

5.扩散作用和渗透作用的区别和联系。 △

答：区别：扩散交代作用：交代发生于停滞溶液内，主要以离子或分子扩散方式进行，组分

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的带出和带入是由浓度梯度所引起；渗滤交代作用：交代发生于流动溶液中，组分的带出、带入是由流经岩石的溶液来进行的，组分的带出和带入是由于压力差引起的，这种交代作用常常更重要。

联系：同为交代作用。

6.同生矿床、后生矿床。

答：同生矿床：指矿体与围岩基本上是在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的矿床。

后生矿床：指矿体与围岩分别在不同的地质作用过程中形成的，且矿体的形成明显晚于围岩的矿床。

7.成矿系列、成矿模式、成矿作用。

答：成矿系列：指在一定地质环境中，在统一的地质成矿作用下形成的，在时间上、空间上和成因上有密切联系的一组矿床类型。

成矿模式：指对矿床地质特征、成矿条件、形成环境及成因机制的高度综合和概括，反映矿床研究成果，表达矿床成矿规律。

成矿作用：指在地球演化过程中、分散在地壳或上地幔中的化学元素，在一定的地质环境中相对集中而形成矿床的作用。

8.按照作用的性质和能量来源，成矿作用可分为哪几种？

答：成矿作用是地质作用的一部分，按作用的性质和能量来源可以分为：内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用，相应形成内生矿床、外生矿床和变质矿床。 （1）内生成矿作用：主要指由地球内部热能导致矿床形成的各种地质作用。 内生成矿作用包括岩浆成矿作用和热液成矿作用两大类。

（2）外生成矿作用：指发生于地壳表层，主要在太阳能的影响下，在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的相互作用过程中导致矿床形成的各种作用。 外生成矿作用进一步分为风化成矿作用和沉积成矿作用两大类。

（3）变质成矿作用：形成变质矿床的地质作用称为变质成矿作用，可划分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用。 9.气水热液的来源及运移的原因？

答：来源：包括岩浆水、变质水和地下水热液。

运移原因：大多数热液矿床是由自下而上运移的热液形成的。引起气液上升的原因主要有压力差（内压力、外压力、吸虹作用）和密度差。

10.成矿物质的运移和沉淀的原因？

答：运移原因：大多数热液矿床是由自下而上运移的热液形成的。引起气液上升的原因主要有压力差（内压力、外压力、吸虹作用）和密度差。

沉淀原因：引起成矿物质沉淀的原因有以下几种：（1）温度、压力及组分浓度变化（2）热液的pH值变化 （3）氧化－还原反应 （4）水解作用 （5）离子交换反应 （6）不同来源的溶液相互混合 （7）沸腾

11.简述岩浆矿床地质特征。 答：特征：（1）矿床主要与基性、超基性岩石有成因联系。 （2）矿体多数呈层状、似层状、透镜状、豆荚状等产于岩浆岩体内，含矿围岩即为母岩；少数情况下矿体呈脉状、网脉状进入母岩之外的围岩中。 （3）绝大多数岩浆矿床的围岩不具有明显的蚀变现象。 （4）矿石的矿物成分和围岩（成矿母岩）基本相同，仅有用矿物相对富集而已。 （5）多数岩浆矿床的形成温度较高。

12.简述接触交代矿床形成条件和地质特征。 答：形成条件： 一、物理化学条件

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1.形成温度

矽卡岩型矿床形成温度900～200℃。典型矽卡岩矿物形成温度900～500℃，金属氧化物一般600～350℃，金属硫化物450～200℃。 2.形成深度与压力

矿床形成于浅成－中深成环境。压力3×107～3×108Pa。 二、岩浆岩条件

有利于形成矽卡岩型矿床的岩浆岩主要为中酸性岩浆岩。

三、围岩条件

碳酸盐岩最有利于矽卡岩型矿床形成。疑灰岩、安山岩等火山岩在一定条件下也可以形成矽卡岩型矿床。（厚层、成分单一灰岩往往不利于成矿。薄层碳酸盐岩或成分不纯的碳酸盐岩对成矿较为有利。）围岩的节理、裂隙及孔隙度等对矿化富集及矿体的形态、产状等也有重要影响。

四、构造条件

构造对矽卡岩型矿床的形成有重要的控制作用：

1.接触带构造：“整合”接触型和“不整合”接触型 ①“整合”接触型：矽卡岩及矿体规则，以似层状或透镜状为主，产状和围岩层理基本一致； ②“不整合”接触型：矽卡岩及矿体形态复杂多变，除沿接触带分布外，还可沿围岩层理分布。

2.围岩层理和层间破碎带

不同岩性岩层之间接触面、层间断裂、破碎带和层间剥离，为矿液的流动和矿质沉淀提供了有利场所。

3.断裂和裂隙

岩浆岩的侵入接触带往往就是断裂构造带，穿切接触带的断裂可使气水热液进入围岩，形成脉状或分支状的矽卡岩体和矿体，也可使晚期含矿热液在矽卡岩中形成脉状矿体。 在断裂构造交会处可形成囊状、柱状富矿体。

（统计表明，几乎所有形成矿化的接触带都存在有构造破碎现象。） 4.褶皱构造

与矽卡岩型矿床有关的褶皱构造主要是背斜构造。 背斜构造形成时所派生的层间空隙、轴向断裂以及环状或放射状断裂等，为含矿热液流通提供了有利的空间，进而控制矽卡岩或矿体。 地质特征：

（一）矿体的产状、形态与规模

矿体多分布于中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的接触带中，并多产于以蚀变碳酸盐岩而成的外接触带上，矿体一般距接触面100～200m范围内，少数产于侵入体与岩体的内接触带。 矿体常呈似层状、透镜状、脉状及各种不规则形状，连续性较差。一般为中等规模，厚10～30m，沿走向长200～500m。个别钨、钼、锡、铁、铜等矿床可达大型，多数矿床为中小型。 (二)矿石特征

矿石物质成分复杂，金属矿物以氧化物和硫化物为主。非金属矿物主要为矽卡岩矿物。 矿石多为粗粒结构和各种交代结构等；构造有块状构造、浸染状构造、条带状构造等。 （三）矿床的分带性

矽卡岩型矿床具分带性，特别是在侵入接触带附近，这种分带现象尤为明显。

内带主要由较高温矿物组成。如石榴子石、辉石等。距接触带较远的围岩中，温度降低，广泛发育有石英、方解石，有时有萤石、重晶石。 金属矿化也具有明显分带性：金属氧化物主要分布在靠近岩体一侧接触带上；金属硫化物主

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要分布在靠近围岩一侧的接触带上。

13.简述热液型矿床形成条件和地质特征。 答：形成（地质）条件： 一、岩浆岩条件

形成热液矿床的含矿热液非常复杂，但主要是与岩浆有关的热液。 1、热液矿床与一定岩浆岩在空间上关系密切： 1）它们有规律地分布在同一构造单元中；

2）矿床分布在岩体内或岩体附近围岩中，也可以分布在岩体与围岩的接触带中；

3）不同类型的矿床常围绕侵入体呈带状分布，并随离岩体的距离远近由较高温向较低温矿种有规律出现。

2、时间上密切相关：产于同一构造－岩浆期。

3、成因上密切关系：两者之间有明显专属性，即一定类型矿床与一定成分的岩浆岩相联系。 但热液矿床成矿专属性，具一定区域性和时间性。

4、侵入体深度对矿床类型也有影响。与深度＞3km深成侵入体有关的热液矿床主要是云英岩型W－Sn－Mo矿床；与中深侵入岩（1～3km）有关的热液矿床主要是Cu、Fe、Pb、Zn等矿床并沿侵入体的边缘分布；与深度＜1km的浅成侵入体有关的热液矿床主要是Hg、Sb、Au、Ag等矿床。

5、岩浆岩规模、形状与产状对成矿有一定影响。一般在岩基中部不出现具工业意义热液矿床；岩基顶部、边部及岩枝附近，常富集W、Sn、Mo。岩枝状小侵入体与热液矿床关系非常密切，无论在岩体内、接触带及附近围岩中，都经常发现规模不等的Fe、Cu、Mo、Pb、Zn等矿化。

二、围岩条件

围岩是控制热液成矿的主要条件。

围岩的物理化学性质直接影响着热液成矿作用：

1、围岩孔隙度和渗透率对热液运移和成矿有显著影响。

2、围岩化学性质对热液中成矿物质的沉淀方式、富集程度及矿体形状都有一定影响： 1）围岩化学性质活泼：易发生交代作用，形成似层状矿体； 2）围岩化学性质不活泼：易形成裂隙充填矿床； 3）围岩岩性活泼和不活泼互层：选择成矿。 三、地质构造条件

控制热液矿床形成和分布地质构造，按规模可分为区域构造与局部构造。若按构造在热液运移和矿质沉淀中所起的作用，可分为导矿构造、配矿构造和容矿构造。

1.区域构造

有褶皱、深大断裂及区域性大断裂等，它们控制岩浆活动与矿带、矿田的分布，对矿床的区域分布有明显的影响。

大的断裂构造常常是含矿热液的主运移通道—导矿构造。 2.局部构造

局部构造包括配矿构造、容矿构造。

配矿构造：矿液由导矿构造进入成矿地段的构造。

容矿构造是含矿热液富集与沉淀成矿的场所，决定着矿体的分布、形态、产状、大小。 局部构造有褶皱构造与断裂构造。

在褶皱构造中，背斜比向斜更有利于成矿。 断裂构造，既是气水热液运移通道，又是成矿物质沉淀场所，控制着热液矿床的分布与形态。 ①断裂切穿由不同成分岩层组成的围岩时，沿断裂运移的含矿热液会发生选择性交代而成

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矿；

②在两组不同方向断层交汇处，常形成筒状、柱状富矿体；

③受裂隙构造系统控制的矿体（脉）常成群出现，其组合形式取决于形成断裂及裂隙构造的力学性质、空间分布以及围岩特征等。

沉积岩中的原生构造，如层理、不整合面、不同岩性接触面等，有时对热液矿床的控制也很重要。尤其是岩层遭受构造变动时，常沿这些构造面发生滑动和破碎，有利于热液的活动与成矿。

地质特征：（见课件）

14.简述煤、石油、天然气形成的条件和特征。

答：煤：成煤条件——具有经济价值的煤层必须具备的条件：

（1）植物条件：必须有大量的古植物。成煤的植物约有50多万种，按其生活方式和结构不同，可分为低等植物和高等植物两大类。地史上的高等植物除苔藓外，其他各类常能形成高大的乔木，它们具有粗壮的根和茎，主要由纤维和木质素组成，为重要的成煤原料。从全球煤的形成历史看，只有在植物大量繁殖时期才有大规模煤层的形成。

（2）气候条件：潮湿、温暖的气候最有利于植物的生长和繁殖。潮湿气候又加快植物的腐烂，同时迅速被沼泽水淹没，使植物遗体与大气水隔开，避免遭受完全氧化而得以保存。 （3）地理条件：形成大面积的煤层必须具备发生大面积沼泽化的自然地理条件。（宽缓的低洼地区最为理想，主要有滨海平原、内陆大湖泊、宽广河谷的河漫滩、大河口三角洲、海湾泻湖和山间盆地等。） （4）构造条件：地壳保持长时期平稳缓慢下降是形成较厚煤层的重要构造条件，地壳下降速度与植物埋藏和聚积速度大致平衡最为理想，此状态持续的时间越长，形成的泥炭层也越厚。

特征：煤矿床产于一定时代沼泽相或湖沼过渡相黑色或灰黑色沉积岩系内，分布广，层位稳定，产状与相邻沉积岩层一致。矿体多呈层状或似层状、凸镜状或豆荚状。矿石以块状、薄层状构造为主。

石油、天然气：形成（地质）条件：

（1）物源和保存条件：大量的有机质来源和保存的还原环境是成油的必要条件之一。 （2）促使有机质向石油转化所需的温度和压力条件：有机质在埋深过程中温度升高到一定程度会产生大量烃类，要有合适的深度和适宜的温度，并且还原环境要有一定时期的稳定性。 （3）构造条件：长期稳定缓慢下降的深坳陷是形成石油的最主要地质构造条件。 特征：

一、天然气：燃烧充分、热效率高、运输方便，应用广泛，也是化工产品、人造蛋白质及医药的原料。

二、石油的化学成分和物理性质

1.石油的化学成分

石油主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。 2.石油的物理性质

①颜色多为墨绿色、深褐色、黑色。

颜色愈深，密度愈大，称重质石油。反之颜色浅，密度小，称轻质石油；

②多具有明显气味，轻质石油有芳香味，浓而黑的石油有沥青味，少数含硫和氮的多有臭味； ③密度一般在0.75～1.00g/cm3之间，大小取决于油质及沥青质的相对含量，大多数比水轻； ④黏度取决于石蜡的含量，变化较大；

⑤发热量大，燃烧时释放的热量为4.2×107～5×107J/kg； ⑥非导电体；

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