一種新的風(fēng)化殼類型

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第12卷第3期西安地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)VoI．12No．3l999年8月JoURNAL0FXI，ANCOLLEGE0FGEOLOGYAug．1990一種新的風(fēng)化殼類型趙景波(西安地質(zhì)學(xué)院水工系)攝耍本文根據(jù)化學(xué)分析、風(fēng)化殼實(shí)際分布資料和風(fēng)化理論，確定和提出了一種新的硅●質(zhì)風(fēng)化殼類型，論證了其形成條件。發(fā)育階段和分布地區(qū)，指出了其剖面構(gòu)成及它與高嶺土風(fēng)化殼的區(qū)別。文章認(rèn)為，以往由某些蘇鞋學(xué)者所提出的有關(guān)高嶺土風(fēng)化殼分布于冷濕灰化帶的說法，是值得進(jìn)一步探討的。關(guān)蕾詞硅質(zhì)風(fēng)化殼J冷濕氣候帶f風(fēng)化理

2、i含硅質(zhì)礦物是最常見豹穩(wěn)定礦物2：-，在有利的條件下，由風(fēng)化形成的硅質(zhì)礦物必然能富集起來而形成風(fēng)化殼。根據(jù)室內(nèi)外資料，筆者確定了硅質(zhì)風(fēng)化殼豹存在。這類風(fēng)化殼主要形成于冷濕氣候條件下，屬于地帶性風(fēng)化殼，它與其它類型風(fēng)化殼在性質(zhì)上大不相同。硅質(zhì)風(fēng)化殼不僅在我國有所分布，而且在世界許多國家都有分布。硅質(zhì)風(fēng)化殼的確定不僅具有重要的理論意義，而且對尋找風(fēng)化礦床也具有非常重要豹實(shí)際意義。硅質(zhì)風(fēng)化殼的含意什么姓硅質(zhì)風(fēng)化殼?這還得從風(fēng)化殼的定義、現(xiàn)已確定的風(fēng)化殼類型及其命名談起。關(guān)于風(fēng)化殼的定義還存在意見分歧，但大多數(shù)人認(rèn)為；風(fēng)化殼是風(fēng)化作用形成

3、的且未經(jīng)搬運(yùn)的殘積層組臺(tái)。這是一個(gè)不盡完善的定義，因?yàn)樗鼪]有包括凍土帶的，僅由單一風(fēng)化碎屆層構(gòu)成的碎屑風(fēng)化殼。筆者認(rèn)為，風(fēng)化殼的定義應(yīng)是：風(fēng)化殼是殘積層組臺(tái)或者是風(fēng)化產(chǎn)物在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下處于穩(wěn)定狀態(tài)的單一殘積層。這是一個(gè)完善的定義，它能包括各種類型的風(fēng)化殼。關(guān)于風(fēng)化殼的類型，一般認(rèn)為，自然界存在五種基本類型的風(fēng)化殼，即鋁土風(fēng)化殼，高：}爭土風(fēng)化殼，蒙眥石一水云母風(fēng)化殼、鹵化物一硫酸鹽風(fēng)化殼(含碳酸鹽)和碎屑風(fēng)化殼“1。到目前為止，還從未有人提出硅質(zhì)風(fēng)化殼。風(fēng)化殼是怎樣命名豹?根據(jù)上述已確定的五種風(fēng)化殼類型可知，風(fēng)化殼豹名稱是根據(jù)風(fēng)

4、化殼上層富集豹風(fēng)化產(chǎn)物命名豹，如高蛉土風(fēng)化殼上層富集的主要是粘土礦物高嶺土，鹵化物一硫酸鹽風(fēng)化殼上層富集的主要是鹵化物和硫酸鹽。因?yàn)轱L(fēng)化殼上層受風(fēng)化作用影響最強(qiáng)烈，礦物分解最咀顯，能夠形成在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下處于穩(wěn)定狀態(tài)的風(fēng)化產(chǎn)物，所以根據(jù)風(fēng)化殼上層富集的風(fēng)化產(chǎn)物命名是禳臺(tái)理豹。硅質(zhì)風(fēng)化殼的名稱也是按上述原則確定的，它的上層富集的是Si02。如后述，它不僅符l888一Ol—O5收稿維普資訊http://www.cqvip.com3期趙景波t一種新的風(fēng)化殼類型合塏者提出的風(fēng)化殼的完善定義，也符臺(tái)過去大多數(shù)人提出的風(fēng)化殼的定義。沉花玄整積

5、崗武個(gè)巖旨巖大硅質(zhì)風(fēng)化殼存在的可能性陸要想從理論上確定某種成分的風(fēng)化殼是否蚰發(fā)育∞和鷂存曲在，要從以下三個(gè)方面來考慮：一是這種成分在地殼中含量的高低’二是這種成分在¨地表祁風(fēng)船化作用下的穩(wěn)定性，三是自然界是否具備這種成分富集的外部條件。i5風(fēng)化殼是一定的礦物成分或化學(xué)成分在風(fēng)化過程中的富集，因此物質(zhì)成分對風(fēng)化殼的形叭博艚坤■成是很重要的。如自然界發(fā)育最厚的鋁土風(fēng)化殼就是占地殼總成分第=位的A1：0。(表1)Z222裘1史陸地亮平均化學(xué)成分()(據(jù)羅譜夫算，1969)蛆帥馳拈Table1Averagechemlcalcomposit

6、ionofcontinentalearthCI"tXSt(％)巖石圈Si0Al203F0aFeO2M2gO43CaOK!ONa2OTiO2北踮他訂3233叭∞i5構(gòu)成的。根據(jù)表1可知，SiO,是地殼平均化學(xué)成盯分中惦含量最多的氧化物，占總成分的50以上。當(dāng)然地殼中的SiOz有相當(dāng)一部分以硅酸絡(luò)2陰3離2子2的形式存在于硅酸鹽礦物中，但在礦物分解的中后期階段，SiOt便可分離出來。如在長沾石訃風(fēng)化形成高峙土的階段就有部分SiO：游離出來，在高峙土分解形成AIzOs階段，SliO：3就3全2部游離出來。根據(jù)風(fēng)化產(chǎn)物可知，在風(fēng)化過程的最

7、后階段形成的主要是硅、鋁和鐵盯的氧化物時(shí)。而鋁土風(fēng)化殼就是在風(fēng)化產(chǎn)物中的SiO：遷移后，A1：Os富集而成的。因?yàn)樵诘V物0分0解形0成O的產(chǎn)物中，SiO：含量太大多于A1：O。和FetOs的含量，所以硅質(zhì)風(fēng)化殼形成的物質(zhì)％條w件帥是完全具備的。物質(zhì)成分的穩(wěn)定性對風(fēng)化殼的形成也很重要。為什么自然界出現(xiàn)的風(fēng)化殼主要是粘土礦物和氧化物構(gòu)成的呢?原因是這些成分在風(fēng)化作用盛行的地表較其它成分穩(wěn)定，能在原地富集起來。眾所周知，SiO。是地表風(fēng)化帶最穩(wěn)定的成分之一。因此，從礦物或化學(xué)成分的穩(wěn)定性來考慮，硅質(zhì)風(fēng)化殼的形成是可能的。每一種基本類型的

8、風(fēng)化殼形成在一定的外界條件下，這樣的條件對風(fēng)化殼的形成更是不可缺少的。根據(jù)SiOz的特性可知，SiO：在中性條件下發(fā)生淋溶和遷移，在pH值小于5的較強(qiáng)酸性條件下和堿性條件下是穩(wěn)定的。但在堿性環(huán)境中礦物分解僅達(dá)到水云母和蒙睨石類粘土礦物形成階段，SI