Question

风化壳外生矿床

Answer 1

风化壳是地台形成物，大部分产于气候炎热、地形比较平坦和构造平静期的条件下。与超基性岩的风化壳有关的矿床有硅酸盐镍钴矿床以及某些铁矿床；含长石的碱性和酸性岩石的风化会形成铝土矿床，某些高岭土矿床以及非晶质菱镁矿床。外生成因的主要固体矿床类型列于表7-3。

表7-3 外生成因的主要固体矿床类型

矿床的地质-地球物理模型取决于风化壳的特征。风化壳的厚度可由几米到20～30m，在破碎带内达100～150m以上。风化壳的上部界面总是冲蚀界面，或者呈波浪状，而风化壳底部总是很不平坦，往往具有囊状深坑和凹陷。在裂隙岩石和不太稳定的原生岩中，风化作用强烈，也会产生很深的凹陷。

风化矿床的地质断面按物理性质可分成密度、磁化率和电阻率不同的三个基本层位。断面是底层，一般由高电阻率的、往往是磁性分异良好的致密火成岩和变质岩组成。这些岩层上面常覆盖着低电阻和无磁性的海相沉积层。两层之间埋藏有物性分布具有垂直分带性的风化壳。

借助地球物理方法可以解决以下问题：①研究原生岩的成分；②填绘风化壳分布面积及厚度；③填绘构造破碎带。为了解决这些问题，通常用磁法勘探、重力勘探和电法勘探组成的综合方法。根据具体地质条件还可以补充采用其他方法，如地震勘探(在寻找产于古风化壳中的库尔斯克磁异常区的氧化矿时)。在组成富矿层主要物质的疏松矿层中，地震波的界面传播速度(3000～4500m/s)大大低于围岩中的速度，疏松矿层的特点是具有吸收地震波能量的异常现象。

在绿高岭石的风化壳填图中，伽马测量提供辅助信息，因为在具有绿高岭石工业含量的地段出现较高伽马强度。

图7-11 矽卡岩型镍矿床的综合地球物理异常特征

1—由电测深资料绘制的地电剖面ρ_s等值线；2—风化壳；3—大理岩；4—蛇纹岩；5—花岗岩

地球物理方法常与金属测量相结合，后者用于划分镍和钴的分散晕；还与地面中子伽马法相结合，根据捕获热中子的镍伽马射线的强度填绘含镍风化壳。

现以产于蛇纹石化超基性岩体凹陷中及其与碳酸盐类岩石接触带上的矽卡岩型镍矿床为例，说明综合地球物理方法探查这类风化壳型镍矿床的有效性。综合地球物理方法由重力、磁法、电阻率剖面法和电测深法组成。风化壳和原生岩石的密度差是应用高精度重力勘探的物性基础。重力异常不仅与风化壳厚度有关，还与基岩密度的不均匀性有关，所以重力勘探还必须与电法勘探相配合。由电测深资料编绘的地电剖面可明显推断超基性岩体中的凹陷。根据磁法勘探资料能很好地填绘出蛇纹岩体。图7-11给出了用综合地球物理方法普查矽卡岩型镍矿床阶段地球物理方法的资料。