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1、第第1818章胶体化学沉积矿床章胶体化学沉积矿床第1页1 1、胶体化学沉积矿床概念、胶体化学沉积矿床概念地地表表岩岩石石和和矿矿床床在在化化学学风风化化和和物物理理风风化化作作用用下下，其其中中含含铁铁、锰锰、铝铝硅硅酸酸盐盐矿矿物物，铁铁、锰碳酸盐和硫化物等分解产物；锰碳酸盐和硫化物等分解产物；以胶体粒子进入水中呈胶体溶液运移；以胶体粒子进入水中呈胶体溶液运移；在在有有利利于于胶胶体体粒粒子子聚聚沉沉条条件件下下，经经化化学学分分异异作作用用，使使有有用用物物质质得得到到相相对对集集中中，当当其其储储量量和和质质量量都都能能到到达达工工业业要要求求时时，形形成成沉沉积矿床称积矿床称胶体化学沉
2、积矿床胶体化学沉积矿床。第2页1 1、胶体化学沉积矿床概念、胶体化学沉积矿床概念l在自然界地表带水体中，普遍存在在自然界地表带水体中，普遍存在Fe(OH)Fe(OH)3 3、Mn(OH)Mn(OH)2 2、Al(OH)Al(OH)3 3、粘土矿粘土矿物、腐植酸等胶体粒子物、腐植酸等胶体粒子，它们能够在海，它们能够在海或湖泊条件下得到最大量堆积。或湖泊条件下得到最大量堆积。l所以，胶体化学沉积矿床以铁、锰、铝所以，胶体化学沉积矿床以铁、锰、铝和粘土最主要。和粘土最主要。第3页2 2、胶体化学沉积矿床、胶体化学沉积矿床特点特点l（1 1）胶体化学沉积矿床矿体赋存位置胶体化学沉积矿床矿体赋存位置主要
3、是沉积间断面之上海侵岩系底部主要是沉积间断面之上海侵岩系底部（铝土矿床），下部（铝和铁矿床），（铝土矿床），下部（铝和铁矿床），中部（铁和锰矿床），上部（锰矿床）。中部（铁和锰矿床），上部（锰矿床）。l与铁、锰、铝和粘土矿床成矿物质主要与铁、锰、铝和粘土矿床成矿物质主要来自地质结构比较稳定经长久风化准平来自地质结构比较稳定经长久风化准平原地域相关。原地域相关。第4页2 2、胶体化学沉积矿床、胶体化学沉积矿床特点特点l（2 2）矿床产于一定地质时代沉积岩系矿床产于一定地质时代沉积岩系和火山沉积岩系内，层位稳定，产状与和火山沉积岩系内，层位稳定，产状与沉积岩层一致。沉积岩层一致。l（3 3）矿体呈
4、层状或凸镜状，沿海湾边矿体呈层状或凸镜状，沿海湾边缘或湖盆边缘展布。缘或湖盆边缘展布。l铝土矿和粘土矿在最靠近岸边地方沉积，铝土矿和粘土矿在最靠近岸边地方沉积，铁在陆棚上部沉积，而锰在距海岸更远铁在陆棚上部沉积，而锰在距海岸更远一些，在陆棚下部沉积成矿。一些，在陆棚下部沉积成矿。第5页2 2、胶体化学沉积矿床、胶体化学沉积矿床特点特点l（4 4）矿石成份主要为金属氧化物、氢矿石成份主要为金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硅酸盐等，常含有鲕氧化物、碳酸盐和硅酸盐等，常含有鲕状、豆状和肾状结构，显示胶体结构特状、豆状和肾状结构，显示胶体结构特征。征。l（5 5）矿床规模大，分布普遍，经济意矿床规模大，
5、分布普遍，经济意义巨大。义巨大。第6页3 3、胶体化学沉积矿床形成条件胶体化学沉积矿床形成条件 l（1 1）成成矿矿物物质质起起源源：胶胶体体化化学学沉沉积积矿矿床床物物质质起起源源可可能能是是多多方方面面，不不过过陆陆源源物物质质是是铁铁、锰锰、铝铝和和粘粘土土等等沉沉积积矿矿床床最最主主要要起起源源。海海侵侵过过程程，海海水水逐逐步步淹淹没没大大陆陆，促促使使大大陆陆表表面面风风化化壳壳上上矿矿质质产产生生活活化化转转移，在局部低洼地域沉积成矿。移，在局部低洼地域沉积成矿。第7页3 3、胶体化学沉积矿床形成条件、胶体化学沉积矿床形成条件（2 2）地质结构条件：）地质结构条件：矿床产出在地台
6、边缘矿床产出在地台边缘或陆缘海盆地中。地壳升降运动引发海侵、或陆缘海盆地中。地壳升降运动引发海侵、海退改变及海岸线变迁，影响沉积矿床形成海退改变及海岸线变迁，影响沉积矿床形成及其分布范围。及其分布范围。稳定海岸线对矿质平衡连续沉积有利，能够稳定海岸线对矿质平衡连续沉积有利，能够形成巨大矿床。形成巨大矿床。海岸线移动很快时，对成矿海岸线移动很快时，对成矿不利。地壳升降运动控制沉积盆地沉降速度不利。地壳升降运动控制沉积盆地沉降速度和沉积物沉积速度。和沉积物沉积速度。在平衡赔偿性沉积作用在平衡赔偿性沉积作用下产生巨厚矿层下产生巨厚矿层，非平衡赔偿性沉积作用则，非平衡赔偿性沉积作用则不能形成巨厚矿层。
7、不能形成巨厚矿层。第8页3 3、胶体化学沉积矿床形成条件、胶体化学沉积矿床形成条件l（3 3）气气候候和和地地貌貌条条件件：热热带带温温带带潮潮湿湿和和干干旱旱季季节节分分明明亚亚热热带带准准平平原原地地形形，有有利利于于红红土土风风化化作作用用，铁铁、锰锰富富集集在在红红土土风风化化壳壳中中，确确保保了了沉沉积积铁铁、锰矿床形成物质起源。锰矿床形成物质起源。l连连续续潮潮湿湿气气候候带带有有利利于于铝铝土土矿矿形形成成。温温暖暖潮潮湿湿气气候候植植物物大大量量生生长长，为为地地表表水水提提供供了了大大量量有有机机物物和和腐腐植植酸酸，为为铁铁、锰锰、铝铝氧氧化化物物迁迁移移提提供供了了足足够
8、够护护胶剂胶剂。第9页3 3、胶体化学沉积矿床形成条件、胶体化学沉积矿床形成条件l（3 3）气候和地貌条件：）气候和地貌条件：l温温暖暖潮潮湿湿气气候候带带植植物物繁繁茂茂，水水土土不不易易流流失失，河河水水中中所所含含机机械械碎碎屑屑物物少少，水水盆盆地地中沉积物掺合作用微弱，矿质较富集。中沉积物掺合作用微弱，矿质较富集。l地地势势较较为为平平坦坦准准平平原原地地形形不不但但有有利利化化学学风风化化作作用用进进行行，而而且且水水动动力力弱弱，河河水水中中泥砂量少，利于形成较纯矿层。泥砂量少，利于形成较纯矿层。第10页4 4、胶体化学沉积矿床、胶体化学沉积矿床主要类型主要类型l胶体化学沉积矿床
9、主要工业类型：胶体化学沉积矿床主要工业类型：l(1)(1)沉积铁矿床沉积铁矿床l(2)(2)沉积锰矿床沉积锰矿床 l(3)(3)沉积铝土矿床和粘土矿床沉积铝土矿床和粘土矿床 l按沉积环境可划分为按沉积环境可划分为l湖相沉积矿床和海相沉积矿床湖相沉积矿床和海相沉积矿床。第11页5 5、沉积铁矿床、沉积铁矿床l物理化学条件控制了铁搬运、沉积和成矿。物理化学条件控制了铁搬运、沉积和成矿。铁是变价元素，有铁是变价元素，有FeFe2+2+和和FeFe3+3+。在地表条。在地表条件下，二价铁化合物易溶于水，而三价铁件下，二价铁化合物易溶于水，而三价铁化合物难溶于水。化合物难溶于水。l氧化、碱性条件可促使铁
10、沉淀，还原、酸氧化、碱性条件可促使铁沉淀，还原、酸性条件促使铁溶解。性条件促使铁溶解。lpHpH和和EhEh一起对铁在风化、搬运和沉积过程一起对铁在风化、搬运和沉积过程中起控制作用。中起控制作用。第12页5 5、沉积铁矿床、沉积铁矿床l铁溶胶进入海洋、湖泊滨岸地带时，因为电解铁溶胶进入海洋、湖泊滨岸地带时，因为电解质作用，发生胶体聚沉作用，沉淀产物伴随介质作用，发生胶体聚沉作用，沉淀产物伴随介质物理化学条件改变而展现有规律改变，质物理化学条件改变而展现有规律改变，按照按照环境环境pH,EHpH,EH值改变铁矿物可对应地出现不一样值改变铁矿物可对应地出现不一样相。相。l从浅海向深海过渡，伴随海水
11、加深，从氧化环从浅海向深海过渡，伴随海水加深，从氧化环境转化为还原环境，铁矿物对应地依次出现境转化为还原环境，铁矿物对应地依次出现氧氧化物相、硅酸盐相、碳酸盐相和硫化物相。化物相、硅酸盐相、碳酸盐相和硫化物相。l研究铁矿物相带改变，对于确定海岸线位置，研究铁矿物相带改变，对于确定海岸线位置，海盆地深浅和古地理特征有主要意义。海盆地深浅和古地理特征有主要意义。第13页l(1)(1)氧氧化化物物相相带带：分分布布于于近近海海岸岸浅浅水水富富氧氧地地带带，EhEh值值较较高高（多多0.2)0.2)，铁铁矿矿物物为为高高价价铁铁形形成成如如褐褐铁铁矿矿、赤赤铁铁矿矿等等氧氧化化物物和和氢氢氧氧化化物物
12、，伴伴生生沉沉积积岩岩为为从从粗砂岩到粉砂岩各种碎屑沉积岩类。粗砂岩到粉砂岩各种碎屑沉积岩类。l(2(2）硅酸盐相带硅酸盐相带：分布在离海岸稍远地带，海水变深，：分布在离海岸稍远地带，海水变深，EhEh值较低（值较低（0.2-0.10.2-0.1之间，形成铁矿物主要为海绿石、鲕绿泥石等铁硅酸盐，伴生沉积岩主要之间，形成铁矿物主要为海绿石、鲕绿泥石等铁硅酸盐，伴生沉积岩主要为细砂岩、粉砂岩等细粒碎屑沉积岩类。为细砂岩、粉砂岩等细粒碎屑沉积岩类。l(3)(3)碳碳酸酸盐盐相相带带：分分布布于于离离海海岸岸线线更更远远部部位位，处处于于弱弱还还原原带带，EhEh值值为为0 0-0.3,-0.3,有有
13、机机质质分分解解产产生生有有大大量量CO2CO2，使使环环境境富富含含HCO3-HCO3-，沉沉积积铁铁矿矿物物以以菱菱铁铁矿矿等等低低铁铁碳碳酸酸盐盐为为主主，伴伴生生沉沉积积岩岩以以粘粘土土岩岩类类和碳酸盐岩类为特征。和碳酸盐岩类为特征。l(4)(4)硫硫化化物物相相带带：处处于于海海盆盆地地更更深深地地带带，EhEh介介于于-0.3-0.3 -0.5-0.5之之间间，因因为为缺缺氧氧和和细细菌菌分分解解产产生生H2SH2S大大量量积积聚聚，环环境境处处于于强强还还原原状状态态，沉沉积积主主要要铁铁矿矿物物为为黄黄铁铁矿矿、白白铁铁矿矿等等铁铁硫硫化化物物，伴伴生生沉沉积积岩岩为为灰灰岩岩
14、、燧燧石石岩岩及及黑黑色色页页岩岩等等富富有有机机质岩石。质岩石。第14页5 5、海相海相沉积铁矿床沉积铁矿床l海海相相沉沉积积铁铁矿矿床床是是沉沉积积铁铁矿矿床床主主要要成成因因类类型。型。l海海相相沉沉积积赤赤铁铁矿矿矿矿床床形形成成于于浅浅海海边边缘缘，尤尤其其在在海海岸岸线线波波折折程程度度大大不不足足海海盆盆或或半半封封闭闭海湾区或泻湖区海湾区或泻湖区。l矿矿床床产产于于海海侵侵层层序序底底部部，含含矿矿岩岩系系主主要要为为砂砂页页岩岩系系，延延长长可可达达几几十十几几百百公公里里以以上上，矿矿体体呈呈层层状状，层层位位稳稳定定，层层厚厚几几米米到到几几十十米不等。米不等。第15页5
15、 5、海相海相沉积铁矿床沉积铁矿床l矿矿石石主主要要由由赤赤铁铁矿矿组组成成，伴伴有有鲕鲕绿绿泥泥石石、菱菱铁铁矿矿、石石英英、方方解解石石及及黄黄铁铁矿矿等等，具具鲕鲕状状、肾肾状状和和块块状状结结构构，硫硫、磷磷等等杂杂质质元元素素含量低，矿石质量好。含量低，矿石质量好。l我我国国海海相相沉沉积积赤赤铁铁矿矿矿矿床床有有两两个个主主要要层层位位：华华北北地地域域早早震震旦旦世世长长城城群群中中部部，称称宣宣龙龙式式铁铁矿矿和和华华南南地地域域中中上上泥泥盆盆统统，称称宁宁乡乡式式铁铁矿矿。第16页矿床实例矿床实例-华北宣龙式铁矿华北宣龙式铁矿l矿矿床床产产于于华华北北古古陆陆北北部部河河北
16、北宣宣化化、龙龙关一带关一带 。l位位于于燕燕山山凹凹陷陷带带中中，沿沿古古陆陆边边缘缘浅浅海海盆地分布。盆地分布。第17页第18页矿床实例矿床实例-华北宣龙式铁矿华北宣龙式铁矿l矿矿区区北北部部出出露露太太古古界界片片麻麻岩岩系系，其其中中产有薄层硅铁建造。产有薄层硅铁建造。l含含矿矿岩岩系系位位于于海海侵侵层层序序下下部部，正正是是碎碎屑屑岩岩与与碳碳酸酸盐盐过过渡渡带带，矿矿层层产产于于早早震震旦世长城砂岩之上串岭沟组页岩中旦世长城砂岩之上串岭沟组页岩中。l矿矿层层分分布布稳稳定定，断断续续延延长长几几十十公公里里，矿体主要呈层状、大扁豆状。矿体主要呈层状、大扁豆状。第19页矿床实例矿床
17、实例-华北宣龙式铁矿华北宣龙式铁矿l在在纵纵剖剖面面矿矿岩岩系系下下面面为为石石英英砂砂岩岩，上上面面为为黑黑色色页页岩岩，再再向向上上变变为为厚厚度度很很大大碳碳酸酸盐盐岩岩层层l铁铁矿矿主主要要3-53-5层层，与与砂砂岩岩层层相相间间分分布布，下下部部两两层层多多为为叠叠层层石石赤赤铁铁矿矿，上上部部两两层层为为鲕鲕状状赤铁矿，最上部有一层菱铁矿。赤铁矿，最上部有一层菱铁矿。第20页第21页矿床实例矿床实例-华北宣龙式铁矿华北宣龙式铁矿l矿矿层层底底板板及及砂砂岩岩夹夹层层中中发发育育波波痕痕、交交织织层层理理泥泥裂裂等等结结构构，指指示示矿矿床床是是在在动动荡荡条条件件下下，在海侵早期
18、浅海泻湖环境下形成。在海侵早期浅海泻湖环境下形成。l沉沉积积过过程程从从开开始始到到结结束束，EhEh值值趋趋于于降降低低，海水由浅变深，环境从氧化变为还原。海水由浅变深，环境从氧化变为还原。l矿矿石石矿矿物物主主要要为为赤赤铁铁矿矿，次次要要为为菱菱铁铁矿矿，伴生矿物为石英、方解石、黄铁矿等。伴生矿物为石英、方解石、黄铁矿等。第22页矿床实例矿床实例-宁乡式铁矿宁乡式铁矿l发觉在湖南宁乡县而得名。在南方分布发觉在湖南宁乡县而得名。在南方分布面积很广，湖南、江西、广西、四川、面积很广，湖南、江西、广西、四川、贵州和河南等地都有分布。贵州和河南等地都有分布。l为产于我国华南中晚泥盆世为产于我国华
19、南中晚泥盆世古陆边缘浅古陆边缘浅海带中海带中沉积赤铁矿矿床。沉积赤铁矿矿床。l铁矿层产于海侵序列中，处于碎屑岩与铁矿层产于海侵序列中，处于碎屑岩与碳酸盐过渡带。碳酸盐过渡带。l华南地域经过加里东运动以后，长久隆华南地域经过加里东运动以后，长久隆起，遭受风化剥蚀，为沉积铁矿形成准起，遭受风化剥蚀，为沉积铁矿形成准备了物质和地形条件。备了物质和地形条件。第23页第24页矿床实例矿床实例-宁乡式铁矿宁乡式铁矿l晚泥盆世时，受到自南而北广泛海侵，因晚泥盆世时，受到自南而北广泛海侵，因为不一样地域海侵抵达时间不一样，其成为不一样地域海侵抵达时间不一样，其成矿时期也有先后，广西、贵州以及云南一矿时期也有先
20、后，广西、贵州以及云南一带，海侵抵达时间较早，成矿时期为下一带，海侵抵达时间较早，成矿时期为下一中泥盆世，中泥盆世，l在湖南、湖北一带，因为海浸抵达时间较在湖南、湖北一带，因为海浸抵达时间较迟，铁矿均在晚泥盆世形成。迟，铁矿均在晚泥盆世形成。l宁乡式铁矿矿层有宁乡式铁矿矿层有1-61-6层，矿体通常产于含层，矿体通常产于含铁含砾砂岩铁含砾砂岩含铁含砾灰岩部位。含铁含砾灰岩部位。第25页第26页矿床实例矿床实例-宁乡式铁矿宁乡式铁矿l矿矿石石组组成成以以赤赤铁铁矿矿为为主主，含含少少许许鲕鲕绿绿泥泥石石和和菱菱铁矿。铁矿。l伴伴随随海海侵侵不不一一样样阶阶段段海海水水和和深深度度及及震震荡荡程程
21、度度不不一一样样，矿矿层层分分布布、形形状状、矿矿石石成成份份及及结结构构、结结构都有改变。构都有改变。l海海侵侵早早期期，铁铁矿矿分分布布最最广广，但但常常有有尖尖灭灭现现象象，矿石以鲕状赤铁矿为主。矿石以鲕状赤铁矿为主。l铁铁矿矿沉沉积积过过程程中中，部部分分地地域域经经历历了了短短期期上上升升侵侵蚀蚀（部部分分地地段段夹夹有有铁铁矿矿砾砾石石）。在在地地壳壳相相对对稳稳定定时时期期，海海水水较较浅浅时时鲕鲕状状赤赤铁铁矿矿层层分分布布比比较较稳稳定，海水较深时，出现鲕绿泥石和菱铁矿。定，海水较深时，出现鲕绿泥石和菱铁矿。第27页矿床实例矿床实例-宁乡式铁矿宁乡式铁矿l主要成矿控制原因有：
22、主要成矿控制原因有：晚泥盆世时，为半封闭晚泥盆世时，为半封闭海湾，有利于铁矿沉积，海湾，有利于铁矿沉积，铁矿在海湾中沿古海岸铁矿在海湾中沿古海岸线分布，且总分布于浅海近岸处；线分布，且总分布于浅海近岸处；地壳沉降幅地壳沉降幅度大小直接影响铁矿生成度大小直接影响铁矿生成，在沉降幅度很大地方，在沉降幅度很大地方，形成含铁灰岩，在沉降幅度较小地域，浅海近岸形成含铁灰岩，在沉降幅度较小地域，浅海近岸处，有利于铁矿形成，处，有利于铁矿形成，北部古陆多为低山及丘北部古陆多为低山及丘陵区，化学风化强烈陵区，化学风化强烈，而西部则多为高山区，地，而西部则多为高山区，地形高差大，物理风化强，化学风化弱，形高差大
23、，物理风化强，化学风化弱，北部给海北部给海湾提供铁质较多湾提供铁质较多，而西部则相对较少。，而西部则相对较少。第28页湖沼相沉积铁矿床湖沼相沉积铁矿床l由由陆陆表表水水系系搬搬运运铁铁胶胶体体在在湖湖沼沼盆盆地地边边缘缘浅浅水水地地带带沉沉积积形形成成，常常与与煤煤系系地地层层紧紧密密伴伴生生，矿矿体体多多呈呈薄薄层层状状、透透镜镜状状产产出出，规规模模较较小小。矿矿石石具具鲕鲕状状、结结核核状状结结构构，矿矿石石矿矿物物以以赤赤铁铁矿矿、褐褐铁铁矿矿、菱菱铁铁矿矿为为主主，品品位位分分布布不不稳稳定定，含含有有机机质质、磷磷、硫硫杂杂质质高，工业意义较小，普通仅适宜于地方开采。高，工业意义较
24、小，普通仅适宜于地方开采。l经经典典矿矿比比如如我我国国淮淮南南石石炭炭一一二二叠叠纪纪煤煤系系中中菱菱铁铁矿矿矿矿床床，威威远远侏侏罗罗纪纪中中菱菱铁铁矿矿矿矿床床，四四川川茶茶江江侏侏罗罗纪纪赤赤铁铁矿矿矿矿床床，广广西西右右江江，辽辽宁宁抚抚顺顺一一带带第第三三纪纪煤系中菱铁矿矿床等。煤系中菱铁矿矿床等。第29页沉积铁矿床成矿机理沉积铁矿床成矿机理l铁在地表条件下化学性质活泼。铁在地表条件下化学性质活泼。l当含铁硅酸盐类矿物受到风化破坏时，二当含铁硅酸盐类矿物受到风化破坏时，二价铁轻易成为重碳酸盐价铁轻易成为重碳酸盐Fe(HCOFe(HCO3 3)2 2 进入进入溶液；溶液；l三价铁即使
25、难溶解，但可成为带正电荷三价铁即使难溶解，但可成为带正电荷Fe(OH)Fe(OH)3 3 胶体，或成腐植酸盐类而溶解；胶体，或成腐植酸盐类而溶解；l铁也可成为硫酸盐或氯化物而被溶解。铁也可成为硫酸盐或氯化物而被溶解。第30页沉积铁矿床成矿机理沉积铁矿床成矿机理l在水中含有适量腐植质在水中含有适量腐植质，铁与腐质酸结合，铁与腐质酸结合成稳定腐植酸盐络合物时，能保留在水体成稳定腐植酸盐络合物时，能保留在水体中而被搬运较长距离。中而被搬运较长距离。l所以，一定含量腐植酸是铁保护剂。腐植所以，一定含量腐植酸是铁保护剂。腐植酸过多或过少均使铁沉淀。酸过多或过少均使铁沉淀。l在湖海盆地中，因为二价铁氧化为
26、难溶三在湖海盆地中，因为二价铁氧化为难溶三价铁而沉积下来，或因为铁胶体溶液碰到价铁而沉积下来，或因为铁胶体溶液碰到海水盐类海水盐类电解质，使铁质胶体凝结沉电解质，使铁质胶体凝结沉淀，或因为生物化学作用使铁质沉淀。淀，或因为生物化学作用使铁质沉淀。第31页6 6、沉积锰矿床、沉积锰矿床l沉沉积积锰锰矿矿床床是是世世界界上上锰锰资资源源主主要要寻寻找找、勘勘探与开采对象。探与开采对象。l锰锰地地球球化化学学性性质质与与铁铁相相同同，沉沉积积锰锰矿矿生生成成条条件件与与沉沉积积铁铁有有很很多多相相同同之之处处。锰锰克克拉拉克克值值远远较较铁铁低低，约约为为铁铁1/501/50，且且多多为为分分散散状
27、状态态，所所以以其其形形成成大大型型矿矿床床几几率率远远较较铁铁要要小得多。小得多。l因因为为在在表表生生条条件件下下锰锰活活动动性性较较强强，沉沉积积锰锰矿床分布十分广泛。矿床分布十分广泛。第32页沉积锰矿床沉积锰矿床l锰锰和和铁铁沉沉积积在在类类似似环环境境和和条条件件下下，经经常常出现伴生情况。出现伴生情况。l因因为为海海盆盆底底部部物物理理化化学学条条件件改改变变，锰锰矿矿床床中中锰锰矿矿物物共共生生组组合合出出现现有有规规律律改改变变。海海相相沉沉积积锰锰矿矿床床按按照照其其离离开开海海岸岸线线远远近近，其形成时海水深度，可分为三个矿物相。其形成时海水深度，可分为三个矿物相。第33页
28、软软锰锰矿矿矿矿石石相相：由由四四价价锰锰化化合合物物，软软锰锰矿矿和和硬硬锰锰矿矿组组成，分布于成，分布于EhEh较高近岸地带，矿石品位高，硫磷杂质少。较高近岸地带，矿石品位高，硫磷杂质少。水水锰锰矿矿矿矿石石相相：由由两两价价锰锰和和四四价价锰锰化化合合物物，水水锰锰矿矿（MnO2Mn(OH)2MnO2Mn(OH)2）等等组组成成，常常与与蛋蛋白白石石共共生生，分分布布在在氧氧化化带带之之下下，离离海海岸岸较较远远海海水水较较深深处处，矿矿石石质质量量较较前前者者要差。要差。碳酸锰矿石相碳酸锰矿石相：由二价：由二价锰碳酸盐如锰方解石、菱锰碳酸盐如锰方解石、菱锰矿等组成，与蛋白石、锰矿等组成
29、，与蛋白石、黄铁矿、白铁矿等共生，黄铁矿、白铁矿等共生，分布于缺氧、强还原深水分布于缺氧、强还原深水部位，部位，pHpH值普通大于值普通大于8.58.5，矿石含锰量较低，硫、磷矿石含锰量较低，硫、磷杂质元素高。杂质元素高。第34页1.1.海相海相沉积锰矿床沉积锰矿床l矿矿床床普普通通规规模模为为中中型型-超超大大型型，是是当当前前锰锰矿矿中中已已知知最最主主要要成成因因类类型型，主主要要形形成成于于浅浅海海陆陆棚棚地地带带。含含矿矿岩岩系系由由粉粉矿矿岩岩、粘粘土土岩岩、硅硅质质岩岩或或硅硅质质灰灰岩岩组组成成，沿沿古古陆陆边边缘缘呈呈带带状状分分布布。在在剖剖面面上上，矿矿床床普普通通位位于
30、于海海侵侵层层序序下下部部或或底底部部，层层位位稳稳定定，矿床呈层状、透镜状产出。矿床呈层状、透镜状产出。第35页海相海相沉积锰矿床沉积锰矿床l矿矿石石具具鲕鲕状状、块块状状结结构构，矿矿石石分分为为原原生生碳碳酸酸锰锰矿矿（以以菱菱锰锰矿矿和和锰锰方方解解石石为为主主）、原原生生氧氧化化锰锰矿矿（以以软软锰锰矿矿、硬硬锰锰矿矿为为主主）和和二二者者混混合合组组成成过过渡渡类类型型矿矿石石（水水锰锰矿矿、硬硬锰矿、锰方解石及菱锰矿）三种。锰矿、锰方解石及菱锰矿）三种。l以以氧氧化化锰锰矿矿石石质质量量最最正正确确，碳碳酸酸锰锰矿矿石石因因含含有有较较多多磷磷、硫硫等等杂杂质质而而质质量量较较差
31、差。三三种种矿矿石石可可在在同同一一个个矿矿床床出出现现，表表达达有有显显著著沉沉积积相相分分带带。世世界界著著名名原原苏苏联联尼尼科科波波尔尔锰锰矿矿床便是实例。床便是实例。第36页海相海相沉积锰矿床沉积锰矿床l海海相相沉沉积积锰锰矿矿床床在在我我国国也也很很主主要要，成成矿矿时时代代有有震震旦旦纪纪、泥泥盆盆纪纪、二二叠叠纪纪和和三三叠叠纪等纪等l著著名名矿矿例例有有湖湖南南湘湘潭潭锰锰矿矿、辽辽宁宁瓦瓦房房子子锰矿、贵州遵义锰矿等。锰矿、贵州遵义锰矿等。第37页矿床实例矿床实例-辽宁瓦房子锰矿辽宁瓦房子锰矿矿床位于辽宁西部，震旦纪末期古海盆矿床位于辽宁西部，震旦纪末期古海盆中。中。含锰岩
32、系为震旦系，自下而上为：含锰岩系为震旦系，自下而上为：含燧石灰岩及白云质灰岩，黑色薄层粉含燧石灰岩及白云质灰岩，黑色薄层粉砂质粘土岩，灰白色白云岩，间夹薄层砂质粘土岩，灰白色白云岩，间夹薄层粘土岩。粘土岩。含锰岩系通常呈黑色，暗褐色，紫红色含锰岩系通常呈黑色，暗褐色，紫红色及红色。以粘土岩为主，锰矿层为断续、及红色。以粘土岩为主，锰矿层为断续、重合透镜体群称重合透镜体群称“矿饼群矿饼群”，单个矿饼，单个矿饼厚厚0.5m0.5m，长，长5m5m。共有。共有3 3个锰矿层个锰矿层 。第38页矿石类型有氧化锰和碳酸锰矿石矿石类型有氧化锰和碳酸锰矿石两种前者以水锰矿为主，呈块状，两种前者以水锰矿为主，
33、呈块状，具鲕状构后者为菱锰矿和锰方解具鲕状构后者为菱锰矿和锰方解石为主，具竹叶状结构。石为主，具竹叶状结构。矿床为大型规模。矿床为大型规模。矿床实例矿床实例-辽宁瓦房子锰矿辽宁瓦房子锰矿第39页2 2湖泊相湖泊相沉积锰矿床沉积锰矿床l矿矿床床形形成成于于内内陆陆湖湖泊泊和和沼沼泽泽，含含矿矿岩系多为砂岩、页岩组成岩系多为砂岩、页岩组成l矿矿石石矿矿物物多多为为原原生生氧氧化化物物类类，含含锰锰低而含铁高，矿层呈透镜状低而含铁高，矿层呈透镜状l厚厚度度、品品位位改改变变均均很很大大，工工业业意意义义较小。较小。第40页3 3、沉积铝土矿床和粘土矿床、沉积铝土矿床和粘土矿床 铝土矿是因为长久风化和
34、红土化作用，铝土矿是因为长久风化和红土化作用，以及植物、腐殖质作用使粘土彻底分以及植物、腐殖质作用使粘土彻底分解而成。解而成。在陆壳铝硅酸盐风化产物中，在陆壳铝硅酸盐风化产物中，Al2O3.nH2OAl2O3.nH2O属于正胶体，属于正胶体，SiO2.nH2OSiO2.nH2O属于负胶体，二者首先属于负胶体，二者首先结合成稳定粘土矿物沉积，经过红土结合成稳定粘土矿物沉积，经过红土化过程连续稳定化过程连续稳定去硅去硅作用，形成良好作用，形成良好铝土矿物质。铝土矿物质。第41页3 3、沉积铝土矿床和粘土矿床、沉积铝土矿床和粘土矿床 有利于红土化过程发生原因有：有利于红土化过程发生原因有：长时间沉积
35、间断，热带、亚热带气候长时间沉积间断，热带、亚热带气候条件，以及大量富铝、贫硅原岩条件，以及大量富铝、贫硅原岩（富（富铝碳酸盐岩类、富铝贫硅碱性火成岩铝碳酸盐岩类、富铝贫硅碱性火成岩类等）类等）存在存在等均对铝土矿形成有利。等均对铝土矿形成有利。我国铝土矿主要形成于石炭纪和二叠我国铝土矿主要形成于石炭纪和二叠纪，产于古陆边缘灰岩风化侵蚀面上纪，产于古陆边缘灰岩风化侵蚀面上海侵层序底部。海侵层序底部。第42页沉积铝土矿床和粘土矿床沉积铝土矿床和粘土矿床l依据沉积环境，分为依据沉积环境，分为海相和湖相沉积铝土海相和湖相沉积铝土矿两种类型。矿两种类型。l海相沉积铝土矿规模较大，有许多稀有分海相沉积铝
36、土矿规模较大，有许多稀有分散元素如散元素如GaGa、GeGe、CoCo、BeBe、U U等可资利等可资利用，易于工业开采，有很大工业价值；用，易于工业开采，有很大工业价值；l通常形成于海侵序列底部或近底部，厚度通常形成于海侵序列底部或近底部，厚度大，产状稳定，矿石成份简单，主要由一大，产状稳定，矿石成份简单，主要由一水铝石组成，伴有针铁矿、鲕绿泥石等，水铝石组成，伴有针铁矿、鲕绿泥石等，矿石结构有鲕状、豆状、块状、土状等。矿石结构有鲕状、豆状、块状、土状等。第43页沉积铝土矿床和粘土矿床沉积铝土矿床和粘土矿床l湖相沉积铝土矿通常规模较小，工湖相沉积铝土矿通常规模较小，工业意义不大；业意义不大；l普通形成于内陆湖泊中，常与陆相普通形成于内陆湖泊中，常与陆相沉积砂岩、页岩互层，矿体延长不沉积砂岩、页岩互层，矿体延长不稳定，矿石矿物主要由一水铝石、稳定，矿石矿物主要由一水铝石、三水铝石组成。三水铝石组成。第44页沉积铝土矿床和粘土矿床沉积铝土矿床和粘土矿床l依据矿床与风化原岩关系，可将铝土矿依据矿床与风化原岩关系，可将铝土矿分为以下分为以下三种三种 lA A与碳酸盐岩石相关铝土矿床与碳酸盐岩石相关铝土矿床 lB B与火成岩及变质岩相关风化沉积铝与火成岩及变质岩相关风化沉积铝土矿床土矿床 lC C产于泥质岩石中铝土矿床产于泥质岩石中铝土矿床第45页