簡介
賦存於地殼中或地球表面並具有各種形態、
產狀和一定規模的礦石自然
聚集體。礦床的基本組成單位。礦體的固定受
工業指標的限制,其形態、產狀和
晶位等隨礦產工業指標的不同而不同。
具有開採價值的礦石堆積體。有一定的形狀、產狀和規模。除礦石外,還常含有無用的岩石和礦物,稱為
夾石或
脈石。礦體周圍無經濟價值的岩石是礦體的
圍岩。礦體與圍岩的交接形式多種多樣,有的界限清楚截然,有的逐漸過渡(漸變)。在後一種情況下,礦體的邊界需要根據對所采岩石、礦石
樣品的分析結果,按礦石
邊界品位加以確定。
礦體形狀受控礦地質因素(地層、岩石、構造等)和
成礦作用方式(沉積成礦、熱液充填成礦、交代作用成礦等)決定。根據礦體在
三度空間延伸比例的不同,通常將礦體形狀分為3類:①等軸狀礦體。三度空間上大致均衡延伸的礦體,有礦囊、礦巢等,一般規模較小。②
板狀礦體。兩個方向(長度、寬度)延伸較大、另一個方向(厚度)延伸較小的礦體。此類礦體最常見,典型代表為
礦層和
礦脈。礦層是指與上下
圍岩在同一
地質時期形成,且與圍岩
層理產狀一致的礦體,多見於
沉積礦床和
變質礦床,如鐵礦層、煤礦層和
鋁土礦層等。礦脈是產在各種岩石裂隙中的板狀礦體,系由含礦物質充填圍岩的
裂隙而成。如
金礦脈、銅礦脈等。礦脈和礦層都夾持在圍岩中,其上部的圍岩稱
頂板(
頂盤、
上盤),直接伏於其下部的圍岩稱底板(底盤、下盤)。③柱狀礦體。指一個方向延伸長而另外兩個方向延伸很短且大致相等的礦體,包括
礦柱、礦筒、礦管等,如
鉛鋅礦柱、
金剛石礦筒。除上述3類礦體形狀外,還有一些過渡類型礦體(如透鏡狀礦體)和複雜形狀礦體(如梯狀礦脈和網脈狀礦體)。
礦體形狀
綜述
礦體的形狀受
成礦作用方式(如充填成礦、交代成礦、沉積成礦等)和成礦地質背景(岩石、構造、深度等)等多種因素控制,因此是多種多樣的。根據礦體在3度空間延伸比例的不同,將礦體形狀分為3類:等軸狀、板狀和柱狀(圖1)。
等軸狀礦體
指在3度空間大致均衡延伸的礦體。按其大小不同又有不同的名稱,直徑達10餘米到數10米以上的通稱為礦囊,直徑只有幾米的稱為礦巢,再小的有礦袋等。等軸狀礦體是由岩漿分凝作用、充填交代作用和風化淋濾堆積等方式形成的。
板狀礦體
指兩個方向延伸較大(長度、寬度),另一個方向(厚度)延伸較小的礦體。它是最常見的礦體,典型代表為
礦層和
礦脈。礦層是指與上下圍岩在同一
地質時期中形成(同生的),且與圍岩層理產狀一致的礦體。礦層在
沉積礦床和沉積變質礦床中最常見。其中,有些礦層全部或基本由礦石組成,有時其中含有若干岩石夾層,如
鐵、錳、磷塊岩、鋁土礦礦層等。有些礦層中礦石呈浸染狀、網脈浸染狀或不規則狀等分布在礦層中的一定部位(岩性有利或構造有利),如銅、鈾、鉛、鋅、釩礦及沉積砂礦等。產於層帶狀侵入體中的由岩漿分異作用形成的層狀礦體,如基性-超
基性岩體中的層狀
鉻鐵礦礦體,也常被稱為礦層。礦脈是產於各種岩石裂隙中的板狀礦體,系由含礦物質沿著
圍岩的裂隙充填而成,屬於典型的後生礦體。
礦脈多數呈傾斜狀,傾斜礦脈上面的圍岩稱為上盤,下面的圍岩稱為下盤(圖2)。按照礦脈與圍岩的
產狀關係,又可分為層狀礦脈和切割礦脈。前者指與層狀岩石的
層理相一致的礦脈,它們是成礦物質順層充填或交代作用的產物;後者指在塊狀岩石中的礦脈和切割層狀岩石的礦脈。
礦脈常成群出現,因受不同的構造影響,各礦脈間的
排列組合方式多種多樣,有雁行狀、帚狀、環狀、放射狀、羽毛狀等樣式。
柱狀礦體
指一個方向延伸很長,另外兩個方向延伸很短且大致相等的礦體,包括礦柱、礦筒、礦管等,主要是由火山岩漿爆發作用和
熱液充填交代形成。礦柱較為常見,在多種礦床類型中均可產出,一般
產狀較陡,垂深可達100米以上,橫切面為圓形或橢圓形,它們常產生在兩組斷裂裂隙的交匯部位。礦筒見於斑岩型礦床及其他的淺成-超淺成
熱液礦床中,它多出現在構造強烈活動地段。當礦筒主要由角礫狀岩石或礦石組成時,稱為角礫礦筒。其中的角礫成分比較複雜,角礫大小不一,多具稜角,也有混圓的。膠結物為同成分的微細碎屑、
火成岩、
熱液蝕變礦物以及
礦化物質等。產於破火山口中的角礫礦筒的結構和成分複雜多樣,常顯示多次熱液蝕變和
礦化作用,並伴有多期的次火山岩脈,礦筒周圍常有環狀裂隙和放射狀裂隙分布。當礦液沿兩組陡立斷裂裂隙交匯處的破碎帶進行充填交代時,也可形成角礫礦筒。與小侵入體或次火山
岩體有關的,由富含礦質和
礦化劑的熾熱流體(高溫氣態流體)衝破
圍岩壓力而發生的隱蔽爆發作用,也可形成角礫礦筒。產於角礫礦筒中的礦產有鐵、銅、鉛、鋅、金、銀、鎢、錫和鉬等。較為典型的角礫礦筒為南非含金剛石的
金伯利岩筒,它是深達700米以上的火山頸,在地表橫切面為近橢圓形,向深部逐漸變窄,金剛石在岩筒中呈浸染狀散布。含金剛石礦筒有時也稱礦管。
透鏡狀礦體屬於板狀礦體和等軸狀礦體之間的過渡類型,其形狀是中間厚,四周變薄,在剖面上為透鏡狀或扁豆狀,其規模一般小於
礦層。透鏡狀礦體可由
沉積作用形成,也可由充填或
交代作用生成。
其他類型
除上述3類基本的礦體形狀外,還有一些複雜的礦體形狀,如鞍狀、梯狀及網脈狀等。①鞍狀
礦脈。當含礦物質沿背斜軸部的虛脫空洞充填時,可形成順脊部延伸的層狀礦脈,它們在垂直剖面上表現為鞍狀,故稱鞍狀礦脈,如澳大利亞的本地哥含金
石英脈。還有一些鞍狀礦脈是礦脈形成後又經受後來的褶皺作用擠壓變形而成的。②梯狀礦脈。當陡立岩牆中的緩平的冷縮裂隙組內有礦質充填時,形成梯狀礦脈。如各含礦裂隙緊密排列,則岩牆可作為一個整體加以開採,常見的有金、銅、鉬等礦脈。③網脈狀礦體。由大量細小的、三向延伸、密集分布、相互交錯的
礦脈組成。是由礦液在岩石的網脈狀裂隙帶中充填交代而形成,是構造和
熱液的反覆活動的產物。單個小礦脈寬度多小於1厘米,長几米,兩脈間隔由幾厘米到幾米,脈間岩石也常有浸染
礦化,因此,可作為整體加以開採,如斑岩型銅、
鉬礦床等。網脈狀礦體可以單獨產出,也可以與其他形狀的礦體相伴生,如在
海相火山成因硫化物礦床中,常見下部為網脈浸染狀礦體,上部為平臥的
礦層,二者聯結組成網脈狀-層狀複合礦體(圖3)。
礦體結構
礦體內部的不同礦石類型之間、礦石與
脈石之間的種種聯結關係,以及一些明顯的構造特徵。礦體結構有的簡單,有的複雜,它們是由礦石成因、礦化的多階段性以及
成礦過程中構造活動特點所決定的。常見的礦體結構有皮殼狀(皮殼狀
礦脈)、梳狀(梳狀礦脈)、帶狀(帶狀礦脈)等。
礦體產狀
礦體的
空間位置和產出狀態。包括下列基本內容:①礦體的
產狀要素。一般用走向、傾斜和傾角來表示板狀礦體的產出狀態(象標定地層產狀那樣)。對於柱狀礦體和透鏡狀礦體,除上述3個產狀要素外,還要測定它們的
側伏角和
傾伏角,以便確定它們向深部的偏斜情況。側伏角是礦體最大延伸方向與
礦體走向線之間的夾角,傾伏角是礦體最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角(圖4)。
②礦體的埋藏情況。礦體有出露地表的、有隱伏地下的。隱伏礦體又分為埋藏礦體和
盲礦體。埋藏礦體指礦體生成後曾經在地表出露過,以後又被後來的沉積物、火山岩以及
土壤層等所覆蓋。盲礦體指埋藏在地下基岩中的,即形成後從未出露過地表的礦體。礦體的埋藏深度和延深情況,對找礦和採礦工作有密切關係,利用鑽探、坑探、物探和化探等手段,可直接和間接地查明礦體的埋藏和延深情況。
③礦體與
岩層的聯結關係。礦體沿岩層的
層理、片理作整合狀產出時,為整合礦體;礦體交切層理、片理產出時,為不整合礦體或切層礦體。
④礦體與
火成岩體的
空間位置關係。指礦體產於火成岩體內部,或在岩體接觸帶上,或在岩體周圍的
圍岩中等。產於接觸帶中的礦體其總的
產狀與接觸帶產狀一致,但不穩定,變化性大。
⑤礦體產狀的變化情況。一些礦體主要是
礦脈經常有膨脹、狹縮、分支、複合、
尖滅(礦體逐漸變薄以至消失)、再現(尖滅的礦體在其尖
滅點的延長方向上,在一定的距離內礦體又重新出現的現象)等。在礦體形成後,又遭受明顯的構造變動、岩漿擾動或風化作用時,礦體的產狀受到改造甚至破壞,形成複雜的產狀,如彎曲、錯斷、破碎以及原來位置經過移動(如原生露頭礦變為坡積礦)等。
影響礦體產狀的地質因素主要是
成礦的地層、構造、岩性條件、成礦方式、成礦後的構造活動以及區域的風化剝蝕程度等,其中,成礦的構造條件對礦體的產狀有決定性意義。
礦體的圈定
礦體的圈定內容
一般包括兩個方面:一是礦體的外部邊界圈定,反映礦體沿走向、傾向、厚度三度空間的變化範圍;二是礦體的內部圈定,反映礦體中礦石類型和氧化礦、混合礦、硫化礦的分布、夾石分布等地質特徵的變化。
礦體的外部邊界圈定要求
1.礦體應按工程從等於或大於邊界品位的樣品圈起,小於最低可采厚度時,可按厚度與品位乘積的米百分值圈定。
2.礦體的連線應先連地質現象,再據主要控礦地質特徵連線礦體;連線礦體一般用直線,在掌握礦體地質特徵的情況下,也可用自然趨勢曲線連線。但無論哪種方法,厚度不應大於相鄰兩工程的最大見礦厚度。
3.礦體的邊界圈定:如一孔見礦,另一孔無礦時,可據兩工程間礦體厚薄不同,分別以工程間距的1/2等距離作有限內推;當礦體厚度和品位具有漸變趨勢時,也可用內插法圈定其尖滅點邊界,但只算可采厚度邊界線以內的儲量;當礦體沿傾斜方向無工程控制時,應視周圍控制情況及礦體穩定程度,用無限外推法外推一個正常工程間距或其1/2;沿走向一般可外推正常剖面線距1/2;當礦體埋藏很深無限外推範圍有相當伸縮性時,主要應考慮地質情況外,還要考慮採礦深度、實際技術水平等因素。
另外,B、C級塊段外推部分的儲量,一般作降一級處理。
礦體內部邊界圈定要求
應根據礦床具體地質特點和採選需要分別對待。當礦體中礦物組份無明顯分帶規律性,而設計、生產部門在采、選工藝上無分別處理要求或經分析今後生產中難於分別採選處理者,按“混合法”圈定為好(即當礦體中有兩種以上有益組份時,只要一種達到邊界品位就可能將其圈入礦體,其它伴生組份據其實際品位參加計算,但工程或塊段內平均品位必有一種組份大於工業品位。如個別礦塊平均品位臨近工業品位時,可按金屬價值折算處理);只有在可能分別采、選情況時,方考慮按礦石“分類法”(礦體各組份品位,以符合礦石工業指標要求為原則,分別圈為不同的礦石類型)圈定礦體。
礦化體、礦體、礦化帶、礦帶的聯繫與區別
1、礦體與礦化體是以最低工業品位和最低開採厚度來界定的,達到各礦種最低工業利用指標以上的就是礦體,以下的就是礦化體,也有叫暫時不能利用的貧礦或潛在的表外礦。不同地質工作階段決定著兩者的劃分程度,一般“找礦”時兩者難分,有時便於分析推測判斷籠統稱為礦(化)體,“交礦”時兩者是可以分開的,礦體之外常是礦化體,礦體是要估算資源量/儲量的。
2、規模上“帶”要比“體”大,且指的更巨觀些。一般礦帶對應是礦區,區別是形態上長寬比的差別,有時不太明確時寫成礦帶(區)。一般先發現礦化信息,再確定礦(化)體,最後擴大發現礦(化)帶(區),提交評審中心評審後或能開發利用才叫礦床,那時礦床上通常能分清礦體與礦化體,礦帶與礦化帶。
在一切大致明了的情況下,用工業指標的邊界品位、最低工業品位作為依據,將介於邊界品位與工業品位之間的稱之為低品位礦(表外礦),小於邊界品位大於邊界品位1/2的稱之為礦化,當然大於最低工業品位的稱之為礦體了。不錯,在預查、普查、詳查、勘探階段,“礦化”是一個量化的概念:邊界品位>礦化>邊界品位的1/2,這是一般情況;搞成礦預測(就是區帶研究),或找礦階段(如化探),或以地表為主要工作對象時,“礦化”往往是一個定性的概念,只要看到了一些有用的金屬礦物,就說發現了礦化。如果採集了少量樣品,礦化也可以量化,但下限更低,經常是邊界品位的1/10。金礦一般就是如此,這是因為地表礦物很容易淋濾從而導致貧化,如果下限值過高則會漏掉有意義的找礦線索。
礦體、礦化體指獨立的地質體;
礦帶、礦化帶指複式地質體,一般是近似相互平行的、密集的似板狀含礦地質體。規模更大的成礦帶和礦帶不是一個概念。
礦帶多指成礦帶,是區域地質尺度上的,沒有品位數量上的標準,以礦點集中分布為準;礦化帶是礦區礦田範圍內的,也沒有品位上概念,主要用圍岩礦化蝕變和控礦構造結合來大致劃定
本人以前曾考慮過這個問題,常量金屬元素只要見到礦物零星出現,如銅、鉛、鋅等,就可成為礦化。微量金屬元素以邊界品位的十分之一界定礦化合適如金、銀。