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第一章第一章 矿山地质基础知识矿山地质基础知识易汉华易汉华贵州大学矿业学院2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程2 基本内容基本内容第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造第三节第三节 矿床矿床第四节第四节 岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质第五节第五节 矿床勘探矿床勘探第六节第六节 矿石的损失与贫化矿石的损失与贫化第七节第七节 地质图件地质图件矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程3一、矿山地质学：一、矿山地质学：是一门介于地质与采矿学科之间的边缘应用学科。它研究矿床开采阶段为保证矿山有计划持续正常生产、资源合理利用以及扩大矿山规模、延长服务年限所需进行的各项地质工作的基本原理和方法。二、矿山地质研究的内容：二、矿山地质研究的内容：1、矿山建设阶段的地质工作，2、生产勘探，3、生产矿山矿石质量研究与管理，4、矿山储量计算与管理，5、矿石贫化与损失的计算与管理，6、采掘（剥）地质指导与采矿单元结束的地质工作，7、矿山环境地质，8、矿产资源保护和综合利用，9、矿山矿产资源核算与评价，10、矿山隐伏矿床（矿体）寻找与预测。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程4三、三、矿山地质工作的基本任务：矿山地质工作的基本任务：为矿山的生产和建设服务，主要包括：为矿山的生产和建设服务，主要包括：利用探矿及采矿坑道，深入细致地研究矿体产状、矿石质量及影响采矿的地质条件，以提高对矿产储量的控制程度，及时掌握储量变动情况，保证采掘计划均衡进行。指导采掘工作的方向，参与探、采工程的施工管理与验收。矿山资源的合理开采和利用，测定及检查矿石的损失与贫化，检查、验收矿石的质量和产量，以及伴生有益组分的回收利用等。开展矿山深部和外围探矿，为扩大矿山的生产能力或延长生产年限，增补所需要的矿产储量。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程5及时解决水文地质、工程地质（如边坡稳定、采空区塌陷）等影响矿山安全生产的各种地质问题。充分利用矿山生产所提供的丰富资料及有利条件，进行矿床地质理论等方面的研究。u为矿山设计、建矿、采掘进度计划编制、工程施工等为矿山设计、建矿、采掘进度计划编制、工程施工等提供可靠的地质资料。提供可靠的地质资料。u参与生产技术的管理工作。如储量计算、矿石质量、参与生产技术的管理工作。如储量计算、矿石质量、矿石损失贫化等管理工作，开展专门性地质调查等。矿石损失贫化等管理工作，开展专门性地质调查等。四、四、矿山地质工作内容：矿山地质工作内容：生产勘探。矿山经常性生产中的地质管理。及时对各项采矿和探矿工程进行编录和取样，经综合整理编制为矿山生产所需的一整套图件。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程6矿山资源保护和综合利用。在矿山设计和生产各个环节都要考虑资源的合理和充分利用问题。比如，在生产中，低品位矿石的利用途径、回收利用伴生有益组分、废石做为补充资源利用途径等。矿山环境地质研究。防止生态环境污染，特别是注意含有害物质的尾矿和废水的处理研究。矿山岩体移动、露天采矿边坡稳定等工程地质、水文地质的综合及专门观测和研究，防止大面积采空区塌陷和露天采场边坡滑落而造成生产损失和人员伤亡的重要矿山地质问题。在勘探矿床已获得的成矿规律认识的基础上，通过开采过程中不断观察编录和综合研究，进行矿床预测，组织开展矿山深部和外围找矿，扩大矿产资源远景及增加新储量，延长矿山服务年限或扩大生产规模。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程7矿山地质经济研究。主要研究矿产资源的经济评价，矿山地质与生产中的经济活动规律，以求降低成本，提高经济效益。u矿山地质工作根据工作性质不同，又分为经常性生产矿山地质工作根据工作性质不同，又分为经常性生产地质工作、专门性地质工作、矿山地质管理工作及矿山地质工作、专门性地质工作、矿山地质管理工作及矿山水文地质等工作。水文地质等工作。1 1、经常性生产地质工作：、经常性生产地质工作：这是矿山开采整个过程中，为保证矿山生产正常进行，每个矿山都要经常的进行的地质工作。它主要包括：（1）生产勘探工作。（2）勘探工程和采掘工程中的地质调查、取样工作。（3）储量计算工作。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程82 2、专门性地质工作：、专门性地质工作：它主要包括：（1）为研究露天或地下矿山开采中岩体稳定性、为预防地质灾害而进行的水文地质、地热等地质工作。（2）为保护矿山生产和生活环境而进行的环境地质调查工作。（3）为了开展矿山资源的合理利用而进行的地质调查和地质评价工作。3 3、矿山地质管理工作：、矿山地质管理工作：（1）三级矿量储备的管理工作。（2）矿石损失、贫化的统计计算。（3）矿石质量均衡管理工作 第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程9从上面的叙述可以看出，地质工作做的好与坏，直接关系到采矿工作安全生产的质量。生产中出现的各种技术问题，又往往与地质工作有关。例如矿床地质条件的变化，矿体形态、产状、质量的急剧变化、矿体的突然错失等等将引起生产技术条件的改变。在生产中寻找新矿体，特别是盲矿体的发现，即可增加矿产资源，又可延长矿山服务年限。又如，巨大的破碎带的出现，意外的涌水，片帮、冒顶，采空区处理不当引起地表陷落等，都可成为生产中的不安全因素。为解决这些问题，都需要矿山地质工作人员提供可靠的基本地质资料。因此，矿山地质工作对于矿产资源的开发，保证矿山安全生产，具有重要意义。第一节第一节 矿山地质研究的内容与任务矿山地质研究的内容与任务矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程10一、矿山地质作用：一、矿山地质作用：地球的演化迄今约有46亿年的历史。在这漫长的时间里，经历了许多复杂的变化发展过程，形成了地壳。地壳的年龄约为38亿年左右。今天看到的地球只是它全部运动和发展中的一个阶段。不论是地壳的物质成分和不论是地壳的物质成分和内部结构，还是地表形态等不断形成、变化、发展，这内部结构，还是地表形态等不断形成、变化、发展，这种不断变化发展的作用，就叫做地质作用。种不断变化发展的作用，就叫做地质作用。地质作用可以引起矿物、岩石及矿床的产生和破坏，可以引起地壳、海陆分布的变迁，可以酿成巨大的灾害，有的地质作用人们可以直接觉察到，如火山喷发、地震、山崩等，但大多地质作用进行得很缓慢，在短暂的人生中很难直接观察到，如大陆下沉、海岸上升等。地质作用按其能源来源不同，可以分为内动力地质地质作用按其能源来源不同，可以分为内动力地质作用作用和外动力地质作用外动力地质作用。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程11（一）内动力地质作用（一）内动力地质作用内动力地质作用的能源主要来自地球内部，如地球的旋转能、重力能、放射性元素衰变时产生的热能等，并作用于整个地壳甚至整个岩石圈。内动力地质作用包括地震地震、地壳运动地壳运动、岩浆作用、变质作用岩浆作用、变质作用。由于能量为地球本身所具有，而且十分巨大，因此，内动力地质作用是促使地球，特别是地壳和岩石圈变化发展的主导因素。1 1、地震、地震 地震是地壳的快速颤动。地震是一种自然灾害。2 2、地壳运动、地壳运动 地壳运动是一种由内动力引起地壳结构改变的机械运动，是地壳发展深化的主要动力。地壳运动的基本形地壳运动的基本形式有两种：一是水平运动，一是垂直升降运动。式有两种：一是水平运动，一是垂直升降运动。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程12u水平运动是指地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方的水平运动是指地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方的运动。由于地壳或岩石圈的水平挤压或水平引张，而引运动。由于地壳或岩石圈的水平挤压或水平引张，而引起岩层的褶皱和断裂，形成褶皱山系或地堑、裂谷。起岩层的褶皱和断裂，形成褶皱山系或地堑、裂谷。u升降运动为地壳或岩石圈沿垂直于地表方向的运动。升降运动为地壳或岩石圈沿垂直于地表方向的运动。这种运动表现为大面积的隆起和拗陷，引起海陆变迁及这种运动表现为大面积的隆起和拗陷，引起海陆变迁及地势高低变化。地势高低变化。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程133 3、岩浆作用、岩浆作用 ：岩浆：岩浆：是一种源于地壳深处，成分十分复杂的炽热的硅酸盐熔融体。岩浆作用岩浆作用：从岩浆的形成、移动，直至冷凝成岩的全过程。由岩浆作用形成的岩石称岩浆岩岩浆岩，岩浆岩又可分为侵入侵入岩岩与喷出岩喷出岩。岩浆岩是组成岩石圈的主要岩石类型。岩浆岩是组成岩石圈的主要岩石类型。4 4、变质作用、变质作用 u概念：概念：变质作用是原来已固结成岩的固体岩石，由于受温度、压力、化学活动性流体等影响，发生矿物成分、化学成分或结构、构造变化的地质作用。u由变质作用形成的岩石称为变质岩，由变质作用形成由变质作用形成的岩石称为变质岩，由变质作用形成的矿床叫变质矿床。有以下几种典型矿床。的矿床叫变质矿床。有以下几种典型矿床。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程14.接触变质矿床：接触变质矿床：石墨矿床、红柱石矿床、硅灰石矿床、大理石矿床。.区域变质矿床：区域变质矿床：大部分玉矿。.混合岩化矿床：混合岩化矿床：金矿、铀矿、铜矿及稀有和稀土矿床。u变质矿床特点：变质矿床特点：.矿床分布于区域变质带中，不限于岩体附近或与其无直接的成因联系。.控矿因素是含矿原岩建造和变质程度（相）矿床规模取决于富矿质原岩建造。.变质范围和变质程度矿化受构造裂隙控制，常伴有明显的围岩蚀变。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程15（二）外动力地质作用（二）外动力地质作用1 1、风化作用、风化作用 概念：概念：地表岩石在水、空气、阳光、生物的作用和影响下，发生破碎与分解的过程。分类：分类：风化作用分为物理风化作用、化学风化作用和物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用生物风化作用。物理风化作用物理风化作用是岩石因温度变化在原地破碎，而不改变其化学成分，不形成新矿物。化学风化作用化学风化作用则因岩石在水、氧气、二氧化碳等作用下发生的化学分解作用。其结果不但岩石的成分发生变化，而且会产生新的矿物。化学风化的方式主要有溶解、水化和氧化等。生物风化作用生物风化作用是因岩石受生物活动的影响而被破坏。这种风化作用即有机械破坏也有化学分解。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程162 2、剥蚀作用、剥蚀作用 概念：概念：各种外力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用。分类：分类：它可分为机械剥蚀机械剥蚀和化学剥蚀化学剥蚀两种作用。机械剥蚀作用机械剥蚀作用是由于流水、冰川、海洋及风等对岩石进行的破坏作用。化学剥蚀作用化学剥蚀作用即是流水、地下水、海水等对许多岩石（如石灰岩等）进行化学分解作用。3 3、搬运作用、搬运作用 流水、风、冰川、海浪及重力等外力，把风化作用和剥蚀作用的产物转移离开原地的作用称为搬运作用称为搬运作用。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程174 4、沉积作用、沉积作用 概念：概念：被搬运物质由于搬运介质能力减弱，搬运介质物理化学条件的变化或在生物作用下，从搬运介质中分离出来，形成沉积物的过程。沉积作用方式有沉积作用方式有：机械沉积机械沉积、化学沉积及生物沉积化学沉积及生物沉积。机械沉积机械沉积是指被搬运物质按颗粒大小、形状和比重、在适当地点依次沉积下来。化学沉积化学沉积是指呈真溶液或胶体溶液状态搬运的物质。因溶解质的溶解度不同，性质及温度的影响，胶体物质由于所带电荷被中和等原因而按一定顺序沉积下来。一一般情况下，其沉积顺序为：氧化物、硅酸岩、盐酸岩、般情况下，其沉积顺序为：氧化物、硅酸岩、盐酸岩、硫酸岩和卤化物。硫酸岩和卤化物。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程184 4、沉积作用、沉积作用 生物沉积生物沉积是指由生物活动结果形成的沉积物。它包括由生物遗体或遗物(如粪便)直接形成的沉积物，如硅藻土、贝壳层、鸟粪层、泥炭、煤等；也包括与生物生命活动有密切关系的各种沉积物，如磷块岩，某些石灰岩、石油等。生物沉积物多形成于海洋中，部分形成于湖沼中。由此形成的矿床主要有：由此形成的矿床主要有：机械沉积矿床机械沉积矿床:砂金矿、砂磁铁矿、砂金矿、石英砂、金刚石蒸发沉积矿床：蒸发沉积矿床：盐湖矿床、石膏矿胶体化学沉积矿床：胶体化学沉积矿床：河北宣龙式（宣化龙关）铁矿床、广西下雷锰矿床、广西平果铝土矿矿床生物生物-化学沉积矿床：化学沉积矿床：沉积磷块岩矿床、黄铁矿矿床、自然硫矿床、生物灰岩矿床第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程19沉积矿床特点沉积矿床特点矿床受地层及岩相、岩性控制。矿体呈层状、似层状、凸镜状顺层产出并与上下围岩呈整合接触关系（同生矿床），矿体规则、稳定。矿石常具沉积结构构造（碎屑结构、生物结构、胶状结构、层理构造、条纹（带）构造、鲕状构造）。沉积矿床的分布范围广，储量规模大，矿石品位均匀，易于勘探开采。例如煤、石油、天然气等，在国民经济中具有重要意义。5 5、成岩作用、成岩作用 使松散沉积物转变为沉积岩的过程，称成岩作用。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程20二二 、矿山地质构造、矿山地质构造1、地质构造：、地质构造：组成地壳的岩层和岩体，在内、外动力地质作用下发生的变形的现象。u表现形式为岩石的弯曲和断裂，形成褶皱和断裂构造。表现形式为岩石的弯曲和断裂，形成褶皱和断裂构造。2、岩层产状、岩层产状概念：概念：岩层的产状是指岩层的产出状态和空间方位。u地质构造大多都是由水平的、倾斜的或直立的岩层构地质构造大多都是由水平的、倾斜的或直立的岩层构成的，因此分析岩层产状，是分析地质构造的一项基础成的，因此分析岩层产状，是分析地质构造的一项基础工作。工作。岩层的产状要素岩层的产状要素：有走向、倾向和倾角，如图1所示。走向走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线（图1中的AOB线），走向线两端所指方向，称为岩层的走向。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程21矿矿山山地地质质基基础础知知识识图图1 1岩层产状要素岩层产状要素AOBAOB走向线走向线ODOD倾斜线倾斜线ODOD倾斜线的水倾斜线的水平投影平投影倾角倾角2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程222、岩层产状、岩层产状倾向：倾向：在层面上垂直岩层走向线的直线叫岩层的倾斜线（图1中的OD）。倾斜线在水平面上的投影，叫倾向线（图1中的OD），倾向线所指的方向，就是岩层倾向（图1中的OD线所指的方向）。倾角倾角：倾斜线与其水平投影线（倾向线）之间的夹角，也就是岩层面与水平面的最大夹角叫做倾角。3、褶皱构造、褶皱构造褶皱的概念：褶皱的概念：褶皱是指成层岩石受力连续弯曲而没有丧失其连续完整性的地质构造。褶曲的概念：褶曲的概念：褶曲是褶皱的一个弯曲，它是褶皱组成的基本单位。褶皱两种基本形态：褶皱两种基本形态：背斜和向斜。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程23摺皱岩层弯曲的中心部分叫核，核部两侧的岩层叫翼，摺曲的理想中心面叫轴面。背斜摺曲的特点是两翼岩层的倾向相背，核部为老岩层，两侧为新岩层，向斜摺曲的特点是两翼岩层的倾向相向，核部为新岩层，两侧为老岩层。矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程244 4、断裂断裂(1)概念：概念：岩层受力后，除了形成摺皱构造外，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，这种构造称为断裂构造，(2)其基本形态：其基本形态：有节理节理和断层断层两种。(3)节理节理：概念：概念：沿破裂面没有明显位移的断裂构造称为节理。u节理普遍存在于岩石中，如果岩层的节理发育，即意节理普遍存在于岩石中，如果岩层的节理发育，即意味着岩层的裂隙很多。味着岩层的裂隙很多。分类：分类：节理按其明显程度，可以分为张开的张开的、闭合的闭合的和隐蔽的隐蔽的三种。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程254 4、断裂断裂张开型节理，其两壁张开，具有明显的空隙，肉眼能清楚看见，是地下水的良好通道，也是地下水储藏的场所；闭合型节理，其两壁密闭，中间没有空隙，但肉眼能清楚看出有裂隙存在；隐蔽型节理，表现为一种毛发状裂纹，肉眼不易觉察，但是岩石在这个方向上已遭到破坏。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程26(4)(4)断层断层 概念：概念：岩层的连续性受到破坏，并发生了相对位移的断裂构造，称为断层。断层要素：断层要素：有断层面、断层线和断盘等，如图2所示。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识图图2 断层要素断层要素 AB-断层线；断层线；C-断层面；断层面；F-下盘；下盘；E-上盘；上盘；a-断层倾角；断层倾角；DB-总断距总断距 2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程27断层分类：断层分类：正断层：正断层：正断层是岩层受水平方向的引张力作用，上盘相对下降、下盘相对上升的断层。逆断层：逆断层：逆断层是岩层受水平压应力作用，上盘相对上升、下盘相对下降的断层。平移断层：平移断层：平移断层是岩层受剪应力作用，两盘沿断层走向发生相对位移而没有升降位移的断层。旋转断层：旋转断层：旋转断层是两盘发生过相对旋转运动的断层。第二节第二节 矿山地质作用与矿山地质构造矿山地质作用与矿山地质构造矿矿山山地地质质基基础础知知识识图图3 3 断层类型断层类型 a-a-正断层；正断层；b-b-逆断层；逆断层；c-c-平平移断层；移断层；d-d-螺旋断层螺旋断层 2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程28一、矿物：一、矿物：是天然的无机物质，有一定的化学成分，形成各种不同的几何外形，并具有不同的物理化学性质。二、矿产及其分类二、矿产及其分类1 1、概念：、概念：通常指埋藏在地壳内或分布于地表的，可供人类所开采利用的天然矿物资源。u按其工业用途分除水以外可归纳为三大类。按其工业用途分除水以外可归纳为三大类。2 2、矿产分类、矿产分类1)1)金属矿产金属矿产金属矿产：可从中提取金属元素的矿物资源。金属矿产：可从中提取金属元素的矿物资源。(1)(1)按金属种类：按金属种类：黑色金属：如铁、锰、铬、钒、钛等；有色金属：如铜、铅、锌、铝、镍等；贵重金属：如金、银、铂、钯、铱等；稀有金属：如铌、钽、铍、锆、锶等；放射性金属：如铀、钍等。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程29(2)(2)按金属成分数目：按金属成分数目：单一金属矿石，即含一种金属成分的金属矿石。多金属矿石，即含多种金属成分的金属矿石。(3)(3)按金属矿物组成和化学成分：按金属矿物组成和化学成分：自然金属：如金、银、铂、等；氧化金属：如赤铁矿、赤铜矿等；硫化金属：如黄铜矿、方铅矿等；混合金属：即矿石中含有两种以上矿物，如硫化铁等(4)(4)按矿石品位高低：按矿石品位高低：富矿；贫矿。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程302)2)非金属矿产非金属矿产非金属矿产：可从中提取非金属元素或自接利用的矿物非金属矿产：可从中提取非金属元素或自接利用的矿物或矿物集合体。或矿物集合体。(1)(1)冶金辅料（萤石、菱镁矿、耐火粘土等）；冶金辅料（萤石、菱镁矿、耐火粘土等）；(2)(2)化学工业原料（磷灰石、黄铁矿和钾盐等）；化学工业原料（磷灰石、黄铁矿和钾盐等）；(3)(3)制造工业原料（石墨、金刚石、云母、刚玉、石棉等）制造工业原料（石墨、金刚石、云母、刚玉、石棉等）；(4)(4)陶瓷及玻璃工业原料（长石、石英砂、高岭土和粘土陶瓷及玻璃工业原料（长石、石英砂、高岭土和粘土等）；等）；(5)(5)建材及水泥工业原料（浮石、白垩、石灰岩、石膏、建材及水泥工业原料（浮石、白垩、石灰岩、石膏、花刚岩和珍珠岩等）；花刚岩和珍珠岩等）；(6)(6)工艺美术原料（硬玉、软玉、玛瑙、水晶、孔雀石、工艺美术原料（硬玉、软玉、玛瑙、水晶、孔雀石、琥珀、蛇纹石等）；琥珀、蛇纹石等）；(7)(7)铸石和研磨材料（辉绿石、石榴石和金刚石等）。铸石和研磨材料（辉绿石、石榴石和金刚石等）。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程313)3)可燃有机岩可燃有机岩可燃有机岩：能够提供有机能源的地下资源。如：煤、可燃有机岩：能够提供有机能源的地下资源。如：煤、石油、天然气等）石油、天然气等）三、矿床及其分类三、矿床及其分类1 1、概念：、概念：地壳内部和表面富集有用矿物或组分，在质和量上达到工业要求和具备开条件的部位叫矿床。2 2、矿床分类：、矿床分类：1)1)矿床按其成因分类可分三大类：矿床按其成因分类可分三大类：(1)(1)内生矿床内生矿床内生成矿作用：内生成矿作用：地球内部各种能量所导致矿床形成的所有地质作用称为内生成矿作用。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程32内生矿床：内生矿床：有内生成矿作用所形成的各种矿床，总称为内生矿床。岩浆矿床岩浆矿床 比如：早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、熔离矿床伟晶岩矿床伟晶岩矿床伟晶岩矿床是指由伟晶岩形成过程中有用组分富集达到工业要求而形成的矿床。比如：钾长石、石英 气液矿床气液矿床 由含矿气水溶液形成的矿床。比如：矽卡岩矿床、热液矿床(2)(2)外生矿床：外生矿床：外生成矿是指在外动力地质作用下，在地壳表面常温常压下所进的各种成矿作用所形成的矿床。风化矿床风化矿床 比如：残积矿床、坡积矿床、残余矿床、淋积矿第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程33沉积矿床沉积矿床比如：机械沉积矿床、化学沉积矿床、生物化学沉积矿床(3)(3)变质矿床：变质矿床：由变质成矿作用形成的矿床，这种成矿作用发生在地壳内部，主要是由于岩浆侵入和区域变质作用所引起的。2)2)矿床按形状分类矿床按形状分类(1)(1)层状矿床：层状矿床：这类矿床多为沉积生成。其特点是分布范围比较广，形状及赋存条件稳定，有用成分组成及含量比较稳定、均匀。一般黑色金属矿床、石灰岩矿、煤矿多属此类。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程34(2)(2)脉状矿床：脉状矿床：这类矿床主要是由热液和气化作用，将矿物质充填于地壳裂缝中而生成。它的特点是矿脉与围岩接触处有蚀变现象，矿床埋藏不稳定，有用成分含量不均匀。有色金属矿床、萤石矿床、稀有金属矿床多属此类。(3)(3)块状矿床：块状矿床：这类矿床多由充填、交代、熔离和气化作用而生成，其特点是矿床大小不一，是不规则的透镜状、矿缫、矿株等形状产出，且矿体与围岩之间一般无明显的接触界线。某些有色金属矿常属此类。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程35（a a）层状矿床）层状矿床 （b b）脉状矿床）脉状矿床 （c c）块状矿床）块状矿床（d d）透镜状矿床（）透镜状矿床（e e）网状矿床）网状矿床 （f f）巢状矿床）巢状矿床第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程363)3)矿床按厚度分类：矿床按厚度分类：(1)(1)矿体厚度：矿体厚度：矿体厚度指矿体上下盘之间的垂直距离或水平距离，前者称为垂直厚度或真厚度，后者称为水平厚度。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识HvHl矿体上盘矿体上盘矿体下盘矿体下盘Hv矿体垂直厚度；矿体垂直厚度；Hl矿体水平厚度；矿体水平厚度；2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程373)3)矿床按厚度分类：矿床按厚度分类：(2)(2)矿体按厚度分类：矿体按厚度分类：矿体厚度指矿体上下盘之间的垂直距离或水平距离，前者称为垂直厚度或真厚度，后者称为水平厚度。极薄矿体：矿体平均厚度小于0.8m；薄矿体：矿体厚度为0.84.0m；中厚矿体：矿体厚度为1.0 15.0m；厚矿体：矿体厚度为15.0 40.0m；极厚矿体：矿体厚度大于40.0m。4)矿床按倾角分类：矿床按倾角分类：（1）水平和微倾斜矿体：矿体倾角在5以下；（2）缓倾斜矿体：矿体倾角为530；（3）倾斜矿体：矿体倾角为3055；（4）急倾斜矿体：矿体倾角大于55。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程384)矿床按倾角分类：矿床按倾角分类：（1）水平和微倾斜矿体：矿体倾角在5以下；（2）缓倾斜矿体：矿体倾角为530；（3）倾斜矿体：矿体倾角为3055；（4）急倾斜矿体：矿体倾角大于55。3、矿床埋藏要素：、矿床埋藏要素：埋藏深度和延伸深度：埋藏深度埋藏深度是从地表至矿体上部边界的垂直距离；延伸深度延伸深度是指矿体上下边界之间的垂直距离。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识12H1H21 1地表；地表；2 2矿体；矿体；H H1 1埋藏深度；埋藏深度；H H2 2延伸深度延伸深度2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程39四、矿体四、矿体矿体是矿床的基本组成单位，是达到工业要求的含矿部分，又是开采的直接对象。对某一矿床而言，它可由一个矿体或若干个矿体所组成。对某一矿床而言，它可由一个矿体或若干个矿体所组成。五、矿石五、矿石1 1、矿石：、矿石：矿石是含有有用矿物（或组分）并组成矿体的矿物集合体。是直接的开采对象。2 2、矿石品位、矿石品位：矿石中有用组分的单位含量，是衡量矿石质量的主要指标，表示方法有三种。(1)(1)百分比法。百分比法。一般金属和化合物多用此表示法。例如铁矿石的品位是35%，就是表示100吨铁矿石中含有35吨铁金属。(2)(2)每吨所含克数法。每吨所含克数法。贵重金属如铂、金等在矿石中含量很少，则用此法表示。例如金矿石的品位是10克/吨，即表示每吨金矿含有10克金。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程40(3)(3)液体矿物。液体矿物。一般用每升含有用矿物成分的克数表示，其单位为G/L。3 3、矿石、矿石可采品位：可采品位：单个矿段中主要有用成分的最低值，小于这个指标则认为开采此矿段是不经济的。4、边界品位：、边界品位：这是指可采矿石有用成份含量的最低界限。它是矿体边界上矿石最低品位，是划分矿石和废石，圈定矿体范围的标准，一般由选矿技术确定，通常比尾矿品位高出1-2倍。5、最低可采厚度：、最低可采厚度：最低可采厚度是在技术可行和经济合理的前提下，为最大限度利用矿产资源，根据 矿区内矿体赋存条件和采矿工艺的技术水平而决定的一项工业指标。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程416 6、可采品位的确定：、可采品位的确定：如：某地采矿成本如：某地采矿成本5050元元/吨，选矿成本吨，选矿成本4040元元/吨，原吨，原矿运输成本矿运输成本3030元元/吨，企业管理费吨，企业管理费2020元元/吨，精矿销售费吨，精矿销售费2020元元/吨吨,矿山维检费矿山维检费1515元元/吨，矿权使用费吨，矿权使用费2020元元/吨，共吨，共计吨矿生产成本计吨矿生产成本195195元元/吨。吨。采矿贫化率采矿贫化率10%10%，选矿回收率，选矿回收率80%80%，则每吨原矿的精，则每吨原矿的精矿（折合金属吨）产率矿（折合金属吨）产率72%72%。如果金属价格如铜为如果金属价格如铜为6 6万元吨，计价系数为万元吨，计价系数为80%80%，合，合格精矿（折合金属吨）为格精矿（折合金属吨）为4.84.8万元万元/吨。吨。那么：金属价格那么：金属价格6 6万万计价系数计价系数80%80%原矿品位原矿品位精精矿产率（折合金属吨）矿产率（折合金属吨）72%72%195195元元 原矿品位原矿品位0.56%0.56%，亦即可采品位（矿区平均品位），亦即可采品位（矿区平均品位）为为0.56%0.56%第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程42六、岩石六、岩石岩石是矿物的集合体，它是由各种地质作用形成的。各种岩石都具有一定的化学成分、矿物成分、结构、构造和产状。有的岩石由一种矿物组成，例如结晶石灰岩即由方解石组成，但大多数岩石由几种矿物组成。岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。1 1、岩浆岩、岩浆岩常见的各类岩浆岩介绍如下：酸性岩类 中性岩类：基性岩类：超基性岩类：脉岩类：火山玻璃岩：第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程432、沉积岩、沉积岩沉积岩是早期生成的岩浆岩、沉积岩及变质岩被风化、剥蚀及搬运后在一定地质条件下沉积成岩的岩石。正常的沉积岩都是在外力地质作用下形成的。常见的各类沉积岩有：碎屑岩类；粘土岩类；化学岩及生物化学岩类 3、变质岩、变质岩 七、围岩七、围岩围岩是矿体周围无经济价值的岩石。矿体和围岩两者界限有的清楚，有的为渐变无明显边界，大于边界品位的部分为矿体。随着工艺技术的提高矿体的范围存在扩大的可能性。第三节第三节 矿床矿床矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程44 岩石（包括矿石）的物理力学性质与凿岩、爆破、装运、地压管理等的关系十分密切。岩石的物理力学性质及特性：强度、弹性、塑性、脆性、硬度、磨蚀性、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。一、强度一、强度 指岩石承受载荷的能力，即开始破坏的极限临界应力值。岩石强度有：抗拉强度、抗剪强度、抗压强度等。一般而言，岩石抗压强度介于20300MPa范围，抗剪强度只有抗压强度的1/121/8左右，抗拉强度只有1/151/50。即：抗拉强度抗剪强度抗压强度。问题：怎样的力学状态最易使岩石破碎？问题：怎样的力学状态最易使岩石破碎？强度的影响因素有哪些：节理，各向异性，晶体或非晶体，晶体形状、大小等，颗粒间胶结物，湿度，温度，风化程度等等。要使岩石破坏，应尽可能使其处于拉伸、剪切的状态；要使岩石不容易破坏，应该使其处于受压状态。第四节第四节 岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程45二、弹性、塑性和脆性二、弹性、塑性和脆性 弹性：弹性：是岩石除去外力后，恢复其原来形状和体积的性能。弹性大的岩石在凿岩爆破时不易破坏。塑性岩石：塑性岩石：在破坏前具有明显残余变形的岩石。脆性岩石：脆性岩石：在破坏前几乎没有残余变形的岩石。金属矿山中常见的是脆性岩石。注意：岩石变形性质不仅仅与岩石种类有关！思考：岩石变形性质还与哪些因素有关？思考：岩石变形性质还与哪些因素有关？主要是与受力条件有关，如在三向主要是与受力条件有关，如在三向受压或高温条件下，塑性会显著受压或高温条件下，塑性会显著增加，在常态下具有脆性的岩石，增加，在常态下具有脆性的岩石，在上述条件下也可能变成塑性体。在上述条件下也可能变成塑性体。而在冲击载荷作用下，大多数呈而在冲击载荷作用下，大多数呈脆性破坏。脆性破坏。第四节第四节 岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程46三、硬度三、硬度 硬度：硬度：是岩石抵抗工具侵入的能力。影响因素：影响因素：取决于岩石的组成，即取决于矿物颗粒的硬度、形状、大小、晶体结构以及颗粒间胶结物的情况等，硬度越大凿岩越困难。四、四、磨蚀性磨蚀性磨蚀性磨蚀性:是指岩石表面与工具作用过程中，岩石对工具的磨损。磨蚀性越大，对工具的磨损越大，对凿岩工作越不利。影响因素：影响因素：岩石成分主要指石英含量、颗粒大小、分布；岩石结构主要指岩石的不均匀性；岩石强度强度越高，磨蚀性越强。第四节第四节 岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程47五、坚固性：五、坚固性：1 1、坚固性：、坚固性：是指岩石抵抗外力的性能（抗四面八方外力的能力）。2 2、坚固性的大小、坚固性的大小：常用坚固性系数f表示。f C/100 C-矿岩的极限抗压强度 Kpa 通常用的普氏岩石分级法普氏岩石分级法就是根据坚固性系数坚固性系数来进行岩石分级的。矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的硬度却是两种不同的概念。硬度是指矿岩抵抗压缩，矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等拉伸，弯曲及剪切等单向单向作用作用的性能。而坚固性所抵抗抵抗的外力却是一种的外力却是一种综合综合的外力的外力。（如抵抗锹，镐，机械碎破，炸药的综合作用力）第四节第四节 岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质矿矿山山地地质质基基础础知知识识2024/4/19 周五矿物资源工程专业主干课程483 3、岩石的坚固性分级、岩石的坚固性分级岩石的坚固性分级是目前矿山应用最为广泛的一种分级方法。基础：岩石破碎的难易程度和岩体的坚固性这两个方面趋于一致（也就是说，岩石难破碎的也较为坚固）。由普罗特基雅柯诺夫建立。普氏分级的指标：普氏分级的指标：为坚固性系数f，当前常用的f值是按岩石单向抗压强度来确定。f C/100 C-矿岩的极限抗压强度 Kpa。目前矿山应用最为广泛的分级方法之一：普氏分级优点：优点：分级简单；缺点：误差较大。坚固性愈大的岩石，坚固性系数也愈大。常见的岩石坚坚固性愈大的岩石，坚固性系数也愈大。常见的岩石坚固性系数介于固性系数介于0.30.32