典型矿床
(1)吉林省长白县西大坡硅藻土矿
该矿床属于陆相湖相沉积硅藻土矿床中火山物源矿床的亚类,是我国已知最大的矿床,其规模世界罕见。硅藻土层与粘土层和粉砂层交替出现,在地质剖面上处于玄武岩喷发节律之间的间歇期。
矿床空的分布受古构造格局控制。喜马拉雅期大量火山喷发后形成的大型火山景观洼地,为硅藻沉积提供了空条件。古盆地和湖盆不同部位的水下地形直接控制着沉积物的分布。由于河流的扰动,盆地边缘地区的沉积环境不稳定,不利于硅藻的存在和聚集。在盆地中心,因为水很深,阳光不足,也不利于硅藻所需的光合作用。中心与边缘过渡带的日照强度、沉积环境和含水量都有利于硅藻的繁殖和聚集,可以形成优质的工业矿体。
含矿岩系为马鞍山组沉积层,厚1.36~57.58米..层产于含矿岩系中,在垂直方向上有明显的韵律。完整的节奏顺序从下到上是:硅藻泥-& rarr;粘土硅藻土& rarr含粘土的硅藻土;硅藻土& rarr含粘土的硅藻土;粘土硅藻土& rarr硅藻泥,渐变。韵律中心硅藻含量高,单层多,厚度大,粘土含量低;粘土含量在韵律的顶部和底部减少。中缝三层,下面第一层厚0.88 ~ 5.67 m,平均2.83m二层煤层厚度1.20 ~ 14.71 m,平均6.9m上层为第三煤层,不稳定,厚0.7~4.5m。
矿石的主要矿物成分为硅藻蛋白石,少数重结晶为玉髓。硅藻中充满少量粘土,大部分为水云母、高岭石和伊利石。含少量碎屑矿物,如应时、长石、黑云母和菱铁矿。应时谷物被腐蚀了。黑云母已经转化为蛭石和绿泥石。烧失量为3.58% ~ 8.31%。矿区已发现硅藻22种68种以上。优势种为小环藻、圆柱藻、乳藻和舟形藻,羽状棒状杆菌也很常见。其次,还有卵菌纲、弯曲杆菌等。
(二)浙江省嵊县硅藻土矿
该矿属于陆相湖相沉积硅藻土矿床中的火山物源矿床亚类,主要分布在乔普、福泉山、崇仁、席夔、广利、大湾、泗岭等地。目前只开展了从乔普到东南郊福泉山的详细地质工作。
矿床产于玄武岩喷发间歇期形成的河湖沉积中。下伏地层为下白垩统潮川组和部分上侏罗统黄尖组。在其剥蚀面上沉积了第三系上新统生贤组,其上覆第四系残积层。从上到下的地层是:
第四系,砾石和砂质粘土的角度不整合为0 ~ 30m。
第三系,上新世生贤组:
6.第三橄榄玄武岩。& gt30米
5.第三沉积层为玄武砂砾岩,下部为砾石粉砂岩。
12 ~ 50米
4.第二层玄武岩上层为多孔橄榄玄武岩,中部为0 ~ 0.7m白色含硅藻土薄层或透镜体,下部为致密块状玄武岩。26 ~ 60米
3.第二沉积层上层,上部10 ~ 20m,中等& mdash细砂层和粘土砂层;26 ~ 65m白色、蓝色及中间有少许黑色硅藻土层;底部含植物碎屑的0 ~ 15m粘土或砾石层。20 ~ 78米
2.第二层玄武岩的下层是致密块状橄榄玄武岩。5 ~ 88米
1.第二沉积层的下层,顶部为灰白色粘土砂岩,中间为白色和蓝色硅藻土层,底部为砾石层。5 ~ 35米
不一致
下白垩统潮川组紫红色砂岩。
硅藻土产于嵊县组第二沉积层中,含两层矿石。地表裸露部分风化成白色或灰白色,其余为蓝灰色。上煤层厚26 ~ 65m,下煤层厚不足30m。矿体产状近水平,呈层状和层状。
硅藻土残留60% ~ 80%,粘土矿物和少量淤泥。蓝色硅藻土(称为蓝土)中粘土矿物的相对含量为高岭石、埃洛石、水云母和蒙脱石。白色硅藻土(称为粘土)依次是蒙脱石、高岭石、埃洛石和水云母。
上下两层硅藻土的主要化学成分基本相同,不同颜色的硅藻土之间无明显变化。
在硅藻种类中,优势种为直链淀粉冰岛,约占95%。此外,还有小蓟和蛛形纲。看到一些船形藻类,家鱼,可能还有裂褶菌。两者都是淡水种群。
嵊县硅藻土矿具有分布面积广、厚度大、连续性好、品位均匀、硅藻种类单一等特点。沉积环境稳定,属淡水湖相生物化学沉积矿床。
(3)云南寻甸先锋硅藻土矿
该矿床属于陆相湖泊沉积类型中的陆相沉积矿床亚类,位于昆明东北60公里的寻甸县先锋新生代构造盆地。盆地自东向西呈纺锤形,长9.5公里,宽0.5 ~ 2公里。含矿岩系为上第三系中新统小龙潭组,厚约1 000m,由砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩、硅藻土、褐煤和透镜状砂岩组成。自下而上可分为四个岩性段:①砾石砂质泥岩段;②下部含煤段;③硅藻土切片;④上部含煤段。含植物化石、孢粉、硅藻等化石,与下伏地层下寒武统呈不整合接触,上覆第四系。
硅藻土产于中第三系小龙潭组第三岩性段。矿井的顶部和底部是褐煤。东西长6.5公里,南北宽0.5 ~ 2公里,面积10平方公里。但质量优良的厚煤层仅在17号勘探线以东符合工业要求,面积3.2km2,矿体自下而上分为5个亚段:①N3lg1亚段,厚113.59m它由黑褐色碳质粘土硅藻土、棕灰色粘土硅藻土和粘土硅藻土组成。②N3lg2亚段,厚151.09米,由灰色粘土质硅藻土和粘土质硅藻土组成。③N3lg3亚段,厚57.10米,由绿灰色粘土质硅藻土夹双原子粘土组成;④N3lg4亚段,厚105.98米,由灰绿色粘土质硅藻土和硅藻粘土组成,底部有一层褐煤,厚1.03 ~ 1.33米;⑤N3lg5亚段,厚110.49米,由灰绿色硅藻粘土夹粘土质硅藻土和含硅藻砂质泥岩组成。地层的产状与围岩一致,界线清晰,但倾角发生了变化。北翼倾角为15 & deg~ 25 & deg南翼的倾角为25 & deg~ 50 & deg矿体埋深0~825米。
硅藻土有四种颜色:灰色、棕灰色、绿灰色和灰绿色。质地细腻均匀,孔隙率高,密度低,吸附性强,熔点高。它是硅藻遗骸堆积构造,块状或薄层状构造。矿物成分包括50% ~ 80%的硅藻蛋白石、15% ~ 30%的粘土矿物和17% ~ 32%的有机质。陆源碎屑岩包括应时、白云母和玄武岩碎屑,含量从微量到5%不等。偶尔会发现电气石、白钛矿、磁铁矿和锆石。自生矿物包括方解石、菱铁矿、黄铁矿、软锰矿和某些地方的三水铝石,一般含量从微量到10%不等。次生矿物有褐铁矿等。
硅藻土的化学成分特点是高热损,比普通硅藻土高2 ~ 4倍,主要是有机物造成的。
硅藻土富含有机质,热值为3333~5719j/g,孔容为1.34 ml/g,比表面积为23.7m2/g..硅藻的孔径为50 ~ 3 000 nm。硅藻个体大小为1 ~ 100μ;m,其中10 ~ 10 ~ 100 & mum占50%,塑性指数19.77,液限72.20%,塑限52.52%。吸水率为18.15% ~ 211.17%,平均值为69.15%。孔隙率为90.2%。白度为20.93%。pH值为3.12 ~ 3.75。松散系数1.39。
有三种天然类型的矿石:粘土质硅藻土、粘土质硅藻土和硅藻土。前一类层厚,储量大,有工业品位,后一类层薄,无工业价值。
硅藻土氧化后,由于有机质的氧化和浸出,硅藻相对富集,烧失量降低3.26%,矿石质量变好。氧化带深度一般为6 ~ 9m,最深可达13.69m
矿石中有硅藻17属37种,大部分属于淡水型。
矿石下部好于上部,东部好于西部。由此划分出东部富矿带、中部分叉变化带和西部不稳定薄层带。
东部富矿带主要在较低层位,矿层厚,矿石质量和稳定性好,适合露天开采,也在富煤带。
总之,矿床的特点是:①矿体厚度大,储量集中,矿床规模极大。伴生褐煤也是一个大矿床;②有机质含量高,高热丢失型;③为大陆山间盆地的淡水湖,但仍有大量嗜盐环境的圆叶小蓟,少量盐生植物品种环孢藻,与直链藻、乳突藻、柱花草共存,反映了高有机质的特殊环境;④原矿中二氧化硅含量较低,但经过煅烧后,质量明显提高,易于选矿。
(4)广东海康-& mdash;徐闻硅藻土矿
矿区位于雷州半岛,包括火山湖沉积的海康青铜洋、九斗洋和徐闻田洋沉积,滨海沼泽相和深湖相沉积的徐闻九牧和海康布场沉积。
各层出现在第四系,其层位如下:
下更新统湛江组(Q1Z):灰白色、灰黄色、棕红色等杂色砾石、砂、砂质粘土和杂色粘土互层,主要为河流相,少量为河口三角洲相或湖泊相,其中有1 ~ 2层玄武岩,称为湛江火山岩。
中更新世早期石茂岭火山岩(β;3B(1)6S):玄武岩喷发,同时沉积河流相北海组地层。下部为砾石层,上部为杂色粘土或砂质粘土层,有淡水藻类和半咸水藻类。
中更新世晚期& mdash早更新世的田阳组(Q2-3t)是由火山口塌陷形成的湖盆沉积。底部为凝灰质角砾岩或玄武岩,顶部为有机粘土和泥炭,顶部为粘土和砂质粘土。该组是富含硅藻土的主要层位。
下二叠统(Q3X):泥炭、粘土、砂质粘土层,属滨海泥炭沼泽相沉积,与田阳组连续沉积。
全新统坡残积层(Qedl4):深灰色淤泥,属现代海岸和海湾相沉积,其中分布有咸水种硅藻。
破火山口受北西向和北东向断层的交叉控制。
矿体呈水平层状分布。厚矿层除含少量硅藻的粘土外,还常夹有薄层玄武岩、坍塌的玄武岩角砾岩和砂层。层厚50~200米。
除了硅藻,矿石还含有粘土、少量应时、玄武岩碎片、有机物和植物碎屑。烧失量为9.84% ~ 24.59%。
硅藻主要在头脑中间,羽毛的顺序次之。种类主要是淡水,也有一点半咸水& mdash咸藻类。
硅藻层含油,田阳组平均含油率TC 5.81% ~ 6.26%。
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