經(jīng)典地質(zhì)圖集，搞明白沉積礦產(chǎn)！

三泰書齋 2021-05-04

展開全文

在地殼中，

分布著一些

重要的沉積組分，

如二氧化硅礦物，鐵、錳、

鋁的氧化物和氫氧化物等。

（圖源@Blendspace）

這些組分既可作為

次要成分產(chǎn)于陸源碎屑巖、

碳酸鹽巖等巖石中，

亦可富集成巖，

形成各種豐富的礦產(chǎn)資源。

鋁土礦（圖源@sandatlas.org）

赤鐵礦（圖源@wikiwand.com）

菱錳礦（圖源@JJ Harrison）

這些巖類多數(shù)具有

重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，

還能反映一定的沉積環(huán)境，

有助于恢復(fù)巖相古地理。

那么，它們是什么樣？

（圖源@Giphy）

鋁在地殼中的平均含量

僅次于氧和硅。

強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化可使地殼中的

Al2O3與SiO2發(fā)生分離，

形成鋁的含水氧化物和

氫氧化合物。

鋁土礦（圖源@sandatlas.org）

這些化合物在原地堆積，

或呈懸浮狀或膠體溶液

被地表徑流帶入

湖、海等沉積盆地，

與泥砂混雜堆積，

形成的富鋁巖石為鋁質(zhì)巖。

若Al2O3/SiO2>2:1

則稱為鋁土礦。

鋁土礦（圖源@wikipedia.org）

鋁質(zhì)巖或鋁土礦的礦物成分

主要為鋁的氫氧化物，

即三水鋁石、一水軟鋁石、

一水硬鋁石；

其次為粘土礦物、

陸源碎屑礦物、

化學(xué)沉淀礦物等。

三水鋁石（圖源@Rob Lavinsky/iRocks.com）

鋁質(zhì)巖和鋁土礦的結(jié)構(gòu)與

泥質(zhì)巖極為相似。

常見的有內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、

泥狀結(jié)構(gòu)、粉砂泥狀結(jié)構(gòu)

及豆?fàn)睿b狀）結(jié)構(gòu)等。

一水硬鋁石（圖源@Rob Lavinsky/iRocks.com）

根據(jù)成因，

一般可將鋁土礦分為

風(fēng)化殘余型和沉積型兩類。

風(fēng)化殘余型鋁土礦主要是

在濕熱氣候條件下，

鋁硅酸鹽巖石

化學(xué)風(fēng)化作用的產(chǎn)物。

鋁土礦（中心為未風(fēng)化巖石）（圖源@Werner Schellmann）

沉積型鋁土礦系由

大陸風(fēng)化作用形成的富鋁物質(zhì)

被搬運(yùn)到沉積盆地中堆積而成。

按其形成條件又可分為

陸相沉積鋁土礦和

海相沉積鋁土礦。

鋁土礦（圖源@Julie Kohl/onlyinark.com）

鐵質(zhì)巖是指

富含含鐵礦物的巖石。

當(dāng)鐵礦礦物的含量

達(dá)到工業(yè)利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，

就成為沉積鐵礦。

鐵質(zhì)巖（圖源@Jstuby /wikipedia.org）

沉積及沉積變質(zhì)的鐵礦

約占世界鐵礦總儲(chǔ)量的90%，

是極重要的鐵礦類型，

具有重大經(jīng)濟(jì)意義。

沉積鐵礦（圖源@sandatlas.org）

沉積巖中

常見的鐵礦物種類很多，

主要包括氧化鐵礦物、

碳酸鐵礦物、硅酸鐵礦物、

硫化鐵礦物。

赤鐵礦（氧化鐵礦物）（圖源@wikipedia.org）

鐵質(zhì)巖和鐵礦石的結(jié)構(gòu)與

碳酸鹽巖頗多相似之處。

常見的結(jié)構(gòu)類型有

內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)和

豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及

泥狀結(jié)構(gòu)等。

鐵礦石（圖源@sandatlas.org）

沉積鐵礦床的成因分類很不統(tǒng)一，

一般根據(jù)時(shí)代特征和

形成環(huán)境分為三類：

前震旦紀(jì)地槽型

沉積變質(zhì)鐵礦床、

海相沉積鐵礦床、

湖沼相沉積鐵礦床。

巴西淡水河谷大型鐵礦（圖源@）

錳質(zhì)巖是富含錳化物的沉積巖。

沉積錳礦是最重要的錳礦類型，

世界上的錳礦

主要來自沉積錳礦。

軟錳礦（圖源@wikipedia.org）

沉積錳礦中，

常見的錳礦物主要包括

氧化錳礦

（如軟錳礦、硬錳礦等）

和碳酸錳礦物

（如菱錳礦、錳方解石等）等。

硬錳礦（圖源@wikipedia.org）

沉積錳礦床按其形成環(huán)境

可以分為海相沉積錳礦床和

湖相沉積錳礦床

兩種主要成因類型。

海相沉積錳礦床形成于

淺海的近岸地帶，

沿古陸邊緣呈帶狀分布。

湖相沉積錳礦床主要是在

第四紀(jì)，北半球加拿大、

斯堪的納維亞等地區(qū)。

菱錳礦（圖源@Eric Hunt）

硅質(zhì)巖是由70%~90%

自生硅質(zhì)礦物所組成的沉積巖，

但不包括富含二氧化硅

他生成因的巖石，

如石英砂巖和沉積石英巖。

硅質(zhì)巖（圖源@baike.com）

硅質(zhì)巖主要礦物成分為

蛋白石、玉髓和石英，

其他礦物有方解石、

白云巖及黏土礦物等。

蛋白石（圖源@Didier Descouens/wikipedia.org）

硅質(zhì)巖結(jié)構(gòu)與碳酸鹽巖相似，

常見類型有隱晶結(jié)構(gòu)、

非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)、

碎屑結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)及

交代結(jié)構(gòu)等。

玉髓（圖源@crystalearth.ie）

綜合成因和結(jié)構(gòu)特征，

硅質(zhì)巖主要包括

生物成因的硅質(zhì)巖、

化學(xué)及生物化學(xué)成因的硅質(zhì)巖、

機(jī)械成因的硅質(zhì)巖、

純化學(xué)成因的硅質(zhì)巖、

交代成因的硅質(zhì)巖等。

如硅藻巖、海綿巖屬

生物成因的硅質(zhì)巖，

碧玉巖、硅質(zhì)板巖屬

純化學(xué)成因的硅巖。

海綿巖（圖源@Leonbrooks/wikipedia.org）

我國硅質(zhì)巖的分布很廣。

如古生代地槽沉積中，

硅質(zhì)巖較發(fā)育。中新生代時(shí)，

在東部地區(qū)形成了

大量湖相的硅藻土礦床。

硅藻土礦（圖源@Alisha Vargas/Flickr）

幾乎所有的沉積物都含磷。

其中含磷量異常高，

P2O5>19.5%者

稱為磷灰?guī)r，

是一種重要的礦產(chǎn)資源。

美國愛達(dá)荷州磷礦（圖源@James St. John）

根據(jù)結(jié)構(gòu)與成因的有機(jī)聯(lián)系，

磷灰?guī)r可劃分為

原生層狀磷灰?guī)r、再造磷灰?guī)r、

生物磷灰?guī)r、次生磷灰?guī)r、

結(jié)核狀磷灰?guī)r等。

其中，原生層狀磷灰?guī)r是

工業(yè)意義最大的一類

磷酸鹽礦床。

礦層致密，

呈層狀穩(wěn)定延伸，

如我國西南震旦紀(jì)、

寒武紀(jì)的磷礦就屬于此類。

中國云南省磷礦（圖源@James St. John）

由于蒸發(fā)作用

使介質(zhì)中的可溶鹽類

發(fā)生化學(xué)沉淀而形成的沉積巖類，

稱為蒸發(fā)巖。

有工業(yè)價(jià)值的蒸發(fā)巖

即為蒸發(fā)礦床。

蒸發(fā)巖（圖源@riddick.fandom.com）

一般根據(jù)主要礦物命名蒸發(fā)巖。

蒸發(fā)巖主要可分為

石膏巖和硬石膏巖、

鹽巖或石鹽巖、

鉀美質(zhì)鹽巖三大類。

由單礦物組成的硬石膏巖、

石膏巖廣泛產(chǎn)于

蒸發(fā)巖層系中。

硬石膏礦物（圖源@Alcinoe）

鹽巖主要礦物為石鹽，

并含少量甚他鹽類礦物，

?？勺鳛榈V產(chǎn)開采。

石鹽礦物（圖源@Lech Darski）

鉀鎂質(zhì)鹽巖的主要礦物為

鉀石鹽、光鹵石、

鉀鹽鎂礬、雜鹵石等，

通常含有大量的石鹽，

并與石鹽巖共生。

光鹵石晶體（圖源@Sopivnik I）

我國鹽類礦產(chǎn)資源豐富，

成鹽時(shí)代遍及震旦紀(jì)至

第四紀(jì)各個(gè)地質(zhì)時(shí)代。

除了廣泛的海成鹽類礦床外，

還有豐富的內(nèi)陸鹽湖礦床。

鹽湖礦床（圖源@Andrew Rupke/Taylor Boden）

在部分沉積巖中，

?；烊胍恍O其重要的組分。

這些混入物不足以

構(gòu)成獨(dú)立的沉積巖體，

但卻影響巖石特征，

具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值，

可作為礦產(chǎn)開采。

這類巖石被稱為附生巖。

附生組分富集而成的沉積礦床，

可稱為附生型沉積礦床。

沉積銅礦床（圖源@gambusinoprospector.com）

它們的成因比較復(fù)雜，

其中比較重要的有

沉積銅礦床、

沉積鉛鋅礦床、

沉積鎳鉬礦床、

沉積鈾礦床、

沉積沸石礦床等。

沉積銅礦床是

銅礦床的主要類型之一，

指同生的層狀銅礦床。

主要產(chǎn)于砂巖和粉砂巖中，

頁巖、泥灰?guī)r及石灰?guī)r次之。

輝銅礦（圖源@Rob Lavinsky/iRocks.com）

層狀銅礦床中

分布最廣的銅礦物是輝銅礦。

其次有數(shù)量不等的

斑銅礦、自然銅和黃銅礦。

斑銅礦（圖源@Trevor Boyd/catawiki.com）

與碳酸鹽巖共生的

層狀鉛鋅礦床是世界上

鉛鋅的主要來源之一，

歐美各國的鉛鋅

大部分產(chǎn)自這類礦床。

方鉛礦（圖源@Ivar Leidus）

這類沉積礦床的

特征礦物組合為

方鉛礦、閃鋅礦、

重晶石和螢石，

有時(shí)以鉛為主，

有時(shí)以鋅為主，

重晶石和螢石的含量不定。

閃鋅礦（圖源@Ivar Leidus）

鈾是原子工業(yè)的原料。

目前已知的鈾礦物和

含鈾礦物在170種以上，

包括氧化物、含氧鹽

及含鈾的有機(jī)化合物、

含鈾硅酸鹽、磷酸鹽等。

瀝青鈾礦（氧化物類）（圖源@Geomartin）

沉積鈾礦床的

主要類型包括

磷灰?guī)r中的鈾礦床、

含鈾的海相黑色頁巖、

砂巖中的鈾礦床、

碳酸鹽巖中的鈾礦床等。

砂巖中的鈾礦床（圖源@Geomartin）

沸石是一種用途很廣的礦物。

沸石巖或沸石礦床

亦已成為一種

重要的礦產(chǎn)資源。

天然沸石（圖源@wikipedia.org）

目前已發(fā)現(xiàn)的沸石礦床，

都是與沉積巖或

火山一沉積地層有關(guān)的。

沉積巖中的沸石

幾乎可見于各種環(huán)境。

沸石（圖源@Didier Descouens/earthmagazine.org）

在長石砂巖、石英質(zhì)砂巖、

硬砂巖、碳酸鹽巖、

煤、鋁土礦和鐵質(zhì)巖中

均可見及，

但以凝灰質(zhì)頁巖和

頁巖中為最常見。

沸石礦床（圖源@zeolite-anammox.com）

參考資料：

[1] 何起祥. 沉積巖和沉積礦床[M]. 地質(zhì)出版社, 1978.

[2] 朱筱敏. 沉積巖石學(xué)[M]. 石油工業(yè)出版社, 2008.

[3] 中國地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院. 中國礦產(chǎn)[M]. 中國建材工業(yè)出版社, 1993.

[4] Sedimentary Manganese and Iron Ore Deposits, Hassan Z. Harraz, Tanta University, DOI: 10.13140/RG.2.1.1822.2967

[5] 張文波. 對(duì)沉積礦產(chǎn)在沉積巖系中分布規(guī)律的看法[J]. 地質(zhì)論評(píng), 1959(04):183-186.

YouTube、GEOLOGY、維基百科、搜狐、百度百科等

本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來自：三泰書齋 > 《4.沉積礦產(chǎn)》

舉報(bào)/認(rèn)領(lǐng)