矿床学11-沉积.ppt

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1、第十章沉积矿床一、概述（一）沉积矿床的概念、特点及工业意义地表岩石和矿石在风化作用下被破碎、分解的产物，有机残骸和火山喷出物等，被水、风、冰川、生物等营力搬运到有利于沉积的地质环境中，经过沉积分异作用沉积下来，形成的矿床，统称为沉积矿床。1.概念沉积矿床产于沉积岩系或火山一沉积岩系中，属于同生矿床；一定的矿产与一定的岩性岩相具专属性。矿床常具特定的地层层位。矿体与围岩产状一致，并常呈整合接触关系。一般沉积矿床规模较大，沉积矿床的物质组成也较复杂，但主要为地表稳定物质。2.矿床特征沉积岩系中蕴藏着十分丰富的矿产资源。盐类矿产都是沉积成因的；黑色金属原料(铁、

2、锰等)、化肥原料(磷、钾等)、建筑材料等大部分来自沉积矿床；金和放射性矿产大部与现代或古老的沉积岩系有关；有色金属(铜、铅、锌等)、稀有和分散金属，由沉积矿床所提供的储量占有很大的比重。3.矿床的工业意义据统计，人类开采的矿产有75~85%来源于沉积矿床，铁矿的90％(包括变质的沉积铁矿床)，铅锌矿的40~50％，铜矿的25~30％，锰和铝的绝大部分皆为沉积矿产。1．物质来源盆地流域内的岩性特点和含矿性决定矿床的形成和类型。(二)沉积矿床的形成条件2．气候条件蒸发沉积的盐类矿床只有在干旱气候环境中才能形成。炎热潮湿气候，并且是准平原化地区的海或湖盆地边缘地

3、带，发育沉积型铝土矿；而温暖潮湿环境则发育沼泽铁矿。3．适宜的地貌条件地貌对沉积作用的影响很大，因而对沉积矿床的形成也具有明显的控制作用。4．地质构造条件构造运动对沉积矿床的形成起着重要作用。例如含煤、含磷、含盐等岩系可厚达数百乃至数千米，显然，没有地壳局部地段的长期下降是不行的。5．矿物或元素的物理化学性质和沉淀介质环境矿物或元素的物理化学性质对沉积矿床的形成具有重要的控制作用。(三)沉积矿床的成矿作用和分类1.成矿作用（1）机械沉积(分异)成矿作用碎屑物质在水流搬运过程中，在重力作用影响下，可按大小、形状和比重的不同，在不同的部位分别沉淀，从而使其中有

4、用的矿物发生局部富集形成矿床的作用。沉积分异的结果使比重大的碎屑矿物(如自然金等)往往在粗大岩石碎屑中沉积，这种作用长期、多次进行，有用矿物便可在河床、海滩中及其他有利地段富集形成各种重要的砂矿床，如砂金，砂铂及金刚石砂矿等。（2）化学沉积(分异)成矿作用当成矿物质以胶体溶液或真溶液形式进行迁移时，由于不同元素在同一搬运介质中的溶解度各不相同，从而在沉淀过程中产生成矿物质的分异沉积作用，通过这一作用形成矿床的过程便称为化学沉积(分异)成矿作用，主要包括胶体化学沉积作用和真溶液化学沉积（蒸发沉积作用）两种。真溶液化学沉积作用。主要形成蒸发沉积矿床。由于其有用

5、物质组分为各种盐类，故又叫盐类矿床。胶体化学沉积作用。形成胶体沉积矿床。胶体溶液是一种颗粒直径介于1～100μm的分散体系。胶体物质产生可以有多种途径：①由岩石或矿床在化学风化过程中产生，如铁、镁硅酸盐在分解过程中可产生铁、锰，铝及二氧化硅等胶体；②在风化搬运过程中，由机械作用使物质在水中形成分散状态的胶体溶液；③由生物活动产生的胶体物质；④火山作用，特别是海底火山作用，可产生大景的铁、锰、二氧化硅等胶体；⑤由水中溶解物质的化合和分解作用产生。胶体具有两种特性：即带电性和吸附性。带正电荷的称正胶体，带负电荷的称负胶体。胶体由于其具有巨大的比表面积而具有巨大

6、的吸附性。表生环境下的腐殖质、二氧化硅、氧化铝凝胶，以及铁、锰的氢氧化物胶体等均有很强的吸附能力。如有机质能够吸咐Be，Co，Ni，Zn，Ge，As，Cd，Sn，Pb，U，Ag等元素；带负电荷的粘土质胶体对K，Rb，Pt，Au，Ag，Hg，V，REE，U等具有很大的选择性吸咐能力；二氧化硅胶体能吸附U形成含铀蛋白石；铁的水溶胶能吸咐As，Ag，V，P等；锰的水溶胶能强烈地吸咐Ni．Co，Cu，Pb，Zn，Hg等，在个别情况下被吸附的元素如Co，Ni，W等能达到工业要求，具有开采价值。胶体化学沉积的实质是胶体的聚沉作用和溶胶向凝胶的转变作用。胶体聚沉的主要原

7、因有二：①体系电解质浓度的提高而引起的胶体聚沉；②具有相反电荷的两种胶体溶液相遇而引起胶体聚沉。许多沉积粘土矿床、沉积铁矿床、沉积锰矿床在海滨地带形成，常与来自陆地的胶体溶液(搬运介质为电解质含量较低的淡水)与富含电解质的海水相遇而引起的胶体聚沉作用有关。（3）生物和生物化学成矿作用由生物或生物化学作用促使有机的或／和无机的成矿物质在各种水盆地中沉积形成矿床的过程统称为生物和生物化学沉积成矿作用。简言之，就是有有机质参与的沉积成矿作用。生物有机体本身或其分泌物(如鸟粪等)分解产物直接沉积成矿：如例如煤矿中碳的集中，石油天然气中碳、氢的富集；生物分解产物参与

8、对成矿物质的搬运；促进成矿物质的沉淀富集。（4）火山沉积成矿作用无