矿床类型

发布网友 发布时间：2022-04-23 05:42

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热心网友 时间：2022-05-12 23:40

一、海相硅藻土矿床

矿床产在海相沉积岩系地层中。矿体呈层状与泥灰岩、白垩或砂和粘土互层，并常和含磷层及海绿石层有关或者与火山喷发岩伴生。矿层厚度可达几百米，成分较纯。硅藻土矿石是柔软的粉末状或白垩状疏松岩石。在国外，此类矿床是硅藻土最主要的类型。大多数矿床产于第三纪，我国尚未发现海相硅藻土矿床。美国加利福尼亚州的隆波克（Lompoc）硅藻土矿床属于此类型，它产于第三系地层中。

二、湖相硅藻土矿床

矿床产于湖相地层中，常和砂、粘土及其他湖相沉积物互层，有的矿床中见到有多层火山岩（主要是玄武岩）。矿床厚度较小，成分也较复杂，矿石在质和量上都不及前一种类型，但它分布广，所以也有很大的工业意义。我国浙江、吉林、山东等省的硅藻土矿床均属此类。以下重点介绍吉林*白自治县马鞍山硅藻土矿床（图7-1）。

（一）含矿地层

矿床产于新第三纪中新世马鞍山村组（N₁m）上部第四段（N₁m⁴）中。马鞍山村组覆盖在辽河群千枚岩或侏罗纪火山岩层之上，两者之间为不整合接触。马鞍山村组之上覆盖着上新世玄武岩，两者之间亦为不整合接触。马鞍山村组由4层沉积岩和3层玄武岩交替组成（黄成彦等，1993）。自上而下为：

图7-1 马鞍山硅藻土矿Ⅱ号地段剖面图

（据陈洪才，1980）

1—灰黑色橄榄玄武岩；2—砂及粘土质粉砂；3—灰黑色斑状橄榄玄武岩；4—矿层；5—钻孔

上覆地层：上新世玄武岩

不整合

（9）松散状沉积层 3.71～11.56m

②中粗粒砂土层 0.36～8.56m

①棕红色分砂粘土层，有时夹含硅藻粘土层 0.20～3.60m

沉积间断

（8）硅藻土层（N₁m⁴） 13.65～47.58m

⑧灰绿色夹*硅藻粘土，为矿床上部标志层

⑦白色硅藻土层，本矿区第一含矿层，只有局部具开采价值 最大厚度3.04m

⑥灰黄-灰绿色硅藻粘土，具斜层理，矿层稳定 0.4～7.92m

⑤灰白色硅藻土，本矿区第二含矿层，是本矿区的主矿层 1.19～10.43m

④灰-暗灰色硅藻粘土，块状，此层较稳定，富含植物化石 1.69～8.57m

③灰白色硅藻土，本矿区第三含矿层，矿层呈块状-薄层状 1.26～6.10m

②灰绿色硅藻粘土，具微层理，含粉砂-粉砂质粘土，局部夹碳质粘土，富含植物化石 0.30～3.25m

①褐色片状硅藻土，呈层状，具微层理，富含有机质，有的为碳质粘土岩 0.20～2.32m

沉积间断

（7）砂质、粉砂质粘土层 1.20～23.23m

③细-粗砂粒层，呈黄褐色，以石英、长石为主，磨圆度较好，厚度变化大

②粉砂质粘土，呈灰绿色，含碳质 2.38m

①底部为中粗粒含砾砂岩，厚度变化大

不整合

（6）深灰色、斑状橄榄玄武岩（N₁β₃） （第三层玄武岩） 7～21m

不整合

（5）砂、粘土粉砂及粉砂层（N₁m³）

③灰色粉砂质粘土夹硅藻粘土及硅藻土层 2.25～3.25m

②黄褐色中粗粒砂层为主，局部夹细砂或绿色粉砂质粘土 8.44～10m

①粘土质粉砂与砂互层，局部夹有硅藻砂质粘土 0.7～7.2m

不整合

（4）灰黑色斑状橄榄玄武岩（N₁β₂） （第二层玄武岩） 19.58～21m

（3）砂及粉砂质粘土层（N₁m²）

③灰黄-灰黑色含粉砂、粉砂质硅藻土层，具微层理，含植物化石及锰铁结核 4.63～9.54m

②灰绿-暗灰色粉砂质粘土，含硅藻、植物化石及蓝铁矿结核 8.83～21m

①暗灰-灰白色粉砂质、中细-中粗含砾砂层，含千枚岩及中、基性玄武岩砾石，分选性差 14.52m

不整合

（2）灰黑色斑状橄榄玄武岩（N₁β₁） （第一层玄武岩）仅见于低洼处 约20m

不整合

（1）砂砾岩层（N₁m¹）

上部为黄褐色中粗砂岩 约10m

下部为砂砾石，砾石成分，由石英岩、花岗片麻岩、千枚岩及火山熔岩等组成，分选性较好，砾径5～6cm 约10m

不整合

下伏地层：辽河群千枚岩或侏罗纪火山岩

由上看出，硅藻土层赋存在该组的第8层（N₁m⁴）中，其中有3层含矿层。第二含矿层是主要矿层，其中Ⅰ级品矿层厚度为0.34～4.33m，Ⅱ级品矿层的厚度为0.4～4.66m；第一含矿层也是工业含矿层，其中Ⅰ级品矿层厚度为0.44～2.39m；第三含矿层厚度变化大，不属工业开采层。

据产矿沉积地层在垂直方向上的岩相变化可以看出，沉积物的粒度由粗到细，由不含生物残骸到形成厚度较大的硅藻土矿层。矿层赋存的岩性组合主要为粉砂层、粉砂质粘土层、粘土层和硅藻粘土层，沉积物中水平层理、微层理较为发育。硅藻具周期性沉积形成的小型韵律构造等，反映出淡水湖泊相沉积类型的特点，硅藻是在水体相对宁静的环境下形成，而且这时陆源物质很少随水流混入硅藻遗骸之中，在这种情况下形成的硅藻土的颜色呈现灰白色或白色。

（二）硅藻土的化学成分与物理特性

黄成彦等（1993）曾对该硅藻土的原土进行系统的化学组分测试，其中SiO₂为68.97%～86.99%，Al₂O₃为2.94%～12.30%，Fe₂O₃为0.55%～6.41%，CaO为0.23%～1.31%，MgO为0.28%～3.82%，烧失量2.45%～3.82%。据矿石中物质组分（主要为硅藻土、粘土及矿物碎屑）的相对含量及其外观特征，矿石有4种类型：硅藻土、含粘土硅藻土、粘土质硅藻土、硅藻粘土。按矿石的化学组分与其他特点，该矿原土等级的划分见表7-2。

表7-2 马鞍山矿的硅藻土化学组分及其他有关成分与硅藻土等级划分

（三）硅藻土层中的硅藻属种组成

通过对矿层内进行硅藻分析和鉴定，确定硅藻有120种，隶属于29个属（黄成彦等，1993）。现已查明各矿层中的SiO₂含量高低与其同矿层中出现的硅藻种类有一定的关系，如在硅藻土层中SiO₂含量高，硅藻种类就较为单一；当矿层中杂质含量增多，SiO₂含量降低时，硅藻种类则变得多一些。

（四）硅藻土层的地质时代

硅藻土矿层中出现的3个主要种类即横纹小环藻、具沟直链藻网结变种和颗粒直链藻中，前2个种都是晚第三纪的化石种，颗粒直链藻是世界各地晚第三纪非海相硅藻土矿中的优势种和常见种，在我国的一些中新世硅藻土矿层中也都是主要种，因此矿层形成的地质时代应为中新世。此外，在矿区所采到的其他一些植物化石也都是我国中新世地层中常见的一些种类。

（五）矿床的成因

1.含矿建造

矿层赋存的岩性组合主要为粉砂层、粉砂质粘土层、粘土层和硅藻粘土层，发育有水平层理、微层理和硅藻周期性沉积形成的小型韵律构造。矿层中常见的硅藻种属大部分是淡水种属，因此含矿建造属于淡水湖相碎屑岩建造。鉴于建造内还夹有多层玄武岩，所以该含矿建造也可称为湖相细碎屑岩 玄武岩建造。

2.气候条件与沉积环境

硅藻土矿层产状平缓，矿层由盆地四周向中心倾斜，倾角不大，有的近于水平，显示较稳定的湖泊相沉积和基本未受后期构造变动的特点，说明硅藻土是在水体相对宁静环境下形成。

矿石中有少数植物碎屑，表明沉积时气候温暖，适合硅藻等微体生物大量繁殖。矿石中还含少量结核状蓝铁矿（Fe₃[PO₄]₂·8H₂O）及黄铁矿，表明沉积时为还原环境及含磷的水体有利于硅藻的繁殖。

3.成矿物质来源

矿层的上、下有玄武岩的存在，说明火山活动为硅藻生存提供了必需的SiO₂及矿层沉积形成后良好的保存条件。

上述表明，该硅藻土是由硅藻遗体部分堆积经初步成岩作用形成胶结不甚紧密的矿床成因类型属淡水湖泊生物化学沉积矿床。

（六）工业意义

长白自治县马鞍山-西大坡为大型-超大型硅藻土矿床，硅藻土以优质著称。马鞍山矿山除生产硅藻土原矿外，并能加工5种以上的助滤剂，产品销售国内外。