生物化学沉积矿床ppt课件.ppt

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1、第五节生物沉积矿床一、概述1、定义指由沉积作用堆积起来的生物遗体，或经过生物有机体的分解而导致有用组分（矿物）沉淀所形成的矿床，也包括在沉积过程中由于细菌的生命活动而使某些元素聚集而形成的矿床。这类矿床的成矿过程中，生物作用占有很大的意义。因此，根据上述的定义我们可以将这类矿床理解为：由生物化学作用促使有机的或无机的成矿物质在各种水盆地中聚集沉积而形成的矿床。生物化学作用和生物成矿作用生物在许多外生矿床的形成过程中占有极其重要的地位，尤其是在成矿物质的风化剥蚀阶段、搬迁运移阶段、沉积富集阶段、固结成岩阶段以及后生变化阶段，都发挥重要的影响。归纳起来，在外生成矿过程中，生物的参

2、与可以是直接的，也可以是间接的。直接参与成矿作用间接参与成矿作用是指成矿物质直接来自生物有机体本身，例如磷块岩矿床、硅藻土矿床、沉积硫矿床、生物灰岩以及煤、石油、天然气等。是指生物遗体经过腐烂、分解、或者生物在其生命的延续活动过程中所形成的产物、酶、有机酸、腐殖质等组分的影响下，改变了成矿的物理-化学环境、促使金属元素聚集成矿，如Fe，Mn，Al，U，V，Cu，Zn，Co，Ni，Ge，黄铁矿等矿床的形成。二、生物化学沉积矿床的形成机理（生物化学成矿作用）1、生物化学机能在生物化学沉积矿床的形成过程中，生物具有多种生物化学机能。这些机能对于矿床的形成起着重大的影响。①产生气

3、体②氧化③还原④浓集某些元素⑤分解或合成形成各种有机化合物①产生气体任何生物都有产生气体的机能，特别是绿色植物的光合作用更能产生大量的氧气。人们认为，大气圈中的游离氧全部都与植物的光合作用有关。而动物以及各种微生物的呼吸作用则产生大量的二氧化碳和其他的气体，这些气体的存在，都会导致成矿环境的物化条件的改变，从而改变其中发生成矿作用的过程。大气圈与生物界的演化生物界的演化趋势是：从单细胞到多细胞，从水生到陆生，从低级到高级。因此，大气圈的气体成分也在不断地发生变化，这些变化对于沉积矿床的形成都有影响。②氧化许多有机物具有氧化的机能，即所谓的喜氧细菌，在这样的沉积环境中，由于喜

4、氧细菌的参与，使得成矿环境具有较强的氧化性质。例如，丝状铁菌能使Fe(HCO3)2氧化成为Fe(OH)3。当条件有利于铁菌繁殖时，在静止的水体低部可形成铁矿。在有硫菌参与的情况下可以使硫化氢氧化成分子硫，这亦是生物成因的硫矿床形成的重要阶段。③还原即厌氧细菌作用。这种细菌在一种缺氧的环境中生存，可以把硫酸盐还原成硫化氢，因而有利于自然硫矿床和许多金属硫化物矿床的形成。某些微生物还可以使许多的变价元素如S,Fe,Mn,V,U等由高价还原成低价态，从而导致沉积形成的变化和固相化合物的重新溶解、迁移和再沉积。④浓集某些元素各种生物在其生命的活动过程中，可以不断地从周围的介质中（水体

5、、空气、岩石土壤）有选择性地获取某些元素，然后在其生理的新陈代谢过程中被固定下来。⑤分解或合成形成各种有机化合物许多生物死亡之后，其躯体可被其它的生物（如微生物）分解而形成CO2，CO，CH4，H2S，H2，H2O等，可使周围的水体介质的pH和Eh值发生变化。此外，生物的生理作用可以将所吸收的元素合成形成各种有机化合物，如碳水化合物、蛋白质、有机酸、酶、维生素等。这些组分在经过生物化学的变化，就会变成腐殖质。而腐殖质就是泥炭和煤的前身。淤泥中的有机物经细菌分解、合成、还可以形成石油等。⑥吸附作用某些细菌，在生命的活动过程中，还具有胶体物质的特征，是一种具有吸附能力的细菌微粒，

6、因而可以吸附各种金属元素，产生迁移而富集。经研究查明细菌能吸附Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Mo、Li、B等微量元素。2、生物化学沉积矿床的特征1）地理和气候：主要产于陆棚浅海盆地的边缘地带，炎热气候条件提供了生物生长繁殖的环境；2）环境：它们多赋存于海相地层中；3）含矿岩系：为富含有机质的页岩、砂岩－碳酸盐岩。矿层内常含有化石或有机质；常具旋回性，出现几个矿层；4）矿体形状：主要为层状、透镜状、扁豆状；沿走向可以延长很远、但沿倾向延长比较小。受海水进退的影响，在倾向上常呈雁行式分布；5）矿石组构：胶状、隐晶质、细粒状以及生物碎屑结构；以致密块状、条带状和浸染状构造为主；矿石

7、有用矿物多为磷酸盐、硫化物、碳酸盐、氧化物等。6）矿床规模很大，分布广；有重要工业意义的生物-化学沉积矿床有磷块岩矿床、硫铁矿矿床、自然硫矿床、硅藻土矿床、石灰石矿床、与黑色页岩有关的沉积型Mo、Ni、Cu、V、U、等矿床。三、生物化学沉积矿床的类型生物直接形成矿床的典型例子是可燃有机矿产：煤、石油、油页岩和天然气。至于生物到底形成那些矿产，所起的作用究竟有多大。生物成矿作用经历过什么样的过程等问题，目前研究不甚深入。与生物成矿作用直接或间接有关的矿床有：磷块岩矿床、硅藻土矿床、沉积自然硫矿床、金属硫化