剖析地質(zhì)礦床的成因及研究方法

【摘要】一個(gè)國(guó)家礦產(chǎn)資源的開(kāi)采有利于促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與建設(shè)。但是在進(jìn)行開(kāi)采礦產(chǎn)資源之前，人們必須要熟悉的了解礦床的形成原因，從而對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)一步開(kāi)采，并保證其開(kāi)采質(zhì)量與效率。本文就礦床的形成原因以及研究方法進(jìn)行詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】礦床；形成原因；研究方法；地質(zhì)構(gòu)造；模擬實(shí)驗(yàn)

礦床是經(jīng)過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)與作用而形成的。當(dāng)?shù)V床形成之后，還會(huì)經(jīng)過(guò)不同形式的變化，從而在地下形成一種大規(guī)模的礦產(chǎn)資源。目前我們發(fā)現(xiàn)的礦床都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期作用、變化并保存下來(lái)的，所以我們必須要對(duì)礦床的形成原因及其變化和保存進(jìn)行一系列的分析，從而有效的提高礦產(chǎn)資源的預(yù)測(cè)能力，在研究礦床成因、變化以及保存能力的過(guò)程中，我們需要研究的主要內(nèi)容有：礦床的控制因素分析；礦床的變化與改造措施分析；礦床變化與改造之后的產(chǎn)物分析；各種不同類型的礦床變化；在不同的時(shí)間與空間變化中礦床的變化；礦床的保存條件等到。在對(duì)礦床的形成以及變化的研究當(dāng)中，我們可以采用根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造制圖、地球化學(xué)分析以及模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究。對(duì)于礦床變化的研究一方面能夠提高礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)能力以及勘察效率，另一方面能夠有效的改善礦區(qū)及區(qū)外的生態(tài)環(huán)境。礦床是由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)而形成的，我們可以在礦區(qū)開(kāi)采一些具有價(jià)值的礦產(chǎn)資源，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)然礦床是經(jīng)過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)而形成的，但是它與普通的巖體具有不一樣的特點(diǎn)，礦床能夠有效的提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與技術(shù)放年的快速發(fā)展。

一、礦床的基本確定條件

在確定礦床的之前，我們必須要對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行全面分析，礦床的基本確定條件有以下幾點(diǎn)；1）要求礦產(chǎn)資源的含量必須要達(dá)到最低開(kāi)采品位，其中銅的最低開(kāi)采品位為0.4%；鐵的最低開(kāi)采品位為2.5%。2）要求礦產(chǎn)資源具有工藝性質(zhì)；3）礦體的形狀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要滿足一定的條件，了解礦物質(zhì)中有用的物質(zhì)是否呈均勻分布，這對(duì)于礦產(chǎn)資源的開(kāi)采難度以及成本都具有非常大的影響；4）要求礦床的規(guī)模達(dá)到一定的條件，這里所說(shuō)的礦床規(guī)模也就是礦產(chǎn)資源在地下的儲(chǔ)藏量。如果礦床的規(guī)模相對(duì)較大，那么國(guó)家需要投入大量的建設(shè)成本，但是與之相應(yīng)的，也會(huì)極大的提高其經(jīng)濟(jì)效益。

二、礦床的種類分析

在地下礦床形成的過(guò)程中，其種類非常多，通常情況下，固體礦床的分布范圍相對(duì)較為廣，而液態(tài)礦床主要包括地下水、石油等；氣態(tài)礦床主要包括天然氣等。根據(jù)礦床的形成作用及方式來(lái)分，我們可以將礦床分為以下幾大類：內(nèi)生礦床、外生礦床、變質(zhì)礦床等；而根據(jù)礦床的形成以及利用情況我們可以將其分為金屬礦床、非金屬礦床以及能源礦床三大類。

所謂礦床也就是在地質(zhì)土層當(dāng)中含有豐富的有用礦物質(zhì)，并且不管是品質(zhì)還是數(shù)量上都達(dá)到了當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展需求，而且能夠?qū)@些礦床進(jìn)行開(kāi)采。礦石也就是根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)與條件無(wú)法在其中提取有用的礦物質(zhì)等，其中礦質(zhì)主要包括有用的礦物質(zhì)以及脈石礦物質(zhì)，其中有用的礦物質(zhì)也就是可以為工業(yè)提供有用的元素或者是可以直接被利用的礦物質(zhì)。而脈石礦物質(zhì)也就是無(wú)法為工業(yè)提供有用的元素，事實(shí)上，這種物質(zhì)在工業(yè)發(fā)展中沒(méi)有用處。隨著經(jīng)濟(jì)水平與技術(shù)水平的不斷提高，如果礦體發(fā)生了變化，那么與之相應(yīng)的，礦床的概念也就會(huì)發(fā)生變化。在礦石中所有有用物質(zhì)的含量均可稱之為品味，其中金屬礦石的品位也就是在礦石當(dāng)中金屬元素的總含量，而非金屬礦石的品位也就是在礦石中有用礦物質(zhì)的總體含量。

三、礦床新城大小、形狀的分析與研究方法

隨著時(shí)間的推移，不同的礦床所形成的規(guī)模、形狀以及深度都存在明顯的差異，在礦床形成的過(guò)程中，礦體會(huì)呈現(xiàn)出不同的形狀，一般有凸鏡狀、不規(guī)則塊狀、裂隙網(wǎng)脈狀等。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，對(duì)于礦床形成的深度還沒(méi)有過(guò)多的研究，例如金剛石晶體，這種礦物在地下的形成深度大致在幾公里左右；硫化物礦物的形成深度一般在幾百公尺到幾千公尺之間。另外還有一些礦物的形成深度科大16公里。在礦體形成的過(guò)程中，其溫度與壓力都存在著較大的變化，一般來(lái)說(shuō)，礦物形成的深度與其溫度和壓力存在著密切的聯(lián)系。由巖漿熔融體分異作用形成的巖漿分凝礦床在非常高的溫度和壓力條件下形成。成礦時(shí)的壓力一溫度關(guān)系可能是復(fù)雜的。

共生次序是指在某個(gè)礦床內(nèi)不同礦物形成的先后次序。在同一礦床內(nèi)，隨著成礦熔液溫度，壓力及化學(xué)成分的變化，在不同時(shí)間將產(chǎn)生不同礦物的沉淀。在不僅有一個(gè)熱液活動(dòng)期的成礦條件下，共生次序會(huì)進(jìn)一步復(fù)雜化。根據(jù)對(duì)全世界許多熱液礦床的研究，按照礦物的穩(wěn)定性順序，已確定了礦物沉積的一般順序。與礦物共生次序有關(guān)的是礦床的分帶現(xiàn)象。當(dāng)成礦熔液沿著巖石中通道運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們?cè)跍囟取毫盎瘜W(xué)成分上發(fā)生變化。結(jié)果在沉積過(guò)程中，隨著距巖漿源距離的增加，可形成不同礦物的富集。這種分帶現(xiàn)象是常見(jiàn)的，但是在礦床中并不都出現(xiàn)。

四、礦床的研究方法

“礦床模型法”是一種經(jīng)常用于成礦預(yù)測(cè)的科學(xué)方法?！叭∠蟊阮悺笔菍儆跂|方科學(xué)思維的另一類科學(xué)方法，將它用于礦床研究。

礦床模型法深受應(yīng)用條件制約。“從已知到未知”同是礦床模型法和取象比類的準(zhǔn)則，但是兩者的側(cè)重點(diǎn)不同。前者是以物質(zhì)組成為依據(jù)建立礦床模型，后者是將礦床作為一個(gè)整體，探索它與外界環(huán)境的聯(lián)系。在我國(guó)用礦床模型法指導(dǎo)找鈾礦已有半個(gè)世紀(jì)的歷史，經(jīng)歷了由典型礦床模型、綜合礦床模型，統(tǒng)計(jì)模型到成礦概念模型的進(jìn)化，實(shí)現(xiàn)了物理模型向數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)型。從方法論上它得到了很大的改進(jìn)與提高，但是它的實(shí)際應(yīng)用效果并未獲得相應(yīng)提高，其有效率十分有限，對(duì)指導(dǎo)我國(guó)找鈾礦有實(shí)效的只有俄式砂巖型鈾礦床模型，其它各類礦床模型在實(shí)踐中都業(yè)績(jī)不佳。其成敗完全決定于建模區(qū)與預(yù)測(cè)區(qū)地質(zhì)背景的可比性。

五、結(jié)束語(yǔ)

工藝生產(chǎn)安全、效率較高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并可在礦帶大面積推廣應(yīng)用，這不但是礦床技術(shù)進(jìn)步，而且工業(yè)發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生積極作用。對(duì)礦床的研究成果，可推廣應(yīng)用到其他類似礦床賦存條件開(kāi)采的礦山。將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益，對(duì)我國(guó)采礦事業(yè)的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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