沉积矿床-机械沉积

1、 地表岩石（矿石）的地表岩石（矿石）的风化产物风化产物、 火山喷发物质火山喷发物质、有机有机物残骸物残骸及及宇宙尘埃宇宙尘埃等，被水、风、冰川、生物等外营等，被水、风、冰川、生物等外营力搬运到有利于沉积的环境中，经力搬运到有利于沉积的环境中，经沉积分异作用沉积分异作用而沉而沉积下来，当有用组份达到工业要求时便构成了积下来，当有用组份达到工业要求时便构成了（1 1）蕴藏着十分丰富的矿产资源）蕴藏着十分丰富的矿产资源（2 2）近年来对沉积矿床的研究方面进展）近年来对沉积矿床的研究方面进展 沉积矿床属沉积矿床属 受一定层位控制受一定层位控制成矿专属性成矿专属性 华北沉积铁矿床华北沉积铁矿床串岭沟组串

2、岭沟组( (宣龙式宣龙式) ) 华南沉积铁矿床华南沉积铁矿床泥盆系泥盆系( (宁乡式宁乡式) ) 耐火粘土矿床耐火粘土矿床含煤岩系的煤层底部含煤岩系的煤层底部 生物化学成因的层状铜矿床产于黑色页岩中生物化学成因的层状铜矿床产于黑色页岩中 矿体呈层状、似层状、透镜状顺层产出，具明显的层矿体呈层状、似层状、透镜状顺层产出，具明显的层 理与围岩产状一致理与围岩产状一致v 矿石矿物组成：氧化物、含氧盐类、卤化物、硫化矿石矿物组成：氧化物、含氧盐类、卤化物、硫化物、有机物、自然元素等，物、有机物、自然元素等，但一个具体矿床的物质成但一个具体矿床的物质成分相当简单，分相当简单，常具有沉积岩的组构特点常具有

3、沉积岩的组构特点 一般规模大，厚度、品位稳定，连续性好一般规模大，厚度、品位稳定，连续性好 经济价值很大，盐类矿产、黑色金属原料（铁、经济价值很大，盐类矿产、黑色金属原料（铁、锰）、化肥原料（磷、钾）、建筑材料等大部分来自锰）、化肥原料（磷、钾）、建筑材料等大部分来自沉积矿床。另外，金和放射性矿产、有色金属（铜、沉积矿床。另外，金和放射性矿产、有色金属（铜、铅、锌等）、稀有金属等铅、锌等）、稀有金属等v 成矿物质的搬运形式及导致沉淀的因素成矿物质的搬运形式及导致沉淀的因素运矿介质流速运矿介质流速( (搬运能力搬运能力) ) 碎屑颗碎屑颗 粒比重粒比重 体积等变化体积等变化带有相反电荷离子的两种

4、胶体溶液带有相反电荷离子的两种胶体溶液 的混合的混合 电解质的加入电解质的加入 浓度浓度 的变化的变化 溶液溶液pHpH值的变化值的变化 温度、压力、温度、压力、pHpH值、值、EhEh值的变化值的变化 生物活动生物活动 气候变化气候变化 水体中水体中 含氧量变化、氧化还原条件的改变含氧量变化、氧化还原条件的改变沉沉 积积 矿矿 床床 的的 形形 成成v 成矿物质的沉淀方式成矿物质的沉淀方式 物质的沉淀是依一定的顺序依次先后沉淀（积）下来，物质的这种沉积作用，称为沉积分异作用 据成矿物质来源、搬运作用可分为： 1、机械沉积分异作用 2、化学沉积分异作用 3、生物沉积分异作用沉沉 积积 矿矿 床

5、床 的的 形形 成成机机械械沉沉积积分分异异作作用用沉沉 积积 矿矿 床床 的的 形形 成成碎屑物质在重力分选作用下，按颗粒大小、形状、比重的差异，在不同部位依次沉积，称为机械沉积分异作用使比重大、体积小的碎屑物质和比重小、体积大的岩石碎屑一起沉积。分异作用进行得越完善，则碎屑物质的分选程度就越高，有用矿物如金、铂、锡石、黑钨矿、金刚石、金红石、刚玉、独居石等可在河床、海滩中及其它有利地段富集形成砂矿床 介质流速逐渐降低介质流速逐渐降低 携带物质的能力减小携带物质的能力减小 微粒按大小、形状、比重、微粒按大小、形状、比重、 耐磨性的不同依次沉积耐磨性的不同依次沉积 富集成矿富集成矿 机械沉积矿

6、床机械沉积矿床( (砂矿床砂矿床) )机械沉积分异成矿作用沉沉 积积 矿矿 床床 的的 形形 成成2 2 化学沉积分异作用化学沉积分异作用当物质以真溶液状态进行迁移时，通常按照沉积物当物质以真溶液状态进行迁移时，通常按照沉积物的溶解度的大小依次沉淀。这种以溶解度大小不同的溶解度的大小依次沉淀。这种以溶解度大小不同而顺序沉淀的作用，称为化学沉积分异作用而顺序沉淀的作用，称为化学沉积分异作用 形成蒸发沉积矿床，又称盐类矿床形成蒸发沉积矿床，又称盐类矿床当物质以胶体状态进行迁移时，由于胶体具带电性，当物质以胶体状态进行迁移时，由于胶体具带电性，胶体间的吸附作用是主要影响因素胶体间的吸附作用是主要影响

7、因素 形成胶体化学沉积矿床形成胶体化学沉积矿床沉沉 积积 矿矿 床床 的的 形形 成成3、生物沉积分异作用生物直接参与成矿生物直接参与成矿- -成矿物质来自生物有机体成矿物质来自生物有机体生物间接参与成矿生物间接参与成矿在生物参与或生物活动产物在生物参与或生物活动产物的影响下，通过化学作用促使成矿物质聚集的影响下，通过化学作用促使成矿物质聚集v生物分异常受气候和地理环境的控制生物分异常受气候和地理环境的控制 温湿气候带的沼泽盆地是成煤的有利环境； 温暖气候带的浅海最适于珊瑚的生长； 大洋寒流与热流的汇合处，常发生生物磷块岩 的堆积形成生物化学沉积矿床、可燃有机矿床形成生物化学沉积矿床、可燃有机

8、矿床沉沉 积积 矿矿 床床 的的 形形 成成一、机械沉积矿床一、机械沉积矿床二、蒸发沉积矿床二、蒸发沉积矿床三、胶体化学沉积矿床三、胶体化学沉积矿床四、生物化学沉积矿床四、生物化学沉积矿床形成时间：现代砂矿形成时间：现代砂矿( (晚于晚于N N) ) 和古砂矿床和古砂矿床搬运介质：风成砂矿、冰川砂矿和搬运介质：风成砂矿、冰川砂矿和水成砂矿水成砂矿水成砂矿：河流冲积砂矿、洪积砂矿、湖泊水成砂矿：河流冲积砂矿、洪积砂矿、湖泊 砂矿和海滨砂矿等砂矿和海滨砂矿等以以河流冲积砂矿河流冲积砂矿和和海滨砂矿海滨砂矿最重要最重要机械沉积矿床1 1、河流冲积砂矿床、河流冲积砂矿床含重砂矿物的原岩或矿石经风化，被

9、河流 搬运到适当地方，经机械沉积分异作用而 形成，一般有明显的层序，自上而下为： 土壤层：富含腐殖质和生物残骸 泥碳层：砂、粘土和有机质的沉积物 小砾石层：有时有重砂矿物 粗砾石层：主要含矿层 基岩：基底岩石河流流速变化是造成有用矿物富集的重要原因机械沉积矿床弯曲的河流中砂矿的分弯曲的河流中砂矿的分布和迁移布和迁移 有利于砂矿沉积的地区有利于砂矿沉积的地区- -两条河流汇合处两条河流汇合处 支流和主流汇合处所形成的砂矿支流和主流汇合处所形成的砂矿 1-汇合后流向；2-砂矿；3-最大流速量机械沉积矿床 河流坡度由陡变缓处所形成的砂矿河流坡度由陡变缓处所形成的砂矿 河床底凹凸不同地段河床底凹凸不同

10、地段( (下图下图) )：如河流横切岩层走向、两种不同：如河流横切岩层走向、两种不同的岩层互层、碳酸盐岩石（易溶蚀）的岩层互层、碳酸盐岩石（易溶蚀）河流切过古砂矿的部位河流切过古砂矿的部位机械沉积矿床冲积砂矿的富集部位和沉积规律，有以下特点冲积砂矿的富集部位和沉积规律，有以下特点流速快的河流的急骤拐弯处的内侧；河流支流汇入主流处流速快的河流的急骤拐弯处的内侧；河流支流汇入主流处河流由窄变宽处；河流底板河流由窄变宽处；河流底板( (基岩基岩) )起伏处起伏处河流突遇障碍处河流突遇障碍处机械沉积矿床按在河谷中的分布情况和地貌类型，可分为：按在河谷中的分布情况和地貌类型，可分为： 河床砂矿河床砂矿

11、河谷砂矿（河漫滩砂矿），一般比河床砂矿大得多河谷砂矿（河漫滩砂矿），一般比河床砂矿大得多 阶地砂矿阶地砂矿赋存于阶地中的砂矿赋存于阶地中的砂矿 机械沉积矿床河流冲积砂矿主要矿产有： 砂金矿床：如吉林省珲春、黑龙江桦南、 团结沟等地砂金矿床 金刚石砂矿床：如湖南沅水金刚石砂矿床 砂铂矿床 砂锡矿床 刚玉砂矿床机械沉积矿床2 2、滨海砂矿、滨海砂矿分布在河口附近，拍岸浪将重矿物推移到海滩，回流和底流分布在河口附近，拍岸浪将重矿物推移到海滩，回流和底流将比重小粒度细的矿物带走，留下比重大的矿物形成砂矿体。主要矿种：磁铁矿、钛铁矿、锆英石、独居石、石英砂等机械沉积矿床3 3、风成砂矿风成砂矿 少雨的沙

12、漠地区，风化作用使岩石中的矿物脱落，在风的搬运过程中轻矿物被风吹走，重矿物留下来，经较长时间的富集，能形成风成砂矿机械沉积矿床4、冰碛砂矿、冰碛砂矿 冰碛砂矿是由冰川携带的风化、剥蚀物质在冰川移动途中或终碛附近形成的砂矿冰川鼻终碛机械沉积矿床5、石化砂矿、石化砂矿(古砂矿古砂矿) 松散的砂矿被掩埋后，经过成岩作用，则成为石化砂矿主要是砂金矿床，但多已变质主要是砂金矿床，但多已变质南非维特瓦特斯兰德式变质金铀砾岩型 （Witwatersland Gold Deposit)Witwatersland Gold Deposit) 占世界金占世界金产量产量的四分之一的四分之一 每年产量每年产量100-

13、700100-700t t 品位可高达品位可高达200200g/t,g/t,金储量金储量4404044040t t。 元古代湖相沉积砂矿床，金来自含金铀盆地边元古代湖相沉积砂矿床，金来自含金铀盆地边缘富金绿岩带中，富含缘富金绿岩带中，富含U U、CrCr、CuCu、MoMo、NiNi等等机械沉积矿床在在25002500kmkm2 2兰德盆地内分布有兰德盆地内分布有7 7个金矿田、个金矿田、100100多个金多个金矿床，其中已累计生产黄金矿床，其中已累计生产黄金900900t t以上的矿山有以上的矿山有1010个个金矿床的形成分为四个阶段：金矿床的形成分为四个阶段： (1)2848-2720 (1)2848-2720MaMa，沉积形成含金沉积砾岩沉积形成含金沉积砾岩- -砂矿阶段砂矿阶段 (2)2500 (2)2500MaMa，热液作用形成黄铁矿和金矿化热液作用形成黄铁矿和金矿化- -热液阶段热液阶段 (3)2300 (3)2300MaMa，与有机质活动有关的脉状铀矿化与有机质活动有关的脉状铀矿化 (4)2000 (4)