PAGEPAGE4一、有關礦床的基本概念（一）礦產的種類礦產的分類有多種方式，如按產出狀態可分為氣體礦產、液體礦產、固體礦產三種；按礦產的性質及其主要工業用途，又可分為金屬礦產、非金屬礦產、可燃有機礦產和地下水資源四類。1、金屬礦產是從中可提取金屬元素的礦物資源，按工業用途又分為：（1）黑色金屬：鐵、錳、鉻、釩、鈦等。（2）有色金屬：銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鎢、錫、鉬、鉍、銻、汞等。（3）輕金屬：鋁、鎂等。（4）貴金屬：金、銀、鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠等。（5）放射性金屬：鈾、釷、鐳等。（6）稀有、稀士和分散金屬，可分為三類。①稀有金屬：鉭、鈮、鋰、鈹、鋯、銫、銣、鍶等。②稀土金屬：包括原子序數39和57-71的16個元數。根據地球化學性質又分為：ⅰ輕稀土金屬（鈰族元素）：包括鑭、鈰、釹、钷、釤、銪等。ⅱ重稀土金屬（釔族元素）：包括釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥等。③分散金屬：如鍺、鎵、銦、鉈、鉿、錸、鎘、鈧、硒、碲等。2、非金屬礦產是從中可提取非金屬元素或可直接利用的礦物資源。按工業用途又可分為：（1）寶玉石及工業美術材料礦產：如鉆石、翡翠、紅寶石、藍寶石等。（2）建筑及水泥材料：如花崗巖、大理巖、石灰巖、砂巖、珍珠巖、松脂巖等。（3）陶瓷及玻璃工業原料：如長石、石英砂、高嶺土、和粘土等。（4）壓電及光學原料：如壓電石英、光學石英、冰洲石、和粘土等。（5）工業制造業原料：如石墨、金剛石，云母、石棉、重晶石、剛玉等。（6）化學工業原料：如磷灰石、磷塊巖、黃鐵礦、鉀鹽、巖鹽、明礬石等。（7）冶金輔助原料：如螢石、菱鎂礦、耐火粘土等。3、可燃有機礦產是指可為工業或民用提供能源的地下資源。按產出狀態可分為三類：（1）固體的可燃有機礦產：如煤、油頁巖、地蠟、地瀝青等。（2）液體的可燃有機礦產：如石油。（3）氣體的可燃有機礦產：如天然氣等。4、地下水資源包括地下飲用水、技術用水、礦泉水、地下熱水和鹵水等。（二）同生礦床和后生礦床

1、同生礦床是指礦體與圍巖在同一地質作用過程中，同時或近于同時形成的礦床。如由沉積作用形成的沉積礦床，由巖漿結晶分異作用形成的巖漿礦床等。2、后生礦床指礦體的形成明顯晚于圍巖的一類礦床。例如某些熱液礦床，其礦脈切穿圍巖，其形成時間明顯晚于圍巖。（三）礦體的形狀和產狀礦體是礦床的主要組成部分，是開采和利用的對象。一個礦體往往是由多個礦體組成，礦體具有一定的形狀和產狀。1、礦體的形狀按礦體在三度空間長度比例的不同，可將礦體的形狀分為三種最基本的類型：（1）等軸狀礦體：指三軸在三度空間大致均衡延伸的礦體。按其規模又有不同各稱，例如直徑數十米以上的稱礦瘤；直徑只有只米的稱礦巢；直徑更小的稱礦囊或礦華袋等。這種礦體在寶玉石礦床中也較為常見。（2）板塊礦體：是指主要呈二維延伸的礦體。又有兩種基本類型：礦層：是指沉積堆積作用形成的板塊礦體。寶玉石礦床中的砂礦、殘坡積礦床可呈這種類種產出。礦脈：是指產于各種巖石裂隙中的脈狀礦體，屬典型的后成礦床。寶玉石礦床呈這種形式產出和礦體較多。（3）柱狀礦體：是指一個方面延伸較大、而其它兩個方面延伸較小的礦體類型。金剛石礦體常呈這種形狀產出。2、礦體的產狀指礦體產出的空間位置和地質環境，主要包括以下內容：（1）礦體的空間位置。包括走向、傾向和傾角。（2）礦體的埋藏情況。是露出地表（露天礦）或埋于地下（隱伏礦）。（3）礦體與巖漿巖的關系。（4）礦體與圍巖的關系。（5）礦體與地質構造的關系。（四）圍巖和母巖1、圍巖指礦體周圍的巖石。由于礦床成因的復雜性，因而礦體與圍巖的關系也變化多端。2、母巖指在礦床形成過程中，為成礦提供主要成礦物質的巖石，與礦體的空間上、時間上、主要在成因上存在密切的聯系。（五）礦石和脈石3、交代作用實際上也是一種化學作用。但它是特指溶液與巖石在接觸過程中，發生的一些組分代入和另一些組分代出的地球化學作用。這種作用廣泛發生于巖漿巖與圍巖相接觸的地帶。寶玉石中許多礦床的形成與此相關，如矽卡巖型紅寶石礦床，石榴石礦床等。4、離子交換作用這種作用在內生和外生作用中均廣泛存在，在寶玉石礦床成作中也占顯著地位。5、類質同象置換作用是指礦物中的一種或多種元素被性質相同的另一種或多種元素置換，而礦的結晶學性質未發生變化，僅某些物理性質發生變化的現象。類質同象置換作用在寶玉石礦床形成中至關重要，對大多數寶玉石礦床而言，沒有類質同象置換，就沒有這類礦床的形成。例如紅寶石，其礦物是剛玉，僅其中鋁被鉻類質同象置換而使其成為紅寶石。若沒有該作用，則僅為無色剛玉，沒有寶石學價值。（二）成礦作用

成礦作用是指在地球的演化過程中，使分散元素地殼和上地幔的化學元素，在一定的地質環境中相對富集形成礦床的作用，它是地質作用的一部分。按作用的性質和能量來源，可將成礦作用劃分為內生成礦作用、外生成礦作用和變質成礦作用三大類。

1、內生成礦作用主要是由地球內部的能量作用導致形成各種礦床的地質作用。地球內部能的來源有多種方式，如放射性元素蛻變能、巖漿熱能、在地球重力場中物質調整過程中釋放出的能量等。內生成礦作用按其物理化學條件不同，可分為巖漿成礦作用、偉晶成礦作用、接觸交代成礦作用和熱液成礦作用等。2、外生成礦作用主要是在太陽能影響下，在巖石圈上部、水圈、氣圈和生物圈的相互作用過程中，導致元素集中，從而形成礦床的作用。外生成礦作用可分為風化成礦作用和沉積成礦作用兩大類。外生成礦作用對寶石礦床而言，意義十分重大。3、變質成礦作用在內生作用和外生作用中形成的巖石或礦床，由于地質環境發生變化，特別是溫度、壓力的變化，并有其它氣液的參加，造成它們的礦物成分、化學成分、物理性質經及結構構造等都要發生改變，造成元素集中，形成礦床的過程。許多玉石礦床就是變質作用的產物。變質成礦作用按其產生的地質環境不同，可分為接觸變質成礦作用、區域變質成礦作用和混合巖化成礦作用等。4、疊生成礦作用這是一種復合的成礦作用，在自然界是常發生的。即在先形成的礦床或含礦建造基礎上，又有后期成礦作用疊加，從而形成礦床的過程。疊加過程可使礦床成礦或更加富集，同時也可使原礦床貧化。具體依情況而定。（三）礦床的成因分類礦床成因分類反映人類對礦床成因和成礦過程的認識程度，也是人類對礦床研究成果的高度概括。正確地制定礦床成因分類對于了解成礦作用的本質、指導生產實踐等都具有重要意義。根據寶玉石礦床的特點，結合前人在礦床學研究的成果。采用（表1）有分類方案：表1-1

礦床成因分類表一級分類二級分類三級分類礦床實例

內生礦床

巖漿礦床巖漿分結礦床磷灰石巖漿熔離礦床

巖漿爆發礦床金剛石偉晶礦床

電氣石接觸交代礦床

石榴子石熱液礦床巖漿熱液礦床水晶非巖漿熱液礦床瑪瑙，祖母綠

火山成因礦床火山巖漿礦床剛玉火山-次火山氣液礦床剛玉火山-沉積礦床梅花玉

外生礦床風化礦床

翡翠沉積礦床

金剛石生物成因礦床

珊瑚、琥珀

接觸變質礦床

紅寶石區域變質礦床

祖母綠混合巖化礦床

紅寶石疊生礦床層控礦床

祖母綠

三、巖漿礦床（一）概念和特點

1、概念巖漿礦床是由各類巖漿在地殼深處，經過分異作用和結晶作用，使分散在巖漿中的成礦物質聚集而形成的礦床。2、特點（1）成礦作用和成巖作用基本同時進行。（2）礦體主要產于巖漿巖母巖內。（3）浸染狀礦體與母巖一般呈浙變或迅速過渡關系；貫入式礦體與母巖的界線清楚。（4）礦石的礦物組成與母巖基本相同，則有用礦物明顯富集而也。（5）成礦溫度一般較高。（二）形成的地質條件

1、巖漿條件是首要條件，巖漿類型決定礦床類型。如金剛石主要與金伯利巖有關。2、大地構造條件大地構造環境決定巖漿巖類型，并由此決定礦床類型。例如金剛石的形成需要較穩定的克拉通環境等。3、巖漿的揮發份作用揮發份也稱礦化劑，對成礦至關重要，許多礦床是在揮發份的直接參與下成礦的，便偉晶巖礦床；實際上就是在揮發份的直接參與下形成的。4、同化作用巖漿在其形成和向上運移過程中，往往會熔化或溶解一些外來物質（如圍巖碎塊），從而使巖漿成分發生改變的作用，就是同化作用，不完全的同化作用稱混染作用。同化作用不但生成一系列不同類型的巖漿巖，而且往往與新的巖漿巖類型相對應，形成一系列不同的類型的礦床。5、巖漿的多期多次侵入作用對成礦的控制巖漿作用往往不是一步到位，而是多期多階段活動。而且從成礦作用看，越是晚期的巖漿，成礦越有利。（三）巖漿礦床類型

1、巖漿分異作用與巖漿分結礦床巖漿中的礦物按順序進行結晶，并在重力和動力作用影響下分異和聚集的過程，稱為結晶分異作用。由結晶分異作用導致礦物集中，并形成礦床就稱為巖漿分結礦床。寶石同典型的有橄欖石礦床等。2、巖漿熔離作用與巖漿熔離礦床在較高溫下為一種均勻的巖漿熔融體，當溫度和壓力降低時，分離成兩種或兩種以上不混熔的熔融體的作用稱為巖漿熔離作用。由巖漿熔離作用形成的礦床稱為巖漿熔離礦床。如產在基性巖的中銅鎳硫化礦床就是典型。3、巖漿爆發作用與巖漿爆發礦床經分異或熔離作用的巖漿，通過爆發的方式到達地表，稱巖漿爆發作用，所形成的礦床稱巖漿爆發礦床。典型的有產大金伯利巖巖筒中的金剛石礦床等。

四、偉晶巖礦床（一）概念和特點1、概念偉晶巖是一種礦物顆粒結晶粗大的，具有一定內部構造特征的，常呈不規則巖墻、巖脈或透鏡體產出的地質體。當偉晶巖中的有用礦或組分富集并達到工業要求時，便成為偉晶巖礦床。2、特點（1）化學成分：主要是氧和親氧元素；稀有、稀土、和分散元素；放射性元素和揮發組分等。（2）礦物成分：豐富多彩，據統計有300多種。（3）典型結構：巨晶結構。（4）典型構造：帶狀構造，巨晶集中在核心帶或中央帶。（5）巖體大小：差別較大。（二）成礦條件

1、物理化學條件（1）溫度：范圍較大，一般800-300℃。（2）壓力：800-100Mpa。2、巖漿條件主要與花崗巖漿有關。3、地質構造條件主要在造山帶。4、圍巖條件常是區域變質的巖石，如片巖、片麻巖和混合巖等。圍巖對成礦有控制作用。（三）偉晶巖漿的成因1、由巖漿中的揮發分形成2、由變質作用形成（四）偉晶巖礦床的分類

按K.A.符拉索夫的分類（圖示）1、文象和等粒型偉晶巖2、塊狀型偉晶巖3、完全分異型偉晶巖4、稀有金屬交代型偉晶巖5、鈉長石-鋰輝石型偉晶巖寶石礦床主要產于塊狀型偉晶巖和完全分異型偉晶巖中。五、氣水熱液礦床（一）概念氣水熱液是指在一定深度（幾-幾十公里）下形成的，具有一定溫度（幾十-幾百℃）和一定壓力（幾十萬-幾億帕）的氣態和液態的溶液。其成分是以水為主，并含有其它揮發份和成礦金屬。熱液在各類成礦作用中廣泛存在。可以說沒有氣液，許多成礦作用均不能進行。但在礦床地質研究中，氣水熱液礦床主要指除其它類型礦床外，與氣水熱液相關的礦床，典型的如哥倫比亞的祖母綠礦床。（二）氣水的來源、主要成分1、來源（1）巖漿熱液（2）變質熱液（3）地下水熱液（4）海水熱液

2、成分（1）最主要的成分：水。（2）基本成分：Na、K、Ca、Mg、Sc、Ba、Al、Si、Cl、F、SO4-2。（3）金屬成分：Cu、Pb、Au、Ag、Sn、Sb、Bi、Hg、Fe、Co、Ni、W、Mo、Be、TR、U、In、Re以及稀有、稀土元素等。（4）溶解氣體：H2S、CO2及HCl等。（5）其它微量金屬：Li、Rb、Cs、Br、I、Se、Te等。（三）氣水熱液中成礦元素的搬運和沉淀1、氣水熱液中成礦元素的搬運形式（1）以硫化物的形式搬運（2）以鹵化物的形式搬運（3）以易溶絡合物的形式搬運（4）以膠體的形式搬運2、氣水熱液中成礦元素的沉淀原因（1）由于溫度的變化（2）由于壓力的變化（3）PH值的變化（4）EH值的變化（5）不同性質溶液的混合（四）氣水熱液的運移

1、原因

（1）由于滲流作用引起

（2）由于深部熱源作用引起（3）由于壓力差引起（4）由于冷卻中的巖漿釋放出所溶解的流體引起2、通道（1）原生孔隙（2）次生孔子3、與地質構造的關系（1）提供形成氣水熱液的前題條件。（2）提供氣水熱液運移的通道-次生孔隙。（3）提供氣水熱液運移的運力。（4）提供氣水熱液集中的空間。（五）氣水熱液礦床的成礦方式

1、充填作用及充填礦床

為含礦氣水熱液在圍巖裂隙中充填形成熱液礦床。

2、交代作用與交代礦床

為氣水熱液與圍巖發生交代反應，形成礦床。

3、交代作用與圍巖蝕變

由于交代作用，將發生圍巖蝕變，典型的有矽卡巖化、云英巖化、鉀長石化、鈉長石化、青盤巖化、絹云母化、綠泥石化、粘土化、硅化、碳酸鹽化、明礬石化、蛇紋石化等。六、接觸交代礦床（矽卡巖化礦床）（一）概念和特點

1、概念

接觸交代礦床主要是在中酸性-中基性侵入體與碳酸鹽類巖石（或本鈣鎂質巖石）的接觸帶或其附近，同于含礦氣水溶液進行交代作用而形成的礦床。接觸交代礦床具典型的礦物組合（鈣鋁-鈣鐵榴石系列；透輝石-鈣鐵輝石系列），這些礦物組合稱矽卡巖組合，由于礦床的形成在時間和成因上與矽卡巖存在密切聯系，因而也稱矽卡巖礦床。

2、特點（1）礦床產出部位：在巖漿巖與圍巖的接觸帶上，并受接觸帶的明顯控制。（2）礦石的礦物成分及結構構造：成分復雜，但具典型的矽卡巖礦物組合，結構構造也多種多樣，但由于溫度較高，有揮發分參加，因而礦石一般為粗粒結構。這為寶石礦的形成創造的良好的前題條件。

（3）礦床分帶性：常具明顯分帶性。一般分為內帶、過渡帶和外帶。（二）形成條件

1、巖漿條件主要與中酸性巖漿有關，次為中基性巖漿。2、圍巖條件有利圍巖主要為各種碳酸鹽巖石，如石灰巖（或大理巖）、白云質巖石、泥灰巖和鈣質頁巖等。其次為火山巖、安山巖、英安巖和凝灰巖等。3、構造條件主要包括接觸帶構造；圍巖層理、層間破碎帶及構造裂隙；褶皺構造；捕虜體構造等。4、溫度條件一般認為800-300℃。5、深度和壓力條件主要為中等深度；3×107-3×108。（三）成礦過程1、接觸滲濾交代作用2、接觸擴散交代作用七、火山成因礦床（一）

概念和特點

1、概念火山成因礦床是指與火山巖、次火山巖與成因聯系的礦床類型。2、特點（1）礦床產于同構造旋回的火山巖漿-構造活動帶中。（2）含礦介質比較復雜，有巖漿、噴氣、熱液及火山烤熱的海水或湖水。（3）礦床產在地表（陸面或水下）或地下淺處（0-1.5公里）。（4）礦體受火山機構控制明顯。（5）礦物物質成分和結構構造復雜多樣。（二）火山成礦作用及礦床分類

1、成礦作用

成礦作用十分復雜。是在火山噴發過程中各種作用的產物，具體因礦而易。

2、分類因為成礦作用復雜，對火山礦床的分類也有各種不同的看法和分類方案。岳書倉（1971）的分類如下：（1）大陸火山作用礦床：下又分火山噴發礦床：包括火山噴發-沉積礦床；火山-巖漿礦床；近代火山噴氣升華礦床。火山噴發期后氣成-熱液礦床：包括與次火山有關的礦床；與火山-深成巖有關的礦床；與火山構造有關的礦床。（2）海底火山作用礦床：袁見齊等（1985）根據主要的成礦作用，將火山成因礦床分為：（1）火山-巖漿成礦作用——火山巖漿礦床；（2）火山-次火山氣液成礦作用——火山氣液礦床；（3）火山-沉積成礦作用——火山沉積礦床。八、風化礦床（一）概念、特點

1、概念

系指陸表層在風化作用下形成的，質和量都能滿足工業要求的有用礦物堆積的地質體。

2、特點

（1）大部分是第三、第四紀的產物。因此，它們埋藏淺，便于露天開采。

（2）礦床分布范圍與原生巖石或礦體出露的范圍一致或相距不遠，往往是沿現代丘陵地形吳覆蓋層狀分布，多為面形礦體。

（3）礦體深度決定于自由氧化滲透到地下的深度，一般幾米-幾十米。（4）組成礦體的是在風化條件下較穩定的元素或礦物。（5）礦石結構一般疏松多孔，多為土狀、多孔狀或網狀構造。（6）礦床規模以中、小型為主，個別也在大型或特大型。（二）形成條件

1、氣候條件

最有利的氣候條件是熱帶和亞熱帶。

2、原巖條件

原巖是成巖物質的來源。因原石的物質成分對成礦起控制作用。

3、地貌條件

高差不大的山區、丘陵地形對風化礦床的形成最為有利。

4、水文條件風化礦床形成與地表水和地下水的運動情況，以及水的化學類型有關。它們在決定風化礦床的規模和深度方面起著明顯的作用。風化礦床一般形成于大氣水的滲透帶和地下的流動帶。停滯水帶不利于形成風化礦床。5、地質構造條件穩定的克拉通地區利于形成大型風化礦床；活動的造山帶不利于形成風化礦床。6、時間條件如有一個較長時間穩定的地質環境，才可以使風化作用進行得徹底，才有利于形成風化礦床。（三）成礦作用及礦床類型1、風化作用包括物理風化作用；化學風化作用；生物風化作用。2、風化作用過程中元素的遷移和富集由于風化作用過程中發生著水化作用、水解作用、氧化作用、酸的作用、離子交換作用、生物作用等，導致部物化部分物質被溶解遷移，部分物質留下而富集。3、風化礦床的分類（1）殘積及坡積砂礦床：如翡翠山流水。（2）殘余礦床：如藍寶石礦床。（3）淋積礦床：如歐泊礦床。九、沉積礦床（一）概念和特點

1、概念地表巖石、礦石在風化作用下被破碎、分解的產物，有機殘骸和火山噴發物等，被水、風、冰川、生物等營力搬運到有利沉積的環境中，經過沉積分異作用沉積下來，形成的各種沉積物，當其有用部分達到工業要求時，即形成沉積礦床。2、特點（1）礦體常呈層狀，且與圍巖產狀一致，整合接觸。（2）礦體規模一般較大，礦層沿走向延伸較廣，可達數千公里，面積可達幾萬甚致幾十萬平方分里。（3）礦床常產于特定的地層層位。（4）由于沉積作用較為復雜，因而沉積礦床的物質組成也較復雜。（二）形成條件

主要包括：1、物質條件2、氣候條件3、巖性巖相條件4、地質構造條件（三）成礦作用及礦床類型

1、機械沉積作用——砂礦床機械沉積作用形成的砂礦種類很多，如金、鉑、金剛石、錫石、金紅石、水晶、剛玉、鋯石和和種玉石仔料等。機械沉積砂礦床分為：沖積砂礦床（主要在河谷）；海濱砂礦床（主要在海岸）和古砂礦床（新第三紀以前形成的砂礦床）三大類。2、蒸發沉積礦床——主要是鹽類礦床3、膠體化學沉積作用4、生物-化學沉積礦床

十、有機礦床（一）概念主要與生物作用有關的礦床類型，有用部分或是生物體的組成部分，或是其它作用參與下形成的以有機質為主要組成的地質體。（二）主要礦床類型1、煤2、油頁巖3、石油4、天然氣十一、變質礦床（一）概