機械沉積礦床
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什麼是機械沉積礦床[1]
機械沉積礦床是指地表的碎屑物質被水、風或冰川搬運到地質環境中,由於運載能力由強變弱,碎屑物質往往按體積或比重分別沉積下來,使有用物質富集而形成的礦床,又稱砂礦床。
機械沉積礦床的分類[2]
機械沉積礦床(砂礦床)按其成因,可分為洪積砂礦床、河流沖積砂礦床、海濱砂礦床、湖泊砂礦床、風成砂礦床、冰磧砂礦床等。其中以近代河流沖積砂礦床和海濱砂礦床的意義最大,其次為洪積砂礦床和風成砂礦床。
機械沉積礦床的特點[1]
1.主要分佈於碎屑層或碎屑岩系中,一般埋藏不深;
2.礦體多透鏡狀、似層狀,規模一般不大;
3.礦石主要由化學性質穩定、耐磨和比重大的礦物組成;
4.礦種多,但以Au、Pt、Sn、金剛石等最重要。
機械沉積礦床的形成條件[2]
1.原岩條件
①砂礦床的成礦物質主要來自原生礦石,其次是各種火成岩和變質岩中的副礦物或造岩礦物。
②古砂礦的再沖刷也是砂礦床的重要物質來源。
③組成砂礦床的礦物一般都是具有化學性質穩定、比重大、硬度高、解理不發育以及在風化和搬運過程中不易分解、磨損和破壞等特征。
2.氣候條件
①在溫暖潮濕地區,由於化學風化作用強烈,水系發育,因而為砂礦床的形成提供了必要的物質和介質條件。
②在大陸性氣候地區,晝夜氣溫變化大,夏季多暴雨,風化侵蝕強烈,季節性水流和冰流作用,可使有用礦物集中。
③在寒冷或乾燥地區,儘管物理風化強烈(風大、晝夜溫差大),碎屑來源充足,但因雨量少和地表水缺乏,除個別形成風成砂礦外,不易形成有價值的砂礦床。
3.地貌條件
地貌條件控制著砂礦床的形成和分佈,不同的地形條件發育著不同類型的砂礦床:
①如河谷兩側的緩坡、山麓或丘陵是殘積、坡積砂礦床發育的有利地方;
②山間盆地、河谷平原或堆積階地以下及地下盲谷、暗河是沖積砂礦床形成的場所;
③湖濱的河網地帶及河口三角洲是河湖混積相砂礦床形成的地帶;
④冰川古道及各種冰蝕、冰磧地形區是冰川砂礦床堆積的部位;
⑤海灘、海成砂堤、海積階地海濱區則是海濱砂礦床形成的有利沉積場所。
高山區雖剝蝕強烈,物質也充足,但因流速過大而無法分選,不易形成砂礦床;平原區,物質來源相對不足,被運移的只是一些細粒物和粉狀物,因而也不利於形成砂礦床。只有那些低山丘陵的河谷地區和濱湖區、濱海區等,才有利於碎屑物質發生機械沉積分異作用形成砂礦床。
機械沉積礦床的成礦作用[3]
岩、礦石風化後在地表留下的碎屑物質(不易溶解的礦物和岩石碎屑),在被流水(河水、海水)搬運過程中按顆粒大小、比重和形狀的不同發生分選並沉積,當重礦物在某些部位富集達可採要求,就形成了砂礦床。砂礦床的成礦作用實際上是以流水為動力的重力分選作用,礦床學家稱之為機械沉積分異作用。
發生機械沉積分異的主要原因是風化碎屑在密度、大小和形態方面存在差異。將同樣大小的礦物置於水中,重的比輕的沉積得快;同一種礦物,總是粗的先沉積;球形的礦物比板狀、片狀礦物先沉積。更常見的是體積大的輕礦物或岩石碎屑和體積小的重礦物混在一起沉積,如砂金礦體常常由含金礫石層構成,其中礫石大小可達3~5cm,而金粒大多小於1mm。