沉積礦床機械沉積蒸發沉積沉積礦床概述概念地表巖石（礦石）的風化產物、火山噴發物質、有機物殘骸及宇宙塵等，被水、風、冰川、生物等外營力搬運到有利于沉積的環境中，經沉積分異作用而沉積下來，當有用組份達到工業要求時便構成了沉積礦床研究意義（1）蘊藏著十分豐富的礦產資源（2）近年來發現了一些大型的或新類型的沉積礦床沉積礦床概述特點沉積礦床屬同生礦床受一定層位控制——成礦專屬性華北沉積鐵礦床——串嶺溝組(宣龍式)華南沉積鐵礦床——泥盆系(寧鄉式)耐火粘土礦床——含煤巖系的煤層底部生物化學成因的層狀銅礦床——黑色頁巖礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀順層產出，具明顯的層理與圍巖產狀一致沉積礦床概述

特點礦石的礦物組成極其復雜，有氧化物、含氧鹽類、鹵化物、硫化物、有機物、自然元素等，但一個具體礦床的物質成分相當簡單，常具有沉積巖的組構特點

一般規模大，厚度、品位穩定，連續性好經濟價值很大鹽類礦產、黑色金屬原料（鐵、錳）、化肥原料（磷、鉀）、建筑材料等大部分來自沉積礦床。金和放射性礦產、有色金屬（銅、鉛、鋅等）、稀有金屬等，由沉積礦床所提供的儲量也占有很大比例。據統計，人類開采的礦產有75-85%來源于沉積礦床

碎屑顆粒：運礦介質流速(搬運能力)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電解質的加入膠體溶液濃度的變化溶液pH值的變化

真溶液：溫度、壓力、pH值、Eh值的變化

生物-化學物質：生物活動氣候變化水體中含氧量變化、氧化還原條件的改變成礦物質的搬運形式及導致沉淀的因素沉積分異作用——物質的沉淀是依一定的順序依次先后沉淀（積）下來，物質的這種沉積作用，稱為沉積分異作用機械沉積分異作用化學沉積分異作用生物沉積分異作用沉積分異作用機械沉積分異作用碎屑物質在重力分選作用下，按顆粒大小、形狀、比重的差異，在不同部位依次沉積，這種作用，稱為機械沉積分異作用形成各類砂礦床介質流速逐漸降低↓攜帶物質的能力減小↓微粒按大小、形狀、比重、耐磨性的不同依次沉積↓

富集成礦↓機械沉積礦床(砂礦床)機械沉積分異成礦作用機械沉積成礦作用機械沉積分異作用結果使比重大、體積小的碎屑物質（如自然金）和比重小、體積大的巖石碎屑一起沉積。分異作用進行得越完善，則碎屑物質的分選程度就越高，如含金礫巖，礫石大小可達3-5cm，而金粒卻不過幾毫米大小。有用礦物如金、鉑、錫石、黑鎢礦、金剛石、金紅石、剛玉、獨居石等便可在河床、海灘中及其它有利地段富集形成各種重要的砂礦床

化學沉積分異作用當成礦物質以膠體溶液或真溶液形式進行遷移時，由于不同元素在同一搬運介質中溶解度各不相同，從而在沉淀過程中產生成礦物質的分異作用真溶液化學沉積分異作用——蒸發沉積礦床又叫鹽類礦床。膠體化學沉積分異作用——膠體化學礦床通常鹽類礦物在溶液中析出與沉淀順序與其溶解度大小相反，而溶解度的大小和該物質的濃度積（離子濃度之積，為一常數）有關，當某溶液中某物質的離子積達到該物質的濃度積時，該物質即可析出。順序：碳酸鹽（如方解石和白云石）→鈣、鈉的硫酸鹽和復鹽（如石膏、芒硝等）→石鹽→鉀、鎂鹽類及復鹽（如鉀石鹽、光鹵石等）沉淀反復進行導致韻律反復出現。真溶液化學沉積分異作用地表，難溶物質如鐵、錳、鋁等往往呈膠體形式被大量搬運膠體溶液是一種顆粒直徑介于1~100μm的分散體系，其性質介于粗分散系（濁液，顆粒直徑>100μm）與離子分散系（真溶液，顆粒直徑<1μm）之間。膠體有2種特性帶電性（正膠體和負膠體）吸附性（因為比表體積巨大）膠體化學沉積分異作用膠體化學沉積分異作用膠體物質的搬運——地表徑流+護膠劑（如腐植酸）膠體物質的聚沉和凝膠——電解質及正負膠體相遇由生物或生物化學作用促使有機的或/和無機的成礦物質沉積分異的過程統稱生物化學沉積分異作用。簡言之，就是有生物參與的沉積分異作用。生物直接參與成礦-成礦物質來自生物有機體生物間接參與成礦—在生物參與或生物活動產物的影響下，通過化學作用促使成礦物質聚集形成生物化學沉積礦床、可燃有機礦床生物沉積分異作用一、機械沉積礦床二、蒸發沉積礦床三、膠體化學沉積礦床四、生物化學沉積礦床沉積礦床的主要類型砂礦床的分類及主要礦床類型形成時間：現代砂礦(晚于N)

和古砂礦床搬運介質：風成砂礦、冰川砂礦和水成砂礦水成砂礦：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機械沉積礦床河流沖積砂礦床含重砂礦物的原巖或礦石經風化，被河流搬運到適當地方，經機械沉積分異作用而形成，稱為沖積砂礦床河流流速變化是造成有用礦物富集的重要原因一般有明顯的層序，自上而下為：

①土壤層：富含腐殖質和生物殘骸②泥碳層：砂、粘土和有機質的沉積物③小礫石層：有時有重砂礦物

④粗礫石層：主要含礦層（礦體常呈似層狀、透鏡狀或條帶狀）⑤基巖：基底巖石沖積砂礦的富集部位和沉積規律，有以下特點１．流速快的河流的急驟拐彎處的內側；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．河流突遇障礙處河流沖積砂礦床

有利于砂礦沉積的河流地段河流沖積砂礦床

有利于砂礦沉積的河流地段河流沖積砂礦床河床底凹凸不同地段按在河谷中的分布情況和地貌類型，可分為：

①河床砂礦②河谷砂礦（河漫灘砂礦），一般比河床砂礦大得多③階地砂礦――賦存于階地中的砂礦河流沖積砂礦床河流沖積砂礦床①砂金礦床：如吉林省琿春、黑龍江樺南、團結溝等地砂金礦床②金剛石砂礦床：如湖南沅水金剛石砂礦床③砂鉑礦床④砂錫礦床：馬來西亞Kinta礦田占10%產量⑤剛玉砂礦床指由拍岸浪和岸流作用，使不易風化的重砂礦物在海濱的浪擊帶或潮間帶中分選聚集而成的砂礦床。高潮和碎波把重砂礦物沖上海岸回流把比重小、粒度細的物質帶回大海主要礦種：磁鐵礦、金紅石、鈦鐵礦、鋯石、獨居石、石英砂等海濱砂礦澳大利亞東海岸金紅石和鋯石砂礦：長300km，寬13km，厚30~40m少雨的沙漠地區，風化作用使巖石中的礦物脫落，在風的搬運過程中輕礦物被風吹走，重礦物留下來，經較長時間的富集，能形成風成砂礦風成砂礦

冰磧砂礦是由冰川攜帶的風化、剝蝕物質在冰川移動途中或終磧附近形成的砂礦冰川鼻終磧冰磧砂礦

松散的砂礦被掩埋后，經過成巖作用，則成為石化砂礦主要是砂金礦床，但多已變質南非維特瓦特斯蘭德式變質金鈾礫巖型（WitwatersrandGoldDeposit)

占世界金產量的四分之一每年產量100-700t品位可高達200g/t,金儲量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等石化砂礦(古砂礦)在2500km2蘭德盆地內分布有9個金礦田、100多個金礦床，其中已累計生產黃金900t以上的礦山有10個金礦床的形成分為四個階段：(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)2300Ma，與有機質活動有關的脈狀鈾礦化(4)2000Ma，與BushevldComplex侵入有關的金礦化澳大利亞東部石炭－二疊紀的含金礫巖原蘇聯西伯利亞地區的含金礫巖南非維特瓦特斯蘭德式變質金鈾礫巖型1盎司（oz）=28.350g南非Witwatersrand前寒武紀的石化砂金礦，含金礫巖層延長25公里，沿傾斜的開采深度已達3公里。其金產量占世界的四分之一。

機械沉積礦床膠體化學沉積礦床

蒸發沉積礦床生物化學沉積礦床沉積礦床的主要類型

概述蒸發沉積礦床的特點蒸發沉積礦床形成和保存條件蒸發沉積礦床的成因假說蒸發沉積礦床的類型及特征

蒸發沉積礦床

概念是指地面水以真溶液狀態攜帶某些溶解度較大的無機鹽類，在比較靜止的水盆地中，通過蒸發作用發生各種有用鹽類礦物的濃縮、沉淀而形成的沉積礦床由于有用組份是各種鹽類，因而也稱為鹽類礦床

經濟意義石鹽鉀鹽（硬）石膏（無水）芒硝水堿天然堿硼砂（B）鹵族元素（Br、I）稀有元素（Li、Rb、Cs）

蒸發沉積礦床鹽類的礦物成分是鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽以及其復鹽。多達100余種，最主要的有：氯化物類——石鹽、鉀鹽、水氯鎂石、光鹵石等；硫酸鹽類——石膏、硬石膏、芒硝、無水芒硝等；碳酸鹽類——天然堿、水堿等；硼酸鹽類——硼砂、鵬鉀鎂石、硬硼鈣石等；硝酸鹽類——鈉硝石、鉀硝石等；復鹽類：鉀鹽鎂礬、雜鹵石等

一般為無色或白色、雜質染色（灰、紅、褐）比重小于3硬度小于4易溶于水有味感：咸（NaCl）、微甜（CaSO4·2H2O）苦(MgCl2）、辣（KCl）、澀（Na2CO3）蒸發沉積礦床的特點含鹽巖系的巖相巖性組合基本上有2種石灰巖、白云巖組成的海相（瀉湖相）碳酸鹽巖紅色碎屑巖系組成的內陸鹽湖相巖石礦體常呈層狀、扁豆狀產出，亦有呈液態存在的鹵水層者鹽層具明顯的沉積韻律結構一般表現為從碳酸鹽、石膏或硬石膏、石鹽到鉀鹽的沉積韻律。完整無缺的韻律一般較少見，因為大多數情況下達不到鉀、鎂鹽類沉淀所需的條件在許多礦床中還可以清楚地看到更小的沉積韻律，表現為粘土層和各種鹽層的互層，這些大的韻律中發育的小的韻律，通常認為它們是季節性變化造成的蒸發沉積礦床的特點蒸發沉積礦床的特點蒸發沉積礦床的形成和保存條件充足的物質來源

大陸風化剝蝕火山噴發物古鹽層溶解最后匯聚到海洋和內陸湖泊中氣候和地理條件

持續的干旱氣候蒸發量大于降水量閉塞的盆地（瀉湖、海灣、內陸海）在每一次地殼運動的末期都有一個干旱時期；世界范圍內鉀鹽和石鹽成礦時代D、P、E、N蒸發沉積礦床的形成和保存條件保存條件

不透水層覆蓋：如粘土層、頁巖、風成砂巖相條件咸化瀉湖相的白云巖-石灰巖-泥灰巖系（碳酸鹽相）內陸鹽湖相的紅色碎屑巖系目前鉀的主要來源瀉湖相和封閉海灣沉積鹽層與碳酸鹽巖（灰巖和白云巖）共生鹽類礦物：硬石膏石鹽鉀石鹽光鹵石雜鹵石伴生礦物：白云石菱鎂礦螢石天青石成鹽時代：DPE－N加拿大的薩斯卡徹溫鉀鹽礦床海相沉積鹽類礦床該礦床發現于1943年，已探明儲量達數百億噸，是世界上最大的鉀鹽礦床。在前寒武紀基底之上發育新的沉積蓋層，其中泥盆系較厚，含鹽層賦存于中泥盆統埃爾克點組中鹽盆地長1500km，寬300km，其中又分為三個小盆地埃爾克點組中部的草原蒸發巖厚0-230m，主要由鉀鹽、石鹽、硬石膏和少量白云巖組成，鉀鹽位于鹽層上部，與不含鉀鹽或含鉀鹽很少的石鹽互層，一般厚0.8-4.6m

加拿大的薩斯卡徹溫（SASKATCHEWAN）鉀鹽礦床成鹽盆地原系一個海灣，出口處有沙洲或沙壩與大洋隔開，大洋的水通過狹窄的海峽經常地或周期性地流入海灣氣候干旱而蒸發強烈海灣水的鹽份不斷

增高，成為鹵水鹵水繼續蒸發，鹽類礦物依次沉淀，就形成了海相鹽類礦床。海相鹽礦床的形成作用——“沙洲說”

（1877，德國奧克謝尼烏斯Ochsenius）蒸發作用：海灣中的水的濃度增加到海水的平均濃度的五倍時（15-17％），開始沉淀出石膏。如沉積條件變化，沉淀中止—石膏礦床石膏沉淀后，沉積條件不變，鹵水濃度進一步提高到海水的平均濃度的11倍時（36％），開始沉淀出石鹽和少量石膏、碳酸鈣。在剩下的母液中，鉀和鎂的含量已大為提高。若成礦至此—石膏一石鹽礦床海灣底部被逐步填高，母液水面相應地上升，大洋水與母液相混合，降低了母液的含鹽度。但由于飽和硫酸鎂的溶液中硫酸鈣不溶解，大洋水帶入的硫酸鈣便沉淀形成石膏(硬石膏)堆積在底部石鹽層之上；若這種作用周期性地發生，便可產生石膏和石鹽的互層。形成石膏－硬石膏－石鹽建造礦床如果沙洲繼續升高并露出水面，使海灣與大洋完全隔絕，這時母液中的鉀、鎂鹽類將達到過飽和而沉淀出鉀石鹽、光鹵石、雜鹵石、硫酸鎂石等，最終形成—鉀鹽礦床

“沙洲說”不能解釋巨厚鹽層的形成，許多礦床不是海灣瀉湖環境形成，且沙洲說的成鹽條件與現在不同“淺水深盆地干涸說”－1972年，許靖華“深大斷裂成鹽說”——如東非大裂谷內“薩布哈成鹽說”——蒸發作用使地下水鹽度增加，其中鎂離子交代石灰巖中的鈣，形成白云巖，而被置換出來的一部分鈣和SO42-離子結合形成石膏和硬石膏沙洲說——成鹽的經典理論不含鉀的海相鹽類礦床我國山西的石膏－硬石膏礦床山西汾河地塹以西山區，中奧陶統地層出露地區，廣泛分布有石膏礦床。據目前資料已知有四個含礦段，礦石質量甚佳，儲量豐富，礦層直接出露地表，開采方便。太原西山和靈石等地開采歷史悠久，為我國最重要的石膏產地

海相沉積鹽類礦床鉀鹽礦床的“干鹽湖”假說自然界中許多規模巨大的鹽類礦床中，并無鉀鹽層的分布有足夠鉀質來源、持續干旱的氣候、局部坳陷的構造條件下，成鹽盆地逐漸縮小面積，使富鉀的殘余鹵水匯集于“成鉀盆地”中，再經強烈蒸發而沉淀海水蒸發到鉀鹽沉積階段，殘余鹵水體積與固相鹽（石鹽、石膏）大體相當，鹵水全部轉入晶間而成干鹽湖，形成浸染狀鉀鹽礦物鉀鹽開始沉積時，由于地殼運動使鹽類堆積的某些局部地區產生不均衡坳陷，形成鉀鹽盆地，固體鹽晶粒間飽和富鉀的鹵水流入新盆地，進一步蒸發形成鉀鹽礦床分類現代湖相鹽類礦床古代湖相鹽類礦床地下鹽鹵和鹽丘礦床

分布——干旱和沙漠地區內陸湖盆中主要礦物：石鹽和石膏、鈣芒硝、無水芒硝、天然堿除個別達到工業價值的鉀鹽礦床外，產鉀鹽較少青海鹽湖硼礦床、湖北應城膏鹽礦床湖相沉積鹽類礦床