物理风化作用 这是一种以崩解方式、机械地把原岩或矿床破碎成细块和微粒的作用,一般不改变原岩(矿床)的化学成分。主要因素有温度、水的结冰作用、盐类溶液的结晶作用、植物根系的楔插作用及人类对它们的破坏作用。
物理风化作用主要发生在温度变化剧烈的干燥沙漠地区、永久积雪高山区及严寒的极地。形成的矿产有磁铁矿、钛铁矿、金、铂、金刚石、刚玉、水晶、蓝晶石及锡石等。
化学风化作用 原岩或原矿床由于水、空气和生物与之起化学作用,使其发生化学分解,这就是化学分化作用。化学风化作用结果使一部分物质成为可溶盐类,在条件许可下淋滤迁移到它处形成矿床,称为淋积矿床;一部分物质则形成难溶的稳定新矿物,这样形成的矿床称为残余矿床。
主要的因素是水、空气和生物,最主要的是水。因为水有很大溶解力,使易溶的矿物溶解,同时水中含有O2、CO2、有机酸、无机酸和各种盐类,它们加速了矿物的溶解,不仅仅是溶解,而且还发生化学反应,使旧物质溶解,新物质沉淀。另外水还有很大的迁移能力,把易溶物质带到有利地区沉淀。
化学风化作用主要发生在潮湿地区、降雨量超过蒸发量的地区,即热带、亚热带地区对化学风化作用的进行有利。形成的主要矿产有铁、锰、铝、钴、镍、高岭土及稀土元素。
生物风化作用 生物风化作用属于化学作用的一种。生物有机体分布很广,在岩石圈上部、大气圈的下部、水圈的全部几乎到处有生物机体存在。其作用首先对大气成分有影响,与风化作用有密切关系的O2,主要是植物光合作用产生的,微生物的生理活动和有机体的分解,能生成大量的CO2、H2S和有机酸等,它们又加速了化学风化作用;细菌、藻类以及地衣一起覆盖在岩石的表面上,自身分泌出来的有机酸分解岩石,从中吸取了可溶物质转变为有机化合物,以构成它们的躯体(蛋白质等)。
当它们死后,有机质分解,一系列的元素转变为矿物质如SiO2、CaO、K2O、Al2O3等,经分解产生相互作用,结果形成了粘土矿物(蒙脱石等)。在自然界有许多粘土非长石水解产物,而是生物形成的、硝化细菌使氨氧化为硝酸,硫化细菌使硫和硫化物氧化为硫酸。硝酸、硫酸使岩石遭到破坏,进一步风化。铁细菌使铁的低氧盐氧化为氧化物,自然界的铁的生物氧化数量远远超过化学氧化数量,所以许多风化作用的铁矿床,包括锰矿床,大部分都是生物成因的。
生物风化作用主要发生在对生物繁育有利的热带及亚热带地区。形成的主要矿产有铁、锰和粘土。总之,大气、阳光(太阳能)、水和生物相互作用的结果,使原有的岩石和矿床遭到风化破坏,在有利的条件下形成风化矿床。
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。
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