8矿床学第八章风化矿床探究.ppt

第八章 风化矿床 8.1 、 概述 8.2、风化矿床的形成条件 8.3、风化矿床的成因类型 8.4、矿床的表生变化及次生富集作用 ;8.1 概述 一、概念 地壳最表层的岩石和矿石在太阳能、大气、水和生物等地质外营力的作用下，发生物理的、化学的以及生物化学的变化，并使有用物质原地聚集起来形成矿床的地质作用叫风化成矿作用，由这种作用形成的矿床叫风化矿床。 风化作用是指地壳系表层的岩石和矿石在大气、水、生物等营力的影响下，发生物理的、化学的和生物化学的变化作用。 风化作用的结果，使硅酸盐类矿物、可溶盐类（碳酸盐等）及金属硫化物等等被分解为三种主要组份： 1）溶解在溶液中的物质; 2）原岩中化学性质较稳定的矿物； 3）风化作用过程中形成的新矿物。 这三种主要组份，可以在原地或附近得到充分富集形成风化矿床；也可被搬运较远距离而沉积在水盆地中。 ; 二 风化矿床具有以下特点： 1）埋藏浅、便于露天开采，（因多为第三纪和第四纪的产物）。 2）矿床分布范围与原生岩石或矿体出露范围一致或相距不远，常沿现代丘陵地形呈覆盖层状分布，多为面型矿体。 3）矿体的深度决定于自由氧渗透到地下的深度，一般几米一几十米，有的达一、二百米；个别情况下沿裂隙带风化深度可达1500m以上，则呈线型矿体。另还有岩溶型矿体。 4）组成风化矿床的物质是在风化条件下比较稳定的元素和矿物。有自然金，锡石金刚石铌钽铁矿褐铁矿粘土矿物被粘土矿物吸附的稀土元素，铁、锰、铝的氢氧化物和氧化物，高岭土，磷酸盐和含镍硅酸盐矿物等。 5）矿石结构一般疏松多孔，有胶状结构,残余结构 ;构造多为土状、多孔状或网格状。 6）矿床规模以中、小型为主，个别也有大型和特大型。风化矿床形成的主要矿产有：铁、铝、锰、镍、钴、铀、钍、金、铂、钨、锡、金刚石、稀土和高岭土等。风化产物不仅是许多沉积矿床的成矿物质的重要来源之一,还可作为寻找原生矿床的重要标志; ;三、风化成矿作用 按风化成矿作用的性质，可将风化成矿作用分为物理、化学和生物三种风化成矿作用：1、物理风化成矿作用 以崩解的方式，将原岩和原生矿物机械地破坏成碎屑、并导致有用组分聚集形成矿床的风化作用，叫物理风化成矿作用 。 引起物理风化成矿作用 的主导因素是温差。 2、化学风化成矿作用 原岩由于化学作用，使组成岩石的矿物发生化学分解，并导致有用组分聚集形成矿床的风化作用，叫化学风化成矿作用 。 引起化学风化成矿作用的主导因素是水、氧和二氧化碳。因此化学风化成矿作用的过程实质是富含氧和二氧化碳的水（雨水和土壤水）与矿物发生化学反应的过程。 3、生物风化成矿作用 在生物生活和死亡过程中，由生物及其衍生物所引起岩石或矿物发生化学变化，并导致有用组分聚集形成矿床的风化作用，叫生物风化成矿作用 。引起生物风化成矿作用的主导因素是各种活着的及死亡的生物。 事实上，一个风化矿床的形成，往往是这三种风化成矿作用联合作用的结果。 ;8.2、风化矿床的形成条件 － 气候条件 气候环境乃是岩石风化并形成风化矿床最重要的条件之一。因为风化作用主要是通过水和生物活动进行的。而水和生物的多寡与气候带有密切关系，其风化壳的特征和成矿作用表示于图8－1。 图8－1 从极地（左）到赤道（右）分带的土壤示意图 ; 气候对风化矿床形成的影响主要表现在温度、降雨量、生物活动等方面。 在气候干燥、温差大的沙漠地区和寒带及永久冻土带，水和生物导致的化学风化作用均极微弱，风化壳主要由物理风化作用形成的机械碎屑组成，因而不利于风化矿床的形成。 在热带和亚热带地区，由于气候炎热，雨量充沛，生物繁殖极快，因而化学风化作用和生物风化作用进行得十分强烈并不断向深部发展，岩石和矿物破坏和分解迅速，元素可发生大量迁移和富集，创造了形成巨厚风化壳的条件，有利于形成大型残余矿床。 气候条件受纬度、高度，以及距离海洋远近等因素所控制。因此，研究风化矿床分布规律时，必须考虑地区的气候带所在的具体位置。但是在地质历史上，由于海底扩张、板块运动、地壳升降等因素，近代气候条件不适于形成风化矿床的地区，可能有古代风化矿床存在。;