一种新的风化壳类型

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第12卷第3期西安地质学院学报VoI．12No．3l999年8月JoURNAL0FXI，ANCOLLEGE0FGEOLOGYAug．1990一种新的风化壳类型赵景波(西安地质学院水工系)摄耍本文根据化学分析、风化壳实际分布资料和风化理论，确定和提出了一种新的硅●质风化壳类型，论证了其形成条件。发育阶段和分布地区，指出了其剖面构成及它与高岭土风化壳的区别。文章认为，以往由某些苏鞋学者所提出的有关高岭土风化壳分布于冷湿灰化带的说法，是值得进一步探讨的。关蕾词硅质风化壳J冷湿气候带f风化理

2、i含硅质矿物是最常见豹稳定矿物2：-，在有利的条件下，由风化形成的硅质矿物必然能富集起来而形成风化壳。根据室内外资料，笔者确定了硅质风化壳豹存在。这类风化壳主要形成于冷湿气候条件下，属于地带性风化壳，它与其它类型风化壳在性质上大不相同。硅质风化壳不仅在我国有所分布，而且在世界许多国家都有分布。硅质风化壳的确定不仅具有重要的理论意义，而且对寻找风化矿床也具有非常重要豹实际意义。硅质风化壳的含意什么姓硅质风化壳?这还得从风化壳的定义、现已确定的风化壳类型及其命名谈起。关于风化壳的定义还存在意见分歧，但大多数人认为；风化壳是风化作用形成

3、的且未经搬运的残积层组台。这是一个不尽完善的定义，因为它没有包括冻土带的，仅由单一风化碎届层构成的碎屑风化壳。笔者认为，风化壳的定义应是：风化壳是残积层组台或者是风化产物在当地气候条件下处于稳定状态的单一残积层。这是一个完善的定义，它能包括各种类型的风化壳。关于风化壳的类型，一般认为，自然界存在五种基本类型的风化壳，即铝土风化壳，高：}争土风化壳，蒙眦石一水云母风化壳、卤化物一硫酸盐风化壳(含碳酸盐)和碎屑风化壳“1。到目前为止，还从未有人提出硅质风化壳。风化壳是怎样命名豹?根据上述已确定的五种风化壳类型可知，风化壳豹名称是根据风

4、化壳上层富集豹风化产物命名豹，如高蛉土风化壳上层富集的主要是粘土矿物高岭土，卤化物一硫酸盐风化壳上层富集的主要是卤化物和硫酸盐。因为风化壳上层受风化作用影响最强烈，矿物分解最咀显，能够形成在当地气候条件下处于稳定状态的风化产物，所以根据风化壳上层富集的风化产物命名是禳台理豹。硅质风化壳的名称也是按上述原则确定的，它的上层富集的是Si02。如后述，它不仅符l888一Ol—O5收稿维普资讯http://www.cqvip.com3期赵景波t一种新的风化壳类型合垲者提出的风化壳的完善定义，也符台过去大多数人提出的风化壳的定义。沉花玄整积

5、岗武个岩旨岩大硅质风化壳存在的可能性陆要想从理论上确定某种成分的风化壳是否蚰发育∞和鹞存曲在，要从以下三个方面来考虑：一是这种成分在地壳中含量的高低’二是这种成分在¨地表祁风船化作用下的稳定性，三是自然界是否具备这种成分富集的外部条件。i5风化壳是一定的矿物成分或化学成分在风化过程中的富集，因此物质成分对风化壳的形叭博艚坤■成是很重要的。如自然界发育最厚的铝土风化壳就是占地壳总成分第=位的A1：0。(表1)Z222裘1史陆地亮平均化学成分()(据罗谱夫算，1969)蛆帅驰拈Table1Averagechemlcalcomposit

6、ionofcontinentalearthCI"tXSt(％)岩石圈Si0Al203F0aFeO2M2gO43CaOK!ONa2OTiO2北踮他订3233叭∞i5构成的。根据表1可知，SiO,是地壳平均化学成盯分中惦含量最多的氧化物，占总成分的50以上。当然地壳中的SiOz有相当一部分以硅酸络2阴3离2子2的形式存在于硅酸盐矿物中，但在矿物分解的中后期阶段，SiOt便可分离出来。如在长沾石讣风化形成高峙土的阶段就有部分SiO：游离出来，在高峙土分解形成AIzOs阶段，SliO：3就3全2部游离出来。根据风化产物可知，在风化过程的最

7、后阶段形成的主要是硅、铝和铁盯的氧化物时。而铝土风化壳就是在风化产物中的SiO：迁移后，A1：Os富集而成的。因为在矿物0分0解形0成O的产物中，SiO：含量太大多于A1：O。和FetOs的含量，所以硅质风化壳形成的物质％条w件帅是完全具备的。物质成分的稳定性对风化壳的形成也很重要。为什么自然界出现的风化壳主要是粘土矿物和氧化物构成的呢?原因是这些成分在风化作用盛行的地表较其它成分稳定，能在原地富集起来。众所周知，SiO。是地表风化带最稳定的成分之一。因此，从矿物或化学成分的稳定性来考虑，硅质风化壳的形成是可能的。每一种基本类型的

8、风化壳形成在一定的外界条件下，这样的条件对风化壳的形成更是不可缺少的。根据SiOz的特性可知，SiO：在中性条件下发生淋溶和迁移，在pH值小于5的较强酸性条件下和碱性条件下是稳定的。但在碱性环境中矿物分解仅达到水云母和蒙睨石类粘土矿物形成阶段，SI