南大简缩矿床学讲稿(第13-17章)

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1、矿床学（沉积、变质、风化、沙矿、层控矿床）2008-11-1937课授和实验安排授课内容实验内容标本薄片1风化矿床、铝土矿、浅海沉积铁矿大西沟菱铁矿浅海沉积铁矿大西沟菱铁矿2铁矿锰矿、锰结核、磷矿、荆襄磷矿、锰矿荆襄磷矿3铜、铅锌、黑色页岩BIF、铜弓长岭BIF4盐类、盐丘和自然硫、变质矿床变质磷矿铅锌矿锦屏、宿松和凤台磷矿5层控矿床、复习红透山MSD红透山MSD37第13章风化矿床(Ren82-93)13.1风化作用过程中矿物的稳定性²稳定矿物：石英、白云母、酸性斜长石、钾长石、黄玉、电气石、磁铁矿、金红石、自然金、锆石等²不稳

2、定矿物：基性斜长石、黑云母、角闪石、辉石、硫化物、碳酸盐、硫酸盐等影响矿物稳定性的因素有：但是，稳定性产相对的，在强烈风化时，几乎所有矿物都会被分解。13.2风化矿床的形成条件1.原岩条件：不同的原岩形成不同的矿床，见多媒体见多媒体2.气候条件：主要产在热带-亚热带温暖或炎热的气候。又可分为两种气侯条件²潮湿的气候：如华南，化学风化和生物活动强烈，最有利于风化矿床形成。华南风化壳型REE最典型²干旱和潮湿交替的气候：干燥季节土壤和岩石中形成裂隙，为雨季的雨水准备了渗水渠道；雨季时雨水渗透下去产生强烈化学风化。注意点：干燥气候对风化

3、矿床不利，如新疆，化学风化不强烈，以物理风化为主，风化壳型铝土矿与风化壳型铁矿床的形成条件差异：都形成于热带-亚热带温暖或炎热的地区。但是，两者的气候条件不同：热带-亚热带温暖炎热持续潮湿→→红土型铝土矿干旱与潮湿交替→→红土型铁矿²风化壳型铝土矿（红土型铝土矿）：代表持续的潮湿气候，玄武岩中溶解出来的铁一直呈二价形式迁移，不在土壤中沉淀。只有铝在土壤中残留，形成铝土矿；²风化壳型铁矿（红土型铁矿）：代表干旱和潮湿交替的气候。在潮湿条件下水中溶解的Fe2+，在干旱条件下被氧化成Fe+337，在土壤中沉淀，形成铁矿。1.地貌条件：既

4、要有利于风化壳的形成（淋滤），又要有利于保存²高山地区不利：风化壳不易保存²平坦地区不利：不利于选择性淋滤²丘陵山区、准平原地区最有利：即要有起伏，但高差不大。原因是：有起伏，有利于地表水和地下水循环，可以形成较厚的风化壳地下水位高，化学风化和生物风化都很强烈风化产物得以保存2.水文地质条件地下水的循环，从地表向下可以分为三个带：地下水循环示意图。Fig.13-1,p13²饱气带（渗透带，氧化带）：位于潜水面以上，表水自上而下快速流动。潜水面是指横向流动的地下水的顶面。影响潜水面高低的因素：降雨量、河水水面、地形相对高度等因素，潜

5、水面以下又可分出两个带：²潜水带（流动带、胶结带）：位于潜水面（地下水面）至停滞水面之间。这一带的水作侧向缓慢流动。水的含氧量很少，通常不起氧化作用。²停滞水带：位于停滞水面以下。这个带的水几乎不含氧，流动极缓慢，与原岩基本上不发生反应。潜水面缓慢下降，与风化速度保持平衡，对形成厚的风化壳最有利，风化作用也最彻底。3.地质构造条件²区域构造条件：稳定的地台区，长期稳定抬升，有利于形成厚大的风化壳。古风化壳矿床常常产在长期沉积间断的不整合面上，如华北地台奥陶纪不整合侵蚀面上的Fe、Al矿床²局部构造条件：断裂和破碎带有利于风化作用的

6、发生，形成线型的风化壳。13.1风化矿床的类型1.风化壳高岭土矿床²气候：温暖潮湿²原岩：富含长石、云母等铝硅酸盐矿物²主要的过程：去硅、去碱¨长石→高岭石：KAlSi3O8→水云母→Al4[Si4O10](OH)2¨白云母→高岭石：KAl2[Si3O10](OH)2→伊利石→蒙脱石→高岭石→三水铝石Al(OH)3。371.红土型铝土矿床²气候：热带和亚热带地区，多雨潮湿²原岩：富铝贫硅的岩石，如霞石正长岩、玄武岩、泥质灰岩等。¨红土型：由火成岩和变质岩风化成的铝土矿叫红土型；¨钙红土型：由泥灰岩风化成的铝土矿叫钙红土。²主要过程

7、：风化壳高岭土矿床形成过程见多媒体¨去碱：碱金属和碱土金属被淋滤¨去硅：淋滤出的碱金属和碱土金属使溶液呈碱性，造成去硅¨去铁：持续潮湿的气候使铁呈二价铁被带走¨铝富集：由于铝具有两性，形成铝土矿。包括三水铝石Al(OH)3一水软铝石AlOOH一水硬铝石AlOOH²实例：图13-2牙买加钙红土型铝土矿图13-3福建漳浦，玄武岩风化残留红土型铝土矿此外，华北地台上的G层铝土矿是风化残留型铝土矿。2.红土型铁矿²气候条件：虽然也主要产在热带和亚热带地区，但潮湿与干旱相交替的气候。多雨时，铁呈二价铁被淋滤，干旱时被氧化成三价铁沉淀，²成分

8、：最终产物是赤铁矿，颜色发红，所以叫红土型铁矿。²原岩：主要是富铁的超基性岩和基性岩含铁的碳酸盐岩石风化后可以形成残积和岩溶堆积型铁矿，如华北中奥陶统不整合面上的山西式铁矿。3.离子吸附型REE矿主要是富含REE的花岗岩发生风化，形成红土型风化壳，