中文名称 | 硅藻砂 | 主要分布 | 中国、美国、丹麦等 |
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类型 | 一种生物成因的硅质沉积岩 | 化学成分 | 以SiO2为主 |
硅藻砂的化学成分主要是SiO2,含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质,其Sio2的含量大于85%。
市场价 | 信息价 | 询价 |
硅藻砂主要用于消除室内装修材料及各种物品、所释放的甲醛、苯、氡、TOVC等有害气体,高效持久净化室内空气,消除室内空气污染;使用简单。
1、用于吸附消除家庭居室内空气中以及持续释放到空气中的甲醛、苯系物、氨、TOVC等有毒有害气体,快速消除装修污染。
2、家俱:用于吸附消除新家俱持续释放的甲醛、苯系物、及各种异味。3、衣柜、橱柜、冰箱:祛味、解毒、除湿、防虫、除臭、杀菌、保存衣物等。
4、卫生间:除臭杀菌、清新空气。
5、汽车:吸附新车内各种有害气体及旧车内各种异味。
6、办公室、酒店及其他公共场所:室内净化空气、消除异味。
7、花草盆栽、公园美观。
8、猫狗除味,替代猫砂等原始材料
硅藻土是一种硅质岩石,主要分布在中国、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主,可用SiO2·nH2O表示,矿物成分为蛋白石及其变种。我国硅藻土储量3.2亿吨,远景储量达20多亿吨,主要集中在华东及东北地区,其中规模较大,工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省,分布虽广,但优质土仅集中于吉林长白、云南两地区,其他矿床大多数为3~4级土,由于杂质含量高,不能直接深加工利用。
硅藻砂是由北京沐居硅藻新材料建材有限公司研发,隶属于公司旗下恋凡品牌,是通过硅藻土煅烧得来的,主要用于消除室内装修材料及各种物品、所释放的甲醛、苯、氡、TOVC等有害气体,高效持久净化室内空气,消除室内空气污染;使用简单。因煅烧工艺及煅烧等级不同,而导致硅藻砂的颜色及粒度不同 。
硅藻泥的作用,硅藻泥有什么缺点?
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硅藻泥硅藻土有什么区别?
硅藻土是一种具有生物结构的岩石。主要由80~90%,有的达90%以上的硅藻壳组成。 海水、湖水中的氧化硅的主要消耗者就是硅藻,构成硅藻软泥。在成岩过程中经石化阶段形成硅藻土。硅...
硅藻泥?
精确地讲硅藻沉淀形成硅藻矿物,既硅藻土,,优质的硅藻精土矿被广泛应用于内墙装修材料,这种材料被称为硅藻泥。吸附甲醛不含甲醛是它的最大用途
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硅藻砂的密度1.9-2.3g/cm,煅烧完后的硅藻砂堆密度0.34-0.45g/ cm,比表面积40-65m/g,孔体积0.45-0.98m,吸水率是自身体积的2-4倍,熔点1650C-1750C,在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。
硅藻泥以硅藻土为主要原材料,添加多种助剂的粉末装饰涂料,粉体包装,并非液态桶装。由于具有良好的和易性和可塑性,施工、涂抹上墙、制作图案等都可随意造型,象泥一样,并且加了硅藻土,施工工人习惯就叫硅藻泥,久而久之,形成了认知的"硅藻泥"。
硅藻泥,是一种矿物,它是生活在数百万年前的水生浮游类生物---硅藻的沉积物,硅藻是一种生活在大海中的藻类,它创造了地球上70%的氧气。
"硅藻"是一种生活在海洋中的藻类,海洋是藻类的故乡,这里硅藻种类多、数量大,被称为海洋中的"草原",它们创造了70%地球生命赖以生存的氧气,是地球生命的真正摇篮。
硅藻沉积并经亿万年的矿化后形成硅藻矿物,其主要成分为蛋白石,
质地轻柔、多孔。电子显微镜显示,硅藻矿物是一种纳米级的多孔材料(微孔直径约0.1-0.2微米),孔隙率高达90%,规则、整齐地排列成圆形和针形,其单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍。突出的分子晶格结构特征,决定了其独特的功能。硅藻矿物具有极强的物理吸附性能和离子交换性能,经过精加工后被广泛应用于酒精及医用注射液过滤、食品添加剂、核放射吸附剂等众多领域。
硅藻沉淀形成硅藻矿物--硅藻土。
老鼠吃硅藻猫砂可能会有健康风险。虽然硅藻猫砂是一种天然、环保的猫砂,但它的主要成分是硅藻土,一种非常细小的粉尘状物质。如果老鼠误食硅藻猫砂,这些细小的粉尘可能会沉积于老鼠体内的呼吸道和消化道,对老鼠的健康造成影响。此外,硅藻猫砂还含有微量的矽酸盐,长期大量摄入可能会对老鼠的肝脏和肾脏造成损害。因此,最好不要将硅藻猫砂放在老鼠可以接触到的地方。如果您的家中有老鼠,建议采用封闭式的老鼠夹或其他专业的老鼠防治方法来控制老鼠数量。
一、成矿地质条件
硅藻大部分生于淡水,少部分生于海水,还有过渡的半咸水硅藻。硅藻在生命活动过程中,借助于光合作用可以产生其些细胞质物质,并分泌硅质,形成自己的介壳。硅藻经历了它的自然繁殖过程后最后死亡,有机物腐烂,其骨骼沉入水底,于是形成硅藻土堆积。据计算,1 立方英寸的硅藻土至少有 4000 万个独立介壳。在适宜的沉积环境和地质条件下,湖泊和海洋中的硅藻均可堆积成巨厚的硅藻土层。
硅藻土成矿条件首先是沉积盆地。新生代以来中国东部断裂及升降运动发育,形成一系列断陷盆地,为大型湖盆提供了先决条件,湖泊为硅藻的生存及遗骸堆积准备了良好的场所。
成矿条件之二是古地理环境。气候温暖湿润,雨水较充沛,能使湖盆常保持着一定的水量。但水深度不很大,一般不超过 35m。这可从硅藻土中常含有石英、长石、云母及炭质碎屑,也与黄铁矿、磷矿结核等伴生,并含丰富的动植物化石等特征得到证明。浅水有利于光合作用的进行,如生长在湖泊中的硅藻,湖泊不仅给浮游硅藻的光合作用提供充分的阳光,而且亦有利于底栖硅藻的生长。在海洋中,为了使硅藻沉积物持续堆积,形成厚层的硅藻土,亦必须保持浅水条件。开阔的海洋是浮游硅藻生活的最好环境。
成矿条件之三是物质来源。硅藻的生长、繁殖需要水中有溶融的 SiO2,而且有长期稳定的来源。中国东部地区新生代广泛发育基性岩,硅藻土矿多形成于喷发间歇期,火山活动为可溶性 SiO2提供了丰富的物质来源。西部地区例如,云南省的硅藻土矿则与火山活动无关,而是风化分解某些湖盆外围岩石而提供可溶性硅质。
从硅藻土的生存条件出发,带入湖盆的水不能含有高浓度的酸、碱及其他有毒害的物质。高质量的硅藻矿的形成还要求带入湖盆中的碎屑矿物很少。
硅藻土矿成矿时间分布很局限,硅藻的最老记录仅在侏罗纪早期,但含工业意义的大矿床则限于古、新近系及第四系。硅藻土矿在空间上分布很广泛,除寒冷的南极洲外,其他各大洲均有硅藻土矿床。硅藻种属十分多,约有 1 2 万 ~1 6 万种。几乎各种水域都有硅藻分布,现存硅藻可生长在海草上形成凝胶状薄膜,也可附于某些种属的腹部,既可栖息于海水的浮冰块上,也可以生活于湿土壤及热泉中,因此,可以在十分广泛的空间堆积成矿。
中国主要硅藻土矿集中形成于中新世至更新世,其中以中新世为主导。云南寻甸县和吉林长白县大型硅藻土矿皆属中新世矿床。矿床分布受新生代断陷盆地控制。
二、矿床主要成因类型及地质特征
世界硅藻土矿床类型有海相沉积与陆相沉积两大类,中国硅藻土矿皆为陆相湖泊沉积类型。湖盆可归纳为三种,即火山盆地 ( 如吉林省长白县、山东省临朐县、浙江省嵊县等) 、断陷盆地 ( 如云南省昆明) 及山间盆地 ( 如四川省米易县) 。含矿地层沉积类型属淡水湖的生物化学沉积型,特点是有较多的动、植物化石,与炭质碎屑粉砂层、粉砂质粘土层及硅藻粘土层共生。硅藻土矿层层理发育,岩性、岩相变化不大,矿体呈层状、似层状、透镜状、扁豆状产出,产状平缓,并由四周向盆地中心倾斜。硅藻种属为淡水型,例如,颗粒直链藻、中国小环藻、冰岛直链藻等。
根据SiO2来源不同,可分成两个亚类。一个是火山物源硅藻土矿床,另一个亚类是陆源沉积硅藻土矿床。前者矿床所需SiO2主要来自火山,硅藻形成于玄武质火山喷发间歇期的湖盆中,以含矿岩系中夹有玄武岩层为特征,如吉林长白、敦化,山东临朐,浙江嵊县等中国东部的一系列矿床均属此亚类。
陆源沉积硅藻土矿床的SiO2主要是岩石经风化分解、搬运提供的。矿床内含矿岩系没有玄武岩层,但周围常有时代较早的玄武岩层,它是SiO2的物源岩石。例如,云南寻甸、四川米易等地的硅藻土矿床。此外,广东雷州半岛发现了半咸水型硅藻土矿床,表明除了上述淡水湖相沉积矿床外,还有沼泽相和深湖相沉积类型。
1陆相湖泊沉积火山物源矿床类型
该类为陆相湖泊沉积硅藻土矿类型中的火山物源矿床亚类,为中国已知的最大矿床,其规模世界少见。矿床空间分布受古构造格局控制。喜马拉雅期大量火山喷溢后形成的大型火山景观凹地,为硅藻的沉积提供了空间条件。古盆地不同部位及湖水盆地内的水下地形直接控制了矿床的展布。盆地边缘区由于受河流干扰,沉积环境不稳定,不利于硅藻的生存和堆积。盆地中心则由于水较深,阳光不足,因此同样也不利于硅藻生存所需的光合作用。中心与边缘过渡带阳光照度、沉积环境和水中SiO2含量均有利于硅藻的繁殖和堆积,可以形成质优的工业矿体。
矿床实例1:吉林长白县西大坡硅藻土矿
含矿岩系为马鞍山组沉积层,分布面积42km2,厚度136~5758m。矿层赋存于含矿岩系内,垂直方向有明显的韵律,从下向上的完整韵律序列为:硅藻粘土→粘土质硅藻土→含粘土硅藻土→硅藻土→含粘土硅藻土→粘土质硅藻土→硅藻粘土,其间为渐变关系。韵律中心硅藻含量高,单层多,厚度大,粘土含量低;韵律上、下则粘土含量递减。中部矿层有三层,下面为第一矿层,厚088~567m,平均283m;第二矿层厚120~1471m,平均69m;上面为第三矿层,不稳定,厚07~45m。
矿石主要矿物成分为硅藻蛋白石,少部分有再结晶现象,向玉髓方向转化。硅藻之间有少量粘土充填,粘土以水云母居多,也有高岭石及伊利石。含少量石英、长石、黑云母、菱铁矿等碎屑矿物。石英粒有溶蚀现象。黑云母已向蛭石、绿泥石转化。矿石化学成分中SiO2731%~9086%,Fe2O31%~5%,Al2O3230%~667%,CaO067%~136%,烧失量358%~831%。矿区内已发现硅藻22个种属,68种以上,占绝对优势的是圆盘形小环藻属和圆筒形直链藻属、桅杆藻属和舟形藻属,羽纹目的棒杆藻属也常见。其次还有卵行藻属、弯杆藻属等。
矿床实例2:浙江嵊县硅藻土矿
该矿属于陆相湖泊沉积硅藻土矿类型中的火山物源矿床亚类,主要分布于浦桥、福泉山、崇仁、逵溪、广利、大湾、四亩岭等地,出露面积35km2,目前仅东南郊浦桥至福泉山约5km2范围进行了较详细的地质工作。
矿层赋存于玄武岩喷溢间歇期形成的河湖相沉积层中。下伏地层为下白垩统期朝川组与部分上侏罗统黄尖组,在它的剥蚀面上沉积了古、新近系上新统嵊县组地层,上覆第四系残坡积层。地层自上而下为:
非金属矿产地质与勘查评价
不整合
白垩系下统朝川组紫红色粉砂岩
硅藻土产于嵊县组第二沉积层中,含矿两层。出露地表部分风化为白色或灰白色,其余为蓝灰色。上矿层厚26~65m,出露面积40km2。下矿层厚度不到30m,出露面积约30km2。矿体产状近于水平,呈层状、似层状,见图16-1。
图16-1 浙江嵊县硅藻土矿床剖面示意图据浙江绍兴地质队,1999)
硅藻土含硅藻遗骸60%~80%,此外为粘土矿物及少量粉砂。蓝色硅藻土(称为蓝土)粘土矿物相对含量多少依次为:高岭石、埃洛石、水云母、蒙脱石;白色硅藻土(称为白土)则依次为蒙脱石、高岭石、埃洛石、水云母。
上、下两层硅藻土的主要化学成分基本相同,不同颜色硅藻土间也无明显变化,只是白土因混入粉砂、粘土,使其SiO2含量相对较低,Al2O3、Fe2O3含量相对较高。矿层中部化学成分比较均匀,平均w(SiO2)6394%,w(Al2O3)1616%,w(Fe2O3)407%,w(TiO2)08%~101%,w(CaO)039%~122%,w(MgO)014%~138%。
硅藻种属以直链属的冰岛直链藻占优势,约占95%,此外为湖沼圆筛藻、蛛网藻,见个别舟形藻和瑞士桥穹藻,可能还有短缝藻。均为淡水种群。
硅藻土堆密度:上矿层蓝土056g/cm3,白土为070g/cm3,原土孔体积06cm3/g。比表面积465m2/g。主要孔半径50~800nm。耐火度1470~1510℃。导热系数0297~0264W/(m·K)。原土脱色力33~144。
嵊县硅藻土矿的特点是矿层分布面积广、厚度大、连续性好、品位均匀、硅藻种属单一。沉积环境稳定,属淡水湖泊相生物化学沉积矿床。
2陆相湖泊沉积陆源沉积矿床
矿床实例: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源沉积矿床亚类,位于昆明市东北60km寻甸县先锋新生代构造盆地内。盆地呈近东西向梭形,长95km,宽05~2km,面积125km2。含矿岩系为新近系中新统小龙潭组,厚约1000m,由砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩、硅藻土、褐煤及透镜状砂岩组成。自下而上可分为四个岩性段:①含砾砂质泥岩段;②下含煤段;③硅藻土段;④上含煤段。含有植物化石及孢粉、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。
硅藻土赋存于新近系中统小龙潭组第三岩性段中。矿层顶、底板为褐煤层。东西长65km,南北宽05~2km,面积10km2。但是,矿层既厚质量又优而达工业要求的仅在17勘探线以东部分,面积32km2。矿体自下而上分五个亚段:①N3lg1亚段,厚11359m;由黑褐色含炭含粘土硅藻土、褐灰色含粘土硅藻土和粘土质硅藻土组成;②N3lg2亚段,厚15109m,由灰色含粘土硅藻土和粘土质硅藻土互层组成;③N3lg3亚段,厚5710m,由绿灰色粘土质硅藻土夹硅藻质粘土组成;④N3lg4亚段,厚10598m,由灰绿色粘土质硅藻土夹含硅藻粘土组成,底部有一层厚103~133m的褐煤;⑤N3lg5亚段,厚11049m,由灰绿色硅藻质粘土夹粘土质硅藻土及含硅藻砂质泥岩组成。矿层产状与围岩一致,界线清晰,但倾角有所变化,北翼倾角15°~25°,南翼倾角25°~50°,矿体埋深0~825m。
硅藻土有灰色、褐灰色、绿灰色、灰绿色等四种颜色。质地细腻、均一,孔隙度高,密度低,吸附性强,熔点高。呈硅藻遗骸堆积结构,块状或薄层状构造。矿物成分中硅藻蛋白石含量为50%~80%,粘土矿物15%~30%,有机质17%~32%。陆源碎屑有石英、白云母、玄武岩屑,由微量至5%。偶尔见电气石、白钛矿、磁铁矿和锆石等颗粒。自生矿物有方解石、菱铁矿、黄铁矿和软锰矿,局部还有三水铝石,一般含量由微量至10%。次生矿物有褐铁矿等。
硅藻土在化学成分上的特点是高烧失量,比正常硅藻土高2~4倍之多,主要由有机质引起。化学组分如表16-5所示。
表16-5 寻甸先锋硅藻土成分 变量及单位:wB/%
续表
(据徐则达等,1989)
硅藻土富含有机质,发热量3333~5719J/g,松散密度064g/cm3,孔体积134mL/g,比表面积237m2/g,硅藻孔径50~3000nm。硅藻个体大小1~100μm,其中10~100μm占50%,可塑指数1977,液限7220%,塑限5252%。吸水率1815%~21117%,平均6915%,孔隙率902%,白度2093%,pH值312~375,松散系数139。
矿石自然类型有:含粘土硅藻土、粘土质硅藻土和硅藻质粘土3种。前两个类型层厚、储量大,品位达工业要求,后一类型层薄,无工业价值。硅藻土经氧化作用后,由于有机质的氧化、淋失,硅藻相对富集,SiO2含量提高79%,烧失量降低326%,矿石质量变好。氧化带深度一般6~9m,最深达1369m。矿石中硅藻共有17属37种,绝大部分为中心目,淡水型。矿石质量下部好于上部,东部好于西部。由此划分出东部富矿带,中部分叉变化带,西部不稳定薄层带,如图16-2所示。东部富矿带主要是下部层位,矿层厚,矿石质量好,较稳定,宜于露天开采,又处于富煤带。
图16-2 寻甸先锋硅藻土矿矿带变化剖面示意图据徐则达等,1999a)
总之,矿床特点有以下四点:①矿体厚度大,储量集中,矿床规模特大。相伴褐煤亦为大型矿床;②含有机质高,为高烧失量型;③为陆相山间盆地的淡水湖泊,但还大量存在着喜盐环境里的圆筛藻,还有少量诺尔曼辐环藻盐生变种,与直链藻、桅杆藻和针杆藻共生,反映高有机质的特殊环境;④原矿石SiO2含量较低,但经煅烧后质量显著变好,易精选。
3沼泽相和深湖相沉积类型
该矿位于雷州半岛,包括火山湖沉积的海康青桐洋、九斗洋,徐闻田洋等矿床及海滨沼泽相、深湖相沉积的徐闻九亩、海康卜昌等矿床。
矿床实例:广东海康-徐闻硅藻土矿
矿层赋存于第四系,其层位如下:
下更新统湛江组(Q1z):灰白、灰黄、褐红等杂色砾石、砂、砂质粘土、杂色粘土互层,主要为河流相沉积,少部分为河口三角洲相或湖相沉积,其中夹有1~2层玄武岩,称湛江期火山岩。
中更新统早期石峁岭期火山岩(β3B(1)6s):玄武岩喷发,同时沉积了河流相北海组地层。下部为砂砾层,上部为杂色粘土质砂或含砂粘土层,有淡水藻和半咸水藻发现。
中更新统晚期—晚更新统早期田洋组(Q2-3t):为火山口塌陷形成的湖盆沉积。底板为层凝灰质角砾岩或玄武岩,顶板为有机质粘土及泥炭,再上则为粘土、砂质粘土等。该组是富集硅藻土的主要层位。
晚更新统中晚期下录组(Q3x):为泥炭、粘土和砂质粘土层,属海滨泥炭沼泽相沉积,与田洋组连续沉积。
全新统坡残积层(Qedl4):为深灰色淤泥,属于近代滨海、海湾相沉积,其中有咸水种属的硅藻分布。
破火山口受北西及北东向断裂交会点控制,火山湖沉积特征见图16-3。
图16-3 田洋火山湖沉积示意图据徐则达等,1999b)
N2x—上新统下洋组;β3B(1)6s—石峁岭期火山岩
矿体呈水平层状分布。厚层矿层除含少量硅藻的粘土外,常见夹有薄层玄武岩或崩塌堆积玄武岩角砾及砂层等。矿层厚50~200m。矿石中除硅藻外还含有粘土,少量石英、玄武岩屑、有机质及植物残骸。矿石化学成分为:w(SiO2)5557%~9094%,w(Al2O3)209%~1978%,w(Fe2O3)070%~1005%,w(CaO)022%~293%,w(MgO)032%~060%,烧失量984%~2459%。硅藻以中心目为主,羽纹目次之;淡水种为主,亦有少量半咸水—咸水藻。硅藻层内含有石油,田洋组平均含油率为TC581%~626%。
三、资源分布及成矿规律
世界上有20多个国家产出硅藻土矿。中国硅藻土矿资源较丰富,位居世界前列。中国硅藻土矿分布较广(图16-4),保有储量的省、自治区有10个,此外在黑龙江、山西、海南皆发现了硅藻土矿。矿床分布有一定区域性,即东部和西南地区较多,西北地区较缺乏。这除了成矿条件以外也与地质工作程度有关。其中吉林省矿床数最多,保有储量也最多;其次是云南省。
图16-4 中国硅藻土矿床分布
硅藻土矿经常与粘土矿共生,粘土可以单独成层,也可与硅藻土相杂,形成粘土质硅藻土或硅藻质粘土。一般说粘土是有害组分,但在某些用途中则是有益组分。硅藻土矿与褐煤、泥炭层共生以云南先锋矿区最为典型。
硅藻土矿成矿时代一般较新,埋藏多数不深,因此主要是露天开采,仅部分矿床采取地下开采。有的从水下挖出,以矿泥形式泵取。
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。以下重点介绍吉林省长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 371~1156m
②中粗粒砂土层 036~856m
①棕红色分砂粘土层,有时夹含硅藻粘土层 020~360m
沉积间断
(8)硅藻土层(N1m4) 1365~4758m
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304m
⑥灰黄-灰绿色硅藻粘土,具斜层理,矿层稳定 04~792m
⑤灰白色硅藻土,本矿区第二含矿层,是本矿区的主矿层 119~1043m
④灰-暗灰色硅藻粘土,块状,此层较稳定,富含植物化石 169~857m
③灰白色硅藻土,本矿区第三含矿层,矿层呈块状-薄层状 126~610m
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 030~325m
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 020~232m
沉积间断
(7)砂质、粉砂质粘土层 120~2323m
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 238m
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 225~325m
②黄褐色中粗粒砂层为主,局部夹细砂或绿色粉砂质粘土 844~10m
①粘土质粉砂与砂互层,局部夹有硅藻砂质粘土 07~72m
不整合
(4)灰黑色斑状橄榄玄武岩(N1β2) (第二层玄武岩) 1958~21m
(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 463~954m
②灰绿-暗灰色粉砂质粘土,含硅藻、植物化石及蓝铁矿结核 883~21m
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 1452m
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034~433m,Ⅱ级品矿层的厚度为04~466m;第一含矿层也是工业含矿层,其中Ⅰ级品矿层厚度为044~239m;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6897%~8699%,Al2O3为294%~1230%,Fe2O3为055%~641%,CaO为023%~131%,MgO为028%~382%,烧失量245%~382%。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。