风化矿床

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　　风化矿床是指地表或接近地表的岩石或矿床由于风化作用破碎分解，其中的成矿物质基本上没有经过搬运，或只有近距离的搬运，它们在原地或原地附近堆积下来形成有用矿物的堆积体。

　　(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。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。

　　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。

　　①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。

　　②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。但是，欲达到某种程度的集中并构成矿床，仅靠该元素在原岩中的较高含量还是不够的，还需要母岩易于被分解才行，如Al_2O_3含量不高、甚至很低的碳酸盐岩中若有泥质夹层经长期和强烈的风化作用后，也可以形成规模巨大的铝土矿。这是因为碳酸盐岩易被风化溶解，其中含铝的粘土矿物转变为铝土矿，在原地逐渐残留堆积起来形成铝土矿床。

　　(三)地貌条件

　　地貌条件不仅决定物质的侵蚀和堆积，同时也决定地下水的动态以及风化壳的地球化学特征。风化产物的淋滤状况，风化壳的厚度和保留程度等均与地貌有关。

　　① 在陡峻的山岳地区，地下水位低，以物理风化为主，且风化产物难以保存，因而风化壳不发育，不利于风化矿床的形成。

　　② 高差不大的山区及平缓丘陵地形对风化矿床的形成最为有利。地表水和地下水的流动都比较缓慢，植被繁茂，物理风化作用微弱，化学风化作用和生物风化作用强烈，并且风化产物能大量残留原地，形成准平原化地貌，有利于形成风化矿床。

　　③平原洼地，潜水面高，水流不畅，不利于风化作用的进行，不易形成巨厚的、发育完全的风化矿床。

　　(四)地质构造条件

　　无论是对风化矿床的形成和保存，地质构造条件都具有相当重要的意义。

　　①地貌景观往往受地质构造条件的控制，巨厚风化壳矿床的形成，一般是在区域缓慢上升和风化淋滤速度保持平衡的准平原化的分水岭地区。

　　②稳定陆块有利于大规模的风化矿床的形成。古风化矿床往往产于长期沉积间断的不整合面上，如我国华北板块内奥陶系风化侵蚀面上的铁、铝矿床等。强烈褶皱的造山带不利于大规模风化矿床的形成。

　　区域构造对风化矿床也起控制作用。

　　①裂隙、裂隙带、破碎带的方向及完整程度可决定线型风化矿床的位置和形态特征。

　　②侵蚀基准面决定风化壳的最终厚度，而地壳的垂直运动将引起该基准面的变化，造成某一地带的相对抬升，另一地段的相对下降，并影响到潜水面的稳定性。

　　③长期稳定的地质构造环境是形成大型风化矿床的必要条件，如前苏联南乌拉尔的风化型硅酸镍矿床，是在15~20Ma的时间间隔内形成的。

　　(五)水文地质条件

　　n风化矿床的形成和地表水、地下水的运动情况以及水的化学类型有密切的关系。地下水有分带性，地下水的这种分带性与风化矿床的分带密切相关。

　　根据成因，风化矿床分为以下四类:

　　(1)残坡积矿床

　　矿床和坡积矿床常常呈逐渐过渡的关系。两者统称为残坡积矿床。主要矿产有金、锡、铂、铁、锰、独居石、铌钽矿和水晶等。

　　(2)残余矿床

　　当原生岩石或矿床主要受化学作用而分解时，一些物质被流水带走或向下渗透，其中难溶物质多以胶体形式沉淀，或者沉淀出来形成新矿物停留在原地或附近，如果某种有用物质能聚集达到工业要求时，则形成残余矿床。主要矿产：铁、锰、铝、镍、稀土元素及高岭土，除锰矿的规模较小外，其他五类矿产均为大型矿床，具有重要的工业价值。

　　(3)淋积矿床

　　原岩或矿床经化学风化作用后，成矿物质可呈胶体或真溶液状态随地表水下渗到风化壳下部，因介质条件的改变发生沉淀作用或交代作用而形成的矿床称为淋积矿床。

　　矿床特点：矿体多为不规则的层状、囊状、脉状和透镜状。

　　矿石构造多为土状、胶状、钟乳状、结核状、网脉状、浸染状和块状构造。矿石结构为交代结构。主要矿产有铁、锰、铜、钒、铀、磷灰岩、硼酸盐和石膏等。

　　(4)硫化物矿床的表生富集带

　　近地表的所有矿床在风化作用下都会发生变化，尤其是金属硫化物矿床，其表生变化比较强烈。