城阳区青岛快通大酒店:外生矿床

外生矿床

在地表外力作用下使有用元素或有用组分聚集所形成的矿床，称外生矿床。根据成矿过程的不同可以分为风化矿床和沉积矿床两大类。另有一类是由生物堆积而成的可燃有机岩矿床，从广义角度看，它属于沉积矿床的范畴，但因其形成的特殊性和复杂性，一般又作为专门的成矿理论进行研究。

（1）成矿物质的来源：外生矿床（生物成因的如煤和石油等除外，下同）中的成矿物质，主要是来自于岩浆岩、变质岩的风化产物，少数是来自于沉积岩或先成矿床的风化产物。和内生矿床不同，岩浆活动不是成矿物质的主要直接来源。如我国河北宣化一带的沉积铁矿，一般认为其铁质就是来自附近古陆上岩浆岩、变质岩的风化产物。许多研究资料表明，外生矿床成矿物质的来源以陆源为主，但外生矿床中的沉积矿床，也可以有水底火山喷出物参与。

（2）成矿物质的富集过程：原岩或原矿床一经暴露地表或接近地表，就要在风化、剥蚀和搬运作用之下，发生一系列破坏性（对原岩、原矿床）和建设性（对成岩、成矿）的变化。这些变化既是成岩物质形成沉积岩的过程，也是成矿物质形成外生矿床的过程。从外生矿床方面来说，这些变化就是成矿作用。

1）风化成矿作用：风化成矿作用实质上就是原岩或原生矿床中成矿物质在风化作用中，在原地或其附近得到相对富集，从而形成矿床的过程。这个过程是在原岩或原矿床的破坏中完成的，可分物理风化成矿作用和化学风化成矿作用两种方式。

a.物理风化成矿作用:原岩或原矿石在崩解、破碎之后，其中的某些有用组分可在不改变其化学状态之下，在空间上得到相对富集并具备易于选矿的有利因素，从而形成矿床。例如“残积砂金矿床”就是这样形成的。

b.化学风化成矿作用:在化学风化之中，原岩或原矿石中某些矿物成分要分解成为两部分物质：一部分成为可溶盐类随地表水流失或被淋滤到露头底部；另一部分难溶物质则残留在原地。这两部分物质，如各含有有用组分，可在它们的互相分离之下得到相对富集、具有工业意义，从而形成矿床。例如花岗岩中的长石类矿物，在化学风化之下，其中的碱金属如K⁺、Na⁺等便成为可溶盐类随地表水流失，而难溶的SiO₂和Al₂O₃便可残留下来形成含水硅酸铝，即高岭土类粘土矿物矿床。

2）搬运和沉积成矿作用:风化作用中，特别是化学风化作用中所分解出来的各种成矿组分，如果在原地或其附近富集成矿，则形成所谓的风化矿床；但它们的大部分还是经过搬运和沉积同其他组分互相分开之后，离开原产地，在另外合适地带集中富集成为矿床，这就成为沉积矿床。

风化产物在搬运和沉积过程中受沉积分异作用支配。受物理因素支配的沉积分异作用，称为机械沉积分异作用；受化学因素支配的，称作化学沉积分异作用。

a.机械沉积分异成矿作用:风化产物中的碎屑质物质（包括砂砾和一化学性质稳定的重矿物如自然金、锡石、黑钨矿等），在搬运过程中，由于它们在粒度、密度以及形状（如白云母成片状、石英成粒状）等方面的不同，在水介质流速减小的地方，可以分批分级沉积下来而互相分离。例如那些粒度粗和比重大的岩屑和矿物将在河流上游、滨海沿岸或沉积层系底部沉积下来；粒度细和比重小的一些板状及片状矿物则往往沉积在河流下游，离海岸较远处或沉积层系的上部。这样，原来大小混杂在一起被搬运下来的碎屑物质，可沿河流流动方向，按砾石→砂→黏土的沉积顺序，互相分开，作有规律的分布。同理，原来混在一起被搬运下来的轻、重矿物，可按重矿物→较重矿物→较轻矿物的沉积顺序，互相分开，作有规律的分布。二者结合起来，就出现一些密度大的金属矿物，往往和密度小而粒度大的脉石矿物或岩石碎屑在一起共存的现象。如含金砾岩矿床中，常是直径为3-5cm的砾石与直径为0.5-2mm的自然金共存。

机械沉积分异作用进行的愈完全、彻底，则碎屑物质亦将分选得愈完全、彻底，对有用矿物的富集也愈有利。

b.化学沉积分异成矿作用:这种作用包括下面三种作用：

ⅰ.真溶液的蒸发作用：干旱地区的地表水体，由于水分的大量蒸发，可使溶解度小的盐类先沉淀，溶解度大的盐类后沉淀，因而可分别富集成为不同盐类矿层。例如，某些干旱地区含盐量高的水体，在蒸发过程中，先沉淀石灰岩和白云岩等碳酸盐；其次为石膏和芒硝等钙、钠的硫酸盐及其复盐；再其次为大量的石盐：最后为钾、镁的硫酸盐、氯化物及其复盐。

ⅱ.胶体化学成矿作用：胶体溶液中的分散质点，如由于某种原因使其所带电荷被中和时，可凝聚而沉淀。此时也可发生某种成矿物质的富集。例如，某些铁、锰、铝沉积矿床就是在这种作用下形成的。这种电性的中和，可由于胶体溶液加入了与其电荷相反的离子溶液，也可由于两种电荷相反的胶体溶液的相互作用等原因而引起。

胶体还具有吸附作用。由于胶体具有较大的比表面，表面能量较高，因此它们可通过吸附作用，把某些元素固定下来而富集。例如，有机质的胶体可吸附钴、镍、锗、铀等元素；粘土质胶体能吸附铷、铯、钒等元素；锰的溶胶能吸附镍、钴、铜等元素。通过这种作用，这些被吸附元素中的某些元素，有时也可富集达到具有工业价值的程度。

ⅲ.生物-生物化学成矿作用：可分为生物沉积成矿作用和生物化学沉积成矿作用。前者是由生物遗体的直接堆积而形成矿床，如煤、石油及油页岩等的形成。此外，某些元素如锗、钒、铀等常在富含有机质的黑色页岩中富集起来，也与生物作用有关。

至于生物化学沉积成矿作用，生物的生命活动起了直接的浓集作用，同时伴有化学作用，如磷灰石、自然硫等沉积矿床，是生物作用和化学作用的共同结果。