礦床學(xué)第十二章膠體化學(xué)沉積ppt課件

1、礦床學(xué)第十二章第十二章 膠體化學(xué)膠體化學(xué)堆積礦床堆積礦床 第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床v1 概念與特點(diǎn)概念與特點(diǎn)v2 構(gòu)成條件構(gòu)成條件v3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床v1 概念與特點(diǎn)概念與特點(diǎn) v一、概念一、概念v膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床Mineral Deposit by Colloidal Agglutination：膠體化學(xué)堆積礦床：膠體化學(xué)堆積礦床Mineral Deposit by Colloidal Agglutination指地表巖礦指地表巖礦石經(jīng)風(fēng)化作用構(gòu)成的部分成礦物質(zhì)以膠體溶液

2、的方石經(jīng)風(fēng)化作用構(gòu)成的部分成礦物質(zhì)以膠體溶液的方式遷移到有利于膠體凝集的環(huán)境中，經(jīng)過(guò)膠體化學(xué)式遷移到有利于膠體凝集的環(huán)境中，經(jīng)過(guò)膠體化學(xué)分異聚沉而使有用物質(zhì)富集所構(gòu)成的礦床分異聚沉而使有用物質(zhì)富集所構(gòu)成的礦床第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床1 1 概念與特點(diǎn)概念與特點(diǎn)v二、特點(diǎn)二、特點(diǎn) v1、礦床產(chǎn)于堆積巖或火山堆積巖系堆積延續(xù)、礦床產(chǎn)于堆積巖或火山堆積巖系堆積延續(xù)面上的海侵巖系中面上的海侵巖系中;v2、具有特定層位，如堆積鐵礦主要構(gòu)成于中、具有特定層位，如堆積鐵礦主要構(gòu)成于中元古代元古代Pt2和泥盆紀(jì)和泥盆紀(jì)D;v3、具明顯的分帶性：、具明顯的分帶性： v 平面上，自岸向海

3、為平面上，自岸向海為 AlFeMnv 剖面上，自下而上為剖面上，自下而上為 AlFeMn第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床1 1 概念與特點(diǎn)概念與特點(diǎn)v二、特點(diǎn)二、特點(diǎn) v4、礦體呈層狀、似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致、礦體呈層狀、似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致v5、礦石具鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、條帶狀構(gòu)造，、礦石具鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、條帶狀構(gòu)造，結(jié)核狀、膠體構(gòu)造結(jié)核狀、膠體構(gòu)造v6、礦石成分主要為、礦石成分主要為Fe、Mn、Al的金屬氧化的金屬氧化物、氫氧化物、硫酸鹽和硅酸鹽等物、氫氧化物、硫酸鹽和硅酸鹽等v7、主要礦種為鐵、錳、鋁及粘土礦、主要礦種為鐵、錳、鋁及粘土礦第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積

4、礦床膠體化學(xué)堆積礦床2 2 構(gòu)成條件構(gòu)成條件v一、物源一、物源v二、氣候與地貌二、氣候與地貌v三、地質(zhì)構(gòu)造三、地質(zhì)構(gòu)造第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床2 2 構(gòu)成條件構(gòu)成條件 v一、物源：一、物源： v1、陸源風(fēng)化產(chǎn)物、陸源風(fēng)化產(chǎn)物最重要；最重要； 2、火山物質(zhì)；、火山物質(zhì)； 3、陸源海解陸源海解v二、氣候與地貌二、氣候與地貌 v1、溫帶、溫帶-熱帶氣候和水盆地匯水范圍內(nèi)的成年期地?zé)釒夂蚝退璧貐R水范圍內(nèi)的成年期地貌開(kāi)展階段，對(duì)成礦特別有利貌開(kāi)展階段，對(duì)成礦特別有利v2、準(zhǔn)平原地形有利于較徹底的風(fēng)化作用、準(zhǔn)平原地形有利于較徹底的風(fēng)化作用v三、地質(zhì)構(gòu)造三、地質(zhì)構(gòu)造v1、穩(wěn)定的

5、海岸線對(duì)礦質(zhì)的平穩(wěn)繼續(xù)堆積有利、穩(wěn)定的海岸線對(duì)礦質(zhì)的平穩(wěn)繼續(xù)堆積有利v2、地臺(tái)邊緣或陸緣海盆地有利于成礦、地臺(tái)邊緣或陸緣海盆地有利于成礦3礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征 v一、礦床分類按工業(yè)類型一、礦床分類按工業(yè)類型v1、堆積鐵礦床、堆積鐵礦床 v2、堆積錳礦床、堆積錳礦床v3、堆積鋁土礦、堆積鋁土礦 v4、堆積粘土礦、堆積粘土礦 第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床3 3礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征v二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v1、特點(diǎn)、特點(diǎn)v2、成因假說(shuō)、成因假說(shuō)第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床3 3礦床分類及主要礦床特征礦床

6、分類及主要礦床特征 v二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v Sedimentary Iron Depositv1、特點(diǎn)除具膠體化學(xué)堆積礦床特征外、特點(diǎn)除具膠體化學(xué)堆積礦床特征外v1產(chǎn)于海侵巖系中下部產(chǎn)于海侵巖系中下部v2具有明顯的鐵礦物分帶性由岸邊到大洋v1鐵的氧化物礦物相帶，屬氧化環(huán)境，構(gòu)成鐵的高價(jià)氧化物和氫氧化物，典型礦物為赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦等；v2 2硅酸鹽礦物相帶，在弱氧化條件下，構(gòu)成硅酸鹽礦物相帶，在弱氧化條件下，構(gòu)成鐵的硅酸鹽等礦物，如鮞綠泥石，故又稱為鮞綠鐵的硅酸鹽等礦物，如鮞綠泥石，故又稱為鮞綠泥石相帶；泥石相帶；v3 3碳酸鹽礦物相帶，在復(fù)原條件下構(gòu)成鐵的碳碳酸鹽礦物相帶，在復(fù)

7、原條件下構(gòu)成鐵的碳酸鹽和碳酸鈣的混合物，主要為菱鐵礦，故又稱為酸鹽和碳酸鈣的混合物，主要為菱鐵礦，故又稱為菱鐵礦相帶；菱鐵礦相帶；v4 4硫化物礦物相帶，在強(qiáng)復(fù)原條件下，經(jīng)細(xì)硫化物礦物相帶，在強(qiáng)復(fù)原條件下，經(jīng)細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生大量硫化氫，構(gòu)成硫化物如菌分解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生大量硫化氫，構(gòu)成硫化物如黃鐵礦、白鐵礦、膠黃鐵礦等。黃鐵礦、白鐵礦、膠黃鐵礦等。v2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)v3 3礦體呈層狀、似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致礦體呈層狀、似層狀，與圍巖產(chǎn)狀一致v4 4礦石具鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、條帶狀構(gòu)造，礦石具鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、條帶狀構(gòu)造，膠體構(gòu)造膠體構(gòu)造v5 5礦石成分主要為鐵的氧化物、碳酸鹽礦物，礦石成分主要為鐵的

8、氧化物、碳酸鹽礦物，次為鐵的硅酸鹽、硫化物次為鐵的硅酸鹽、硫化物3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v礦床實(shí)例：礦床實(shí)例： v宣龍式鐵礦：產(chǎn)于中元古界長(zhǎng)城系串嶺溝組宣龍式鐵礦：產(chǎn)于中元古界長(zhǎng)城系串嶺溝組底部的堆積鐵礦床，以宣龍龐家堡為代表；底部的堆積鐵礦床，以宣龍龐家堡為代表； v寧鄉(xiāng)式鐵礦：產(chǎn)于泥盆系中上統(tǒng)砂頁(yè)巖中的寧鄉(xiāng)式鐵礦：產(chǎn)于泥盆系中上統(tǒng)砂頁(yè)巖中的堆積鐵礦床，以鄂西寧鄉(xiāng)鐵礦床為代表。堆積鐵礦床，以鄂西寧鄉(xiāng)鐵礦床為代表。v綦江式鐵礦：產(chǎn)于侏羅紀(jì)煤系砂頁(yè)巖中的鐵綦江式鐵礦

9、：產(chǎn)于侏羅紀(jì)煤系砂頁(yè)巖中的鐵礦床，以重慶綦江鐵礦床為代表。礦床，以重慶綦江鐵礦床為代表。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v2、成因假說(shuō)、成因假說(shuō)v1化學(xué)堆積說(shuō)化學(xué)堆積說(shuō)v2機(jī)械懸浮物堆積說(shuō)機(jī)械懸浮物堆積說(shuō)v3陸緣汲取說(shuō)陸緣汲取說(shuō)v4生物成礦說(shuō)生物成礦說(shuō)3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v1化學(xué)堆積說(shuō)化學(xué)堆積說(shuō)v要點(diǎn)：要點(diǎn)：v1含鐵硅酸鹽類礦物經(jīng)劇烈的風(fēng)化作用，含鐵硅酸鹽類礦物經(jīng)劇烈的風(fēng)化作用，一部分構(gòu)成鐵的膠體溶液，一部分構(gòu)成各種一部分構(gòu)成鐵的膠體溶液，一部分構(gòu)成各種易溶的含鐵重碳酸鹽、硫酸鹽或氧化物

10、，但易溶的含鐵重碳酸鹽、硫酸鹽或氧化物，但在富含氧的地表中最終氧化、水解成氫氧化在富含氧的地表中最終氧化、水解成氫氧化鐵膠體。鐵膠體。v2這些膠體在適量腐殖酸維護(hù)下被流水帶這些膠體在適量腐殖酸維護(hù)下被流水帶到堆積盆地。到堆積盆地。v3當(dāng)遇到鹽類礦物質(zhì)或腐殖酸過(guò)量與太少，當(dāng)遇到鹽類礦物質(zhì)或腐殖酸過(guò)量與太少，或由于細(xì)菌作用而發(fā)生膠體聚沉使成礦物質(zhì)或由于細(xì)菌作用而發(fā)生膠體聚沉使成礦物質(zhì)富集。因盆地中富集。因盆地中pH、Eh不同而構(gòu)成不同的鐵不同而構(gòu)成不同的鐵礦物相分帶。礦物相分帶。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v2機(jī)械懸浮物堆積說(shuō)機(jī)械懸浮物堆積說(shuō)v思

11、索思索1地表富氧環(huán)境中鐵的膠體不能長(zhǎng)間地表富氧環(huán)境中鐵的膠體不能長(zhǎng)間隔遷移；隔遷移；2腐殖酸易氧化；腐殖酸易氧化；3庫(kù)斑河庫(kù)斑河調(diào)查調(diào)查90%以上是懸浮物；以上是懸浮物；4乍得湖中發(fā)現(xiàn)乍得湖中發(fā)現(xiàn)鐵以粉鐵的方式搬運(yùn)越細(xì)鐵越高，且多位于鐵以粉鐵的方式搬運(yùn)越細(xì)鐵越高，且多位于粉砂巖向泥灰?guī)r的過(guò)渡部位。粉砂巖向泥灰?guī)r的過(guò)渡部位。v因此，斯特拉霍夫等以為，鐵主要被粘土礦因此，斯特拉霍夫等以為，鐵主要被粘土礦物或粉砂外表吸附呈懸浮物態(tài)由地表水搬運(yùn)物或粉砂外表吸附呈懸浮物態(tài)由地表水搬運(yùn)到摻協(xié)作用較弱的海湖盆地邊緣堆積，使氫到摻協(xié)作用較弱的海湖盆地邊緣堆積，使氫氧化鐵和其它含鐵物質(zhì)富集，并在成巖中構(gòu)氧化鐵和

12、其它含鐵物質(zhì)富集，并在成巖中構(gòu)成含鐵礦物相的分帶。成含鐵礦物相的分帶。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v3陸緣汲取說(shuō)陸緣汲取說(shuō)v我國(guó)葉連俊先生我國(guó)葉連俊先生1959經(jīng)過(guò)研討后提出了經(jīng)過(guò)研討后提出了鐵、錳、鋁、磷的鐵、錳、鋁、磷的“陸緣汲取說(shuō)。其要點(diǎn)是：陸緣汲取說(shuō)。其要點(diǎn)是：海侵之前，陸源區(qū)已被侵蝕夷平成準(zhǔn)平原形海侵之前，陸源區(qū)已被侵蝕夷平成準(zhǔn)平原形狀，地面上廣泛分布著風(fēng)化殼及堆積層。因狀，地面上廣泛分布著風(fēng)化殼及堆積層。因海水侵漫陸地而大使海解，并從中溶蝕、汲海水侵漫陸地而大使海解，并從中溶蝕、汲取出各種元素及化合物的補(bǔ)給，使瀉湖、沼取出各種元素

13、及化合物的補(bǔ)給，使瀉湖、沼澤區(qū)的海水富含成礦物質(zhì)。當(dāng)這些物質(zhì)、堆澤區(qū)的海水富含成礦物質(zhì)。當(dāng)這些物質(zhì)、堆積下來(lái)時(shí)便構(gòu)成工業(yè)礦床。積下來(lái)時(shí)便構(gòu)成工業(yè)礦床。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積鐵礦床二、堆積鐵礦床v4生物成礦說(shuō)生物成礦說(shuō)v近年來(lái)，加強(qiáng)了有關(guān)生物成礦的研討。長(zhǎng)春近年來(lái)，加強(qiáng)了有關(guān)生物成礦的研討。長(zhǎng)春地院對(duì)河北龐家堡鐵礦的室內(nèi)外研討以為，地院對(duì)河北龐家堡鐵礦的室內(nèi)外研討以為，河北龐家堡鐵礦中的腎狀赤鐵礦經(jīng)研討發(fā)現(xiàn)河北龐家堡鐵礦中的腎狀赤鐵礦經(jīng)研討發(fā)現(xiàn)其腎狀為疊層藻；國(guó)外鐵礦研討中亦發(fā)現(xiàn)靜其腎狀為疊層藻；國(guó)外鐵礦研討中亦發(fā)現(xiàn)靜磁細(xì)菌，故以為這類鐵礦能夠是由菌藻活動(dòng)磁

14、細(xì)菌，故以為這類鐵礦能夠是由菌藻活動(dòng)構(gòu)成的。構(gòu)成的。第十二章第十二章 膠體化學(xué)堆積礦床膠體化學(xué)堆積礦床3 3礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征v三、堆積錳礦床三、堆積錳礦床v Sedimentary Manganese Depositv1、特點(diǎn)、特點(diǎn) 除具堆積礦床共性外除具堆積礦床共性外v1產(chǎn)于堆積延續(xù)面之上海侵巖系中上部產(chǎn)于堆積延續(xù)面之上海侵巖系中上部1軟錳礦礦石相帶：常見(jiàn)在沿岸附近的氧化環(huán)境中構(gòu)成四價(jià)錳的氧化物如軟錳礦、硬錳礦等；v2具有明顯的礦石相分帶.別杰赫琴：從海岸向大洋2水錳礦礦石相帶：在離岸稍遠(yuǎn)、海水較深的弱氧化-較復(fù)原的條件下，主要構(gòu)成三價(jià)錳和四價(jià)錳的氧化物，如水錳礦

15、等，常與蛋白石共生；3碳酸鹽礦石相帶：在離岸較遠(yuǎn)、海水較深的復(fù)原環(huán)境中，主要構(gòu)成二價(jià)錳的化合物，如菱錳礦、錳黃鐵礦和錳方解石等，常與蛋白石、黃鐵礦、白鐵礦等共生。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v3 3礦體呈層狀、透鏡狀及典型的礦體呈層狀、透鏡狀及典型的“礦餅群礦餅群v4 4礦石具鮞狀、結(jié)核狀、條帶狀構(gòu)造礦石具鮞狀、結(jié)核狀、條帶狀構(gòu)造v5 5礦石主要為錳的氧化物以軟錳礦最重要礦石主要為錳的氧化物以軟錳礦最重要及碳酸錳礦物菱鎂礦和錳方解石及碳酸錳礦物菱鎂礦和錳方解石3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v礦

16、床實(shí)例礦床實(shí)例v遼寧瓦房子錳礦床產(chǎn)于中元古界薊縣系遼寧瓦房子錳礦床產(chǎn)于中元古界薊縣系v湖南湘潭錳礦床震旦系湖南湘潭錳礦床震旦系v貴州遵義錳礦床二疊紀(jì)樂(lè)平煤系底部貴州遵義錳礦床二疊紀(jì)樂(lè)平煤系底部v云南斗南錳礦床三疊系中統(tǒng)云南斗南錳礦床三疊系中統(tǒng)3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v2、現(xiàn)代堆積錳結(jié)核、現(xiàn)代堆積錳結(jié)核v1870年年Chellengen挑戰(zhàn)者號(hào)探險(xiǎn)隊(duì)初挑戰(zhàn)者號(hào)探險(xiǎn)隊(duì)初次在太平洋底發(fā)現(xiàn)含次在太平洋底發(fā)現(xiàn)含F(xiàn)e、Mn氧化物，氧化物，并定為錳結(jié)核?，F(xiàn)已證明，大洋底部有并定為錳結(jié)核?，F(xiàn)已證明，大洋底部有著儲(chǔ)量宏大的錳結(jié)核，是極為重要的有著儲(chǔ)量宏大的

17、錳結(jié)核，是極為重要的有待開(kāi)發(fā)的海洋礦產(chǎn)資源。其特點(diǎn)是待開(kāi)發(fā)的海洋礦產(chǎn)資源。其特點(diǎn)是:3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v1主要分布于深度為3600-6000m的海域個(gè)別海區(qū)可達(dá)10000m的深海區(qū)中，主要分布于只需陸源碎屑堆積物的海區(qū)如北冰洋、波羅的海、既有陸源物質(zhì)又有火山物質(zhì)的大型海盆大西洋、印度洋和太平洋和具有海底熱液活動(dòng)的局限?；蜷_(kāi)闊海如東太平洋山脈附近的海底；v2礦體呈不規(guī)那么球形或餅狀，儲(chǔ)量宏大約17000億噸，其中含Mn4000億噸，Ni164億噸，Cu為88億噸、Co為58億噸。 v3礦石具土狀、結(jié)核狀、同心狀構(gòu)造，內(nèi)部為凝膠狀構(gòu)造v

18、4主要礦物為錳的氧化物、氫氧化物托錳礦、水鈉錳礦、硬錳礦、軟錳礦和針鐵礦等，富含多種有益元素如Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Pb、Zn、Ba、Mo、V、Cr、Ti等20多種，且平均檔次高。3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v3、成因假說(shuō)、成因假說(shuō)v1膠體化學(xué)堆積說(shuō)膠體化學(xué)堆積說(shuō)v2機(jī)械懸浮堆積說(shuō)機(jī)械懸浮堆積說(shuō)v3火山噴流堆積說(shuō)火山噴流堆積說(shuō)v4生物成礦說(shuō)生物成礦說(shuō)3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v2機(jī)械懸浮堆積說(shuō)：機(jī)械懸浮堆積說(shuō)：v黑海盆地從河流帶出的黑海盆地從河流帶出的Mn多半多半72.7-99.0%呈懸浮物被搬運(yùn)的呈懸浮物被搬運(yùn)的3 3 礦床分類及主要礦床特征礦床分類及主要礦床特征二、堆積錳礦床二、堆積錳礦床v3火山噴流堆積說(shuō)火山噴流堆積說(shuō)v含錳巖系中發(fā)現(xiàn)有火山物質(zhì)，其中大多含錳巖系中發(fā)現(xiàn)有火山物質(zhì)，其中大多是蛋白質(zhì)、碧玉、燧石等硅質(zhì)巖火山是蛋白質(zhì)、碧玉、燧石等硅質(zhì)巖火山噴發(fā)的來(lái)源噴發(fā)的來(lái)源3