矿床学风化矿床

氧化铁矿石
氧化锰矿石
自然金矿石
二、风化矿床概述
3.工业意义 矿产有：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 。
风化矿床特点
•矿体主要呈面型或线型分 布,延深受风化壳厚度控制: •风化矿床往往沿现代丘陵 地形呈面型覆盖分布，矿 体的深度决定于自由氧渗 透到地下的深度，一般几 米至几十米，有的达一、 二百米，个别呈线型分布 的矿体沿裂隙带风化深度 可达1500米以上。
线型风化矿 床剖面图
1-蛇纹岩；2含镍淋滤蛇纹 岩；3-赭石-粘 土岩；4-裂隙 带
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;
一、风化壳
②化学风化的中期阶段 硅铝酸盐分解为各种粘土矿物。在这些风化物中，硅铝相
对富集，故又称富硅铝阶段。组成的风化壳称为硅铝粘土 型风化壳或高岭土型风化壳。根据风化原岩的差异，粘土 型风化壳又可以划分为如下两种类型： 一种是：铝硅酸盐→伊利石→高岭土粘土型风化壳 KAlSi3O8→K1-nAl2(Al,Si)4O10(H2O)(OH)2→Al4Si4O10(OH)8
三、风化成矿作用
Ph值与Al、Si溶解度关系
水云母型剖面：特征是原岩在水化和水解改造过 程中，硅酸盐基本无很大迁移，硅铝饱和。这种 剖面中风化壳的标型矿物主要有：水云母、水绿 泥石、以及少量蒙脱石、贝得石。在这类剖面的 风化壳中一般无重要矿产。
一、风化壳
粘土型剖面：特点是 二氧化硅不足，它们 相当多的被迁出风化 壳，硅铝不饱和。标 型矿物主要是高岭石、 多水高岭石、绿脱石、 石英等。这类剖面与 粘土及高岭土矿床有 关。
面型风化矿床剖面图
1-覆盖层；2-赭石-粘土岩；3-含镍高岭 石化蛇纹岩；4-含镍淋滤蛇纹岩；5-蛇 纹岩平面上呈面型，剖面上呈层状、似 层状
风化矿床特点
矿石多呈胶状结构和残余结构，以多孔状、粉末状、皮 壳状、网格状和结核为主。
疏松多孔状褐铁矿矿石
皮壳状褐铁矿矿石
风化矿床特点
组成风化矿床的物质是在风化条件下比较稳定元素和矿物: 自然金、铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物，碳酸盐、硫酸盐、 磷酸盐、高岭土以及被粘土矿物吸附的稀土元素等。
二、风化矿床概述
2.风化矿床特点 • 一般形成时代新,埋藏浅: 风化矿床大部分都是
第三纪和第四纪形成的，因此它们经常出露出于 地表，埋藏浅，便于露天开采。在第三纪以前形 成的古风化矿床，或因被新地层埋藏，或因被侵 蚀破坏，故较少见。 • 成矿物质原地或半原地堆积: 风化矿床分布范围 与原岩或原生矿床出露的范围基本一致或相距不 远，所以风化矿床除自身具工业价值外，常可作 为寻找原生矿床的重要标志。
ห้องสมุดไป่ตู้ 一、风化壳
③化学风化的晚期阶段
Al2O3.2SiO2.2H20 +nH20 → Al2O3. nH20 + 2SiO2. H20
K1-nAl2(Al,Si)4O10(H2O)(OH)2 →Al2[Si4O10](OH)2.nH20
伊利石
蒙脱石
→Al4[Si4O10](OH)8→Al(OH)3→Al2O3. H20
一、风化壳
红土型剖面：特征是氧 化硅从风化壳中大量迁 出，风化壳中铝硅酸盐 完全分解，氧化铝和氧 化硅的联系完全破坏。 标型矿物为铝的氢氧化 物(三水铝矿)，铁的氧 化物和氢氧化物，这类 剖面与风化壳中所有重 要的残余矿床共生。
二、风化矿床概述
1.定义 地壳最表层的岩石和矿石在太阳能、大气、水和
高岭土
铝土矿
最后残留的多为铁、铝、锰的氧化物及耐风化的石英，在 这些风化物中，铝铁相对富集，故又称为富铝铁阶段。所 形成的风化壳称为铁铝型风化壳或砖红壤风化壳。
化壳的演化与分带
一、风化壳
3.风化壳类型
风化壳剖面是根据原岩硅酸盐矿物的分解程度来 确定的，这种分解程度依据二氧化硅被淋滤的强 度(风化壳中氧化硅和氧化铝的比值)来确定。据 此可划分出三种类型：
Si4+＋4H2O＝H4SiO4+4H+ 钾长石伊利石化过程是一个去钾、去硅的过程，在这个过
程中K、Si分别以K+和H4SiO4的形式在表层水溶液中迁移， 铝硅酸盐矿物向富硅铝方向转变；铝硅酸盐风化是粘土型 风化壳形成的最重要的一种途径；
一、风化壳
另一种粘土型风化壳形成的过程是： 铁镁硅酸盐→蒙脱石→针铁矿（褐铁矿）粘土型
第六章 风化矿床
本章目录
一、风化壳 二、风化矿床概述 三、风化成矿作用 四、风化矿床形成的条件 五、风化矿床的成因分类及特点 六、矿床的表生变化及次生富集
一、风化壳
1.风化壳概念
残留在原地基岩之上的疏松表层（或残积物层）称为风化 壳。
风化壳按其平面形态特征可分为：面状、线状、囊状和复 合型风化壳等几种类型。
面型风化壳
线型风化壳 复合型风化壳
一、风化壳
2.风化壳的发育过程 物理风化为主的阶段：岩（碎）屑型风化壳; 化学风化为主的阶段： ①化学风化的早期阶段 硫酸盐常在地势低洼的地方富集，形成硅铝-硫酸
盐型风化壳。碳酸盐常在原地富集形成硅铝-碳酸 盐型风化壳，故又称富钙阶段。如砂岩空隙内部 的石膏、碳酸钙胶结物等；
风化壳 4(Fe2+,Mg2+)SiO4+8H++4O2＝
4(Fe2+,Mg2+) Si4O10(OH)2 +6FeO(OH) +5 Mg2+
由上式可见，镁铁硅酸盐矿物风化过程同样是一 个去镁、去铁(硅酸盐中镁、铁析出)，富硅、富 铁（以铁的氢氧化物及石英形势富集）的过程， 是粘土型风化壳形成的又一种重要途径；