沉積礦床膠體化學(xué)

1、沉積礦床膠體化學(xué)第1頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 機械沉積礦床 膠體化學(xué)沉積礦床 蒸發(fā)沉積礦床 生物化學(xué)沉積礦床沉 積 礦 床 的 主 要 類 型第2頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四概述 膠體化學(xué)沉積礦床形成條件 膠體化學(xué)沉積礦床類型及特征 膠 體 化 學(xué) 沉 積 礦 床第3頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四概述 膠體溶液 一種顆粒直徑介于1100m的分散體系，其性質(zhì)介于粗分散系（濁液，顆粒直徑100m）與離子分散系（真溶液，顆粒直徑0.2氧化物礦物相帶pH 7.0Eh 0.2 -0.1pH 9.0Eh -3 .0 -0

2、.5高價鐵的氧化物(赤鐵礦、褐鐵礦) 粗細碎屑巖沉積細粉砂質(zhì)沉積 鐵的硅酸鹽(鮞綠泥石 )pH 7.0 Eh -0.3 0.0粘土巖沉積鐵的硫化物(黃鐵礦、白鐵礦) -pH Eh-鐵的碳酸鹽（菱鐵礦） 硅酸鹽礦物相帶碳酸鹽礦物相帶硫化物礦物相帶膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 鐵 礦 床第20頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 海相沉積鐵礦床主要特征分布于地臺區(qū)和長期遭受剝蝕的造山區(qū)礦床產(chǎn)于海侵巖系的底部，含礦巖系主要為砂頁巖系，規(guī)模大，層位穩(wěn)定，延長達幾十至幾百km礦體呈層狀賦存于含礦巖系中，厚幾至幾十米不等礦石主要由赤鐵礦組成，伴生鮞綠泥石、菱鐵礦、石英、方解石、黃鐵礦等，

3、礦石品位高、P雜質(zhì)含量低、質(zhì)量好礦石呈鮞狀、腎狀和塊狀構(gòu)造 北方的“宣龍式”（Chch）;南方“寧鄉(xiāng)式”（D）膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 鐵 礦 床第21頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四圖 河北宣龍鐵礦床地質(zhì)剖面圖 第22頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四圖 我國南方寧鄉(xiāng)式鐵礦剖面圖 第23頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四海相沉積鐵礦床的成礦機理 沉積鐵礦床的化學(xué)沉積說（1）地殼表層，F(xiàn)e2+化合物容易形成硫酸鹽或重碳酸鹽的真溶 液被搬運， Fe3+很難溶解，大部分呈膠體溶液被搬運（2）由于地表水中含大量游離氧，鐵的各種溶解

4、的鹽類大多被 氧化、水解成Fe(OH)3膠體被地表水搬運（3）一定數(shù)量的腐植酸可起到護膠作用，使膠體在水中作長距 離的搬運。腐植酸過量或過少可引起沉淀（4）鐵的膠體溶液被搬運至湖、海盆地中時，F(xiàn)e3+膠體溶液 由于海水中電解質(zhì)中和或湖水中腐植酸過量而沉淀第24頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 鮞狀構(gòu)造成因（1）動蕩環(huán)境成鮞說 鮞粒粒徑大小不一，為水體動蕩分選的結(jié)果 鮞狀鐵礦內(nèi)常有菱鐵礦和鮞狀赤鐵礦的角礫碎片 常見復(fù)鮞構(gòu)造 礦石中可見斜層理（2）成巖作用成鮞說 鮞粒具明顯多殼層構(gòu)造，單層由赤鐵礦、菱鐵礦、綠泥石、玉髓等組成 鮞粒是在成巖作用時，成礦物質(zhì)進行劇烈再分配的結(jié)果

5、 物質(zhì)再分配的原因是淤泥和孔隙水物理化學(xué)性質(zhì)的多階段變化 （3）細菌和生物成鮞說 海相沉積鐵礦床的成礦機理第25頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 鐵 礦 床 湖沼相沉積鐵礦床地表水搬運的鐵膠體在湖沼盆地邊緣淺水地帶沉積 常與煤系地層伴生礦體呈透鏡狀、薄層狀 規(guī)模較小礦石常呈鮞狀、結(jié)核狀構(gòu)造 礦石礦物主要為赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦品位不穩(wěn)定 雜質(zhì)含量高 礦石質(zhì)量差 工業(yè)意義不大淮南CP煤系地層中的菱鐵礦礦床 遼寧撫順地區(qū)第三紀(jì)煤系中的菱鐵礦礦床第26頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 錳 礦 床是世界

6、上主要的錳資源錳的化學(xué)性質(zhì)與鐵相似（錳礦石中常含鐵）錳的克拉克值遠較鐵低（為鐵的1/50），內(nèi)生礦床的幾率比鐵小得多；表生條件下沉積錳礦分布十分廣泛錳在海盆中的位置比鐵距海岸更遠些；錳比鐵沉積更晚些第27頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四化學(xué)沉積型錳礦床的礦物相分帶軟錳礦-硬錳礦礦石相帶（Mn4）,含錳高，雜質(zhì)少水錳礦礦石相帶(Mn4 、Mn2)礦石質(zhì)量較差碳酸鹽礦石相帶(Mn2)，含錳量低，雜質(zhì)含量高沉積錳礦床的相變示意圖第28頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 沉積型錳礦床的主要類型 1、湖相沉積型錳礦床 產(chǎn)于內(nèi)陸湖盆地沉積巖系中（砂巖、砂頁巖、

7、粘土巖） 礦體呈透鏡狀、扁豆?fàn)?，厚度變化?礦石礦物主要是錳菱鐵礦 礦床規(guī)模小，礦石平均品位低且變化大，工業(yè)意義不大 主要成礦時代 Z（Pt）、P、K、E、N 山西省石盒子組（P2s）中的錳礦床膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 錳 礦 床第29頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 海相沉積型錳礦床（1）分布于淺海近岸地帶的古陸邊緣（2）位于沉積間斷之上的海進層序的底部或上部，具固定層位 瓦房子錳礦（Pt3）、湘潭錳礦（Z）、遵義錳礦（P2煤系地層）（3）礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀、餅狀，由單層或多層組成， 空間延伸很遠（4）礦石類型有原生氧化物礦石、原生碳酸鹽礦石和次生氧化物 礦

8、石。礦石礦物主要為硬錳礦、軟錳礦、水錳礦、菱錳礦等 礦石具鮞狀或塊狀構(gòu)造（5）規(guī)模大 品位高 錳資源的主要來源膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 錳 礦 床第30頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四瓦房子錳礦地層柱狀圖第31頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 第32頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四 現(xiàn)代深海沉積的錳質(zhì)結(jié)核礦床（1870年首次發(fā)現(xiàn)）（1）廣泛分布于海洋底部的某些海區(qū)，以太平洋最有 工業(yè)意義（2）大洋中約有錳結(jié)核1.71012t，其中含Mn 41011t， Ni 1.641010t，Cu 88108t， Co 58108t

9、， 以及Fe、Ba、Zn、Mo等20余種有用金屬及10余種 稀有分散金屬及放射性金屬 每年約有1108t的錳結(jié)核在繼續(xù)堆積 膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 錳 礦 床第33頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四世界洋底錳結(jié)核分布圖黑十字為巖芯取樣位置，黑園點為挖泥船取樣位置第34頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四（3）結(jié)核大小0.1-30cm不等，最大850kg；呈不規(guī)則球狀 或餅狀；棕-黑色， 土狀多孔，比重2-3（4）結(jié)核具凝膠狀結(jié)構(gòu)， 同心構(gòu)造，核為火 山熔巖、碎屑及生 物殘骸，外殼主要 為錳、鐵礦物、有 機質(zhì)、粘土礦物等膠 體 化 學(xué) 沉 積 型 錳

10、 礦 床第35頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四膠體化學(xué) 沉積型 鋁土礦 礦床在內(nèi)動力地質(zhì)作用中，Al2O3和SiO2易于結(jié)合成鋁硅酸鹽礦物；在外動力地質(zhì)作用下，則二者易分離，形成鋁的氧化物和氫氧化物富含鋁的氫氧化物的紅土型風(fēng)化殼受剝蝕時，鋁的氫氧化物便成為機械懸浮物或在腐植酸保護下呈膠體狀態(tài)被搬運至湖海盆地中第36頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四膠體化學(xué) 沉積型 鋁土礦 礦床pH值為4.17，Eh較低以及有大量電解質(zhì)存在的地質(zhì)環(huán)境中，呈氫氧化鋁（水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石）沉淀出來，形成沉積鋁土礦海濱地區(qū)為最有利的成礦環(huán)境（大量電解質(zhì) pH接

11、近于7）第37頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四沉積型鋁土礦礦床的主要類型（1）湖相沉積型鋁土礦礦床 產(chǎn)于內(nèi)陸湖盆地中 與陸相沉積的砂巖、頁巖互層，或產(chǎn)于煤系中 ， 延伸一般不穩(wěn)定 礦石由三水鋁石和一水鋁石組成 礦床規(guī)模小，工業(yè)意義較差 膠體化學(xué) 沉積型 鋁土礦 礦床第38頁，共40頁，2022年，5月20日，9點57分，星期四（2）海相沉積型鋁土礦礦床 比沉積鐵礦床更靠岸，產(chǎn)于海盆地邊緣，濱海沼澤相下部，下伏巖層常為灰?guī)r 礦體呈厚層狀、似層狀、透鏡狀，規(guī)模大 礦石礦物主要為一水鋁石，具鮞狀、豆?fàn)?、塊狀構(gòu)造 我國鋁土礦主要形成于C、P，共分七層（A、B、C、D、E、F、G層），以G層工業(yè)意義最大 山東淄博、山西太原地區(qū)、廣西平果、貴州、河南等地 膠體化學(xué) 沉