红色风化壳剖面特征

风化壳的垂直剖面特征是什么？~

按风化壳所处的形成时期，可分成碎屑状风化壳、含盐风化壳、碳酸盐风化壳、硅铝风化壳、富铝风化 风化壳
壳。此外，还有在上述风化壳上发育的渍水风化壳。
风化壳垂直分带：土壤层、残积层、半风化层。
百科上有吧

所谓红土，是指在湿热地区表生带中的红色土状堆积物，它是长期化学风化作用的产物。这种色红、高铁、高铝及富粘土的红土可以是残积物，也可以是运积物，但赋矿红土主要是残积物。
（一）赋矿地质体--红土风化壳特征

图5-4　红土剖面（据黄铁心等）

红土层：1—冲积物、豆石混合体；2—铁盖层；3—结核砾石层；杂色层：4—铁化、硅化、粘土化层；浅色层：5—粘土质层；6—基岩
金矿化的红土风化壳一般较厚，铁、铝含量高，风化剖面发育比较完整。发育较好的风化剖面自上而下大致可分为红土层、杂色层、浅色层，其下部为风化基岩（图5-4）。
红土层在地表主要为松散的豆石及冲积物的混合体，中间是由针铁矿、水针铁矿和赤铁矿等组成的铁盖层，下部为结核砾石层。红土层总体上呈深红至褐色，厚度可达4～10m。
杂色层厚度大，可达10～100m，一般为浅褐红、淡黄色、棕色等混杂颜色，多由高岭石、三水铝石、针铁矿和少量石英等组成，也称杂色粘土层，常见残余基岩结构，矿物组分多显示出所谓“硅化”、“粘土化”及“铁化”，可出现不规则状和网状针铁矿层或脉体，表明有某些与金成矿有关的组分富集，该层是金矿石的主要富集部位。
浅色层一般较薄，厚1～5m，颜色为灰色至灰绿色，主要由粘土矿物及残余矿物组成，基岩结构清晰可见，其下为新鲜基岩。
蛇屋山金矿区红土剖面与之大体相似（图5-5），只是其发育程度不及低纬度地区，风化剖面的完整性与上述，典型红土剖面有所差异。
（二）红土风化壳基岩特征
红土型金矿床的基岩类型多种多样。如澳大利亚西部布丁顿矿区，基岩为太古宙绿岩，巴西马托格罗索矿区为前寒武纪绢云母片岩，马里康巴哥明理矿区为前寒武纪片岩、杂砂岩、长石砂岩及凝灰岩，我国江西某矿化点为晚古生代硅化泥岩，而蛇屋山矿区则为奥陶系-中寒武统灰岩及白云岩。虽然基岩类型多样，但均为高含金地质体或本身就具有金矿化，如蛇屋山红土壳下部基岩中构造破碎带内含金高达（0.1～7.1）×10-6。显然，除有利的气候及地形条件外，含金基岩是红土型金矿床形成的主要内在制约因素。
（三）矿体特征及富金部位
红土型金矿床矿体埋藏浅，一般裸露于地表或呈半掩伏状，其形态、产状及规模受红土风化壳的形态、产状及发育程度所制约。如蛇屋山金矿床，矿体埋深一般为5～20m，部分出露于地表，矿体呈似层状，矿化连续性较好，厚1.2～41.2m，长达1300m，宽350m，呈大面积的面状矿化，矿体产状受基岩上部古岩溶面的影响，其底板起伏较大（图5-6），当下伏基岩是含金构造岩时，则与原生矿体连为一体。

图5-5　蛇屋山金矿区红土风化壳柱状图（据虞人育）

红土型金矿床由于其所处地域的气候条件差异，其富金部位往往也有差别。如澳大利亚西部、南美等地主要富集于红土层和杂色层上部，但在澳大利亚西部由于中新世以来气候转入干燥，金也富集于浅色层中或杂色层的下部，有的矿区在三层内都有金矿化。蛇屋山金矿区的金主要富集于剖面中下部的棕色粘土层中（图5-5）。
（四）矿石特征
总体上看，金矿石的成分及结构均较为简单。在热带，三水铝石、针铁矿、自然金组合是红土型金矿床的矿物学标志。但我国已发现的红土型金矿床多处于亚热带，因而矿石中矿物组合也与热带有所不同。如蛇屋山金矿床，矿石中主要为粘土矿物（高岭石、伊利石）、石英、玉髓及褐（针）铁矿，这些矿物占矿物总量的98%，其他矿物含量很少（表5-2），矿石类型属粘土质金矿石。

表5-2　蛇屋山金矿床矿石主要矿物成分

注：由湖北省第四地质大队测试。

图5-6　蛇屋山金矿床剖面图（据虞人育）

1—上侏罗-下白垩统；2—下志留统；3—下奥陶统大湾组-上奥陶统；4—下奥陶统分乡组-红花园组；5—中寒武统上部-下奥陶统南津关组；6—断层；7—构造破碎带；8—金矿体；9—基岩金矿化；10—交代石英岩岩块、碎石；11—褐红色网纹状粘土；12—浅色粘土；13—棕色粘土；14—灰色粘土
矿石结构多为泥质、砂质及残余结构等。矿石构造主要为土状、多孔状、结核状、豆状、砾状、网状、蜂窝状、皮壳状等。自然金在矿石中主要呈颗粒状及吸附状，粒度多为5～10μm，也见大颗粒金。据报道，在巴西帕拉达金矿床中曾发现重达62kg的狗头金，在我国江西金坪也见有重达4.2g的自然金。自然金的成色很高，多在950以上。
（五）矿石中元素组合特征
由于红土层的基岩成分不同，矿石中的元素组合也有所不同。一般认为，化学组分在红土化过程中的行为可分为以下四组：
（1）通常遭受淋滤组分有K2O、Na2O、CaO、MgO、Sr、Ba、Rb、Li、Zn、Cu、Ta、Y等。
（2）活化再沉淀组分有Au、Fe2O3、Mo、Sn、W、Cr、V、Ni、Ti等。
（3）残余组分有Al2O3、SiO2、Zr、Th、Nb、V、Sn、Au、Mo等。
（4）粘土中富集组分有V、Ba、Pb等。
从表5-3中可以看出，蛇屋山金矿石中Al2O3、SiO2、Fe2O3等是矿石的主要成分，其中金的含量为（1.52～4.66）×10-6。

贵州岩溶地区碳酸盐岩红色风化壳发育类型齐全，特征明显，一般厚度8～10m，最厚可达20～30m。横向上，其分布主要受岩溶地貌、水文及生态环境控制。在岩溶台地、缓丘和缓坡地带，风化壳剖面厚度较大，垂直分带完整；峰丛高地及陡坡地带，风化壳浅薄，剖面发育不完整。发育较完整的风化壳剖面一般都具有明显的垂直分带结构（表1-1，图1-1，图版Ⅰ-1、Ⅰ-2），按风化强度，由上至下分为表土层（Ⅰ），全风化层（Ⅱ），半风化层（Ⅲ）和基岩（Ⅳ）。

Ⅰ表土层 位于风化壳剖面上部，经历了风化壳发育的全过程，是风化成土作用和成壤作用共同作用的产物，主要由若干土壤发生层构成。贵州碳酸盐岩风化壳剖面上部的表层土壤主要以黄壤和石灰土为主。黄壤是贵州碳酸盐岩风化壳上发育的主要土壤类型，原生植被为亚热带常绿阔叶林、常绿-落叶混交林。在土壤剖面形态发生特征上，由于土体经常保持湿润，游离铁遭水化，以针铁矿及多水氧化铁形态存在，因而也使土壤呈黄棕色，尤以淀积层最为明显。一般土壤层较厚，多在1m左右，呈弱酸、酸性反应（pH＜6.5）。石灰土也是剖面上部发育的主要土壤类型，其植被多属喜钙性，如蕨类、五节芒、荩草等。石灰土层一般较薄，多在0.5m以下，呈中、碱性反应（pH＞6.5）。根据所处成土作用阶段、发育程度和土壤发生层特征，又可分为初始期、幼年期、发育期和成熟期土壤，具有不同的矿物组合、结构和颜色等特征。

图1-1 碳酸盐岩红色风化壳剖面特征

Ⅱ全风化层 是风化壳剖面的主体，对于发育完整的风化壳剖面，一般可占整个剖面厚度的90%以上。全风化壳常间夹数层深红色或杂色铁锰质结核带或硬质铁壳。全风化层的矿物、结构和物理性质的垂直分带特征十分明显，可进一步划分出若干结构和矿物组合带，如高岭石三水铝石带、伊利石蛭石针铁矿带、绿泥石和绿泥石／蛭石间层矿物高岭石矿物带等（见表1-1，图1-1）。作为全风化层主体的土体，按其风化程度和颜色分为红色粘土层和黄色粘土层。红色粘土层一般位于风化层上部，其厚度随全风化层总厚度而变化，全风化层厚度愈大，红色粘土层厚度亦大。一般厚度为3～5m，以其土体特有的棕红色或红黄色而得名。红色粘土层中常发育有较大的裂隙，裂隙面上铁质被膜覆盖，且常有近水平分布的砖红色铁质结核条带。红色粘土层土体含水量较低，处于硬塑—可塑状态。在发育较完整的红色风化壳剖面，黄色粘土层一般位于全风化层中下部，其所处风化程度和阶段低于红色粘土层，部分剖面常有红棕色小斑块或黑色铁锰质斑点分布，呈碎屑及蠕虫状土体构造，微裂隙发育，黄色粘土层天然含水量较大，一般可达70%～80%，土体呈可塑—软塑状态。

Ⅲ半风化层 也可称为岩土过渡带，是土体向母岩碳酸盐岩的过渡带，一般厚0.1～0.2m，矿物主要为埃洛石、伊利石、水铝英石和石英等风化成土初期阶段的新生矿物以及方解石、白云石等母岩风化残余矿物。根据野外剖面观察和室内薄片鉴定，半风化层普遍保持了母岩碳酸盐岩的结构构造特征（图版Ⅰ-3）。白云岩和石灰岩发育风化壳的半风化层结构存在一定差异，白云岩风化壳的半风化层岩土界线清楚，底部风化白云岩呈粉砂状，结构疏松，称为“粒化层”，其上发育浅紫色或紫红色粘土层（图版Ⅰ-4）；石灰岩风化壳的半风化层岩土界线不明显，常发育2～3层浅灰色至深灰色粘土层，称为“泥化层”（图版Ⅰ-5）。白云岩风化壳与石灰岩风化壳半风化层的差别在于前者发育“粒化层”，以母岩白云岩原生矿物成分为主；而后者发育“泥化层”，以风化成土作用形成的新生粘土矿物为主，但仍可见到许多风化呈粒状的方解石颗粒。从宏观上观察，碳酸盐岩风化壳岩土界面凹凸不平，常构成颇为壮观的土中石林（图版Ⅰ-6），突起的部分称之为“埋藏石芽”，凹下部分称之为“溶沟”或“溶槽”。在几米的范围内，突起和凹下的高差就可达10多米。半风化层上部的粘土层常具层纹状构造和色带及晕圈构造，白云岩发育风化壳多为浅紫色至深灰色，故统称为杂色层纹状粘土层，其纹层随下伏基岩而起伏。杂色粘土层处于岩土风化过渡带，土体天然含水量最大，一般可达90%～100%，呈软塑状态。半风化层下部为碳酸盐岩与岩土溶蚀交代界面（也可称为风化交代前锋），多呈多孔疏松状，作者称其为溶滤层。石灰岩和白云岩的溶滤层明显不同，前者呈灰白色多孔疏松状，厚度不大，一般几厘米至十余厘米厚，粒度极细，尽管内部结构联结受到溶蚀交代，但外部石灰岩的层理构造等依然可见，并向上延续至上部粘土层中。后者白云岩的溶滤层为松散的白色白云岩砂，厚度较大，一般都大于50cm，最厚者可达数米至十余米。

表1-1 碳酸盐岩红色风化壳剖面垂直分带特征

Ⅳ基岩 红色风化壳剖面下伏基岩主要有：中三叠统关岭组（T₂g）灰岩、下三叠统茅草铺组（T₁m）和安顺组（T₁a）白云岩、下三叠统大冶组（T₁d）灰岩、下奥陶统大湾组（O₁d）瘤状泥灰岩以及中上寒武统娄山关群（-C_2-3ls）白云岩等。其中安顺组、关岭组和娄山关群是研究区内分布最广、厚度最大的红色风化壳剖面的下伏碳酸盐岩基岩。

---

南县17282105141： 南北方风化作用的特点、差异是什么, - ？
蔺炭齐吉：[答案] 1、风化作用 : 地表岩石发生物理和化学的变化叫风化,引起地表岩石变化和作用叫风化作用,出露地表的岩石,在太阳能... 这些残积物所组成的整个复杂剖面的总体,称为风化壳.风化壳具有明显的垂直分带特征. 红色风化壳(砖红壤风化壳): 是...

南县17282105141： 我国南方风化特征与北方风化特征的类型、差别和原因. - ？
蔺炭齐吉： 1、风化作用 : 地表岩石发生物理和化学的变化叫风化,引起地表岩石变化和作用叫风化作用,出露地表的岩石,在太阳能、大气、水和生物的作用下,发生崩解和破碎,变为松散的碎屑物,甚至产生新的矿物,这种在原地发生的物理和化学变...

南县17282105141： 地理上所说的＂风化壳＂是什么意思? - ？
蔺炭齐吉： (一)英文学名:weathered crust (二)基本概念:地壳表层岩石风化的结果,除一部分溶解物质流失以外,其碎屑残余物质和新生成的化学残余物质大都残留在原来岩石的表层.这个由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已风化...

南县17282105141： 风化作用的产物 - ？
蔺炭齐吉： (一)物理风化作用的产物 物理风化作用是一种纯机械的破坏作用,其结果是使岩石崩解成粗细不等、棱角明显的碎块.如果没有其他的地质作用(如剥蚀作用),碎屑常覆盖在原岩的表面,其成分与原岩一致.如果地形较陡,岩石碎屑在重力...

南县17282105141： 红壤的形成. - ？
蔺炭齐吉： 红壤的形成与利用 _ 红壤在中亚热带湿热气候常绿阔叶林植被条件下,发生脱硅富铝过程和生物富集作用,发育成红色,铁铝聚集,酸性,盐基高度不饱和的铁铝土.红壤,黄壤,砖红壤可统称之为铁铝性土壤(以下简称其为铁铝土),燥红土...

南县17282105141： 南方红壤形成的主要外力作用 - ？
蔺炭齐吉： 由资料可知,红土作为我国热带、亚热带的典型陆相沉积物,其发育状况受母质、气候、生物、地形、年龄的自然因素的控制,在不同因素的组合下将会形成各种风化壳.其中母质是风化壳的形成的物质基础,风化壳在一定程度上继承了母质的...

南县17282105141： 红粘土的生成条件是什么?有何物理性质?工程性质怎样? - ？
蔺炭齐吉： 红粘土的形成:碳酸盐岩系地区,经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红、褐黄等颜色的高塑性粘土.其液限大于或等于50%,上硬下软,具明显的失水收缩性,裂隙发育,原生红粘土经再搬运,沉积后仍保留红粘土的基本特征,且液限大于...

南县17282105141： 风化壳的特征 - ？
蔺炭齐吉： 地壳表层岩石风化的结果,除一部分溶解物质流失以外,其碎屑残余物质和新生成的化学残余物质大都残留在原来岩石的表层.这个由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已风化了的地表岩石的表层部分,就称为风化壳或风化带.