硅藻土的作用 硅藻土的作用是什么
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻的遗骸所组成。其作用广泛，能够有效吸附甲醛，同时对苯和氨等有害气体也具有很强的吸附力。可以根据空气中的湿度自动吸收或释放水分，有调节空气湿度的作用。硅藻土会自动释放负氧离子，可以去除空气中的异味，有净化空气的作用。
在土壤中能起到保湿、疏松土质、延长药效肥效时间，帮助农作物生长。在造纸过程中加入硅藻土，能使纸张平滑，重量轻，强度好，减少因湿度变化而引起伸缩。此外，硅藻土无毒，可用于禽类、鱼类、鸟类、水产等各种饲料的添加剂。
硅藻土的主要成分是什么？
硅藻土的化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。原矿性质含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1~1.5%，氧化铝含量为3~6%。硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑。主要优点硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量，降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品，已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于水性硅藻泥。以上内容参考 百度百科——硅藻土
硅藻土矿床地质
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 1立方英寸（in3)=1.63871×10-5m3——编辑注。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，能使潮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SiO：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4.2km2，厚度1.36～57.58m。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0.88～5.67m，平均2.83m；第二矿层厚1.20～14.71m，平均6.9m；上面为第三矿层，不稳定，厚0.7～4.5m。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SiO273.1%～90.86%,Fe2O31%～5%,Al2O32.30%～6.67%,CaO 0.67%～1.36%，烧失量3.58%～8.31%。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：第四系，砂砾、砂质粘土～～～～角度不整合～～～～ 0～30m古、新近系，上新统嵊县组：⑥第三期橄榄玄武岩。 ＞30m⑤第三沉积层玄武质砂砾岩，下部为含砾粉砂岩。 12～50m④第二期玄武岩上层，气孔状橄榄玄武岩，中部见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。 26～60m③第二沉积层上层，上部10～20m，中—细粒砂层、粘土质砂层：中部26～65m白，蓝及少量黑色硅藻土层；底部0～15m 含植物碎屑粘土或砂砾层。 20～78m②第二期玄武岩下层，致密块状橄榄玄武岩。 5～88m①第二沉积层下层，顶部为灰白色粘土质砂岩，中部为白、蓝色硅藻土层，下部为砂砾层。 5～35m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，199)9N2sh-B1第二沉积层中砂砾层和植物碎屑粘土层；N2sh-B2第二沉积层中硅藻土层；N2sh-B3第二沉积层中灰白色粘土和砂质粘土层；N2sh－β2—第二期玄武岩；N2sh-C—第三沉积岩；N2sh－β3—第三期玄武岩；K4c1—下白垩统朝川组；1—残坡积物；2—粘土层；3—砂质粘土层；4—砂岩、细砂岩；5—含砾砂岩；6—砂砾岩；7—玄武岩；8—矿层硅藻土含硅藻遗骸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)63.94%,w(Al2O3)16.16%,w(Fe2O3)4.07%, w(TiO2)0.8%～1.01%,w(Ca0)0.39%～1.22%,w(MgO)0.14%～1.38%。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0.56g/cm3，白土为0.70g/cm3，原土孔体积0.6cm3/g。比表面积46.5m2/g。主要孔半径50～800nm。耐火度1470～1 510℃。导热系数0.297～0.264W/(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9.5km，宽0.5～2km，面积12.5km2。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6.5km，南北宽0.5～2km，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3.2km2。矿体自下而上分五个亚段：① 亚段，厚113.59m；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；② 亚段，厚151.09m，由灰色含粘土硅藻土和粘土质硅藻土互层组成；③ 亚段，厚57.10m，由绿灰色粘土质硅藻土夹硅藻质粘土组成；④ 亚段，厚105.98m，由灰绿色粘土质硅藻土夹含硅藻粘土组成，底部有一层厚1.03～1.33m的褐煤；⑤ 亚段，厚110.49m，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0.64g/cm3，孔体积1.34mL/g，比表面积23.7m2/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19.77，液限72.20%，塑限52.52%。吸水率18.15%～211.17%，平均69.15%，孔隙率90.2%，白度20.93%,pH值3.12～3.75，松散系数1.39。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7.9%，烧失量降低3.26%，矿石质量变好。氧化带深度一般6～9m，最深达13.69m。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)1—含硅藻粘土：2—含粘土硅藻土：3—粘土质硅藻土；4—硅藻质粘土；5—褐煤；6—石英砂岩；7—含砾泥质粉砂岩；8—粉砂质泥岩；9—泥岩；10—页岩；11—灰岩；12—白云岩；13—断层；14—不整合；15—钻孔；16—下寒武统；17—上震旦统灯影组；18—中元古界昆阳群总之，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 ：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 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） —全新统坡残积层；Q2-3t—中—上更新统田洋组；Q1z—下更新统湛江组；N2x－上新统下洋组； —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)55.57%～90.94%,w(Al2O3）2.09%～19.78%,w(Fe2O3)0.70%～10.05%,w(CaO)0.22%～2.93%,w(MgO)0.32 %～0.60%，烧失量9.84% ～24.59%。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TC 5.81%～6.26%。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。
硅藻土矿床地质勘查与评价
一、一般工业指标中国尚无硅藻土矿地质勘探规范，关于勘探类型、勘探阶段等可参考其他类似矿床的规范。勘探用的工业指标根据具体矿床的地质特征和经济技术条件制定。一般找矿评价时对硅藻土的工业指标可考虑为SiO2大于60%,Al2O，小于18%,Fe2O3小于7%，烧失量小于7%，可采厚度大于1m，夹石剔除厚度0.5m，剥采比5∶1。勘探阶段除了进行SiO2,Al2O3,Fe2O3和烧失量基本分析外，组合分析应再加CaO, MgO,K2O,Na2O等项目。按矿石类型的不同需做一定数量的松散密度、孔体积、比表面积测定。其中松散密度是指粒状矿物原料的堆积密度，是硅藻土质量的一项技术指标。二、勘查评价中国硅藻土矿找矿方向为古、新近纪玄武岩发育区和新生代盆地。找矿时可采用重力物探、红外扫描及典型植物调查等方法。勘探手段多用探槽和浅钻。硅藻土的岩心钻探要用专用设备和有经验的工人。因为硅藻土矿难以取得较长岩心，而满足实验所需的岩心要求长达10cm以上。勘探开始阶段采用大间距取样，以后的阶段进行专门取样，加大密度，并采集工厂规模试验所需的大体积矿样。部分硅藻土矿床勘查中采用的网度见表16-6。表16-6 部分硅藻土矿床勘探工程网度
