《胶体化学沉积矿床》PPT课件

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1、第18章胶体化学沉积矿床1、胶体化学沉积矿床的概念地表岩石和矿床在化学风化和物理风化作用下，其中含铁、锰、铝的硅酸盐矿物，铁、锰碳酸盐和硫化物等的分解产物；以胶体粒子进入水中呈胶体溶液运移；在有利于胶体粒子聚沉的条件下，经化学分异作用，使有用物质得到相对集中，当其储量和质量都能达到工业要求时，形成的沉积矿床称胶体化学沉积矿床。1、胶体化学沉积矿床的概念在自然界地表带的水体中，普遍存在Fe(OH)3、Mn(OH)2、Al(OH)3、粘土矿物、腐植酸等胶体粒子，它们可以在海或湖泊的条件下得到最大量的堆积。因此，胶体化学沉积矿床以铁、锰、铝和粘土最重要。2、胶体化学沉积矿床的特

2、点（1）胶体化学沉积矿床矿体的赋存位置主要是沉积间断面之上的海侵岩系的底部（铝土矿床），下部（铝和铁矿床），中部（铁和锰矿床），上部（锰矿床）。与铁、锰、铝和粘土矿床的成矿物质主要来自地质构造比较稳定的经长期风化的准平原地区有关。2、胶体化学沉积矿床的特点（2）矿床产于一定地质时代的沉积岩系和火山沉积岩系内，层位稳定，产状与沉积岩层一致。（3）矿体呈层状或凸镜状，沿海湾边缘或湖盆边缘展布。铝土矿和粘土矿在最靠近岸边的地方沉积，铁在陆棚的上部沉积，而锰在距海岸更远一些，在陆棚的下部沉积成矿。2、胶体化学沉积矿床的特点（4）矿石成分主要为金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硅酸盐等

3、，常具有鲕状、豆状和肾状构造，显示胶体结构特征。（5）矿床规模大，分布普遍，经济意义巨大。3、胶体化学沉积矿床形成条件（1）成矿物质来源：胶体化学沉积矿床的物质来源可能是多方面的，但是陆源物质是铁、锰、铝和粘土等沉积矿床的最主要来源。海侵过程，海水逐渐淹没大陆，促使大陆表面风化壳上的矿质产生活化转移，在局部低洼地区沉积成矿。3、胶体化学沉积矿床形成条件（2）地质构造条件：矿床产出在地台边缘或陆缘海盆地中。地壳的升降运动引起海侵、海退的变化及海岸线的变迁，影响沉积矿床的形成及其分布范围。稳定的海岸线对矿质的平衡持续沉积有利，可以形成巨大的矿床。海岸线移动很快时，对成矿不利。

4、地壳的升降运动控制沉积盆地的沉降速度和沉积物的沉积速度。在平衡补偿性沉积作用下产生巨厚矿层，非平衡补偿性沉积作用则不能形成巨厚的矿层。3、胶体化学沉积矿床形成条件（3）气候和地貌条件：热带—温带的潮湿和干旱季节分明的亚热带准平原地形，有利于红土风化作用，铁、锰富集在红土风化壳中，保证了沉积铁、锰矿床的形成的物质来源。持续的潮湿气候带有利于铝土矿的形成。温暖潮湿的气候植物大量生长，为地表水提供了大量的有机物和腐植酸，为铁、锰、铝的氧化物的迁移提供了足够的护胶剂。3、胶体化学沉积矿床形成条件（3）气候和地貌条件：温暖潮湿的气候带植物繁茂，水土不易流失，河水中所含的机械碎屑物少

5、，水盆地中沉积物的掺合作用微弱，矿质较富集。地势较为平坦的准平原地形不仅有利化学风化作用进行，而且水动力弱，河水中泥砂量少，利于形成较纯的矿层。4、胶体化学沉积矿床的主要类型胶体化学沉积矿床的主要工业类型：(1)沉积铁矿床(2)沉积锰矿床(3)沉积铝土矿床和粘土矿床按沉积环境可划分为湖相沉积矿床和海相沉积矿床。5、沉积铁矿床物理化学条件控制了铁的搬运、沉积和成矿。铁是变价元素，有Fe2+和Fe3+。在地表条件下，二价铁化合物易溶于水，而三价铁化合物难溶于水。氧化、碱性条件可促使铁沉淀，还原、酸性条件促使铁溶解。pH和Eh一起对铁在风化、搬运和沉积过程中起控制作用。5、沉积

6、铁矿床铁溶胶进入海洋、湖泊的滨岸地带时，由于电解质的作用，发生胶体的聚沉作用，沉淀产物随着介质的物理化学条件的变化而呈现有规律的变化，按照环境的pH,EH值的变化铁矿物可相应地出现不同的相。从浅海向深海过渡，随着海水加深，从氧化环境转化为还原环境，铁矿物相应地依次出现氧化物相、硅酸盐相、碳酸盐相和硫化物相。研究铁的矿物相带的变化，对于确定海岸线的位置，海盆地的深浅和古地理特征有重要意义。(1)氧化物相带：分布于近海岸的浅水富氧地带，Eh值较高（多＞0.2)，铁矿物为高价铁形成的如褐铁矿、赤铁矿等氧化物和氢氧化物，伴生的沉积岩为从粗砂岩到粉砂岩的各种碎屑沉积岩类。(2）硅酸

7、盐相带：分布在离海岸稍远的地带，海水变深，Eh值较低（0.2-0.1之间，形成的铁矿物主要为海绿石、鲕绿泥石等铁的硅酸盐，伴生的沉积岩主要为细砂岩、粉砂岩等细粒碎屑沉积岩类。(3)碳酸盐相带：分布于离海岸线更远的部位，处于弱还原带，Eh值为0～-0.3,有机质分解产生有大量CO2，使环境富含HCO3-，沉积的铁矿物以菱铁矿等低铁碳酸盐为主，伴生沉积岩以粘土岩类和碳酸盐岩类为特征。(4)硫化物相带：处于海盆地更深的地带，Eh介于-0.3～-0.5之间，由于缺氧和细菌分解产生的H2S大量积聚，环境处于强还原状态，沉积的主要铁矿物为