08 风化矿床
风化矿床形成的条件
风化矿床形成的条件风化矿床的形成要取决于多种因素，最重要的因素包括：气候、原岩、地貌、地质构造和水文等。
一、气候条件气候是控制风化矿床形成的重要因素之一。
气候的影响主要表现在温度、湿度、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物组成，因而不利于风化矿床的形成。
在热带和亚热带地区，由于气温高，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，岩石和矿物的破坏和分解迅速，风化作用可不断地向纵深发展，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，有利于风化矿床的形成，世界上已知的大型铁、锰、镍、铝等的风化矿床，多分布在此类地区。
气候条件一般受地质历史时期所处的纬度、高度以及距离海岸远近等因素的控制。
现代形成的风化壳受现代气候条件的控制，古风化壳则受古代气候的控制。
二、原岩条件原岩的矿物成分和化学成分，对风化产物有重大影响。
原岩成分的不同，其所形成的风化矿床的类型也就不同（表8-2）。
如富含铁、镍的超基性岩和基性岩常形成红土型铁矿床和镍矿床；富铝贫硅的碱性岩常形成红土型铝土矿床；花岗岩等酸性岩风化后可形成高岭土矿床和稀土元素矿床；含锰高的沉积岩、变质岩可形成残余锰矿；富含重砂矿物（锡石、锆英石、铌钽矿物等）的花岗岩可形成残积砂矿床，等等。
表8-2 风化矿床类型及其与原岩的关系在物理风化、化学风化和生物风化作用下，矿物的破坏程度是很不相同的。
有些矿物的晶格很容易被破坏，其中易溶元素首先脱离晶格，呈离子或分子状态进入溶液，部分或全部地被地表水、地下水带入风化壳下部，甚至可能带出风化场所。
活动性较差的组分，则在原地残留下来。
有些矿物的晶格十分稳定（如独居石、锆英石、铌钽矿物等），抵抗风化能力很强，当其他矿物遭到破坏，分解而被搬运介质带走时，而它们却留在原地相对富集。
一般认为，原岩中有用组分含量越高，形成风化矿床的可能性就越大。
风化矿床
一、概述
二、风化矿床的成矿作用 和矿床 类型 三、矿床的表生变化 与次生富集 作用
一、概述
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。
4)惰性元素(微弱迁移)(Kx =n·10-2～n·10-1 ：Fe、
Al、Ti、Sc、Y、TR„； 5)几乎不迁移的元素(Kx≈n
·
10-∞):SiO2(石英)
原生岩石及矿石中的主要化学成分，一般是
TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2、CaO、MgO、
Na2O、K2O、硫的化合物、卤族元素化合物、磷
岩浆岩：长石类、云母类、石英、橄榄石、辉
石、角闪石……
变质岩:长石类、云母类、石英、橄榄石、辉石、
角闪石、绿泥石、石榴石、方柱石、碳酸盐类…… 沉积岩：长石类、云母类、石英、碳酸盐类、 石膏、天青石……
钾长石的风化过程与相应的风化产物
• 钾长石 K[AlSi3O8]+H2O+O2+CO2 • → KAl2［AlSi3O10][OH] (绢云母，水合作用) ； → K＜1Al2［（Al Si）4 O10][OH]2·nH2O (水云母）
(二)元素的迁移与沉淀
水迁移系数—Kx （б ．б 波雷诺夫，1934； А .И .彼列尔曼，1955) ： Kx = mx · 100/ a · nx 式中，Kx—元素x的水迁移系数， mx—元素x在河水中的含量(mg/L)， a—河水中矿物质残渣总量(mg/L)， nx —元素x在河水流经区域岩石中的平均含 量(%) Kx值越大，则元素从风化壳中迁出的能力也 越强，反之则越弱。
《风化矿床》PPT课件
裂隙、裂隙带、破碎带等构造影响矿体 的形态产状。如果裂隙带、破碎带发育，将 增大风化作用的表面积和风化深度，因此这 些构造带控制了“线型风化矿床”的位置和 规模。
5.水文地质条件
风化矿床的形成，与地表水和地下水的运动状况及其化学类型有关，它们 是决定风化矿床的规模、形状，甚至矿床类型的重要因素。地下水具有垂直分 带性。这种特性又决定了风化矿床的垂直分带特点。
红土型剖面
粘土型剖面
1.定义
二 风化矿床概述
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。
风化作用的结果，使原生的岩石及矿石被分解成三种主要组分 ——原岩中化学性质稳定的矿物; ——风化作用过程中形成的新矿物; ——可溶性物质;
丘陵地带、准平原地区： 在高差不大的山区，丘陵地带，准平原地区，地势起伏不平，地下 水位较高，生物繁生，地下水和地表水流动缓慢。 一方面，流水能将易溶的风化产物带走，不断打破风化过程中的 化学平衡状态，使得风化场地始终处于积极的化学反应状态，而有利于 风化作用向着纵深方向的新鲜基岩进行； 另一方面，较小的流水速度又不致于将风化残留物冲走。因此， 在这样的地区，风化作用强烈，广泛，使原岩彻底分化瓦解，风化产物 大量残留原地，形成厚大的风化壳和风化矿床。
氧化铁矿石
氧化锰矿石
自然金矿石
3.工业意义
铁、锰、铝、镍、钴、金、铂、铜、铅、锌、钨、锡、铀、钒、稀土 元素、金刚石、刚玉、兰晶石、重晶石、磷块岩、菱镁矿、高岭土、粘土等。
其中有些矿产占目前世界产量的相当大比重。例如，世界上全部铝土矿 都是由风化成矿作用形成的，镍储量的80%以上来自风化成矿作用形成的红 土型镍矿，大洋洲新喀里多尼亚岛的风化镍矿占世界镍金属储量的70%；全 球有70%的富铁矿石是风化成矿作用形成的 。
风化矿床总结汇报稿
风化矿床总结汇报稿风化矿床是一种在地表下风化作用下形成的矿体，是矿产资源中重要的一种类型。
风化矿床形成的过程是长期的、缓慢的，一般需要几百万年甚至几亿年的时间。
本文将从风化矿床的定义、特征、形成机制、分类以及开发利用等方面进行总结汇报。
风化矿床是指在地壳表层，地温一般较低，水分充足的条件下，由环境中的水热、氧化、还原、碳酸盐、硅酸盐等过程作用于岩石和矿石中的某种成分，通过溶解、转化、重排、重新结晶等变质作用，形成的新成分的一种矿床。
风化矿床的形成过程涉及到多种因素，如地质构造、岩性、气候条件、水文地质条件等，在这些因素的相互作用下，才能形成富集矿物的矿床。
风化矿床具有一系列的特征。
首先，风化矿床多数产于地壳的表层，呈均质、碎屑或伴生状。
其次，风化矿床的矿石中通常含有较高的水分和次生成分，如氢氧化物、氧化物、碳酸盐等。
此外，风化矿床的成岩作用一般较弱，其产状呈珍珠层状、蚀孔状或颗砾状，矿脉具有较差的连通性。
风化矿床的形成机制主要涉及两个方面：地表风化和地下还原。
地表风化是指由于大气、水分、温度等因素的作用，使岩石中的矿物发生氧化、溶解和重排反应，造成矿物的富集和转化。
地下还原是指在风化矿床形成后，在地下水的作用下，溶解型矿物中的金属离子被还原成不溶性的新矿物，并在游离溶液中重新沉积。
根据风化矿床形成的岩性和成因过程的不同，可将其分为多种类型，如层状风化矿床、钨风化矿床、磷风化矿床、重稀土风化矿床等。
每种类型的风化矿床都具有自身独特的地质特征和经济价值，对于资源评价和开发利用具有重要的指导价值。
风化矿床的开发利用是实现资源可持续利用的关键环节。
风化矿床的开发利用可通过多种方式进行，如矿石直接浸出法、地表采挖法、地下采挖法等。
其中，矿石直接浸出法是一种常用的方法，通过使用溶剂溶出矿石中的有用矿物，然后进行沉淀、过滤、提纯等步骤，最终得到目标矿物。
在风化矿床的开发利用过程中，需要解决的问题主要包括资源评价、选矿工艺、环境保护等方面。
风化矿床总结汇报
风化矿床总结汇报风化矿床是指由于长期的氧化、水解、碳酸化等化学物理作用，使本来存在于地表下腐蚀、侵蚀、风化、液化的矿床。
风化作用是指石矿表面上或深层温湿环境的原矿裂隙和胶结物。
下面我将介绍风化矿床的形成过程、主要类型和开发利用情况等。
风化矿床的形成过程主要包括氧化、水解、碳酸化和黏土化等过程。
氧化指的是矿物与大气中的氧溶解反应，从而使矿石中的金属元素转化为氧化物。
水解是指矿物颗粒表面的水与矿物结构中的金属离子发生置换反应，形成具有不同溶解度的物种。
碳酸化是指矿物中的金属元素与大气中的二氧化碳发生反应而形成的碳酸盐。
黏土化是指矿物颗粒表面吸附和交换大量的温泉离子，并形成黏土状矿物。
根据风化矿床的矿石类型和地质条件，可以将其分为多个不同的类型。
常见的风化矿床类型有铁矿石、锰矿石、铝土矿等。
铁矿石风化矿床主要有赤铁矿、褐铁矿、铁砂等，其中铁砂是由露天堆积物形成的重砂矿床。
锰矿石风化矿床主要有氧化锰矿、钝化锰矿等，其中氧化锰矿床是指由于海水中的氧化还原和水解作用形成的。
铝土矿风化矿床则是指由于岩石中的铝和硅元素与地表下的高温水溶解并反应形成。
风化矿床的开发和利用主要分为两种方式：表面开采和地下开采。
表面开采是指利用露天矿山等方法在地表上开采矿石。
这种方法操作简便，成本相对较低，但会对周围环境造成一定的破坏。
地下开采则是指在地下深处开挖矿井，通过井下设备将矿石运输到地面。
这种方法相对较为安全，但设备成本较高，且对地下环境产生一定影响。
综上所述，风化矿床是经过长期氧化、水解、碳酸化及黏土化作用形成的矿床。
其形成过程复杂，主要类型包括铁矿石、锰矿石和铝土矿等。
风化矿床的开发利用主要有表面开采和地下开采两种方式。
这些风化矿床对于社会经济发展和资源利用具有重要意义，但在开采过程中也需要注意环境保护和资源可持续利用的问题。
风化矿床
风化矿床地壳表面的岩石和矿石，在大气、水、生物等营力的机械和化学作用影响下，发生物理的、化学的以及生物化学的变化，使有用物质重新组合、调整、富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。
风化矿床的形成取决于多种因素：原岩的物质成分、气候条件、地形条件、地下水条件、地质构造条件和风化时间等。
目录简介影响因素矿床类型简介地壳表层岩石或矿石经风化作用而形成的矿床。
风化作用大多发生在潜水面附近或其上，因此，风化矿床的深度一般距地面不超过数十米，特殊情况下达100～200米,个别可达1500～2000米。
风化矿床规模以中小型为主，个别大型或超大型矿床面积达数千平方公里，储量几亿吨甚至超过100亿吨。
矿石疏松，便于开采加工。
风化矿床中最多的是铁矿和铝土矿，其次是镍、锰、铀、铜、稀土元素、粘土、磷灰石、菱锰矿。
其中镍矿床和铝土矿床在世界镍和铝的生产中占有重要地位，其他矿种也对产地经济有重要影响。
编辑本段影响因素主要有以下几方面：①原岩成分。
风化的原岩是成矿物质来源。
基性和超基性岩中铁、镍的含量既高,又易于风化,有利于形成铁、镍的风化矿床。
又如长石质岩石风化后可形成各种粘土或铝土矿床。
②气候条件。
它对风化成矿作用有决定性影响。
高温有利于原岩的分解和其中碱和碱土金属的带出，气候潮湿雨量充沛也有利于风化作用，因此在热带亚热带地区最有利于风化矿床的形成。
③地形因素。
山区地形高差大，风化产物不易保留；强烈夷平地形，也不利于风化成矿作用持续进行；介于二者之间的中低山脉和丘陵地带最有利于风化矿床的发育。
④潜水面。
在潜水面以上，强烈的化学中和淋滤作用使残留物质富集成矿，而其下则可能产生淋滤物质的富集。
因此潜水面的深度适中，岩石的分解和淋失相适应，有利于风化矿床的形成。
⑤地质构造。
规模大的裂隙带和破碎带，决定了风化矿床的位置和延伸方向，同时也控制了风化矿床的深度。
构造运动还影响风化矿床的保存条件，在构造上隆地区风化矿床易受剥蚀破坏，在沉降地区风化矿床则被掩埋，只有在微弱沉降的情况下，风化矿床才能被覆盖而保存起来。
风化矿床
风化矿床风化矿床mineraldepositbyweathering地壳表层岩石经风化作用促使有用物质就近堆集而形成的矿床。
水是风化作用的主要营力，风化作用大都发生在潜水面附近或其上部，分布范围与原生岩石出露的范围一致或相距不远。
风化矿床的控矿因素有：①原岩成分。
风化的原岩是成矿物质来源，如基性和超基性岩中铁、镍的含量较高，又易于风化，有利于形成铁、镍的风化矿床。
②气候条件。
它对风化成矿作用有决定性影响。
在各类气候条件中以热带与亚热带地区最有利于形成风化矿床。
③地形。
中低山区和丘陵地区有利于风化矿床的形成和保存。
④潜水面。
潜水面深度适中，岩石的分解速率和淋滤速率相适应，有利于矿质的富集。
⑤地质构造条件。
断层和裂隙发育带有利于地下水的大规模运动，因而能控制风化矿床的产出位置和形成深度。
⑥时间因素。
形成规模大、质量好的风化矿床，需要漫长时间，已知的风化矿床，多数是在第三纪、第四纪或中生代形成的。
矿床按产出位置和成因可分为2类：①残余矿床。
地表岩石经风化后，一部分活动性组分被淋滤，而另一部分较稳定组分残留在风化壳中相对富集而形成矿床。
例如，残余的铁矿、锰矿、铝土矿、镍矿、高岭土矿床等。
中国南方（如江西景德镇）的高岭土矿就是花岗岩类风化的产物。
②淋积矿床。
风化原岩中活动性较大的有用物质，经过淋滤被地下水带到邻近岩石中，因物理化学条件的明显变化而堆积形成矿床。
如淋积的铀矿和铜矿等。
著名的美国科罗拉多高原的铀-钒矿床就是由于有煤和沥青作为还原剂，促使潜水中的铀化合物沉淀富集而成矿。
风化矿产埋藏浅，多呈面型分布，矿石结构疏松，便于露天开采和加工。
风化矿床的主要矿产有铁、镍、钴、锰、铀、铜、金、铝土矿、稀土元素、高岭土、磷、硫和重晶石等。
中国江西等地花岗岩风化壳中的离子吸附型稀土元素矿床是重要的风化残余矿床。
风化矿床的形成条件
风化矿床的形成条件风化矿床的形成条件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15oC，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20oC，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）图9－6 地下水循环示意图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）图9－7 吉林九台膨润土与大气降水、地质构造关系剖面图（据周尚安，1979）（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（找矿标志）。
风化矿床
风化矿床
4. 风化矿床主要类型、特点及形成机制
主要矿产
—残积-坡积的砂金矿床、砂锡矿床、铌钽砂 矿床、金刚石砂矿床、水晶砂矿床等
残坡积砂矿床也是寻找原生矿床的重要标志
残坡积砂锡矿
洪积层 花岗岩
原生锡矿脉
变质岩
风化矿床
4. 风化矿床主要类型、特点及形成机制
4.2 残余矿床
概念
出露地表的岩石或矿床，由于遭受化学风 化作用和生物风化作用，其中易溶组分被地 表水或地下水带走，而难溶组分在原地彼此
概念
出露地表的岩石或矿床由于遭受风化作用， 其中未被分解的重砂矿物或岩石碎屑残留在原 地，或沿斜坡堆积起来形成的矿床，称为残积 - 坡积矿床（ eluvial-deluvial deposit ），也 称碎屑矿床。
风化矿床
4. 风化矿床主要类型、特点及形成机制
形成作用
—主要为物理风化作用，以机械破碎为主， 无物质成分的显著变化 —物质来源：①硅酸盐岩类岩石中的主要造 岩矿物；②硅酸盐岩中的副矿物；③原生 矿床或矿脉中的稳定矿物或矿石碎块 —多分布于干旱气候地区或高寒地区（极地 冻土带）
水云母：K1-x(H2O)x{Al2[AlSi3O10](OH)2-x(H2O)x} 蒙脱石：Nax(H2O)4{Al2[AlxSi4-xO10](OH)2}
风化矿床
4. 风化矿床主要类型、特点及形成机制
b. 粘土型（硅铝不饱和的高岭石型）
—第II级元素Ca, Mg, Na, K等全部迁出，SiO2（硅 酸盐中）开始游离，并有相当程度的迁出
风化矿床
3. 风化矿床的形成条件
3.5 地貌条件
—高差不大的低山、丘陵地区，对风化矿床的 形成最为有利 —强烈切割的高山地区和地形十分平坦的平原 洼地，均不利于风化矿床的形成
风化矿床总结
风化矿床总结引言风化矿床是指在地表风化作用的影响下形成的矿床。
它们通常形成在接触面上或岩石表面，由于气候和水文环境的影响而发育壮大。
本文将对风化矿床的形成机制、类型以及找矿方法进行总结和分析。
形成机制风化矿床的形成机制涉及到多个因素，主要包括以下几个方面：1.气候条件：气候条件对风化作用的发生和速度起着至关重要的作用。
温暖湿润的气候条件有利于风化矿床的形成，尤其是在气候多变的地区。
2.岩石类型：不同类型的岩石在接触风化作用下表现出不同的特征。
例如，含有较多硬石膏的岩石更容易在风化作用下形成硬石膏矿床。
3.水文环境：水文环境对于风化矿床的形成和发育也是至关重要的因素。
地下水的存在和流动可以加速风化作用的发生，从而促进风化矿床的形成。
类型根据不同的形成机制和岩石特征，风化矿床可以分为多种类型。
以下是一些常见的风化矿床类型：1.水溶风化矿床：这种类型的矿床主要形成于有水流的岩石表面。
在水的作用下，岩石中的矿物质逐渐溶解，并在水流中沉积。
例如，铁矿床在水中溶解后，再沉积形成。
2.淋滤风化矿床：这种类型的矿床主要形成于气候潮湿的地区。
岩石表面的矿物质由于连续的淋滤作用逐渐溶解下去，并在岩石下面沉积。
常见的淋滤风化矿床有锰矿床和铝矿床。
3.枕木风化矿床：这种类型的矿床形成于易风化的岩石之间的接触面上。
在大气条件下，岩石表面的矿物质逐渐溶解，并在接触面上沉积。
铜矿床和铀矿床常常以枕木风化矿床的形式存在。
找矿方法找矿工作在矿产资源开发中起着重要的作用。
对于风化矿床的找矿工作，需要采取一些特殊的方法和技术。
以下是常用的找矿方法：1.地质调查：对风化矿床的地质特征进行详细的调查和研究，包括岩石类型、风化程度、矿物质成分等。
地质调查可以帮助确定找矿区域和找矿目标。
2.矿产资源勘探：利用现代的地球物理、地球化学等技术手段，对潜在的风化矿床进行勘探。
例如，通过电磁探测、重力勘探、地球化学分析等方法，可以发现潜在的风化矿床。
第五章 风化矿床
风化矿床概述
③矿石矿物大多为氧化物、含水氧化物、
碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐及其它含氧盐
类矿物，部分为自然元素（金、铜等）
风化矿床概述
④形成的主要矿床有：铁、铝、锰、镍、 钴、铀、 金、稀土和高岭石等。其中红土 型镍矿、红土型金矿及风化壳型稀土元素
矿床具重要的工业意义
二、风化矿床的形成条件
①原岩和矿床的物质成分和性质 风化矿床类型及其与原岩的关系 原岩 风化矿床类型
风化矿床形成条件
②地貌条件 地形起伏不仅决定物质的侵蚀和堆积，同 时也决定地下水的动态及风化壳的地球化 学特征 微缓起伏的地形，一方面适宜于地表水和 地下水的缓慢运动，另一方面又可使风化 产物积聚起来，在长期侵蚀和风化作用下 ，形成准平原化石地貌，有利于形成风化 壳矿床
风化矿床形成条件
③气候条件 气候环境（温度和湿度）是岩石风化并 形成风化矿床重要条件之一。温带地区气 候温和、湿润，可形成许多风化矿床，热 带和亚热带地区湿润炎热是形成风化矿床 的最好地区，常形成大型铁、锰、镍、铝 等大型风化矿床。由于气候条件受纬度、 高度及距离海洋远近因素控制，因此，风 化矿床常呈带状分布
第五章
风化矿床
一、风化矿床概述 二、风化矿床的形成条件 三、风化矿床的成因类型及其特征
一、风化矿床概述
1．风化矿床
指地表岩石和矿床，在大气、水、生物
等营力的物理、化学和生物化学作用影响
下，发生破碎及物理 — 化学变化，使有用 物质重新组合、富集形成的矿床
风化矿床概述
2．特点 ①成矿以近代最为重要（第三纪、第四纪） 形成于地表、近地表，按形态分为面型、 线型（沿裂隙或接触带）和岩溶型。 ②风化矿床的矿石构造多呈胶状、粉末状、 疏松多孔状、土状、结核状、网脉状及 残余结构
风化矿床和矿床的表生变化
形成矿床
Ni、V、U、Fe、Mn、P等矿产
淋积型硅酸镍矿床
二．矿床的表生变化
各类矿床的近地表或露出地表部分，在风化 过程中会发生不同程度的变化，这种变化称 为矿床的表生变化 改变原矿石组构、矿物成分和化学成分 研究意义
1、重要的找矿标志
2、大大提高Cu、Ag、U等矿床的工业价值
金属硫化物矿床明显强于金属氧化物矿床
第七章 风化矿床和矿床的表生变化
第六章 风化矿床 和矿床的表生变化
一 风化矿床
（一）风化矿床概述 （二）风化矿床的形成条件 （三）风化矿床的成矿作用及主要类型
二 矿床的表生变化
（一）金属硫化物矿床的表生变化和次生富集 （二）金属氧化物矿床的表生变化和次生富集
一、风化矿床(Weathering Deposit)
黄铜矿(含Cu34.6%)
Cu5FeS4+ CuSO4 =2Cu2S+2CuS+ FeSO4
斑铜矿(含Cu63.3%)
PbS + CuSO4=CuS + PbSO4
ZnS + CuSO4=CuS + ZnSO4
铜的次生硫化物以辉铜矿最普遍，其次是铜蓝，少 数情况下，可形成少量次生斑铜矿
次生富集硫化物矿床的形成条件
2、硫化物矿床的氧化带分带
• 发育完整的氧化带一般包括以下亚带 (1)完全氧化带(铁帽)
铁帽：硫化物矿床氧化带的最上部的风化残余物，由
异常稳定的铁的氧化物和氢氧化物组成(水赤铁矿、褐 铁矿、针铁矿)，呈褐色-棕红色，具松散状、多孔状、 蜂窝状构造，是原生硫化物矿床的直接找矿标志 矿帽－铁帽、锰帽、铅帽、铜帽、锌帽、砷帽 成分均以褐铁矿为主—泛称“铁帽”
外生矿床-第九章 风华矿床
第9章风化矿床§1 概述一、概念：1、风化矿床(mineral deposit by weathering process)：指陆地表层的岩矿石在大气、水、生物等营力影响下发生物理的、化学的和生物化学的变化作用使有用组份聚集而形成的矿床。
2、风化作用（weathering process)：指地壳最表层的岩石和矿石在大气、水、生物等营力影响下发生物理的、化学的和生物化学的变化作用2、风化产物：1）可溶物：溶解在溶液中的物质，如硫酸铜溶液；2）新生物：风化过程中形成的新矿物，如针铁矿，孔雀石等；3）残留物：原岩中化学性质较稳定的矿物，如石英，自然金等。
二、特点1、矿床产于地表的风化壳层，多为第三纪、第四纪岩层2、矿床具明显的垂直分带，自上而下：分解带、过渡带（半风化带）、原岩带3、矿体多呈面型，次为线型和喀斯特型（接触型），中小型为主4、矿石具脉状、土状、皮壳状、蜂窝状、多孔状、网格状构造5、矿石组份较稳定，如自然金、稀土元素，Fe、Mn、Al的氢氧化物和氧化物等。
三、研究意义：1、工业意义；某些风化矿床具有重要的工业价值，如红土型镍矿床的发现使镍的储量增长了4倍；前寒武系风化淋滤型富铁矿床不仅品位高，且出来十分巨大（如俄罗斯库尔斯克残余型富铁矿石约250亿吨，品位达64%，巴西米纳斯吉拉斯红土型铁矿150亿吨，中国江西高岭土矿不仅规模大且多为优质矿石）。
经济价值2、由于风化矿床多埋藏浅，故易于露天开采，3、可作为寻找隐伏原生矿床的找矿标志§2 形成条件一、原岩条件——内因1由表9-1可见，富铁镁的超基性岩利于形成铁镍矿床；中酸性岩有利于形成铝土矿、高岭土矿；基性岩既利于形成铁矿床，又可形成铝土矿床。
铁矿—基性、超基性岩，铝矿—中基性岩，镍矿—超基性岩，铜矿—基性岩2、造岩矿物的风化顺序橄榄石——紫苏辉石——普通辉石——黑云母——石英钙长石—钠钙长石—钠长石—钾长石—-白云母——石英3、元素迁移顺序：（按水迁移系数）P1891）强烈迁移的：Cl、Br、I、S，2）易迁移的：Ca、Mg、Na、K、F、Sr、Zn3）可迁移的：Cu、Ni、Co、Mo、V、Mn、SiO2（硅酸盐中的）、P4）惰性的：Fe、Al、Ti、Sc、Y、TR…5）实际不迁移的：SiO2（石英）二、气候条件：高温、潮湿——最重要条件之一由于不同气候条件下生长发育不同类型生物，从而产生不同的风化作用1、温度：据实验，温度每增高10℃，水解反应速度就增加2-2.5倍，故低温极地不利于形成风化壳，热带、亚热带气温高、雨量充沛、生物活动力强，有利于形成风化壳。
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第八章 风化矿床 丘陵地带、准平原地区
在高差不大的山区，丘陵地带，准平原地区，地势起伏不平，地下 水位较高，生物繁生，地下水和地表水流动缓慢。
一方面，流水能将易溶的风化产物带走，不断打破风化过程中的化 学平衡状态，使得风化场地始终处于积极的化学反应状态，而有利于风化作 用向着纵深方向的新鲜基岩进行； 另一方面，较小的流水速度又不致于将风化残留物冲走。因此，在 这样的地区，风化作用强烈，广泛，使原岩彻底分化瓦解，风化产物大量残 留原地，形成厚大的风化壳和风化矿床。
第八章 风化矿床
第三节
一、成矿作用
物理风化作用
成矿作用及矿床类型
化学风化作用
生物风化作用
二、矿床类型
1）按成矿时代 近代风化矿床，古风化矿床
2）按矿体形态
3）按成矿作用
面型
线型
喀斯特型
残积-坡积砂矿床 残余砂矿床 淋积砂矿床
第八章 风化矿床
三、残积-坡积砂矿床
1、概念 原矿床或岩石经风化作用未被分解的重砂矿物或岩屑残留原地 或沿斜坡堆积而形成的矿床。
位于地下水面与停滞水面之间，大致相当于地下水流动带。 3、原生硫化物矿石带 位于停滞水面以下，大致相当于地下水停滞水带。
第八章 风化矿床
二、表生氧化作用 三、次生富集作用
富含磷的碳酸盐类岩石可形成风化型磷矿床
含锰高岭石沉积岩及变质岩可形成残余锰矿床 富含稀土元素的酸性岩浆岩可形成离子吸附型稀土元素矿床
富含重砂矿物(如锡石、锆英石、铌钽矿物等)的花岗岩可形成风化残积型砂 矿床
第八章 风化矿床
三、地貌条件
地形地貌条件对于风化作用能否彻底进行以及风化产物能否很 好地堆积下来，是十分重要的外界条件。 高山地区
第八章 风化矿床
四、构造条件
地质构造条件对于风化矿床的形成，以及对于风化产物的保存 以及形成矿床，均具有重要的意义。
构造运动相对稳定的地台区或经长期改造的准平原地区，由于经受 长期的风化剥蚀作用和堆积作用，各种风化产物易于保留原地，化学风化作 用可以不断地进行，形成巨厚的松散堆积物。
在构造活动强烈的造山区，剥蚀作用强烈，地面切割程度高，地形 陡峻，岩石破碎，风化产物不易保存，风化层较薄。长期下降的沉积地区， 原岩被沉积物覆盖，限制了风化作用的进行，因此亦不利于风化壳的形成。
第八章 风化矿床
四、残余矿床
1、概念 原生矿床或岩石经化学风化和生物风化作用后形成的一些难溶 表生矿物残留原地而形成的矿床。
2、成矿作用
1）粘土化作用
在温暖潮湿气候区铝硅酸盐在水、大气和生物作用 下发生分解，易溶的碱金属、碱土金属及部分SiO2呈胶体被流水带走，致使 在地表环境下风化产物铝、硅呈胶体电性中和而使粘土矿物富集的一种风化 作用。
四、矿种
1、金属矿种：Fe、Mn、Al、Au、Pt 、 W、Sn、U 、Co、Ni、 REE、Ta、Nb、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。
第八章 风化矿床
第二节 风化矿床形成条件
一、气候条件
高温、潮湿——最重要条件之一
由于不同气候条件下生长发育不同类型生物，从而产生不同的 风化作用
4、矿石具脉状、土状、皮壳状、蜂窝状、多孔状、网格状构造；
第八章 风化矿床
三、研究意义
1、工业意义：某些风化矿床具有重要的工业价值，如红土型镍 矿床的发现使镍的储量增长了4倍；前寒武系风化淋滤型富铁矿 床不仅品位高，且出来十分巨大（如俄罗斯库尔斯克残余型富 铁矿石约250亿吨，品位达64%，巴西米纳斯吉拉斯红土型铁 矿150亿吨，中国江西高岭土矿不仅规模大且多为优质矿石）； 2、找矿意义：可作为寻找隐伏原生矿床的找矿标志。
风化产物： 1）可溶物：溶解在溶液中的物质，如硫酸铜溶液； 2）新生物：风化过程中形成的新矿物，如针铁矿，孔雀石等；
3）残留物：原岩中化学性质较稳定的矿物，如石英，自然金等。
第八章 风化矿床
二、特点
1、矿床产于地表的风化壳层，多为古近纪、新近纪、第四纪岩 层； 2、矿床具明显的垂直分带，自上而下：分解带、过渡带（半风 化带）、原岩带； 3、矿体多呈面型，次为线型和喀斯特型（接触型），中小型为 主； 5、矿石组份较稳定，如自然金、稀土元素，Fe、Mn、Al的氢 氧化物和氧化物等。 6、埋藏浅，未成岩，易勘探开发。
裂隙、节理、裂隙带、破碎带
裂隙、节理、裂隙带、破碎带等构造影响地下水的渗透与迁移，并 且也增大了风化作用的表面积，因此在这些构造带原岩的风化作用十分强烈。 而且与地表沟通的断裂又是形成“线状风化矿床”的主要原因。
侵蚀基准面
第八章 风化矿床
五、水文条件
风化矿床的形成，与地表水和地下水的运动状况及其化学类型 有关，它们是决定风化矿床的规模、形状，甚至矿床类型的重 要因素。地下水具有垂直分带性。这种特性又决定了风化矿床 的垂直分带特点。
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）。
第八章 风化矿床
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、淋积矿床
1、概念 原岩或贫矿体经风化作用某些易溶物质被水带到风化壳下部的 潜水面附近沉淀下来而形成的矿床。
2、特点
1）矿床产于残积或坡积层中； 2）矿体形态不规则，无明显层理； 3）矿石具棱角状或次棱角状； 4）多为化学性质稳定的矿物，分选性差。
第八章 风化矿床
基岩或原矿石中含化学性质稳定的有用矿物，如自然金、锡石、 黑钨矿、铌（钽）铁矿、水晶、重晶石等；
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。
2、特点
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。
第八章 风化矿床
第四节 硫化物矿床的表生变化
一、硫化物矿床的表生分带
1、氧化带
位于地下水面以上至地表，大致相当于地下水的渗透带。自上 而下可分为三个亚带，即完全氧化亚带、淋滤亚带和次生氧化 物富集亚带。 2、次生硫化物富集带
2）红土化作用
在热带或亚热带炎热而干湿交替气候区，铝硅酸盐 类矿物分解成铝的氧化物或氢氧化物，含铁矿物转变为褐铁矿或赤铁矿，致 使风化产物呈红、赭和褐色的一种风化作用。
3）离子吸附作用
风化作用形成的可溶有用物质以离子或络离子状态 被高岭土等粘土矿物吸附并富集成矿的一种作用。
第八章 风化矿床
3、特点
一般说来，在高耸陡峻的高山地区，水流湍急，地形强烈切割，形 成深沟大壑，地下水位很低，植被稀少，并且往往气温很低。这时主要以机 械侵蚀作用为主，化学风化十分微弱，风化产物则以粗大的机械碎屑为主， 如崩塌物，并且它们常被山洪流水冲走，不易堆积保存。因此，这种地形不 利于风化壳及风化壳矿床的形成。
平原洼地
1、温度
据实验，温度每增高10℃，水解反应速度就增加2-2.5倍，故低 温极地不利于形成风化壳，热带、亚热带气温高、雨量充沛、 生物活动力强，有利于形成风化壳。
第八章 风化矿床
2、降雨量（湿度）
低湿度低温的基地，不利形成风化壳； 低温高湿度的沙漠，通过毛细管作用可形成薄壳和内陆盐湖矿 床； 湿度太高如为暴雨则形成地表径流，不易使基岩分解； 中等雨量或干湿交替环境，地表湿润，最有利于形成风化壳。 注意：同一岩石如玄武岩，在不同气候条件下，可形成不同的 矿床
基性玄武岩——干湿交替——红土型铁矿床
持续潮湿——红土型铝土矿
第八章 风化矿床
二、基岩条件
原岩是风化壳中成矿物质的直接来源，原岩的性质和成分，直 接影响风化壳的发育程度和化学组成。 成矿专属性：不同类型的原岩受风化作用后可形成不同类型的 矿床
富铁镁的超基性岩利于形成铁镍矿床
中酸性岩有利于形成铝土矿、高岭土矿 基性岩既利于形成铁矿床，又可形成铝土矿床
矿床学
中国矿业大学资源学院 王峰
第八章 风化矿床
提纲
风化矿床概述 矿床形成条件 成矿作用及矿床类型 硫化物矿床的表生变化
第八章 风化矿床
第一节 风化矿床概述
一、概念
风化作用：指地壳最表层的岩石和矿石在大气、水、 生物等营力影响下发生物理的、化学的和生物化学的 变化作用。 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。