矿床学 第十章 风化矿床 2003.ppt

《矿床学 第十章 风化矿床 2003.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章风化矿床一、概念、特点及工业意义概念：风化矿床（风化壳矿床）系指陆地表层在风化作用下形成的，质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体。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。风化矿床具有以下特点：1）埋藏浅、便于露天开采，（因多为第

2、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，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，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。工业意义：1.风化产物不仅是许多沉积

3、矿床的成矿物质的重要来源之一;2.而且某些风化产物本身具有很重要的工业价值。如：1)红土型镍矿床的发现和利用，镍金属储量迅速增长了四倍。现在，这种巨型的风化镍矿床占全部镍矿储量的一半以上。如大洋洲的新喀里多尼亚红土型含镍硅酸盐矿床，分布面积达六、七千平方公里。2)红土型铁矿床不但规模大，矿石中还含有铬、锰、镍、钴和钒，成为炼优质合金钢用的“天然合金矿石”，如古巴的红土型铁矿床，储量达150亿吨，具有重要的工业价值。3)风化矿床可提供优质铝土矿和天青石等矿产。4)闻名于世界的我国陶瓷工业主要原料的高岭土。5)我国新发现的风化壳型稀土元素矿床和红土型金矿床，也具有十分重要的工业意

4、又。6)还有铂、钨、铀、金刚石、磷块岩等。二、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10－1。图10－1从极地（左）到赤道（右）分带的土壤示意图在极地冻土地带，由于化学风化作用很弱，一般不形成风化壳，有时由机械碎屑物质形成残积砂矿。在温带内陆沙漠和热带沙漠气候地区，蒸发量远远大于降水量，水作用很弱，生物很少，以物理风化作用为主。化学风化作用主要表现在硷金属Na、K等和硷土金属Ca、Mg等的淋滤和淀积作用。风化壳主要由机械碎

5、屑物组成。在此砂层中，出现大量钙质胶结物(通常是方解石)。在水盆地中盐类物质浓度很高，有的已形成盐湖矿床。在热带和亚热带的湿润炎热地区，气温高，雨量充足，生物活动力强，岩石往往发生强烈的化学风化作用。根据实验，温度增加10℃水解反应速度能增加2-2.5倍。这对矿物的分解、元素的迁移起着非常重要的作用，并能促使化学反应的平衡系统向产生新的物质方向进行，以利于化学风化矿床的形成。因此，一些巨大的铝、铁、锰等风化矿床主要分布在热带和亚热带的湿热气候地区内。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

6、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。（二）原岩条件风化壳和物质成分是以原岩成分为根据的，原岩是成矿物质的来源。1.如富含铁、镍的超基性岩（根据黎彤、饶纪龙1962年资料，含Fe2O34.22%，FeO7.77%；据K.Turkian和K.Wedepohl1961资料，含Ni2×10-1)和基性岩（同上，含Fe2O34.17%,FeO7.61%;Ni1.3×10-2)可形成红土型铁矿床和镍矿床。2.富铝贫硅的霞石正长岩：(含Al2O316.33～30.59％，SiO253.78～39.74％)和玄武岩(

7、含Al2O312.89～21.92,SiO20.74～47.78%)形成红土型铝矿床。3.长石质岩石——花岗岩类（Fe2O31.33%,FeO1.77%，Al2O314.48%，SiO270.40%）可形成高岭土矿床。4.富含磷的碳酸盐类岩石可形成风化型磷矿床。5.含锰高的沉积岩、变质岩可形成残余锰矿床。6.富含稀土元素酸性岩浆岩可形成离子吸附型稀土元素矿床7.富含重砂矿物（锡石、锆英石、铌钽矿物等）的花岗岩，可形成风化残积砂矿床等等。（三）地貌条件地貌条件不仅控制侵蚀和堆积作用的进行，同时还可决定地下