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生物化学沉积矿床是指在水盆地中由沉积作用堆积起来的生物遗体，或经过生物有机体的分解或细菌生命活动过程中通过（直接或间接的）生物化学沉积作用使有用物质聚集而形成的矿床。
①比其他沉积矿床保存更为丰富的化石；
②矿层多与富含有机质的碎屑岩、碳酸盐岩层共生；
③组成矿床的物质主要是各种有机化合物、硫化物和磷酸盐等；
④这类矿床规模很大，分布广，具有很大的经济意义。
1.沉积型磷块岩矿床
磷块岩矿床，按其矿石成分、结构和构造上的差别，可分为层状磷块岩矿床和结核状磷块岩矿床。
（1）层状磷灰岩矿床
这类矿床中磷块岩呈层状产出。矿石矿物主要由细晶磷灰石或胶状磷灰石组成，并有方解石、白云石、石英、云母、粘土等矿物伴生。矿石多具致密块状或鲕状构造，鲕粒外形为圆形或椭圆形，内部具有同心层构造，胶结物有碳酸盐、二氧化硅和磷酸盐等。矿石一般含P2O5较富，规模一般较大，并常含有钒、铀、稀土元素等，可供综合利用。此类矿床是世界上最重要的磷块岩矿床类型。
（2）结核状磷块岩矿床
该类矿床多产于粘土层、碳酸盐岩和海绿石砂岩中，矿体为层状，矿层由球状、肾状、不规则状的磷酸盐结核组成，大小不等。矿石矿物为含水氟碳磷灰石，并常与石英砂粒、海绿石、粘土矿物伴生。矿石品位一般较低。矿石中常有丰富的已磷酸盐化的化石，如海藻、头足类和鱼类等。此类矿床规模小，含矿率变化大，我国江苏、浙江一带二叠系地层中的磷结核矿床属于此类。
2. 硅藻土矿床
（1）硅藻土的成分和结构特征
① 主要成分——硅藻壳（蛋白石质的SiO2）
② 次要成分——粘土矿物，长石、石英及云母的碎屑（杂质）
③ 结构松散、孔隙发育、比表面积大（用于助滤剂、漂白剂、催化剂载体、填料、隔音隔热材料）
3. 金属硫化物矿床
已知世界有许多产在沉积岩中的层状Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mo和黄铁矿等金属硫化物矿床，它的规模十分巨大。
关于它的成因，人们可以确定其中的某些矿床的形成和生物化学有密切的关系。这种与生物化学沉积有关的金属硫化物矿床，都是在还原条件下形成的。有生物作用分解水中的硫酸盐和生物遗体，产生了H2S，这是成矿作用的主要因素。