矿山地质与勘探(采矿概论).ppt
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1、采矿概论采矿概论第二讲第二讲第一章第一章 矿山地质常识矿山地质常识 第二章第二章 矿床勘探矿床勘探找矿找矿矿床勘探矿床勘探生产勘探与地质管理生产勘探与地质管理地质作用与地质构造地质作用与地质构造矿物、岩石及矿床矿物、岩石及矿床金属矿床金属矿床金属矿床工业特征金属矿床工业特征第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节地质作用与地质构造第一节地质作用与地质构造一、地质作用:引起地球表面形态、内部结构和物质成分一、地质作用:引起地球表面形态、内部结构和物质成分 发生变化的作用称为地质作用。发生变化的作用称为地质作用。地质作用的特征地质作用的特征:地质作用的力度特征地质作用的力度特征:地质作用的力度
2、是巨大的;地质作用的力度是巨大的;地质作用的速度特征地质作用的速度特征:地质作用的速度有快有慢,快的时候是顷刻地质作用的速度有快有慢,快的时候是顷刻之间,慢的时候则根本感觉不到。之间,慢的时候则根本感觉不到。图图1.11.1印度洋海啸印度洋海啸(中间凹陷部分为印度洋大地震给海床烙上的“伤疤”)图图1.21.2喜马拉雅山珠穆朗玛峰远景喜马拉雅山珠穆朗玛峰远景 第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造1.1.内力作用内力作用1)地壳运动地壳运动 引起地壳的组成物质发生变位的作用引起地壳的组成物质发生变位的作用。2)岩浆作用岩浆作用 岩浆向地壳薄弱处活
3、动岩浆向地壳薄弱处活动,并冷凝成岩并冷凝成岩浆岩喷出的过程。可分为侵入作用和作用浆岩喷出的过程。可分为侵入作用和作用。3)变质作用变质作用 已形成的岩石,因受地下高温、高压已形成的岩石,因受地下高温、高压或岩浆上升等的影响,促使岩石在固体状态下,发或岩浆上升等的影响,促使岩石在固体状态下,发生化学成分、矿物成分、结构、构造等的变化而形生化学成分、矿物成分、结构、构造等的变化而形成变质岩的过程。成变质岩的过程。4)地震地震 地壳的震动。按成因有火山地震、构造地地壳的震动。按成因有火山地震、构造地震及地表岩石塌陷引起的地震。震及地表岩石塌陷引起的地震。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第
4、一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造2 2外力作用外力作用1)风化作用风化作用 由于大气、水和生物等的影响,使地壳由于大气、水和生物等的影响,使地壳表层的矿物和岩石受到破坏的一种作用,叫做风化作表层的矿物和岩石受到破坏的一种作用,叫做风化作用。用。2)剥蚀作用剥蚀作用 矿物或岩石通过风、地表水流、地下水、矿物或岩石通过风、地表水流、地下水、湖海波浪等的破坏,并使破坏产物剥离母体的作用。湖海波浪等的破坏,并使破坏产物剥离母体的作用。3)搬运作用搬运作用 矿物、岩石遭风化剥蚀后,被风、矿物、岩石遭风化剥蚀后,被风、河流、地下水、海洋等搬运到其他地方的作用。河流、地下水、海洋等搬运到其他地方的
5、作用。4)沉积作用沉积作用 被搬运的物质,当搬运的力量已不能继被搬运的物质,当搬运的力量已不能继续把它带走时,堆积在适当地方的作用。续把它带走时,堆积在适当地方的作用。5)成岩作用成岩作用 使松散的沉积物经过压紧、胶结等作用使松散的沉积物经过压紧、胶结等作用而变成沉积岩的过程。而变成沉积岩的过程。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造二、地质构造:由于受到地壳运动的影响,自然界中许多二、地质构造:由于受到地壳运动的影响,自然界中许多 沉积岩,发生了倾斜、弯曲和断裂等,这沉积岩,发生了倾斜、弯曲和断裂等,这 些现象些现象 统称地质构造,其基本形式
6、有褶皱统称地质构造,其基本形式有褶皱 和断裂两种。和断裂两种。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造1、褶皱、褶皱褶皱概念:褶皱概念:褶皱是一种褶皱是一种岩层连续性没有遭到破坏岩层连续性没有遭到破坏的变动,即岩层的波状弯的变动,即岩层的波状弯曲现象曲现象 褶皱的特点褶皱的特点:背斜褶曲背斜褶曲的特点是两翼岩层的倾向相的特点是两翼岩层的倾向相背背,核部为老岩层,两侧为核部为老岩层,两侧为新岩层;向斜褶曲的特点是新岩层;向斜褶曲的特点是两翼岩层的倾向相向,核部两翼岩层的倾向相向,核部为新岩层,两侧为老岩层。为新岩层,两侧为老岩层。图图1-31-3褶
7、皱类型示意图褶皱类型示意图 褶皱岩层弯曲的中心部分叫褶皱岩层弯曲的中心部分叫核核,核部两侧的,核部两侧的岩层叫岩层叫翼翼,褶曲的理想中心面叫,褶曲的理想中心面叫轴面轴面 褶曲是褶皱岩层的一个弯曲,即褶皱构造的褶曲是褶皱岩层的一个弯曲,即褶皱构造的基本单位。它有两种基本形态,即基本单位。它有两种基本形态,即背斜褶曲背斜褶曲和和向斜褶曲向斜褶曲。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造2 2断裂断裂岩层受力后,除了形成褶皱构造外,常常产生裂岩层受力后,除了形成褶皱构造外,常常产生裂隙或沿裂隙发生错动,使岩层的连续性遭到破坏,隙或沿裂隙发生错动,使岩层
8、的连续性遭到破坏,这种构造称为断裂构造。这种构造称为断裂构造。断裂构造的基本形态有断裂构造的基本形态有节理、断层节理、断层和和劈理劈理。1)1)节理节理 在岩层破裂面的两边没有发生在岩层破裂面的两边没有发生显著相对位显著相对位移移的裂隙。的裂隙。按其力学特性可以分为张节理和剪节理。按其力学特性可以分为张节理和剪节理。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造2)2)断层断层 在岩层破裂面的两边发生显著相对位移的构造形迹在岩层破裂面的两边发生显著相对位移的构造形迹 上盘上盘断层面断层面下盘下盘断层示意图断层示意图第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识
9、第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造正断层正断层:指上盘相对下降或下盘相对上升,断块指上盘相对下降或下盘相对上升,断块自上而下沿着重力方向运动自上而下沿着重力方向运动;其特点是断层带宽其特点是断层带宽度较大,断层破碎带的组成物质以碎块岩、断层度较大,断层破碎带的组成物质以碎块岩、断层角砾岩为主角砾岩为主.逆断层逆断层:指上盘相对上升或下盘相对下降的断层指上盘相对上升或下盘相对下降的断层,断块自下而上运动断块自下而上运动;其特点是断层面沿走向或倾其特点是断层面沿走向或倾向往往呈舒缓的波状变化向往往呈舒缓的波状变化,断层破碎带的物质组断层破碎带的物质组成以断层角砾岩成以断层角砾岩,糜
10、棱岩糜棱岩,断层泥为主断层泥为主.平移断层平移断层:指两盘只作水平相对位移,垂直升降指两盘只作水平相对位移,垂直升降不明显,是在地壳水平运动影响下,岩层各部分不明显,是在地壳水平运动影响下,岩层各部分受力不均所致受力不均所致.第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造3)3)劈理劈理 由于塑性变形,岩石内颗粒之间发生相对由于塑性变形,岩石内颗粒之间发生相对滑动,产生一系列滑动面,或是方向性矿物定向滑动,产生一系列滑动面,或是方向性矿物定向排列而形成一系列隐蔽的面,将这组面称为劈理。排列而形成一系列隐蔽的面,将这组面称为劈理。主要是岩石塑性变形的产物
11、,形成于塑性变形发主要是岩石塑性变形的产物,形成于塑性变形发展的最后阶段展的最后阶段,常出现在构造应力集中的部位。常出现在构造应力集中的部位。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造岩层产状要素岩层产状要素倾角倾角:指岩层面指岩层面与水平面的夹角与水平面的夹角 走向走向:指岩层面与指岩层面与水平面交线的方水平面交线的方向向 倾向倾向:指岩层垂指岩层垂直于走向的倾斜直于走向的倾斜方向,即向下延方向,即向下延伸的方向伸的方向.第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第二节第二节 矿物、岩石及矿床矿物、岩石及矿床一、矿物一、矿物矿物是由一种或数种化学元素
12、在地质作用中形成的自矿物是由一种或数种化学元素在地质作用中形成的自然产物,具有一定的形态和一定的物理化学性质。然产物,具有一定的形态和一定的物理化学性质。矿物的绝大多数是固态,但也有液态矿物的绝大多数是固态,但也有液态 (如石油、盐溶如石油、盐溶液液)和气态和气态 (如天然瓦斯如天然瓦斯)。目前自然界中已知的矿物约有目前自然界中已知的矿物约有30003000多种多种,能被工农业,能被工农业利用的利用的约约200200多种多种,比较重要的大概有,比较重要的大概有100100多种多种,其中,其中最常见的矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、最常见的矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁
13、矿、石英、长石、云母、方解石等。磁铁矿、赤铁矿、石英、长石、云母、方解石等。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第二节第二节 矿物、岩石及矿床矿物、岩石及矿床二、岩石二、岩石 构成地壳的物质统称岩石,由一种或多种矿物所组构成地壳的物质统称岩石,由一种或多种矿物所组成。按其成因可分为三大类成。按其成因可分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩、沉积岩、变质岩1 1、岩浆岩、岩浆岩 它是由地球深部上升的熔融体(岩浆)冷却凝结而成的岩石,它是由地球深部上升的熔融体(岩浆)冷却凝结而成的岩石,也叫火成岩;也叫火成岩;组成它的主要矿物有石英、长石、云母、角闪石、橄榄石等。组成它的主要矿物有石英、长石、
14、云母、角闪石、橄榄石等。常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩等。常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩等。这类岩石通常呈块状产出,岩体中不含有机物。这类岩石通常呈块状产出,岩体中不含有机物。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第二节第二节 矿物、岩石及矿床矿物、岩石及矿床2 2沉积岩沉积岩 其他岩石被破坏后所生成的碎屑,由风力、水力搬运堆积而成,其他岩石被破坏后所生成的碎屑,由风力、水力搬运堆积而成,或者由溶解于水中的物质沉淀而成,或者由动、植物的遗骸堆集分或者由溶解于水中的物质沉淀而成,或者由动、植物的遗骸堆集分化而成。也叫成层岩。化而成。也叫成层岩。常见的沉积岩有砾岩、砂岩、页岩和石灰岩等。常见的沉积岩有
15、砾岩、砂岩、页岩和石灰岩等。这类岩石通常呈层状产出,在沉积岩中一般可以找到或多或少这类岩石通常呈层状产出,在沉积岩中一般可以找到或多或少的化石的化石(古代生物在岩层中留下的痕迹古代生物在岩层中留下的痕迹)。3 3变质岩变质岩 各种岩石在地壳中的高温、高压作用下,使原来的组织构造重新各种岩石在地壳中的高温、高压作用下,使原来的组织构造重新改变而生成的岩石。改变而生成的岩石。常见的变质岩有片麻岩、片岩、大理岩、矽卡岩等。常见的变质岩有片麻岩、片岩、大理岩、矽卡岩等。这类岩石最大的特征是多数具有片理状构造。这类岩石最大的特征是多数具有片理状构造。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第二节第二节 矿
16、物、岩石及矿床矿物、岩石及矿床三、矿石、矿体和矿床三、矿石、矿体和矿床1 1矿石:指在目前技术经济条件下,在质和量方面均能满足国民经济要求矿石:指在目前技术经济条件下,在质和量方面均能满足国民经济要求 的矿物集合体。的矿物集合体。从中能提取金属的矿石叫金属矿石,如铁矿石、铜矿石等;从中能提取从中能提取金属的矿石叫金属矿石,如铁矿石、铜矿石等;从中能提取非金属元素、矿物或直接利用的矿石叫非金属矿石,如磷矿石、石棉等。非金属元素、矿物或直接利用的矿石叫非金属矿石,如磷矿石、石棉等。矿物中有用成分矿物中有用成分 (元素或矿物元素或矿物)的重量与矿石的重量比,叫做矿石品位,的重量与矿石的重量比,叫做矿
17、石品位,一般金属常用百分数一般金属常用百分数 (%)(%)来表示,贵重金属如金、铂等则用来表示,贵重金属如金、铂等则用g/tg/t。2 2矿体:指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。矿体:指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。矿体周围的岩石叫围岩,位于矿体上部的称上盘围岩或顶盘围岩,在矿体矿体周围的岩石叫围岩,位于矿体上部的称上盘围岩或顶盘围岩,在矿体下部的称下盘围岩或底盘围岩,夹在矿体中间的称夹石或夹层。下部的称下盘围岩或底盘围岩,夹在矿体中间的称夹石或夹层。3 3矿床:按地貌特征圈定的区域内的矿体的总称,由一个或若干个矿体组成。矿床:按地貌特征圈定的区域内的矿体的总称,由一个或若干个矿体组
18、成。在目前技术经济条件下,符合开采和利用要求的矿床叫工业矿床,反之在目前技术经济条件下,符合开采和利用要求的矿床叫工业矿床,反之叫非工业矿床。叫非工业矿床。第第1章章 矿山地质常识矿山地质常识 第三节第三节 金属矿床金属矿床按生成的原因不同,金属矿床可分为:按生成的原因不同,金属矿床可分为:内生矿床、外生矿床和变质矿床三大类内生矿床、外生矿床和变质矿床三大类 岩浆岩浆伟晶岩伟晶岩气成气成-热液热液内内生生矿矿床床岩浆矿床是指岩浆冷凝结晶成为岩浆岩阶段内所形成的矿床岩浆矿床是指岩浆冷凝结晶成为岩浆岩阶段内所形成的矿床主要矿产有铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化矿、含铂族元素主要矿产有铬铁矿、钒钛磁铁矿
19、、铜镍硫化矿、含铂族元素的金属矿床,金刚石、刚玉等非金属矿床。的金属矿床,金刚石、刚玉等非金属矿床。含有相当数量有用矿物的伟晶岩称为伟晶岩矿床含有相当数量有用矿物的伟晶岩称为伟晶岩矿床(残余岩浆矿床残余岩浆矿床)主要矿产有铍、锂、铌、钽、铀等,云母、长石、石英等主要矿产有铍、锂、铌、钽、铀等,云母、长石、石英等 含矿的气水溶液进入接触带,或者充填裂隙空间而成的矿床,含矿的气水溶液进入接触带,或者充填裂隙空间而成的矿床,接触交代矿床和热液矿床接触交代矿床和热液矿床 绝大多数有色金属绝大多数有色金属(如铜、铅、锌如铜、铅、锌)、稀有金属、稀有金属(铼、锗、镓铼、锗、镓)、大部分铀矿床及部分铁、镍、
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- 关 键 词:
- 矿山 地质 勘探 采矿 概论
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