沉积矿床-胶体化学.ppt

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1、沉积矿床机械沉积矿床胶体化学沉积矿床蒸发沉积矿床生物化学沉积矿床沉积矿床的主要类型概述胶体化学沉积矿床形成条件胶体化学沉积矿床类型及特征胶体化学沉积矿床概述胶体溶液一种颗粒直径介于1~100μm的分散体系，其性质介于粗分散系（浊液，颗粒直径>100μm）与离子分散系（真溶液，颗粒直径<1μm）之间胶体特性带电性吸附性胶体化学沉积矿床概述自然界中常见的正负胶体胶体化学沉积矿床概述搬运介质—地表径流胶体的带电性对胶体长距离搬运不利护胶剂腐殖酸-胶体粒子被吸附在腐殖酸的大分子链上或网状结构中胶体化学沉积矿床概述胶体的沉淀来自陆地的胶体溶液与富含电解质的海水混合。腐植酸遇到海水中

2、的Ca2+离子，结合成不稳定腐植酸钙沉淀胶体化学沉积矿床概述2Fe(腐植酸盐)+3Ca2++6C1-→3Ca(腐植酸盐)↓+2FeCl3进一步水解：FeCl3+3H2O—Fe(OH)3↓+3HCI铁、锰、铝等围绕石英等生成鲕状、豆状等胶状构造矿石海侵阶段早期胶体化学沉积矿床概述自然界中胶体吸附现象（表面积很大、表面能较高）在成矿中具重要意义铁胶体带正电荷，优先吸附溶液中呈阴离子的As、Sb、P等；锰胶体带负电荷，优先吸附阳离子Li、K、Ba、Ni、Co、Cu、W等。胶体化学沉积矿床概述胶体化学沉积矿床地表岩石（或矿石）风化形成难溶成矿物质呈胶体状态被流水搬运到湖、海盆地中

3、，通过胶体凝聚作用使成矿物质沉淀富集形成的沉积矿床胶体化学沉积矿床概述分布于大陆边缘浅海地带，分布与海岸线平行含矿建造稳定矿体呈层状、似层状或透镜状产出，产状稳定，与围岩整合矿物组成，铁、锰、铝的氧化物、碳酸盐、硅酸盐、硫化物，空间上具有分带性矿石具有鲕状、肾状、条带状、层状构造多数矿床规模大，矿体产状稳定，矿石质量好具较大工业意义，是铁、锰、铝的主要来源胶体化学沉积矿床概述—地质特征成矿物质来源地貌条件物理化学条件胶体化学沉积矿床的形成条件成矿物质来源主要来自陆源物质。陆壳岩石在风化后期铁、锰、铝等便被分解出来，形成高分散的胶体溶液海底火山喷发提供铁、锰等必要条件大陆长

4、期而稳定的风化剥蚀，温热而潮湿的气候，准平原化的地貌等河流搬运成矿物质能力巨大，亚马逊河，约含0.003克/升铁，17.6万年可形成二十亿吨铁矿床胶体化学沉积矿床的形成条件地貌条件沉积环境-海盆地，构造稳定、海岸线曲折海湾浅海区。内陆湖泊或富含有机质沼泽盆地,湖沼含过多腐植酸和细菌过量腐植酸破坏胶体稳定性→成矿物质沉淀细菌和藻类等作用→成矿物质沉淀矿床工业意义较小胶体化学沉积矿床的形成条件物理化学条件98个港湾海水样、357个港湾泥样（波罗的海微咸水和其沉积物、加里福尼亚海湾外潮坪和深水斜坡沉积物，黑海静水盆地中水样）pH值为7~8±；Eh值循环水为正值（最高0.5eV）

5、；盆地底部停滞水为负值，下限为-0.172eV；沉积物孔隙水中既可正值，亦可为负值胶体化学沉积矿床的形成条件物理化学条件胶体化学沉积矿床的形成条件海湾盆地物理化学条件变化示意图沉积铁矿床沉积锰矿床沉积铝矿床胶体化学沉积矿床的类型及特征胶体化学沉积型铁矿床铁的克拉克值为4.2%，在氧、硅、铝之后居第四位沉积铁矿床的物质来源①陆地的风化壳②海底火山作用③海底含铁物质的分解铁质的搬运方式呈Fe(OH)3胶体溶液被地表水带出风化壳，在适量腐植酸的保护下，或者Fe3+离子与腐植酸结合形成稳定的腐植酸络合物，被河流搬运到汇水盆地胶体化学沉积型铁矿床非洲的乍得湖湖面积约24000km2

6、，平均水深约3.5m，水83%由南部沙里河供给。在湖南部与沙里河三角洲连结地带，在水深1~3米的局部地区，正在形成现代鲕状褐铁矿岩在320年里，沉积了面积为2,700km2、厚达40cm的鲕状铁质岩。鲕粒直径平均0.25mm，最大达1.2mm，成分蒙脱石、针铁矿以及少量高岭石、石英、方解石等乍得湖现代鲕状褐铁矿岩沉积示意图海相沉积铁矿床矿物相带变化规律海平面pH2-3Eh>0.2氧化物矿物相带pH>7.0Eh0.2～-0.1pH9.0Eh-3.0～-0.5高价铁的氧化物(赤铁矿、褐铁矿)粗－细碎屑岩沉积细－粉砂质沉积铁的硅酸盐(鲕绿泥石)pH>>7.0Eh-0.3～0.0

7、粘土岩沉积铁的硫化物(黄铁矿、白铁矿)←------------------------pHEh------------------------→铁的碳酸盐（菱铁矿）硅酸盐矿物相带碳酸盐矿物相带硫化物矿物相带胶体化学沉积型铁矿床海相沉积铁矿床主要特征分布于地台区和长期遭受剥蚀的造山区矿床产于海侵岩系的底部，含矿岩系主要为砂页岩系，规模大，层位稳定，延长达几十至几百km矿体呈层状赋存于含矿岩系中，厚几至几十米不等矿石主要由赤铁矿组成，伴生鲕绿泥石、菱铁矿、石英、方解石、黄铁矿等，矿石品位高、Ｓ、P杂质含量低、质量好矿石呈鲕状、肾