1.元素的富集和矿化
地壳和上地幔中元素的含量不是固定的,而是在地球各种内力或外力的作用下始终处于不断的运动中。运动的结果是元素分散或集中。元素的移动、变化和迁移的过程称为元素迁移。可以说,没有元素的迁移,就没有成矿作用。也就是说,元素必须通过一定的地质作用迁移,富集到可以成为矿床的程度。元素迁移富集的程度可以用富集系数来表示。所谓富集系数,就是这种元素矿床的工业品位与其在地壳中的平均含量之比。例如,如果地壳中铁的平均含量为5.8%,工业品位为30%,那么富集系数为5,这意味着铁必须富集5倍以上才能成为矿床。再比如铜,在地壳中的平均含量为0.006%,工业级为0.5%。必须浓缩80倍以上才能成为存款。再比如金,地壳平均含量4× 10-7%,工业品位0.001%,富集系数2500,即需要富集2500倍才能成为矿床。上面的例子也说明了各种元素的富集和整合的难易程度是不同的。浓缩系数越大,矿化越困难。
在自然界中,元素聚合形成矿石矿物的方式多种多样。主要功能如下:
1.结晶化
根据性质和特点,它可以分为:
(1)岩浆结晶:岩浆是以硅酸盐为主的熔体。岩浆凝结到一定程度,达到某些矿物的饱和点,矿物从岩石晶体中结晶出来,矿物高度浓缩形成矿床。例如金刚石、磷灰石、铬铁矿、钛铁矿等。是由岩浆结晶形成的。
(2)脱水:岩浆的热能使部分挥发性物质汽化,沿裂隙逸出。它们直接在火山口、喷孔或浅侵入体周围结晶,形成结露物质。如火山口附近的自然流动,玛瑙也可以这样形成。
(3)蒸发:在天然盐池中,由于海水的间歇蒸发,盐不断浓缩,最后结晶形成沉淀。
2.化学作用
矿石矿物是由化学反应产生的,导致元素的富集。主要功能有:
(1)化学结合:气体、液体、固体之间发生化学结合。
(2)搭配:如高岭土吸附溶液中的铜形成硅孔雀石。
(3)生物化学:如礁灰岩,即生物化学形成各种造礁生物。
3.账户功能
其实也是化学作用。然而,它指的是溶液与岩石接触过程中,一些组分发生置换,另一些组分发生置换的地球化学作用。这种作用广泛发生在岩浆岩与围岩接触的地带。钨、铜、铁等许多矽卡岩矿床的形成都与此有关。
4.离子交换
这种作用广泛存在于内生作用和外生作用中。
5.同构替换。
它是指一种矿物中的一种或多种元素被另一种或多种具有相同性质的元素所取代,但该矿物的晶体学性质没有发生变化,只有部分物理性质发生了变化的现象。在宝石矿床的形成中,类质同象置换是非常重要的。对于大多数宝石矿床来说,没有类质同象替代,就不会有这种矿床。
二。矿化
成矿作用是指地球演化的过程,使分散元素地壳和上地幔的化学元素在一定的地质环境下相对富集而形成矿床。这是地质过程的一部分。根据矿化的性质和能量来源,矿化可分为内生矿化、外生矿化和变质矿化三大类。
1.内源性矿化
主要是地球内部能量导致形成各种矿床的地质过程。地球内部能量的来源有很多,比如放射性元素的嬗变能量、岩浆的热能、地球重力场中物质调整时释放的能量等。内生成矿作用按其物理化学条件可分为岩浆成矿作用、伟晶岩成矿作用、接触交代成矿作用和热液成矿作用。
2.外源矿化。
主要是在太阳能的影响下,在岩石圈上层、水圈、大气圈和生物圈相互作用的过程中,元素被浓缩,从而形成矿床。外生成矿作用可分为风化成矿作用和沉积成矿作用。外生矿化对宝石矿床具有重要意义。
3.变质矿化。
内生和外生过程中形成的岩石或矿床,由于地质环境的变化,特别是温度和压力的变化,以及其他气体和液体的参与,会改变其矿物成分、化学成分、物理性质、结构等,造成元素的富集,形成矿床。许多玉石矿床都是变质作用的产物。变质作用根据其所处的地质环境不同,可分为接触变质成矿、区域变质成矿和混合岩化成矿。
4.叠加矿化
这是一种复合矿化,在自然界中经常发生。也就是说,在以前形成的矿床或含矿建造的基础上,又有后期成矿作用的叠加,从而形成矿床。叠加过程可以使矿床成矿或更加富集,同时也可以使原生矿床贫化。要看具体情况。
三。矿床成因分类
矿床成因分类反映了人类对矿床成因和成矿过程的认识程度,也是对矿床研究成果的高度概括。正确制定矿床成因分类对认识成矿本质和指导生产实践具有重要意义。一般认为矿床成因分类应体现三个基本认识,即成矿物质的多样性、矿化的多样性和影响矿化的因素的多样性。矿化是第一因素,是成因分类的基础。成矿环境是影响矿床生成和分布的基本因素。成矿物质来源是矿床形成的重要因素和必要条件。
矿床成因分类有多种方案。现简要介绍一种矿床成因分类的通用方案。
ⅰ岩浆矿床
1.岩浆分离矿床
二。渗入沉积物的残余泥浆
三。岩浆从矿床中融化
四。岩浆喷发矿床
5.岩浆喷发矿床
ⅱ伟晶岩矿床
ⅲ热液矿床
矽卡岩矿床
二。斑岩型矿床
三。中高温热液脉状矿床
四。低温热液矿床
ⅳ热水喷射沉积矿床
1.贫硫化物热水喷射沉积矿床
二。块状硫化物矿床
ⅴ风化沉积物
I .残坡积物
二。残余沉积物
三。沥滤矿床
ⅵ沉积矿床
一、机械存款
二。蒸发沉积沉积物
三。胶体化学沉积物
四。生物化学沉积矿床
ⅶ易燃有机(岩)矿床
ⅷ变质矿床