矿床学12沉积矿床.ppt

四 胶体化学沉积矿床 目录 概述 胶体化学沉积矿床形成条件 胶体化学沉积矿床的主要类型 海相沉积铁矿床 湖相沉积铁矿床 海相沉积锰矿床 海相沉积铝土矿矿床 沉积粘土矿床 现代海洋沉积的锰质结核矿床 胶体化学沉积矿床的特点小结 1.概述-概念 凡是成矿物质主要以胶体状态被搬运到水盆地中，经过化学沉积分异作用聚集沉淀，使有用物质富集而形成的矿床，称为胶体化学沉积矿床。 在表生带中，地表的岩石或矿石经过风化作用的分解，除部分易溶盐类物质呈真溶液搬运外，其它许多难溶物质如Fe、Mn、Al及粘土等往往呈胶体形式被大量搬运。在适宜的条件下，可在有利的沉积环境中形成巨大的胶体化学沉积矿床。 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 胶体溶液是颗粒直径介于1～100um（10-5～10-7Cm）的细分散体系，介于粗分散系（浊液（碎屑），颗粒直径＞100um，）与离子分散系（真溶液，颗粒直径＜1um ）之间。 （1）胶体物质的产生途径 由岩石或矿石在化学风化过程中产生，如铁、镁硅酸盐在分解过程中产生Fe、Mn、Al及SiO2等胶体；在风化搬运过程中，由机械作用使物质在水中形成分散状态的胶体溶液；由生物活动产生的胶体物质；火山作用，特别是海底火山活动，可产生大量的铁、锰、二氧化硅等的胶体；由水中溶解物质的化合和分解作用产生的胶体。 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 （2）胶体特性：带电性和吸附性 带正电荷的称为正胶体，带负电荷的称为负胶体（表） 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 （2）胶体特性：带电性和吸附性 胶体因其具有巨大的比表面积而具有很强的吸附性。 表生环境下的腐殖质、二氧化硅、氧化铝凝胶，以及铁、锰的氢氧化物胶体均有很强的吸附能力。 如有机质能吸附Be、Co、 Ni、 Zn、Ge、 As、Cd、Sn、Pb、U、Ag等元素； 带负电荷的粘土胶体对K、Rb、Pt、Au、Ag、Hg、V、U、REE等具有很大的选择性吸附能力； 二氧化硅胶体吸附U形成含铀蛋白石； Fe(OH)3胶体能吸附As、Ag、V、P等； Mn(OH)2胶体能强烈吸附Ni、Co、Cu、Pb、Zn、Hg、Ba、W、Ag、K等，在个别情况下，被吸附的元素如Ni、Co等能达到工业要求，具有开采价值。 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 (3)胶体物质的搬运 搬运介质为地表径流。胶体的带电性质对胶体物质的长途搬运是不利的。要使胶体物质能被长距离稳定搬运，需要河水中有能促使其稳定存在的护胶剂。 自然界的腐殖质是重要的护胶剂。在存在腐殖酸（humic acid 简称HA）的情况下，胶体粒子被吸附在大分子链上或网状结构中（腐殖酸的络合物），从而增加胶体的稳定性，能长距离迁移而不在中途聚沉。如风化作用形成的Fe、Mn、Al的水化物，可由胶体溶液作用与保护作用而形成胶体，随河水长途搬运，直至海盆地。 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 地表径流搬运成矿：河流把成矿物质从大陆搬运到海洋中成矿。据统计，由黄河、长江搬运到海洋中的化学物质为3.6亿吨/年，亚马逊河、湄公河搬运到海洋中的固体物质为10 亿吨/年。 南美洲的亚马逊河，每升河水中约含0.003g的铁，按每年流入海洋的水量计算，亚马逊河在17.6万年内就可以将20亿吨铁搬到海洋中。 陆源汲取成矿：海侵作用汲取了大陆风化壳上的成矿物质而聚集成矿。 在海侵之前，大陆经过了长期侵蚀风化，广泛分布着风化壳和风化堆积物。当海水侵入大陆地区时，淹没大陆风化壳，发生海解作用，汲取风化壳中的各种元素及其化合物，从而使海水富含铁、锰等成矿物质。当这些物质随海水进入泻湖或沼泽等局限性盆地中，因物化条件等变化而沉淀，富集形成矿床。 1.概述-胶体溶液的搬运与沉积 （4）胶体物质的沉淀 电性中和作用：相反电荷胶体溶液汇合，如“正电荷的Al2O3胶体与负电荷的SiO2胶体相遇，则凝聚成含水铝硅酸盐”——粘土矿物沉积。 电解质作用：电解质（NaCl、MgCl2、CaSO4等盐类）加入，使胶粒所带电荷部分或全部被中和，从而失去了稳定性。 在三角洲的环境中，常常可以见到大量的粘土和氧化铁等胶体凝聚沉积。 胶体溶液浓度变化或溶液酸碱度影响：如高岭石在弱酸性介质（pH为6.6—6.8）条件下凝聚；蒙脱石则需在碱性介质，即pH＞7.8的条件下发生凝聚。 2.胶体化学沉积矿床形成条件 1）成矿物质来源 大陆岩石的风化产物：陆壳岩石受到各种风化作用而发生崩解和分解，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：亦可提供相当数量的铁、锰等物质。在现代海底发现的Fe,Mn结核被认为是海底火山活动能提供大量胶体物质的重要重要证据。 海底岩石分解的产物：海底岩石经海解作用提供物质来源。海解作用——海底碎屑物在海水作用下分解。 尽管来源可以是多方面的，但主要还是陆源的成矿物质。