风化矿床的矿床类型

如题所述

第1个回答  2016-06-04

岩石或矿脉等在风化过程中,一些比重小、颗粒微细的碎屑被流水、风等带走,而其中比重大、化学性稳定的矿物颗粒,如金、铂、锡石、金刚石等,在风化碎屑中就会相对增加。这种有用矿物若堆积在原地,则称为残积砂矿床;若沿地表移动堆积于山坡上,则称为坡积砂矿床。
这类矿床,除少数贵重金属及稀有分散金属具有一定工业意义之外,一般都由于不断剥蚀而规模较小,储量不大,但品位较高,离地表近,易采易选,可供地方工业之用。我国已知的这类矿床,有铁、钨、锡石、锰、金等。如云南个旧的砂锡矿、广西的残积铁矿、安徽的坡积铁矿、江西的残积和坡积砂钨矿、黑龙江黑河和新疆阿尔泰的残积和坡积砂金矿等。 地表岩石经化学风化和生物风化作用后,一部分物质被淋滤,而另一部分残留在风化壳中富集而成的矿床,也称残留矿床。风化残余物质都是在地表条件下稳定的物质,其中铁和铝是最稳定的,风化后成为铁矿和铝土矿而富集在风化壳上部成矿。二氧化硅、磷、锰、钴、镍、铜、铀、钒稳定性稍差,在其他条件有利时,可以形成氧化物、磷酸盐及其他稳定的含氧盐类而成为残余矿床。重要的残余矿床有下列几种:
①红土型铁矿床。超基性岩在炎热潮湿地区经过强烈风化淋滤作用,岩石中的镁和硅被地下水带走,低价铁大部分变为高价铁,形成难溶的含水高铁氧化物,然后脱水成赤铁矿。其结果形成了红土型风化壳,其上部含铁高达50%以上成为富铁矿。矿体内常有原岩中残留的富含铬、钛、钒矿物或风化后残留的钴、镍、锰矿物,可以直接冶炼成优质合金钢。著名的西澳哈默斯利富铁矿,矿石达244.8亿吨,古巴卡腊贾斯铁矿的天然合金钢富矿石也达到178亿吨,此外,在印尼、菲律宾、前苏联、美国也都有分布。这类矿床在中国不甚发育,但华北的山西式铁矿,至少有一部分是含铁碳酸盐岩石风化产物。
②红土型铝土矿矿床。发育在热带和亚热带地区的碱性岩和基性岩风化壳中。这里经强烈风化作用分离出来的碱和碱土金属离子,使水呈碱性,能溶解并带出二氧化硅,而在风化壳中残留的铝形成了三水铝石和一水铝石,与铁的氧化物和粘土共生,成为易采易炼的优质铝矿石,是铝的重要来源。美国阿肯色及印度中央高原和巴西、几内亚等地都有这类矿床。另一种铝土矿床则主要是石灰岩风化产物,称为钙红土型铝土矿,是含铝石灰岩风化后形成了铁的氧化物和粘土,被带到岩溶洼地中经改造而成铝土矿;有的可能是附近的红土风化产物,被流水搬运到石灰岩溶洞中的,所以也称为喀斯特型铝土矿床。这种矿床多分布在地中海沿岸国家和印度、前苏联等地。中国广西平果铝土矿是二叠系中的原生铝土矿经风化崩塌堆积而成。
③红土型镍矿床。又称硅酸盐镍矿床,由超基性岩风化而成。产在第三纪、第四纪或中生带的热带、亚热带蛇纹岩风化壳中。当超基性岩风化时,以类质同象混入橄榄石和辉石中的镍转入蛇纹石中,以后蛇纹石又经分解,镍即析出来,进入溶液,从风化壳上部迁到下部,以次生镍矿物和含镍矿物再沉淀下来而形成工业富集。著名的南太平洋新喀里多尼亚(法属)硅酸镍矿床,规模很大。中国的云南、台湾等地也有这类矿床。
④残余粘土矿床。岩石中富铝硅酸盐矿物在潮湿温暖气候条件下风化,而形成粘土矿物为主的堆积,根据原岩成分和风化程度而形成高岭土矿床或膨润土矿床。高岭土以高岭石为主要成分,是酸性和碱性硅酸盐岩石风化过程中,尚未达到游离氧化铝阶段,形成了硅酸盐矿物,而酸性介质淋滤了铁而形成的。中国开采高岭土矿床的历史悠久,以在长江下游几省为主,高岭土矿是云母花岗岩和花岗伟晶岩的风化产物。膨润土以微晶高岭石为主,是中酸性火山岩风化形成的。中国东部侏罗-白垩纪火山岩中膨润土分布较广,其中一部分是风化形成的。如吉林九台膨润土矿床中主要产出的钙质膨润土是风化残余矿床,而钠质膨润土则是火山喷发间歇期,在湖水中沉积的。
⑤残余稀土元素矿床。酸性岩浆岩中分散存在的稀土矿物当岩石风化时被释放出来,以离子状态被粘土矿物吸附,而在风化壳中富集成矿,也称离子吸附型稀土元素矿床。中国南岭地区有花岗岩风化残余的重稀土元素矿床(钇族为主)。华东的流纹斑岩中含轻稀土元素(铈族)较多,在岩石风化时可富集成矿。 指原岩中活动性较大的物质,经过风化淋滤被地下水带至邻近的岩石中富集形成的矿床。这种矿床的形成除由成矿元素的地球化学性质决定外,还需要有明显的地球化学屏障,主要是潜水运动的阻滞和物理化学环境的急剧改变。淋积铀矿、铜矿是常见的淋积矿床。
①淋积铀矿床。原岩风化时,其中分散存在的铀化合物被带出到有利地段沉积富集成矿。铀是变价元素,当含铀矿物中4价铀氧化成为6价铀,就易于淋滤带去,在运移途中遇到铀的沉淀剂,它就转入沉积物中富集起来。这种铀矿床的时空分布很广,又可分为砂砾岩中的铀矿床和煤或沥青质岩石中的铀矿床两类。前者以美国科罗拉多高原的铀钒矿床最著名,后者则是由于煤和沥青是还原剂,促进了潜水中的铀化合物沉淀富集而成矿的。
②淋积铜矿。经常位于红层中,分布较广泛,铜常与铀共生,也有单独成矿的。该种矿床成因复杂,有同生沉积说和淋滤再沉积说。淋积成的铜矿石由铜的氧化物和含氧盐(碳酸盐等)组成,是分散存在的原生硫化物经氧化、迁移,在潜水面附近堆积成的。

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