沉积矿床的主要类型4

1、(一一)概念和工业意义概念和工业意义由沉积作用堆积的生物遗体由沉积作用堆积的生物遗体 经生物活动而导致有用经生物活动而导致有用 矿物沉积富集矿物沉积富集 形成形成生物化学沉积矿床生物化学沉积矿床 （1）直接沉积的生物遗迹、生物残骸而成的矿床 （2）生物活动促使成矿物质沉淀富集形成的矿床v磷块岩磷块岩 自然硫自然硫 生物灰岩生物灰岩 金属硫化物金属硫化物 硅藻土等硅藻土等v矿床规模大矿床规模大 分布广分布广 具重要工业意义具重要工业意义 沉积磷块岩矿床沉积磷块岩矿床 沉积硅藻土矿床沉积硅藻土矿床 沉积层状硫化物矿床沉积层状硫化物矿床 沉积自然硫矿床沉积自然硫矿床 沉积铀矿床沉积铀矿床1、沉积磷块

2、岩矿床(1) (1) 层状磷块岩矿床层状磷块岩矿床 结核状磷块岩矿床结核状磷块岩矿床 鸟粪状磷矿床鸟粪状磷矿床(二) 主要矿床类型及其成矿机制A A、层状磷块岩矿床层状磷块岩矿床： 矿体呈层状与硅质岩、碳酸盐岩互层 矿石主要由细晶磷灰石、胶磷灰石组成； 胶状 隐晶质 细粒状 生物碎屑结构 呈致密块状 鲕状 条带状 结核状 砾状构造 矿层多 厚度大 矿床规模大 矿石中 P2O5含量高（2534） 含有U、Th、V等元素 典型矿床：云南昆阳磷矿床 湖北襄阳磷矿床 贵州开阳磷矿床沉积磷块岩矿床的主要类型B B、结核状磷块岩矿床结核状磷块岩矿床： 矿体呈层状产于粘土岩、碳酸盐岩、海绿石 砂岩中；矿层由

3、球状、肾状、不规则状磷酸 盐结核组成；矿层薄 不稳定 工业价值较低 矿石呈大小不同肾状、球状、不规则结核状 富含化石；由含水的氟磷灰石组成，P2O5含量 低(12-28）， 典型矿床：我国南方泥盆系、二叠系、寒武 系中的磷矿床属此类型C C、鸟粪状磷矿床鸟粪状磷矿床： 我国南方岛屿，含我国南方岛屿，含P P2 2O O5 527.6%27.6% K K2 2O 2-3% NOO 2-3% NO2 210.4%10.4%(2)(2)沉积沉积磷矿床的成因磷矿床的成因 生物成因说：生物成因说： 磷是典型的生物元素 生物大量死亡后堆积成矿 海水温度、盐度和流速变化起主要作用 南非好旺角-极地冷流与赤地

4、暖流汇合生物生物- -化学成因说化学成因说： 在炎热浅海，生物吸收磷，死亡后下沉到海底淤泥中，通过细菌化学分解生成磷，形成富含磷的淤泥水，挤压导致淤泥水扩散作用，围绕碎屑形成磷核v化学成因说（洋流上升成矿说）（卡查科夫，化学成因说（洋流上升成矿说）（卡查科夫，19371937） 2000100050040030020050100米陆缘泥质和灰质沉积物相磷灰岩相海滨砂和砾石相残余P2O5100毫克/米3残余P2O510-50毫克/米3浮游植物光合带CO2310-4大气压海平面P2O5300毫克/米3CO21210-4大气压300-800m300-800m，溶液中，溶液中COCO2 2和和P P2

5、 2O O5 5量最高量最高浮游生物遗骸下沉方向上升海流方向当深处寒流向上回流时磷灰岩在陆缘带生成简图（据卡查科夫）当深处寒流向上回流时磷灰岩在陆缘带生成简图（据卡查科夫）v 化学成因说（A.B卡查柯夫，1937）：P P2 2O O5 5溶解度与水中溶解度与水中COCO2 2含量呈正相关含量呈正相关（1）海水表层（60m以上）大量浮游生物吸收磷 海水中几乎不含磷 (2)浮游生物死亡后带P到深水中（300/400-1000m） 腐烂分解 产生大量CO2 磷在水中的溶解度增大 海水中富磷和二氧化碳 (3)由于大洋环流垂直循环，深部富磷和CO2海水上升 压力降低（CO2逸出）及光合作用（吸收CO2

6、） 导致CO2分压下降 磷的溶解度降低 导致磷灰岩 形成（深度为50200m的陆棚区）2 2、硅藻土矿床硅藻土矿床n硅藻虫和微小生物吸收二氧化硅后死亡，遗体的硅质部分堆积形成硅藻淤泥 经成岩作用 硅藻土矿床n产出围岩主要为砂岩、页岩、泥岩、含磷沉积岩及火山岩类；二氧化硅主要由火山活动提供；n化学性质稳定，不溶于一般酸类，生物体细小，疏松多孔，具吸附性、过滤性、漂白性，不吸热、隔音、熔点高等特点分布广泛 主要成矿时代第三纪和第四纪 次为中生代硅藻土矿床的主要类型硅藻土矿床的主要类型： A、海相硅藻土矿床 质量好 规模大 经济意义大 B、湖相硅藻土矿床我国的主要类型 分布于浙江、吉林、河北、山东

7、常产于火山沉积盆地，第三纪产物3 3、层状硫化物矿床层状硫化物矿床同生富集形成的或同生有机硫与后生金属元素相互作用形成的沉积金属硫化物矿床形成于还原环境，产于富含有机质的碳质页岩、砂岩、碳酸盐岩中，与生物作用密切相关： a、黑海底部的腐泥中Zn、Cu、Mn含量高， 现代含Cu沼泽中有机质含量可达60%， Cu3-4%； b、在层状硫化物矿床中含硫化物显微球粒 （草莓结构）； c、矿石的34S 显示生物硫特点矿体呈层状，与围岩整合，厚度小，但矿体呈层状，与围岩整合，厚度小，但矿床分布面积大，规模较大；矿床分布面积大，规模较大；主要矿产有主要矿产有CuCu（与砂页岩有关）、与砂页岩有关）、PbPb

8、和和ZnZn（与碳酸盐岩有关）、与碳酸盐岩有关）、NiNi和和MoMo（与含与含磷黑色页岩有关磷黑色页岩有关） 产于碳质页岩或含磷酸盐页岩中，矿体呈层状；产于碳质页岩或含磷酸盐页岩中，矿体呈层状； 矿石呈极细层纹状、浸染状，矿物颗粒极细极小；矿石呈极细层纹状、浸染状，矿物颗粒极细极小； 成分复杂，含多种元素的硫化物。除镍和钼外，成分复杂，含多种元素的硫化物。除镍和钼外，U、V、 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sb等的含量也相当高；等的含量也相当高； 我国中南、西南、华东等地广泛分布有下寒武统黑色我国中南、西南、华东等地广泛分布有下寒武统黑色 岩系中发现了一批重要矿床。岩系中发现了一批重要矿床。

9、 矿床形成于还原静水环境，成矿物质主要来自粘土质，矿床形成于还原静水环境，成矿物质主要来自粘土质， 被有机质吸附于黑色页岩中被有机质吸附于黑色页岩中v砂页岩系及碳酸盐岩中的铜矿床砂页岩系及碳酸盐岩中的铜矿床 表生条件下，当呈CuSO4溶液的铜汇聚到封闭盆地的还原环境中时，在细菌活动的参与下在细菌活动的参与下，形成铜的硫化物沉淀下来。由这种方式沉淀的矿质多与砂、泥质物伴生，成岩后即成为含铜砂含铜砂(页页)岩矿床岩矿床。 这类矿床的含矿岩系的颜色很杂，一般由紫红层和灰色层组成，故常称其为杂色岩系。杂色岩系中又以红色层占主导，因而俗称“红层”。但是，铜矿床均产在灰色层中。 著名的矿床有德国的曼斯费尔

10、德（含铜砂页型），著名的矿床有德国的曼斯费尔德（含铜砂页型），赞比亚铜矿带（含铜砂岩型）、云南东川（含铜白云赞比亚铜矿带（含铜砂岩型）、云南东川（含铜白云岩型）等。岩型）等。层状硫化物矿床的研究与找矿鉴于这类矿床的产出与黑色岩系关系密切，研究黑色鉴于这类矿床的产出与黑色岩系关系密切，研究黑色 岩系的前身黑泥的形成环境，是了解这类矿床岩系的前身黑泥的形成环境，是了解这类矿床成成 因的关键因的关键现代黑泥大多在沼泽、泻湖、三角洲顶部及封闭深海现代黑泥大多在沼泽、泻湖、三角洲顶部及封闭深海 盆地等多种环境形成。盆地等多种环境形成。水流循环不良水流循环不良 底层水停滞底层水停滞 氧气不足的还原条件氧气

11、不足的还原条件（三）生物化学沉积矿床的地质特征（三）生物化学沉积矿床的地质特征(1)(1)陆棚海环境陆棚海环境 炎热潮湿的气候条件炎热潮湿的气候条件 生物繁盛生物繁盛 (2)(2)常产于海相地层中常产于海相地层中 受一定时代的层位控制受一定时代的层位控制 (3)(3) 比其他沉积矿床保存有更为丰富的化石比其他沉积矿床保存有更为丰富的化石 矿层多与富矿层多与富 含有机质的碎屑岩含有机质的碎屑岩 碳酸盐岩层共生碳酸盐岩层共生 (4)(4)矿体呈层状矿体呈层状 似层状似层状 凸镜状和扁豆状凸镜状和扁豆状 走向延伸大走向延伸大 倾向延伸小倾向延伸小(5)(5)矿石常呈条带状矿石常呈条带状 致密块状致密块状 浸染状矿石构造；浸染状矿石构造； 矿物组成简单矿物组成简单 有机化合物有机化合物 硫化物硫化物 磷酸盐磷酸盐 碳酸盐碳酸盐 自然元素自然元素