表 6-2 风化矿床分类

地表岩石主要风化作用类型风化产物聚集地点矿床类型

原地残积砂矿床

母岩（包括各种岩石及

物理风化用用为主有用碎屑物质

Fe 、 Si 、 Al

原地附近坡积砂矿床

原地残余矿床

原生矿床）化学风化作用为主

等胶体物质

溶解物质向地下渗透淋积矿床

（一）残积-坡积砂矿床

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（图 6-6）。

（二）残余矿床

岩石在化学风化为主的条件下，可溶物质（如 K、Na、Ca、Mg 等往往形成各种盐类，在水中处于真溶液状态）被淋走或淋滤，带出风化壳；而难溶或不溶的物质（如 Si、Al、Fe、Mn 等往往形成胶体）则残留原地及其附近，由此而形成的矿床称为残余矿床（图 6-7）。

形成这类矿床需要有一定的母岩、气候和地形条件，如花岗岩一类的岩石，在气候炎热和雨季相互交替的条件下，其中长石等硅酸盐矿物，经化学分解后往往残余下来形成高岭土矿床或铝土矿床。有些岩石在风化后也可形成残余铁、锰矿床。如江西星子高岭土矿床、福建樟浦的三水型铝土矿床，都是残余矿床。

（三）淋积矿床

又称渗滤矿床。地表岩石或品位较低的矿床，在风化过程中有一部分溶于水的组分渗入地下，因沉积作用或沿途与围岩发生交代作用所形成的矿床，称为淋积矿床。例如某些含镍的超基性岩，在风化淋滤作用下可以使镍矿得到富集，形成镍矿床。特别是金属硫化物（黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等），在淋滤作用下往往使硫化矿床发生次生富集作用，大大提高矿床的品位和开采价值，因此这种淋滤成矿作用对于硫化物矿床特别是铜矿床具有重要的意义。

引起硫化物矿床的变化和次生富集作用，主要与潜水循环分带和各带的化学环境有关。图 6-8 表示一条以黄铜矿为主的硫化物矿脉，在地下氧化带和还原带所引起的变化。

氧化带 从地表到地下潜水面以上的地带，地下水自上而下地渗透，叫渗透带。因为渗透水中含有大量的 O2 和 CO2，具有很强的氧化能力，所以又叫氧化带。

各种硫化物矿物在氧化带中往往和水溶液中的氧化合成各种硫酸盐（绝大部分硫化物在氧化条件下都是不稳定的），其中有一部分硫酸盐可以再转变为不溶的氧化物残留在氧化带，而另一部分硫酸盐溶液则继续向下渗透。现以黄铜矿 CuFeS2 为例说明其变化：

首先，黄铜矿氧化为 FeSO4 和 CuSO4：

CuFeS2＋4O2→FeSO4＋CUSO4

然后，硫酸亚铁 FeSO4 继续氧化形成褐铁矿，残留于地表，形成铁帽。4FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2(SO4)3+2H2O

2Fe2(SO4)3+9H2O→2Fe2O3·3H2O+6H2SO4

褐铁矿

至于 CuSO2 则溶于水向下渗透，遇到石灰岩或方解石脉可以形成稳定的孔雀石和蓝铜矿等：

2CuSO4+2CaCO3+H2O→Cu(OH)2·CuCO3+2CaSO4+CO2

孔雀石3CuSO4+3CaCO3+H2O→Cu（OH）2·2CuCO3+3CaSO4+CO2

蓝铜矿

由此可见，氧化带中硫化矿床在地表虽然隐而不见，但却残留了由稳定的褐铁矿等所形成的铁帽及颜色鲜艳的孔雀石和蓝铜矿等。铁帽是找隐蔽硫化物矿床矿的重要标志。

还原带（次生硫化物富集带）在潜水面以下，到一定深度，地下水由高向低进行侧向流动，叫流动带。在这一带的地下水中 O2 和 CO2 逐渐减少，岩石和矿物在这里往往发生还原作用，所以又叫还原带。从氧化带渗透下来

的硫酸盐溶液（如 CuSO4）在这里遇到原生硫化物矿物（如黄铜矿、黄铁矿等）往往发生交代作用，并在还原作用条件下生成含铜丰富的次生硫化物（如辉铜矿、斑铜矿、铜蓝等），使铜矿石的品位增高。这种作用称次生富集作用，所以这一带又叫次生硫化物富集带。下面是从氧化带渗入还原带的 CuSO4 溶液，在还原条件下与黄铜矿、黄铁矿发生交代作用的反应式：

5CuFeS2+11CuSO4+8H2O→8Cu2S+5FeSO2+8H2SO4

黄铜矿辉铜矿

CuFeS2+CuSO4→2CuS+FeSO4

黄铜矿铜蓝2FeS2+10CuSO4+6H2O→2Cu5FeS4+6H2SO4+11O2

黄铁矿斑铜矿

5FeS2+14CuSO4+12H2O→7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4

黄铁矿辉铜矿

此类矿床经过次生富集作用，常形成重要的铜矿床。次生富集的含意包括两个方面，一是从氧化带分散渗透下来的 CuSO4 溶液都集中在还原带；二是所产生的次生硫化物铜矿，普遍增加了 Cu 的含量，如表 6-3 所示。由此可见，次生富集作用对于硫化物铜矿床具有极其重要的意义。