硅藻土的矿物成分

硅藻土的主要矿物成分为蛋白石，并含有粘土（高岭石类、水分母类及少量胶岭石类）、炭质（有机质）、铁质（褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿）、碳酸盐矿物（方解石、白云石、少量菱铁矿）、石英、白云母、海绿石、长石。

1、蛋白石 SiO2·n H2O

系标准的团体水凝胶矿物，是含水二氧化硅凝胶脱部分水后形成，一般称为含水胶体矿物或胶体矿物。

蛋白石本身无色，呈半透明状的产生一种乳光，由于吸附带色的杂质及离子，使蛋白石呈显各种色调。如铁质混染使蛋白石里黄褐、褐色，炭质混染呈灰黑色。

蛋白石常成致密块状、钟乳状、瘤状团块、结核状和球粒结构及各类沉积岩中的次生充填物。当蛋白石脱水及陈化作用或应力作用，则产生电裂纹和角砾状外貌，转化为变胶体矿物石英、石髓，或蛋白石在偏光作用下显示局部不均一的非均质性。

2、粘土矿物、炭质

粘土矿物及炭质是硅藻土中主要伴生矿物。粘土矿物呈显微鳞片状分布于硅藻粒四周，当粘土矿物含量为主要成分时，则起着胶结硅藻的作用。炭质成质点状、块状或成层状与硅藻土共生，炭质均为变质程度很低的、仍保留植物结构的泥炭及褐煤。

　　不少人到建材 店购买装修材料的时候，都会碰到店主推销硅藻泥这种装修材料，可是有很多人并不了解，硅藻泥究竟是什么东西，下面让我们一起去了解吧。

　　硅藻泥的主要组成成分是硅藻土，硅藻土是一种多年生物成因的硅质沉积岩，它是由古时候硅藻的遗骸所构成 。

硅藻是最早在地球上出现的一种单细胞藻类生物，生存在海水或者湖水中，形体极为微小，常常以惊人的速度生长繁殖。经历了亿万年，硅藻及其他浮游生物沉积成为了水底的硅藻泥。使用电子显微镜观察硅藻泥，硅藻矿物是一种孔道大小为微米级的多孔材料，其粒子表面具有无数微小的孔穴，规则、整齐地排列成圆形和针形，单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍。

　　这种分子筛结构，使其具有了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、净水器、食品添加剂、核放射吸附剂等众多领域;它还能够缓慢持续释放负氧离子，能分解甲醛、苯、氡气等有害致癌物质。

　　硅藻泥是一种新型天然的环保涂料，用来替代乳胶漆和壁纸，适用于别墅、酒店、家居、公寓、医院等内墙装饰。由于硅藻土吸湿性强，耐水性较差，目前应用于外墙的并不多。硅藻土源自海洋海藻类植物经过亿万年形成的硅藻矿物，其主要成分为蛋白石及其变种，其次是黏土矿物——水云母、高岭石和矿物碎屑，矿物碎屑包括石英、黑云母和有机杂质等。

硅藻土主要分布在美国、中国、丹麦、法国、俄罗斯和日本等国。美国硅藻土储量25亿t，基础储量5亿t ，占世界第一位。我国仅次于美国，位居世界第二位。我国硅藻土保有储量分布的省(区)有10个，以吉林省长白临江优质硅藻土储量最多，约占全国一半以上，云南、福建、浙江等地次之，黑龙江、河北、山西、海南等省市地也发现了硅藻土矿床。

硅藻泥主要由纯天然无机材料组成，是绿色环保材料，本身无任何污染，无异味。硅藻泥具有天然环保、手工工艺、调节湿度、净化空气、防火阻燃、吸音降噪、保温隔热、保护视力、墙面自洁、超长寿命等多种特性和功能，是乳胶漆和壁纸等传统装饰材料无法比拟的。

硅藻泥是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材。硅藻泥的主要原材料是历经亿万年形成的硅藻矿物——硅藻土，硅藻是一种生活在海洋、湖泊中的藻类。

硅藻泥采取生活在数百万年前的水生浮游类生物——硅藻沉积而成的天然物质，主要成分为蛋白石，富含多种有益矿物质，质地轻软，电子显微镜显示其粒子表面具有无数微小的孔穴。

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。硅藻是真核藻类的一个主要类群，硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质的细胞壁。

扩展资料：

硅藻泥的作用

1、防火阻燃，硅藻泥是由无机材料组成，因此不燃烧，即使发生火灾，也不会冒出任何对人体有害的烟雾。当温度上升至摄氏1300℃时，硅藻泥只是出现熔融状态，不会产生有害气体等烟雾。

2、呼吸调湿，随着不同季节及早晚环境空气温度的变化，硅藻泥可以吸收或释放水分，自动调节室内空气湿度，使之达到相对平衡。尤其是沿海城市和南方空气较湿润的城市，调节室内空气湿度效果明显。

3、吸音降噪，由于硅藻泥自身的分子多孔结构，因此具有很强的降低噪音功能，可以有效的吸收对人体有害的高频音段，并衰减低频噪功能。

参考资料：

--硅藻泥

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)=163871×10-5m3——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12万～16万种。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%,CaO 067%～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：

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。　　　　　　　　　　　　　　　＞30m

⑤第三沉积层玄武质砂砾岩，下部为含砾粉砂岩。　　　　12～50m

④第二期玄武岩上层，气孔状橄榄玄武岩，中部见0～07m 白色含硅藻土薄层或透镜体，下部为致密块状玄武岩。 26～60m

③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。　20～78m

②第二期玄武岩下层，致密块状橄榄玄武岩。　　　　　 5～88m

①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)9

N2sh-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)6394%,w(Al2O3)1616%,w(Fe2O3)407%, w(TiO2)08%～101%,w(Ca0)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1470～1 510℃。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：① 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；② 亚段，厚15109m，由灰色含粘土硅藻土和粘土质硅藻土互层组成；③ 亚段，厚5710m，由绿灰色粘土质硅藻土夹硅藻质粘土组成；④ 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；⑤ 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)

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)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TC 581%～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。