[新矿床学]08-第八章 风化矿床.ppt

51 52 53 54 55 经过上述反应的结果，可以大幅度地提高矿石中的某种金属的含量（品位），从而提高矿床的工业价值。 56 57 58 59 19 20 21 22 Kx—元素x的水迁移系数， mx—元素x在河水中的含量(mL/L)， a—河水中矿物质残渣总量(mL/L)， nx —元素x在河水流经区域岩石中的平均含量(%) 23 24 25 26 27 28 29 30 如镁铁质岩石风化得较快，较容易产生风化壳，形成铁矿（褐铁矿）、镍矿（硅酸盐镍矿）和铝矿； 花岗岩却能形成高岭土矿床，因为花岗岩含有可分解成该种矿床的成分（如长石等）; 石英砂岩受风化后不可能形成风化残留矿床. 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 在风化过成中有用元素从风化壳上部溶解并淋滤到风化壳下部富集而形成的矿床。 红土型镍矿床（laterite nickle ore deposit） 红土型PGE矿床（laterite PGE ore deposit） 43 44 45 46 47 48 49 50 在氧化带中，铅的硫酸盐溶解度特别小，而硫酸锌的溶解度特别大，因而在内生条件下密切共生的铅锌矿床，在表生条件下产生了强烈的分离。 铁的硫化物，在氧化带的变化过程：铁的硫化物→硫酸亚铁→硫酸铁(水解)→氢氧化铁 矿床在氧化带中的氧化、溶解和矿质沉淀作用 硫酸亚铁转变为硫酸铁： 2FeSO4+H2SO4+O→Fe2(SO4)3+H2O 硫酸铁水解转变为氢氧化铁和褐铁矿： 6FeSO4+3H2O+3O→2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)3 Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3+2H2SO4 Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（褐铁矿） 铁的硫化物转变为硫酸亚铁： FeS2(黄铁矿)+7O +H2O→FeSO4+H2SO4 2Fe7S8（白铁矿）+31O2+2H2O→14FeSO4+2H2SO4 铁帽 含铁的硫化物矿床在氧化带中经多种作用，最后形成铁帽，其成分最常见的主要是褐铁矿。褐铁矿石是一种含有多种矿物的复杂混合物，主要组成有针铁矿、四方钎铁矿、水针铁矿、水赤铁矿等。 在多数情况下，氧化物和含氧盐在氧化带中的变化程度不如硫化物强烈。但铁、锰碳酸盐矿床 在氧化带也可发生强烈变化，形成类似与硫化矿床的铁帽。 铁帽 能形成铁帽的矿床都是在氧化带中不太稳定，容易发生化学分解，特别是各种金属硫化物矿床在氧化带中发育的铁帽最为普遍和注目。因此习惯上将原生矿床在地表氧化带经化学风化作用形成的次生变化和残留部分称为铁帽（有的称为矿帽）。铁帽是寻找原生矿床的重要标志。 铁帽 由于原生矿物遭受破坏和淋失，因而铁帽常是疏松的和多孔的，其孔洞形状有的与原生矿物相似： a-规则花纹构造；b-多角状构造；c-放射状构造；（原生矿石为铅矿石），d-粗细胞构造（1-石英细脉；2-铁质蛋白石胞壁；3-褐铁矿空隙）；e-多孔海绵状构造（原生矿石为锌矿石），f-海绵格状构造；g-格状构造；h-一般构造（原生矿石为铜矿石） 铅矿石 锌矿石 铜矿石 不同硫化物矿石形成的不同构造的铁帽特征 铁帽型金矿床，近些年引起了广泛重视。在长江中下游沿江地区发育的500多处铁帽中，目前已发现有约50个铁帽型金矿，金品位一般（5-20）×10-6，局部（200-600）×10-6 ；银品位一般（50-150）×10-6，局部2000×10-6 。 铁帽型金矿床氧化剖面自上而下一般分为四个亚带（1）上部贫金铁帽亚带（金淋失亚带）；（2）中下部富金铁帽亚带（金次生富集亚带）；（3）氧化—硫化物过渡亚带（含近代次生硫化物富集亚带）；（4）原生硫化物。 铁帽型金富集部位，在剖面保存完整的情况下，聚集在中、下部，主要矿物有褐铁矿（针铁矿、水针铁矿、水赤铁矿）、石英（包括玉髓等硅质）、粘土类矿物。含金、银矿物主要呈充填晶隙、裂隙、空洞或包体以及被吸附的形式产出。 自然界中也存在着“假”铁帽，是由某些含铁的岩石经风化作用形成的褐铁矿堆积而成或由外地迁移而来，其下面没有原生矿体。 铁 帽 硫化物的次生富集作用 从硫化物矿床氧化带淋滤出来的某些金属硫酸盐溶液渗透到潜水面以下，在还原环境中，以交代原生硫化物的方式生成次生硫化物，使矿石中某种金属的含量（品位）增加，从而提高矿石的工业价值，这一作用过程称为次生硫化物富集作用，发生这种作用的地带称为次生富集带。 在次生硫化物富集带中，矿石的金属含量可比原生矿石高出几倍，甚至十几倍，使富矿石变得更富，使贫矿石或无工业价值的矿化岩石变得具有工业价值。 次生硫化物富集示意图 1.氧化带 （a）完全氧化亚带：褐铁矿、石英、粘土（铁帽） （b）淋滤亚带：疏松多孔，褐铁矿、石英、石膏（CuPbZn的碳酸盐） （c）次生氧化物富集亚