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朱训:矿产的形成规律

2017-08-10 12:51:16来源:《找矿哲学概论》 已浏览人数:
地壳中各种矿产的形成并不是一种偶然的现象,而都是受一定的地质作用、地质环境和条件所决定与支配的。也就是说是有一定规律的。不同地质作用形成不同类型的矿床。

(作者:朱训,曾任地矿部部长)

地壳中各种矿产的形成并不是一种偶然的现象,而都是受一定的地质作用、地质环境和条件所决定与支配的。也就是说是有一定规律的。不同地质作用形成不同类型的矿床。

不同矿产有不同的形成规律。煤矿有自己的形成规律。煤在形成之后,随着变质程度的增高,可发生由褐煤向烟煤和无烟煤以至半石墨和石墨的转变。石油的形成首先需要有大量成油物质的聚集,还需要有生油层、储油层和盖层这三者的科学组合,在一定的温度与压力条件下才能形成。其他沉积型金属矿床(机械沉积矿床、化学沉积矿床、生物化学沉积矿床和火山沉积矿床)也有自己的形成规律。以化学沉积矿床为例,由于成矿元素及其化合物的性质、迁移能力、搬运和沉积方式的不同,随着离岸边剥蚀区距离的增加,在介质环境不断变化的情况下,它们按一定顺序沉积下来而形成不同的矿产。离剥蚀区最近的为氧化物,然后依次为氧化物、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐和氯化物。

在氧化物中铝土矿、铁矿和锰矿等不同矿产的氧化物又依离岸边和剥蚀区远近而先后依次沉积。

同一成矿元素在不同沉积环境中又可以形成不同类型的矿物。如海相沉积锰矿,随着海盆地底部物理化学条件的变化,从海岸向盆地深处,一般可分为软锰矿矿物相、水锰矿矿物相和碳酸盐矿物相三个相带(图3)。这三个相带主要是由于海水中氧和有机物不同所造成。离岸较近氧气充足的氧化环境中形成软锰矿,在离岸较远氧气不足弱还原条件下形成水锰矿,在离岸更远的还原条件下则形成碳酸锰,并有硫化物共生。这种情况在一些锰矿中均可见到,广西夏雷锰矿即为其中一例。

盐类矿产也是一样,依沉积环境,介质条件的改变,盐类大致按下列顺序结晶:石膏—石盐—镁的硫酸盐—钾石盐—光卤石—水氯镁石。

岩浆矿产有岩浆矿产的形成规律。不同类型的岩浆岩有不同的矿产形成。如与超基性岩及基性岩有关的铬铁矿、镍矿、铂矿、铜矿、钒矿、钴矿、蛇纹石矿等;与酸性岩浆岩有关的钨、锡、铋、钼、稀土矿;与中酸性岩浆岩有关的铜、铅、锌等多金属矿,与伟晶岩有关的铍、锂、铌、钽等稀有金属矿产。

变质作用可以形成变质矿床。变质成矿作用是指含有用元素较高的原岩,在变质作用条件下,通过变质结晶和重结晶作用,以及变质热液和混合岩化热液影响下,改造原有岩石或矿石,使有用元素进一步迁移聚集形成新矿床的过程。如石墨、金刚石、铁、铜、硼、磷、稀有、稀土、菱锰矿等。在变质成矿作用过程中,温度起主导作用。温度升高一方面可以使矿物重结晶。如沉积的氢氧化铁,经高温脱水作用和重结晶,变成赤铁矿以至磁铁矿,矿石中蛋白石重结晶为石英,从而形成有价值的条带状磁铁石英岩。另一方面,温度升高可加速变质反应,促使原有矿物变为新的矿物,从而形成有工业价值的矿床。例如富铝岩石在低绿片岩相变质条件下,形成硬铝石矿床(西伯利亚),在角闪岩相变质条件下形成红柱石矿床(澳大利亚),在高压变质条件下形成刚玉—蓝晶石矿床。变质矿产在整个矿产中占据重要的位置。由于前寒武纪历史很长,约40亿年,占地球史的7/8。这个时期形成的变质岩在全球分布相当广泛,约占陆地面积的18%。在这些变质岩中矿产特别丰富。世界上许多超大型矿床均产于这一时期变质岩中。如原苏联库尔斯克磁异常铁矿和克里沃罗格铁矿、巴西和印度的铁矿、布什维尔德铬铁矿(铀矿)和德瓦芒士的金矿、加拿大安大略的肖德伯里镍矿和提敏斯金矿、澳大利亚新南威尔士布罗肯山的铅锌矿等。

叠加成矿作用是指由两种或两种以上成矿作用综合作用而形成的矿床。随着地质工作的深化和测试技术的进步,愈来愈多地发现一些矿床甚至是一些大型特大型矿床并不是单一地质作用形成的,而是几种不同类型地质作用的结果。

地质工作者通过对矿床形成规律包括区域成矿规律、矿床类型规律等的认识,可以有效地指导找矿。一个具有工业利用价值的矿床的形成有多种地质因素的作用,按不同因素可将矿床划分为不同的矿床类型模式。对于矿床类型分类从不同角度考虑在地质界有不同划分方法。作者在江西工作期间,考虑到野外找矿工作的方便曾将矿床按控制成矿和容矿的主要地质体的形态划分为四种类型。一类是主要受一定地质时代地层层位控制的矿床,称层控矿床,如沉积矿床、元古宙沉积变质铁矿等;一类是主要受岩浆岩岩体控制的矿床,称岩控矿床,如斑岩型矿床;一类是主要受断裂构造控制的矿床,称裂控矿床,如石英大脉型黑钨矿床、石英脉型金矿等;一类是同时受两种或两种以上因素控制的矿床,称复控矿床,如长江中下游地区一些“三位一体”矿床(江西城门山铜矿等)。
 

人学研究网·地球生命栏目编辑:清衣猿


 

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