礦床學(xué)第7.1章 沉積礦床-機(jī)械沉積

沉積礦床

(Sedimentaryoredeposits)沉積礦床概述沉積礦床的形成沉積礦床的主要類型及特征1第一節(jié)沉積礦床概述一、概述1、概念

——地表巖石（礦石）的風(fēng)化產(chǎn)物以及火山噴發(fā)物質(zhì)、宇宙塵埃、有機(jī)物殘骸等，被水、風(fēng)、冰川、生物等外營(yíng)力搬運(yùn)到有利于沉積的環(huán)境中，經(jīng)沉積分異、膠體化學(xué)等作用而沉積下來，當(dāng)有用組份達(dá)到工業(yè)要求時(shí)的地質(zhì)體，成為沉積礦床。2、研究意義（1）蘊(yùn)藏著十分豐富的礦產(chǎn)資源（2）沉積環(huán)境變化等2

3、礦床特點(diǎn)（1）成礦屬性：受一定地層層位控制，具有明顯的同生礦床(Syngeneticoredeposits)華北沉積鐵礦床——串嶺溝組(宣龍式)華南沉積鐵礦床——泥盆系(寧鄉(xiāng)式)耐火粘土礦床——含煤巖系的煤層底部生物化學(xué)成因的層狀銅礦床——產(chǎn)于黑色頁(yè)巖中（2）礦體形態(tài)：呈層狀、似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出，具明顯的層理與圍巖產(chǎn)狀一致第一節(jié)沉積礦床概述3（3）礦石礦物組成氧化物、含氧鹽類、鹵化物、硫化物、有機(jī)物、自然元素等，但一個(gè)具體礦床的物質(zhì)成分相當(dāng)簡(jiǎn)單，常具有沉積巖的組構(gòu)特點(diǎn)（4）礦床規(guī)模：一般規(guī)模大，厚度、品位穩(wěn)定，連續(xù)性好經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大（5）主要礦產(chǎn)：鹽類、黑色金屬（鐵、錳）、化肥原料（磷、鉀）、建筑材料等大部分來自沉積礦床。另外，還有金和放射性元素、有色金屬（銅、鉛、鋅等）、稀有金屬等第一節(jié)沉積礦床概述4

1、成礦物質(zhì)的搬運(yùn)形式、沉淀的因素

碎屑顆粒：運(yùn)礦介質(zhì)流速(搬運(yùn)能力)碎屑顆粒比重、體積等變化

膠體溶液：帶有相反電荷離子的兩種膠體溶液的混合解質(zhì)的加入濃度的變化以及溶液pH值的變化

真溶液：溫度、壓力、pH值、Eh值的變化

生物-化學(xué)物質(zhì)：生物活動(dòng)、氣候變化、水體中 含氧量變化、氧化還原條件的改變第一節(jié)

沉積礦床的形成5

2、成礦物質(zhì)的沉淀方式沉積分異作用：

物質(zhì)的沉淀是依一定的順序依次先后沉淀（積）下來，物質(zhì)的這種沉積作用，稱為沉積分異作用。據(jù)成礦物質(zhì)來源、搬運(yùn)作用可分為：1、機(jī)械沉積分異作用2、化學(xué)沉積分異作用（蒸發(fā)和膠體）3、生物沉積分異作用第一節(jié)

沉積礦床的形成61、機(jī)械沉積分異作用第二節(jié)沉積礦床的形成機(jī)械沉積分異作用：碎屑物質(zhì)在重力分選作用下，按顆粒大小、形狀、比重的差異，在不同部位依次沉積的作用特點(diǎn)：使比重大、體積小的碎屑物質(zhì)和比重小、體積大的巖石碎屑一起沉積。分異作用進(jìn)行得越完善，則碎屑物質(zhì)的分選程度就越高；有用礦物：金、鉑、錫石、黑鎢礦、金剛石、金紅石、剛玉、獨(dú)居石等可在河床、海灘中及其它有利地段富集形成砂礦床

7方式過程介質(zhì)流速逐漸降低↓攜帶物質(zhì)的能力減小↓微粒按大小、形狀、比重、耐磨性的不同依次沉積↓

富集成礦↓機(jī)械沉積礦床(砂礦床)機(jī)械沉積分異成礦作用第二節(jié)沉積礦床的形成82化學(xué)沉積分異作用概念：（1）當(dāng)物質(zhì)以真溶液狀態(tài)進(jìn)行遷移時(shí)，通常按照沉積物的溶解度的大小依次沉淀。這種以溶解度大小不同而順序沉淀的作用；——

形成蒸發(fā)沉積礦床，又稱鹽類礦床（2）當(dāng)物質(zhì)以膠體狀態(tài)進(jìn)行遷移時(shí)，由于膠體具帶電性，膠體間的吸附作用是主要影響因素——形成膠體化學(xué)沉積礦床第二節(jié)沉積礦床的形成93、生物沉積分異作用概念：生物直接或生物通過生物堆積或化學(xué)作用促使成礦物質(zhì)聚集；稱——.*生物分異常受氣候和地理環(huán)境的控制

溫濕氣候帶的沼澤盆地——成煤的有利環(huán)境；溫暖氣候帶的淺?！钸m于珊瑚的生長(zhǎng)；大洋寒流與熱流的匯合處——常發(fā)生生物磷塊巖的堆積此過程形成生物化學(xué)沉積礦床、可燃有機(jī)礦床第二節(jié)沉積礦床的形成10一、機(jī)械沉積礦床二、蒸發(fā)沉積礦床三、膠體化學(xué)沉積礦床四、生物化學(xué)沉積礦床第三節(jié)沉積礦床的主要類型111、砂礦礦床的分類及主要礦床類型形成時(shí)間：現(xiàn)代砂礦(晚于N)

和古砂礦床搬運(yùn)介質(zhì)：風(fēng)成、冰川和水成水成砂礦：河流沖積砂礦、洪積砂礦、湖泊砂礦和海濱砂礦等以河流沖積砂礦和海濱砂礦最重要一、機(jī)械沉積礦床12（1）河流沖積砂礦床概念：含重砂礦物的原巖或礦石經(jīng)風(fēng)化，被河流搬運(yùn)到適當(dāng)?shù)胤?，?jīng)機(jī)械沉積分異作用而形成；特點(diǎn)：一般有明顯的層序，自上而下為：

①土壤層：富含腐殖質(zhì)和生物殘?、谀嗵紝樱荷?、粘土和有機(jī)質(zhì)的沉積物③小礫石層：有時(shí)有重砂礦物

④粗礫石層：主要含礦層

⑤基巖：基底巖石河流流速變化是造成有用礦物富集的重要原因一、機(jī)械沉積礦床13彎曲的河流中砂礦的分布和遷移

有利于砂礦沉積的地區(qū)——彎曲和兩條河流匯合處

支流和主流匯合處所形成的砂礦

1-匯合后流向；2-砂礦；3-最大流速量一、機(jī)械沉積礦床14河流坡度由陡變緩處所形成的砂礦河床底凹凸不同地段：如河流橫切巖層走向、兩種不同的巖層互層、碳酸鹽巖石（易溶蝕）河流切過古砂礦的部位一、機(jī)械沉積礦床15沖積砂礦的富集部位和沉積規(guī)律，有以下特點(diǎn)１．流速快的河流的急驟拐彎處的內(nèi)側(cè)；２．河流支流匯入主流處；３．河流由窄變寬處；４．河流底板(基巖)起伏處；５．河流突遇障礙處；一、機(jī)械沉積礦床16按在河谷中的分布情況和地貌類型，可分為：

①河床砂礦床②河谷砂礦床（河漫灘砂礦），一般比河床砂礦大得多③階地砂礦床

①②③一、機(jī)械沉積礦床沖積17河流沖積砂礦主要礦產(chǎn)有：

①砂金礦床

②金剛石砂礦床

③砂鉑礦床④砂錫礦床⑤剛玉砂礦床實(shí)例（1）吉林省琿春、黑龍江樺南、團(tuán)結(jié)溝等地砂金礦床

（2）湖南沅水金剛石砂礦床沉積礦床的主要類型一、機(jī)械沉積礦床182、濱海砂礦分布在河口附近，拍岸浪將重礦物推移到海灘，回流和底流將比重小粒度細(xì)的礦物帶走，留下比重大的礦物形成砂礦體主要礦種：磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯英石、獨(dú)居石、石英砂等沉積礦床的主要類型一、機(jī)械沉積礦床193、風(fēng)成砂礦

少雨的沙漠地區(qū)，風(fēng)化作用使巖石中的礦物脫落，在風(fēng)的搬運(yùn)過程中輕礦物被風(fēng)吹走，重礦物留下來，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的富集，能形成風(fēng)成砂礦沉積礦床的主要類型一、機(jī)械沉積礦床204、冰磧砂礦床

冰磧砂礦是由冰川攜帶的風(fēng)化、剝蝕物質(zhì)在冰川移動(dòng)途中或終磧附近形成的砂礦冰川鼻終磧沉積礦床的主要類型一、機(jī)械沉積礦床215、石化砂礦(古砂礦)

松散的砂礦被掩埋后，經(jīng)過成巖作用，則成為石化（古）砂礦床主要是砂金礦床，但多已變質(zhì)，如：南非維特瓦特斯蘭德式變質(zhì)金－鈾礫巖型（WitwaterslandGoldDeposit)

占世界金產(chǎn)量的四分之一，每年產(chǎn)量100-700t，品位可高達(dá)200g/t,金儲(chǔ)量44040t。元古代湖相沉積砂礦床，金來自含金－鈾盆地邊緣富金綠巖帶中，富含U、Cr、Cu、Mo、Ni等沉積礦床的主要類型一、機(jī)械沉積礦床22在2500km2蘭德盆地內(nèi)分布有7個(gè)金礦田、100多個(gè)金礦床，其中已累計(jì)生產(chǎn)黃金900t以上的礦山有10個(gè)成礦作用分為四個(gè)階段：(1)2848-2720Ma，沉積形成含金沉積礫巖-砂礦階段(2)2500Ma，熱液作用形成黃鐵礦和金礦化-熱液階段(3)23