中国科学院矿床思考题答案(供参考)(4)

本站小编 免费考研网/2016-09-12


分类:黑矿型——汇聚板块边缘的岛弧火山带和弧后盆地。塞浦路斯型——洋中脊蛇绿岩套上部低钾枕状玄武岩。别子型——板块交界处尤其是弧前海沟中。诺兰达型——消亡板块边缘俯冲带上分异完全的玄武岩到流纹安山岩套中。乌拉尔(白银厂)型——弧后扩张盆地基性 -酸性火山岩中 Cu-Zn(Pb)型; 大红山型——地台边缘偏碱性火山岩中似黄铁矿型 CuFe矿床。
德尔尼型——大洋中脊蛇绿岩套超基性岩中的黄铁矿型 Cu-Co(Zn)矿床 ;

.    将今论古,现代洋底正在进行的热水喷流系统(黑烟囱的硫化物和白烟囱的碳酸盐矿物)以及洋底低温渗流形成的 Fe-Si-Mn氧化物,可能对古地史中块状硫化物矿床和 BIF铁矿成矿过程有一定指示意义。

.    与裂谷作用有关,受岩浆热驱动的红海热卤水中形成的富硫化物沉积物在很多方面可与 VMS对比;与裂谷有关的 Salton热卤水多数认为可与 SEDEX相对比。

.    对黑烟囱成矿物质直接采样,可研究金属矿物的形成与演化(如何从不稳定矿物相转变为重结晶的矿物)

.    研究黑烟囱和热卤水成矿过程中的成矿物质来源、流体运移和矿质沉淀过程,有助于建立古老 VMS成矿模式图,并指导找矿。

.    可探究海底噬硫细菌等微生物对成矿的贡献。

.     Fe-Si-Mn氧化物特别是大洋锰结核可提供大量矿产资源


4.    火山岩建造、分异程度对 VMS有何控制?
两类火山构造对成矿有利。第一类是中酸性成分的、巨大的(约 50--100Km3)多期火山构造, 这类构造常常位于孤立的基底下陷构造中。酸性火山岩常形成面积有限的巨厚( 1Km以上)穹窿状多期构造 ,常在穹窿边顶部形成一个大矿体。第二类是存在许多局部火山构造的、规模不大的面状酸性火山岩发育区。局部火山构造赋存于较小的局部洼地中。矿体分布于不同剖面的不同层位上,规模最大的矿体通常位于岩层的边界上。从已知矿床综合看,似乎存在着火山岩分异越完全成矿越好的趋向。分异的建造主要分为两极分异的建造和连续分异的建造。两极分异的建造(玄武岩-流纹岩建造),酸性端员较基性端员发育者,成矿较好,矿化以铜锌或多金属组合出现时,铜矿优于铅锌矿。典型实例有白银厂、俄罗斯乌鲁普矿床等。连续分异的玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩建造,以铜锌或多金属矿为常见,如乌拉尔矿带、诺兰达地区和我国新疆的阿舍勒矿床。此外火山岩的分异尚有下列几种情形:
①基性火山岩未分异或分异很差,铜矿化常为中小型,如塞浦路斯和别子型。

②由基性分异至中性火山岩,可出现大型的 Cu-Fe矿床(如大红山)。

③由中性-中酸性的偏酸性半系列分异火山岩。它可能是安山质岩浆的分异产物。矿化常为铅锌矿,可伴生高丰度的 Ag,而 Au则较贫。铜矿比较次要,如日本黑矿和伊比利安矿

带。四川呷村也可归于此类。

④只见单一酸性端员火山岩的地区,主要见铅锌矿化第 13章思考题


1.沉积矿床的主要特点是什么?沉积建造对成矿的控制作用?
沉积矿床的特点:
1
)沉积分异作用;

2
)属同生矿床,矿体呈层状;

3
)矿床产出在一定的沉积岩系和特定的沉积层位中;

4
)规模大,矿石物质组成复杂多样。沉积建造是一套具有特定的沉积特征和纵向序列特点的一套岩类组合,它代表着地球动力演化过程中一定阶段的沉积总体特征。对成矿的的控制作用表现在:

1
)是同生成矿的共生伴生地质体—主岩

2
)可以作为后生矿床的主要就位场所

3
)本身就可以作为矿层,还可以做为矿源层,为成矿提供物质来源

4
)是大部分变质建造的前身和物质基础

5
)可以为成矿提供流体和矿化剂等,从而改变或控制矿质运移和沉淀的物、化条件。


2.为什么黑色岩系有利于沉积成矿作用?
黑色岩系定义为含有机碳(≥ 1%)及硫化物(铁硫化物为主)和粘土矿物微粒的暗灰—黑色的硅岩、碳酸盐岩、泥页岩(含层凝灰岩)及其相应变质岩石组合的总称。其共同特点是色黑 ,有机碳和黄铁矿较多 ,形成于还原或缺氧条件下并与生物活动和生物地球化学作用有密切联系。黑色岩系对沉积成矿具有重要意义:
(1)黑色岩系富含有机碳和粘土矿物及纳米级微粒,可以大量吸附金、铜、铅、锌、锑、汞、锰、银、镍、钼、钒、铂、钯等多种金属元素,利于其富集,达到一定程度便可以成矿。

(2)黑色岩系还可为多种类型金属矿床提供成矿物质或提供有利的成矿条件。可作为硫和金属元素的储存层,也作为后期成矿作用的矿源层 ,具有良好的金属元素同生沉积环境和热液萃取、活化、再富集的有利环境。

(3)黑色岩系中富含的有机质 (包括微生物 ) 可以直接与金属硫化物之间进行置换 ,金属离子也可以与有机质络合,有机质还可以作为还原剂存在于含矿热液中,可以促在成矿元素的活


化、迁移、富集以及矿石矿物的结晶。

海相沉积岩块状硫化物矿床指由块状、条带状、层状、浸染状硫化物顺层分布的矿床,主要产在海相碎屑岩 -碳酸盐岩过渡层间,成矿过程多与火山 -岩浆活动无直接联系,多存在燧石等同生沉积的喷流岩,多作为找矿标志。
一般形成于被动大陆边缘同生断陷盆地或裂谷环境下,与深大同生断层和同期张性断层有关,其一般为大型铅锌矿,以铜为主的矿床甚少,但该类型铜矿在中国占一定比例,且多遭受变质和后期岩浆 -热事件的改造。
成矿过程:海盆内的含矿物质由海底热泉提供,即被加热了的海水通过对流循环作用把成矿元素从喷口周围岩层中淋滤出来,并沿断裂喷流并同生沉积形成铁矿石硫化物相 (黄铁矿,伴有 Cu、 Au、 Pb、 Zn),碳酸盐相 (菱铁矿 )和氧化物相 (赤铁矿 )。有用金属元素以喷口为中心的垂向和侧向分带,依次为 Cu、 Au-Pb、 Zn、 Ag-Fe、 Mn。
而我国该类矿床多在燕山期遭受改造,中小型侵入体常常重新沿着代表基底构造薄弱部位的海底热泉喷口中心侵入,侵入体不仅从前寒武纪古老基底掳取并携带部分含矿物质,而且作为热源使原过渡层间的硫化物 (胚胎矿 )活化、转移和再富集,最终形成现今看到的沉积岩容矿块状硫化物沉积改造型矿床。
4.    次生富集成矿作用发生的内外部条件是什么?主要发生在什么类型的原生矿床中?其内部条件 : 原生体系发展为酸性的能力和便于溶液向下或侧向流动的内渗透性。在
典型的破裂裂隙密集区 , 富含黄铁矿的石英 -绢云母化蚀变带中的岩石 , 则提供上述条件。
其外部条件演化顺序 :
地壳上隆 , 造成潜水面下降 --由上向下的氧化淋滤至潜水面附近的次生富集 ,氧化带
和次生富集带形成;—保护层的保护;—地壳再次上隆 , 剥蚀暴露。主要发生在金属硫化物矿床中尤其是铜的硫化物矿床,例如斑岩型铜矿,铜 -镍硫化物矿等。
5.    现代热泉成矿对研究沉积矿床有什么启示?
地表热泉沉积物主要是硅华和钙华及其过渡类型,大多数是硅华和钙华的混合堆积物。在地表泉华、断裂裂隙充填物及其蚀变围岩中存在金矿化。泉华和蚀变围岩中亲花岗岩元素 Li、 Be、 Mo、 Ga、 Rb、 Cd 等含量高于地壳丰度值,可作为找矿指示元素。热泉沉积物的地球化学特点总体上与现代海底热泉沉积物比较接近,但成因不同。
海底热泉是地壳活动在海底反映出来的现象。它分布在地壳张裂或薄弱的地方,如大洋中脊的裂谷、海底断裂带和海底火山附近。洋中脊是多火山多地震区,岩石破
碎强烈,海水能通过破碎带向下渗透,渗入的冷海水受热后,以热泉形式从海底泄出。
在冷海水不断渗入、热海水不断排出的循环过程中,洋底玄武岩中铁、锰、铜、锌等元素溶于热海水中,成为富含金属元素的热液而喷涌出来。由于洋中脊是大洋板块的分离部位,那里的岩石圈地壳最薄弱,因此又是地幔热流最好的突破口。热泉水带上来的物质多金属硫化物或氧化物,它们沉淀在热泉喷口周围,形成具有经济价值的 “热液矿床”。低温矿床 1、低温矿床和低温成矿域
低温成矿作用通常指约 200 ~ 250 ℃及其以下温度区间内的成矿作用,低温成矿域是与低温成矿作用相对应的一个概念,是指低温热液矿床密集成群产出的区域。虽然低温热液矿床在世界各地都有分布,但低温成矿域尤其是大面积低温成矿域在世界上的分布则十分局限。目前,世界上公认的大面积低温成矿域仅有 2 个: 一个在美国中西部,成矿域内 MVT 型铅锌矿床、卡林型金矿和砂岩型铀矿等低温热液矿床不仅分布广,而且大都为大型-超大型矿床,是美国的主要矿产资源基地之一。另一个在中国西南地区,包括川、滇、黔、桂、湘及部分渝、鄂,该成矿域面积之大、包含的矿种之多、矿床组成和组合之复杂,在全球十分鲜见。 2、华南大面积低温成矿域的主要矿床 (种)类型 MVT铅锌矿(川 -滇-黔矿集区)、卡林型金矿(右江盆地矿集区)、Au-Sb-As-Hg矿(右江盆地矿集区) ,Sb-Au矿(湘中盆地矿集区) 3、卡林型金矿床的分布和主要特点卡林型金矿床是指容矿岩石为沉积岩,金及载金矿物主要呈浸染状分布,且颗粒极其细小的矿床,常见有含 As、Sb、Hg等共生组合。主要特点:
(1)这类金矿可见于各个不同时代的沉积地层中。

(2)容矿岩石类型是多种多样的,最常见的是细碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩以及硅质岩,并且有各种它们之间过渡类型的岩石。

(3)金矿化表现明显受构造影响,几乎所有卡林型金矿都显示有与断裂有密切的空间关系。

(4)常发育强度不同的围岩蚀变,主要类型有硅化,其次有脱钙化、泥化和各种氧化作用。

(5)最重要的特征是金与铁硫化物紧密伴生,矿石中可以有几个不同世代的黄铁矿,其次有毒砂、辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂以及闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,磁黄铁矿则只出现于少


数金(砷、锑)矿床中。主要脉石矿物为石英、玉髓、水云母、方解石、白云石、铁白云石、
铁方解石和重晶石等
(6)微细浸染型金矿一般品位低而分散,金的粒度也是极为微细的,很多矿床中属于次显微级,其中受到强烈构造影响及区域变质作用、成矿温度也比较高的矿床则出现显微可见金及明金。 4、为什么说我国卡林型金矿床还有很大找矿潜力与美国内华达卡林型金矿相比,两者具有相似的成矿背景、过程和机制,并且通过一系列的实验对比,低温的元素组合、氢氧同位素、硫同位素特征等方面具有很高的相似性,美国的卡林型金矿储量有 5000t,勘探深度达 3000m,而我国金的总量大约才 1000t,并且卡林型金矿勘探深度一般小于 500m,综上所述,我国的卡林型金矿还具有很大的找矿潜力。 5、你认为低温成矿可能的热驱动机制如何
同期的深部隐伏岩体、周缘造山作用、有高的地温梯度。含矿热液主要在重力(密度差)和构造应力(造山作用)等驱动下发生对流循环,并沿高角度断层向上运移,到达浅部后沿孔隙度和渗透率高的有利岩性层位渗透交代-充填成矿。
6、什么是矿化剂?它们在热液矿床的成矿过程中主要起什么作用?
矿化剂:内生成矿作用中对成矿物质的搬运和富集起重要作用的物质。主要有 H2O、F、 Cl、B、S、As、C、P等,由于它们的熔点低、挥发性高,特别能与金属元素组成易溶络合物,因而这些金属得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。 7、为什么 He同位素是判断成矿流体中有无地幔流体加入十分灵敏的示踪工具?大气 3He/4He为 1Ra =1.4*10-6。地壳中 3He/4He≈0.01-0.05Ra,地幔中 3He/4He≈8Ra,相差约 1000倍, He是惰性气体,化学作用不会导致其分馏,所以可以稳定存在。成矿流体中如果有地幔流体的加入,其 He同位素组成会有明显的变化,而且在流体运移和成矿过程中,不受化学作用影响,所以用 He同位素判断成矿流体中有无地幔流体加入灵敏度很高,比较有效。矿物与矿床如何应用矿物研究矿床?有哪些分析测试方法?矽卡岩-斑岩型 W-Mo矿中白钨矿具有什么样的矿物地球化学特征?其意义?攀枝花钒钛磁铁矿

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