又稱含礦建造,反映礦床形成條件(即構造、岩漿、岩性、成礦控制條件和礦床形成的物理化學條件)、成因類型和形成過程所特有的礦物組合或元素共生組合。礦石建造的命名,有的是按礦物的組合特徵,如錫石一硫化物建造,黑鎢礦一石英脈建造,有的是按元素的組合特徵,如五元素建造,鐵一鈾建造等,有的是兩者的結合,如銅一鎳硫化物建造,釩一鈦一磁鐵礦建造等。程所特有的礦石、礦物組合或元素共生組合。
基本介紹
- 中文名:礦石建造
- 外文名:ore formation
- 學科:礦床地質學
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概述,來源,共生組合,實例,
概述
礦石建造,指礦床申元素和礦物的共生組合關係。這種共生關係是由元素和礦物的地球化學性質所決定的。儘管礦床類型眾多;礦物組合的形式也多種多樣,變化複雜,但實際上每一類礦床或每一種礦石建造都有一定的規律性。例如,岩漿礦床,其最重要的成礦元素屬鐵族和鉑族,它們位於展開式周期表的中部,介於親氧元素和親硫元素之闊。向右,親硫性逐漸趨向增強}向左,親氧性增加。因此形成的主要礦物為:鈦鐵礦、鈦鐵尖晶石(Ti),鉻尖晶石族礦物(Cr),磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦(Fe),鎳黃鐵礦、紫硫鎳礦(Ni),鉑族元素則常呈多種自然合金礦物,如粗鉑礦、鈀鉑礦i銥鋨礦、釕銠礦等。在銅鎳硫化物礦床中鉑、鈀等主要為砷、銻、碲等化合物,而像鑽這樣的元素,則主要存在於黃鐵礦、磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦中。
來源
自1849年提出“礦物共生關係”這一術語以來,已有大量資料證明,在自然界中元素和礦物的共生關係是有規律的,它們是在一定的條件下,按照一定的規律形成的。
共生組合
一般認為元素和礦物的地球化學性質起著決定性的作用。儘管許多礦床中元素和礦物的組合形式多種多樣;變化複雜,似乎共生組合關係是雜亂無章的,但實際上海一類礦床或每一種礦石建造都具有其自身的規律性。例如:組成岩漿礦床的成礦元素,最主要的是鐵族和鉑族元素,它們位於展開式周期表的中部,介乾親氧元素和親硫元素之間。向右,親硫性逐漸趨向增強;向左,親氧性增加。由這類元素形成主要礦均為:鈦鐵礦、鈦鐵尖晶石(Ti);鉻尖品石族礦物(Cr);磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦(Fe);鎳黃鐵礦、紫硫鎳礦(Ni); 鉑族元素則常呈各種自然合金礦‘物,如粗鉑礦、鈀鉑礦、銥餓礦、釕銠礦等;在銅鎳硫化物礦床中鉑、鈀等主要為砷、銻、碲等化合物;而像Co這樣的元素則主要存在於黃鐵礦、磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦中。
在偉晶岩礦床中,則以鈹、鋰、鈮、鉭、銫、鎢、錫、稀土等為特徵的各類稀有和稀土礦物組合的形成。
至於氣化—熱液礦床中元素和曠物組合的形式更是複雜多樣。
在矽卡岩礦床中;雖然組合的類別很多,但仍受元素或礦物的地球化學性質所控制,例如,矽卡岩型含銅磁鐵礦床,經常含有鉑而構成鐵—銅—鈷建造。在周期表上它ffl卻是鐵族元素和銅族元素相接鄰的幾個元素。在高溫熱液的黑鎢礦—石英脈礦床中,共生元素有W、Sn、li、、Sc、Nb、Ta等,所有這些元素都屬於親氧元素(或謂與花崗岩有關的酸性場元素)。W、Mo、Be、Sc、Nb、Ta在周期表上的位置十分接近,因此它們可以彼此密切共生。Re與Mo、Nb、Ta、Sc與黑鎢曠中的W、Fe、Mn和錫石中的Sn等.它們的地球化學性質也相近似,但因Re、Sc等含量很低。所以不能形成獨立礦物產出,而是潛藏在黑鎢礦、輝鉬礦和錫石的晶格中。其中Sc經常賦存在黑鎢礦床中,Re經常賦存在鉬礦床特別是銅鉬礦床中,另外它們還經常表現為黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、綠柱石共生,並組成黑鎢礦—錫石建造,黑鎢礦—輝鉬礦建造及黑鎢礦—綠柱石建造等。
鎢之所以經常形成含氧鹽,鉬之所以形成硫化物(輝銅礦),這是由於它們所具有親氧性和親硫性不同的緣故,因鉬的親硫性較強,所以它與銅也能緊密共生,造成黃銅礦—暉鉬礦建造。而錫;具有親氧和親硫的雙重性,在高溫條件下以共親氧性形成黑鎢礦—·錫石建造,在中溫條件下以其親硫性形成錫石—硫化物建造(常含錫的硫鹽類礦物如黝錫礦等)。
在熱液型沿—鋅礦床或多倉屬礦床中所組成的元素主要為附族元素。即Pb、Zn、Cu、Ag、Cd、Ga、Ge等。這些元素具有強的親硫性,因此形成方鉛礦、閃鋅礦‘等硫化物組成的礦石建造。而Ag、Cd、Ga、Ge等呈類質同象賦存在方鉛礦和閃鋅礦的品格中。
與鹼性岩和強鹼質交代作用有關的稀有礦味中有Nb—(Ta)—Y—TR—Th組合、 Zr—Hf—Th—(U)—TR組合和Nb—(Ta)—Ti—TR組合等。這些元素在周期表上位買彼此鄰近,同時都屬於親誠元素,因此形成氧化物和含氧鹽礦物的礦石建造。
然而,在分析共生原因時,除注意到元素和曠物地球化學性質舶聯繫外,還必需考慮到礦床形成時的地質環境和物理化學因素。如圍岩、構造,礦床形成時的溫度和壓力(深度)以及岩石的專同性等。一般在溫度降低條件下,熱液中S:—濃度增大,為大量重命屬硫化物沉澱造成有利條件,因此容易形成金屬硫化物的礦石建造。在近地表或淺成條件下礦石成分複雜,常出現硫鹽類礦物,甚至出現Au和Ag的碲化物和硒化物。而火成岩的專屬性則對礦石建造起著一定的制約作用。
對礦石建造曾進行過大量的工作。但至今研究得還很差,劃分原則也不統一。
必須指出,礦石建造或礦物共生組合,是指在同一成礦作用過程中形成的礦物組合,不能把在空間相處一起的、但卻非同一成曠作用時期形成的礦物群(組)籠統地視為共生組,合或礦石建造。舉例來說,含銅黃鐵礦礦床中黃銅礦、黃鐵礦、(方鉛礦、閃詐礦)等叮算做同一成①、作用形成的組合。但當其暴露地表遭到次生作用形成的孔雀石、蘭銅礦、褐鐵礦等;雖然可與前者相處,但絕不能作為同一個共生組合;又如,花崗岩類中的長石和石英也不能把它們做為鎢錫礦床中黑鎢礦、錫石、輝鉬礦等的共生組合礦物。
在偉晶岩礦床中,則以鈹、鋰、鈮、鉭、銫、鎢、錫、稀土等為特徵的各類稀有和稀土礦物組合的形成。
至於氣化—熱液礦床中元素和曠物組合的形式更是複雜多樣。
在矽卡岩礦床中;雖然組合的類別很多,但仍受元素或礦物的地球化學性質所控制,例如,矽卡岩型含銅磁鐵礦床,經常含有鉑而構成鐵—銅—鈷建造。在周期表上它ffl卻是鐵族元素和銅族元素相接鄰的幾個元素。在高溫熱液的黑鎢礦—石英脈礦床中,共生元素有W、Sn、li、、Sc、Nb、Ta等,所有這些元素都屬於親氧元素(或謂與花崗岩有關的酸性場元素)。W、Mo、Be、Sc、Nb、Ta在周期表上的位置十分接近,因此它們可以彼此密切共生。Re與Mo、Nb、Ta、Sc與黑鎢曠中的W、Fe、Mn和錫石中的Sn等.它們的地球化學性質也相近似,但因Re、Sc等含量很低。所以不能形成獨立礦物產出,而是潛藏在黑鎢礦、輝鉬礦和錫石的晶格中。其中Sc經常賦存在黑鎢礦床中,Re經常賦存在鉬礦床特別是銅鉬礦床中,另外它們還經常表現為黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、綠柱石共生,並組成黑鎢礦—錫石建造,黑鎢礦—輝鉬礦建造及黑鎢礦—綠柱石建造等。
鎢之所以經常形成含氧鹽,鉬之所以形成硫化物(輝銅礦),這是由於它們所具有親氧性和親硫性不同的緣故,因鉬的親硫性較強,所以它與銅也能緊密共生,造成黃銅礦—暉鉬礦建造。而錫;具有親氧和親硫的雙重性,在高溫條件下以共親氧性形成黑鎢礦—·錫石建造,在中溫條件下以其親硫性形成錫石—硫化物建造(常含錫的硫鹽類礦物如黝錫礦等)。
在熱液型沿—鋅礦床或多倉屬礦床中所組成的元素主要為附族元素。即Pb、Zn、Cu、Ag、Cd、Ga、Ge等。這些元素具有強的親硫性,因此形成方鉛礦、閃鋅礦‘等硫化物組成的礦石建造。而Ag、Cd、Ga、Ge等呈類質同象賦存在方鉛礦和閃鋅礦的品格中。
與鹼性岩和強鹼質交代作用有關的稀有礦味中有Nb—(Ta)—Y—TR—Th組合、 Zr—Hf—Th—(U)—TR組合和Nb—(Ta)—Ti—TR組合等。這些元素在周期表上位買彼此鄰近,同時都屬於親誠元素,因此形成氧化物和含氧鹽礦物的礦石建造。
然而,在分析共生原因時,除注意到元素和曠物地球化學性質舶聯繫外,還必需考慮到礦床形成時的地質環境和物理化學因素。如圍岩、構造,礦床形成時的溫度和壓力(深度)以及岩石的專同性等。一般在溫度降低條件下,熱液中S:—濃度增大,為大量重命屬硫化物沉澱造成有利條件,因此容易形成金屬硫化物的礦石建造。在近地表或淺成條件下礦石成分複雜,常出現硫鹽類礦物,甚至出現Au和Ag的碲化物和硒化物。而火成岩的專屬性則對礦石建造起著一定的制約作用。
對礦石建造曾進行過大量的工作。但至今研究得還很差,劃分原則也不統一。
必須指出,礦石建造或礦物共生組合,是指在同一成礦作用過程中形成的礦物組合,不能把在空間相處一起的、但卻非同一成曠作用時期形成的礦物群(組)籠統地視為共生組,合或礦石建造。舉例來說,含銅黃鐵礦礦床中黃銅礦、黃鐵礦、(方鉛礦、閃詐礦)等叮算做同一成①、作用形成的組合。但當其暴露地表遭到次生作用形成的孔雀石、蘭銅礦、褐鐵礦等;雖然可與前者相處,但絕不能作為同一個共生組合;又如,花崗岩類中的長石和石英也不能把它們做為鎢錫礦床中黑鎢礦、錫石、輝鉬礦等的共生組合礦物。
實例
1.金一雄黃一石英礦石
此類建造礦石分布最為普遍,在所有的礦床中均見分布。按其產出的岩石類型又可分為金一雄黃一石英一扳岩型礦石和金一雄黃一石英一砂岩型礦石。
組成此類礦石的主要熱液礦物為雄黃、石英(占80%左右)和少量的方解石等,一般含炭質較高,含徽(痕)量的黃鐵礦、白鐵礦、自然砷等。由於含雄黃粉塵包體,石英和方解石多顯黃色。
在東北寨礦床、橋橋上礦床等礦床中,以金一雄黃一石英一板岩型礦石為最常見。金-雄黃一石英一砂岩型礦石則主要分布於馬腦殼礦床、團結礦床和哲波山礦床中。
2.金一黃鐵礦一石英(一方解石)礦石
此類建造礦石也是礦床中最重要的組成礦石類型之一。按其產出的岩性也可分為兩個亞類:金一黃鐵礦一石英一(方解石)一板岩型礦石和金一黃鐵礦一石英一(方解石)一砂岩型礦石。 .
組成此類礦石的金屬礦物為細粒黃鐵礦,一般含量大於3%,個別可達50%以上構成準塊狀黃鐵礦。與其共生的礦物有毒砂、白鐵礦、自然砷、閃鋅礦、黃銅礦、雄黃等.含量一般不足l%,非金屬礦物脈石主要為石英,含量可多達20%以上.有些礦石還含lO%以下的方解石。
此類建造礦石所含有機炭的量居首,礦石普遍呈灰黑色和深灰色。板岩型礦石因含炭更高,其顏色尤深。
此類建造礦石在諸礦床的礦石組成中占有重要地位,其主要原因是其金含量較其他類型礦石中的金含量要高。
在東北寨礦床、橋橋上礦床中,板岩型和砂岩型均見分布。而在馬腦殼礦床、哲波山礦床中則(又出現砂岩型礦石。
3.金一白鎢礦一輝銻礦一石英礦石
此類建造礦石是著者等在研究過程中發現和確定的,發現於馬腦殼礦床中。
礦石的礦物組成以熱液石英為主體,其中含有白鎢礦(以細脈狀、網脈狀、團塊狀、斑點狀產出),與其伴生的主要金屬礦物為輝銻礦。在有些地段,輝銻礦含量極高可構成塊狀輝銻礦礦石。與其伴生者有黃鐵礦、毒砂、雄黃等。
此類礦石的價值在於其中的Au、woa和sb含量均可同時達到工業利用的程度。
此類礦石均屬砂岩型者,在板岩中至今尚未發現。目前僅在馬腦殼礦床中確認有此建造礦石存在,並具有重要的經濟意義。而在其他礦床中雖也見白鎢礦出現,但遠未達到工業富集的程度。
4.金一雄黃一方解石礦石
此類建造礦石以雄黃和方解石為主組成。有些礦石雄黃含量極高,可構成塊狀雄黃礦石,但多數情況下方解石(常呈巨晶或粗晶)均占有相當比例。由於雄黃呈鮮紅色(氧化後轉呈紅黃色或黃色),方解石為白色,兩者相間或混雜,使此類礦石的外觀極具特色,礦工們常稱其為“花礦”。此類礦石礦物組成極其單純,除雄黃和方解石外,一般無其他礦物共生。金主要以超顯微狀賦存於雄黃中。
就雄黃和方解石兩者的關係而言,方解石顯然結晶在先,雄黃生成在後,從而構成典型的向礫(狀)構造(方解石角礫為雄黃集合體所膠結)。
此類礦石往往是以較粗大的雄黃一方解石脈產出,既可產於炭質板岩中,也見產於砂岩中。不過,此類礦石分布較局部和集中,在金礦化發現以前曾作為單一雄黃礦石加以開採。
5.金一輝銻礦一石英礦石
此類礦石多見於馬腦殼、團結等礦床,礦化均發現於砂岩層中。
礦石的主要礦物組成是輝銻礦、石英,即以輝銻礦一石英脈形式出現。伴生有少量的雄黃(或完全缺失)、白鎢礦和痕量的賤金屬硫化物礦物。金仍以超顯微狀產出,僅在個別光片中在反光顯微鏡下可見到顯微金粒。
此類礦石分布也很集中,向四周迅速過渡為其他建造礦石。其分布範圍較金一雄黃一方解石礦石更為局限。在馬腦殼礦區,此類礦石往往漸變為金一輝銻礦一白鎢礦一石英礦石。
此類建造礦石分布最為普遍,在所有的礦床中均見分布。按其產出的岩石類型又可分為金一雄黃一石英一扳岩型礦石和金一雄黃一石英一砂岩型礦石。
組成此類礦石的主要熱液礦物為雄黃、石英(占80%左右)和少量的方解石等,一般含炭質較高,含徽(痕)量的黃鐵礦、白鐵礦、自然砷等。由於含雄黃粉塵包體,石英和方解石多顯黃色。
在東北寨礦床、橋橋上礦床等礦床中,以金一雄黃一石英一板岩型礦石為最常見。金-雄黃一石英一砂岩型礦石則主要分布於馬腦殼礦床、團結礦床和哲波山礦床中。
2.金一黃鐵礦一石英(一方解石)礦石
此類建造礦石也是礦床中最重要的組成礦石類型之一。按其產出的岩性也可分為兩個亞類:金一黃鐵礦一石英一(方解石)一板岩型礦石和金一黃鐵礦一石英一(方解石)一砂岩型礦石。 .
組成此類礦石的金屬礦物為細粒黃鐵礦,一般含量大於3%,個別可達50%以上構成準塊狀黃鐵礦。與其共生的礦物有毒砂、白鐵礦、自然砷、閃鋅礦、黃銅礦、雄黃等.含量一般不足l%,非金屬礦物脈石主要為石英,含量可多達20%以上.有些礦石還含lO%以下的方解石。
此類建造礦石所含有機炭的量居首,礦石普遍呈灰黑色和深灰色。板岩型礦石因含炭更高,其顏色尤深。
此類建造礦石在諸礦床的礦石組成中占有重要地位,其主要原因是其金含量較其他類型礦石中的金含量要高。
在東北寨礦床、橋橋上礦床中,板岩型和砂岩型均見分布。而在馬腦殼礦床、哲波山礦床中則(又出現砂岩型礦石。
3.金一白鎢礦一輝銻礦一石英礦石
此類建造礦石是著者等在研究過程中發現和確定的,發現於馬腦殼礦床中。
礦石的礦物組成以熱液石英為主體,其中含有白鎢礦(以細脈狀、網脈狀、團塊狀、斑點狀產出),與其伴生的主要金屬礦物為輝銻礦。在有些地段,輝銻礦含量極高可構成塊狀輝銻礦礦石。與其伴生者有黃鐵礦、毒砂、雄黃等。
此類礦石的價值在於其中的Au、woa和sb含量均可同時達到工業利用的程度。
此類礦石均屬砂岩型者,在板岩中至今尚未發現。目前僅在馬腦殼礦床中確認有此建造礦石存在,並具有重要的經濟意義。而在其他礦床中雖也見白鎢礦出現,但遠未達到工業富集的程度。
4.金一雄黃一方解石礦石
此類建造礦石以雄黃和方解石為主組成。有些礦石雄黃含量極高,可構成塊狀雄黃礦石,但多數情況下方解石(常呈巨晶或粗晶)均占有相當比例。由於雄黃呈鮮紅色(氧化後轉呈紅黃色或黃色),方解石為白色,兩者相間或混雜,使此類礦石的外觀極具特色,礦工們常稱其為“花礦”。此類礦石礦物組成極其單純,除雄黃和方解石外,一般無其他礦物共生。金主要以超顯微狀賦存於雄黃中。
就雄黃和方解石兩者的關係而言,方解石顯然結晶在先,雄黃生成在後,從而構成典型的向礫(狀)構造(方解石角礫為雄黃集合體所膠結)。
此類礦石往往是以較粗大的雄黃一方解石脈產出,既可產於炭質板岩中,也見產於砂岩中。不過,此類礦石分布較局部和集中,在金礦化發現以前曾作為單一雄黃礦石加以開採。
5.金一輝銻礦一石英礦石
此類礦石多見於馬腦殼、團結等礦床,礦化均發現於砂岩層中。
礦石的主要礦物組成是輝銻礦、石英,即以輝銻礦一石英脈形式出現。伴生有少量的雄黃(或完全缺失)、白鎢礦和痕量的賤金屬硫化物礦物。金仍以超顯微狀產出,僅在個別光片中在反光顯微鏡下可見到顯微金粒。
此類礦石分布也很集中,向四周迅速過渡為其他建造礦石。其分布範圍較金一雄黃一方解石礦石更為局限。在馬腦殼礦區,此類礦石往往漸變為金一輝銻礦一白鎢礦一石英礦石。