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1、第九章：风化矿床,主要内容： 一、有关的概念 二、成矿作用及矿床分类 三、风化矿床的特点及工业意义 四、风化矿床形成的条件 五、矿床的次生变化及次生富集 六、思考题,9.1有关的概念概念 1、风化作用及元素迁移与富集规律 风化条件下元素化学迁移能力 依据元素性状可分为如下类型： A、强烈迁移的元素：Cl(Br,I)、S，趋于完全迁出风化壳，不能形成风化矿床。 B、易迁移元素：K、Na、Ca、Mg、F、Sr、Zn，多或完全迁出风化壳，不能形成风化矿床。 C、可迁移元素：Cu、Ni、Co、（U）、Mn、Si、P，可迁出风化壳，也可在风化壳下部富集成矿。 D、惰性元素：Fe、Ti、Al、REE、（S

2、c、Y），趋于在风化壳中（中、上部）富集成矿。 E、很难迁移的组分：石英中的SiO2 2、风化壳的形成与分带 风化壳的形成与分类可用下图表示：(见图9-1),基岩,A、红土型风化壳：指上部具有较发育的铝土岩化带或富含褐铁矿、赤铁矿的红土带（即最终水解带）的风化壳。 B、粘土型风化壳：指上部最终水解带不发育，主要由粘土矿物构成的风化壳。 3、风化矿床：经风化作用使有用组分在风化壳中及其附近富集形成的矿床,9.2成矿作用及矿床分类 风化矿床的成矿物质来自受风化的基岩或矿石，成矿前未经过长距离搬运和再沉积过程。依据成矿作用和矿床特征，风化矿床分为如下类型： a、残-坡积矿床 b、残余矿床 c、淋积矿

3、床,9.2 成矿作用及矿床分类 (一)残-坡积矿床 1、概念：岩石或矿石在风化过程中稳定矿物在原地风化壳中或重力作用在基岩露头下方富集而形成的矿床。(见图9-2),2、矿床特征：矿体分布于风化壳及其坡积物中，有用矿物为原岩(矿石)中的稳定矿物，如自然金、锡石、黑钨矿、铌（钽）铁矿、水晶、重晶石等。 3、矿床形成条件： a、基岩或原矿石中含化学性质稳定的有用矿物； b、化学风化作用强烈，使基岩中无用矿物大量分解并带出风化壳。,（二）残余矿床 1、概念：在风化过程中基岩中的稳定组分在风化壳内残留富集而形成的矿床。 2、矿床特征： a、矿体分布于母（基）岩风化壳中、上部特定的带中， b、有用组分均属

4、风化条件下的惰性元素（Fe、Al、REE）， c、有用矿物是风化作用形成的稳定矿物（氧化物、氢氧化物及硅酸盐）。 3、重要矿床： a、产于红土型风化壳的矿床有：与超基性岩及富铁基岩有关的红土型铁矿床；与玄武岩、碱性岩、长石砂岩及粉砂岩等有关的红土型铝土矿床；与金矿化基岩有关的红土型金矿床。（见图9-3）,印度尼西亚SANDAI铝土矿,印度尼西亚铝土矿,b、产于粘土型风化壳的矿床有：与花岗质、流纹质（火成及变质的）基岩有关的高岭土矿床、膨润土矿床；与富REE的花岗岩有关的离子吸附型稀土元素矿床。,（三）淋积矿床 1、概念：在风化过成中有用元素从风化壳上部溶解并淋滤到风化壳下部富集而形成的矿床。

5、2、矿床特征： a、矿体产于风化壳的中、下部及其附近的裂隙或空洞中， b、有用元素多为可迁移元素和惰性元素，如Ni、U、P、Al。 c、有用矿物为风化过程中形成的新矿物，主要是氧化物、硅酸盐、磷酸盐。 3、重要矿床：与镁质超基性岩有关的淋积型硅酸镍矿床；（见图9-4）与富黄铁矿粘土岩有关的淋积型高岭土矿床；淋积型铀矿床；与黑色页岩有关的绿松石矿床,9.3风化矿床的特点及工业意义 （一）特点 1、多产于第三纪、第四纪的风化壳中。 2、埋藏浅，未成岩，易勘探开发。 3、矿体形态可分为面型和线形两种（与风化壳同）。 4、矿石多为松散状、土状、砂状、多孔状、网格状、结核状、块状，有用矿物多为铁、锰、铝

6、的氧化物、氢氧化物、铝的硅酸盐、稳定的原生矿物。 （二）工业意义： 1、金属矿种：Fe、Al、Au、U、REE、Sn、TaNb、Ti。 2、非金属矿种：高岭土、膨润土、蛭石、绿松石、水晶、粉石英、重晶石。,9.4风化矿床的形成条件 （一）基岩条件:为风化矿床的母岩，矿床类型与基岩有明显的对应关系。如硅酸镍矿床产于超基性岩的基岩之上；高岭土产于富铝（长石）贫铁的基岩之上。 （二）气候条件： 气候是形成风化矿床最重要的外因条件，主要影响：化学风化作用的速度；地表水向下淋滤的量和速度（影响SiO2等物有组分的淋滤速度）；植被（延长淋滤时间、加速化学风化、有利铁质淋滤迁移）发育程度。因此， 1、寒带及

7、沙漠干旱气候带不利于风化矿床的形成； 2、高纬度温带（年均温度小于15C，降雨量低于500ml）利 于膨润土矿床的形成； 3、低纬度温带（年均温度小于20C，降雨量低于1500ml）利于高岭土矿床的形成； 4、亚热带及热（特别是雨季与旱季分明的）带利于形成与红土型风化壳有关的风化矿床，如红土型铝土矿。,（三）地貌及水文地质条件 1、地下水的分带：（见图9-6）,a、渗透带：强烈氧化和淋滤作用（分解带），决定风化的深度。 b、流动带弱氧化-还原条件，迁出或沉淀某些组分（胶结带） c、 停滞水带不发生风化反应（原生带），,2、地貌分区： a、中、高山地区；地形高差大，剥蚀速度大不利于风化壳的形成与

8、保存。 b、平原及洼地区：地下水位高，渗透带不发育，排水能力差不利于风化壳的形成 c、低山丘陵及高原区：地形有起伏大但高差不大，有利于风化壳的形成与保存。 （四）地质构造条件 1、区域性大构造影响地形地貌。 2、局部性断裂构造有利于地表水渗透，影响风化壳形态（产生线形风化壳）。（见图9-7）,（五）时效条件 形成风化矿床必须有漫长的风化时期。,9.5矿床的次生变化及次生富集 矿床在遭受风化时常发生如下变化，了解这些变化规律对找矿及评价工作具有重要意义。 （一）引起贫化及破坏： 1、盐类矿床矿体被溶蚀，上覆围岩崩塌形成盐溶及膏溶角砾岩（重要找矿标志） 2、煤矿床煤层被氧化导致煤质下降或形成煤华（

9、找矿标志）。 3、多数硫化物矿床氧化淋滤形成铁帽（重要找矿标志） （二）改变矿物组合及工艺性能 1、菱铁矿转变为褐铁矿、赤铁矿；菱锰矿转变为硬锰矿、软锰矿。 2、膨润土发生自然改型，干旱地区钙质膨润土改变为钠质膨润土，潮湿多雨地区相反。,（三）次生富集 1、含碳酸盐脉石的铁、锰矿；含碳酸盐脉石硅酸盐矿床（如：滑石、海泡石、凹凸棒石粘土矿床） 2、磁铁碧玉（石英）岩型铁矿富的赤铁矿 3、银和铜的硫化物矿床次生硫化物富集 次生硫化物富集的机理和风化壳的剖面结构（分带）如下（自上而下）：（见图9-8） a、氧化带 （a）完全氧化亚带：主要矿物为褐铁矿、石英、粘土（铁帽）； （b）淋滤亚带：疏松多孔，主要矿物为褐铁矿、石英、石膏（CuPbZn的碳酸盐）； （c）次生氧化物富集亚带：主要特征矿物为赤铜矿、黑铜矿、自然铜。此带是地下水位下降时次生硫化物富集带被氧化的产物。,b、次生硫化物富集带：主要特征矿物为辉银矿、辉铜矿、铜蓝、黄铜矿及其他原生硫化物。此带是氧化带风化淋滤至流动带的铜及银的离子由于氧化还原条件的变化交代原生硫化物形成的。 c、原生带：为受风化作用的影响，保持原生矿物组合及结构构造特征。,思考如下问题： 1、何谓红土型风化壳？常与哪些矿种有关？它们与何种基岩相对应？ 2、何谓粘土型风化壳？常与哪些矿种有