（一）外生矿床

在外力地质作用下使有用元素或有用组分聚集起来，在质量和数量上都能满足当前开采利用要求所形成的矿床，称为外生矿床。根据形成矿床的地质作用不同，可分为风化矿床和沉积矿床两大类。
1.风化矿床
岩石在风化作用过程中，其中某些稳定的有用组分残留在原地或原地附近富集起来所形成的矿床，称为风化矿床。根据风化作用类型、风化物质、聚积地点和方式，大体分为残坡积矿床、残余矿床和淋积矿床。
(1)残坡积矿床和残余矿床
岩石经风化作用形成的风化产物，其中一部分残留、残余物未经搬运而停留原地或附近斜坡上，如果其中有用物质相对集中，就可形成残坡积或残余矿床(图12-7，图12-8)。此类矿床的形成与风化作用的类型及其下伏基岩的性质有十分密切的关系(表12-2)。

表12-2 风化矿床类型及其与原岩的关系


图12-7 金矿脉及残积坡积砂矿

(据宋春青等，2005)
1—金矿脉；2—基岩；3—风化碎屑堆积物；4—残、坡积砂矿床

图12-8 石灰岩中的不溶矿物形成的残余矿床示意图

(据宋春青等，2005)
黑色部分代表不溶矿物：A—风化前；B—风化后矿物富集于石灰岩溶蚀后的残积物中
(2)淋积矿床
岩石风化产物中易溶于水的物质，随地表水深入地下，在适当条件及一定地段，经交代或沉淀作用而使有用物质集中，就可形成淋积矿床。常形成铜、铀、镍、铁、锰、磷、钒等矿床。例如某些金属硫化物(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，大大提高了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。我国祁连山区的黄铁矿型铜矿床，就有明显的分带，在次生富集带里形成了各种的富矿石(图12-9)。

图12-9 硫化物铜矿床表生变化及分带示意图

(据宋春青，2005)
2.沉积矿床
风化产物大部分经过搬运、沉积作用，不仅可以形成沉积岩，而且通过沉积分异作用能使有用组分富集起来形成沉积矿床。这类矿床与沉积岩的形成条件和过程是一致的，因此具有和沉积岩相同的一般特征，成层状、埋藏浅、规模大、易于开采，经济价值高。
根据其形成方式，可以分为机械沉积矿床、化学及生物化学沉积矿床。
(1)机械沉积矿床
岩石风化形成的碎屑产物，在搬运过程中，按粒级和比重大小进行沉积分异，使有用成分聚集形成矿床，叫做机械沉积矿床，通常简称为砂矿床。砂矿床中的有用成分主要是化学性质稳定、比重大、硬度大的矿物碎屑，如金、铂、锡石、金刚石、磁铁矿等。根据砂矿床的形成条件，可以分为洪积砂矿床、冲积砂矿床、海滨砂矿床、湖泊沙矿床、风成砂矿床等。其中以冲积砂矿床和海滨砂矿床分布最广和更有实际意义。
砂矿床分布广泛，开采容易，选矿也非常简便。目前世界上65%以上的金、相当数量的金刚石皆采自砂矿床中。
(2)化学及生物化学沉积矿床
蒸发沉积矿床 指溶解于水的盐类物质，由于蒸发作用在地表水体中沉淀结晶而成的矿床，也叫蒸发盐矿床或真溶液矿床。常见的盐类矿床有：石膏、石盐、钾盐、芒硝、天然碱、硼砂等。
胶体化学沉积矿床 岩石风化所形成的胶体溶液(铁、锰、铝、硅等)，除部分残留原地外，还有一部分在腐殖酸的作用下形成稳定络合物长距离搬运入湖入海，在电解质中和作用下发生沉淀，聚集成矿。如河北的龙烟铁矿、湖南的宁乡铁矿(图12-10)、湖南湘潭的锰矿、河南巩县的铝土矿等，都属于这种类型的矿床。这类矿床，常分布于一定层位中，分布广而储量可观，找矿、勘探也比较容易。

图12-10 我国南方宁乡式铁矿剖面图

(据胡受奚等)
生物及生物化学沉积矿床 指生物遗体堆积或由生物作用直接间接引起有用物质的聚集所形成的矿床。如煤、石油、天然气、生物灰岩、硅藻土、沉积磷矿床等，都是由生物作用或遗体堆积再经过一系列化学变化形成的。

外生矿床的特点：
矿体产在风化壳剖面的一定层位中，深度一般取决于风化作用的深度，一般不超过200 m。
矿石矿物和脉石矿物都是风化过程中稳定性好的矿物。或者，虽然在风化壳的上部不稳定，但是在下部稳定的矿物。
矿石的固结性差，常比较疏松，呈多孔状、胶状、骨架状和粉末状等。
外生矿床的释义：
外生矿床（exogenic mineral deposit）是指在地球表层由外生成矿作用形成的矿床。是在岩石圈表层与水圈、大气圈及生物圈的相互作用下 ，成矿物质经过迁移和富 集形成的 。外生矿床 的成矿物质 主要来自地壳表层，有一部分是地内物质通过火山、喷气或热泉等带到地表的 。
外生矿床的简介：
外生矿床具有重要的经济价值，它包括全部的煤、石油和天然气，绝大部分的铝矿和锰矿，大部分钴矿和铁矿以及一部分有色和稀有金属矿产，还有重要的农肥和化工原料及其他非金属矿产。
外生矿床的特征：
1、外生矿床的特点在于它形成在地表环境，成矿的温度和压力都较低 ，一般不超过100℃和20个大气压 。成矿物质的搬运介质主要是水 ，水溶液的酸碱度（pH）和氧化还原电位(Eh)易受环境影响而发生变化 ，是促使物质分异富集的重要因素。
2、在地表条件下胶体广泛分布 ，它那很强的吸附能力和离子 交换能力是使一 些元素 富集的另一种重要方式 。此外，生物的生命活动可直接使某些有用物质聚集，或改变水溶液的物理化学条件而有利于成矿物质的沉淀。
3、外生成矿作用的各种因素基本上决定于自然地理条件，主要是地貌、气候及其影响下的水文、植被等，而这些因素又与地壳内部的构造运动有联系。
4、在不同的地理条件下，地壳表层发生的地质作用可分为风化作用和沉积作用。前者破坏了地表岩石，改变其矿物组成，基本上在原地或附近形成新的物质堆积；后者将风化产物由水、风等运移到适当地点主要是湖、河、海中而分别堆积。
5、通过地质作用而使某些物质富集成矿，因此外生矿床又进一步分为风化矿床和沉积矿床。

这类矿床埋藏浅，矿石储量大，易开采，投资少，经济效益大，是今后找矿时极应注意的对象。

1.与风化作用有关的矿床

（1）冲积、残坡积、风化壳砂矿

冲积砂矿、残坡积砂矿及风化壳砂矿常共同产出，空间上和形成时间上紧密相连，构成三位一体矿床。这类矿床产出的稀有稀土矿物主要有锆石、独居石、磷钇矿、铌铁矿和褐钇铌矿。其中前两种砂矿分布最广。铌铁矿及褐钇铌矿分布局限，由于它们在基岩中含量低，不耐磨。搬运距离较短，或原地风化成矿，或富集于残坡积层中。广东已知有钽铌铁矿被搬运到10km以外处富集成矿的，这在世界上也罕见。冲积砂矿矿体沿河床分布，平面上呈树枝状、叶脉状。矿体呈层状、板状及透镜状。河流中下游砂矿，矿体底板较平坦，微向下游倾斜。河谷基底如为碳酸盐岩，由于岩溶作用可形成岩溶凹地砂矿。这时矿体的形态很不规则。冲积砂矿赋存于第四系冲积层中，沉积物主要为中细砂、粗砂、砂砾以及含土砂、含砂粘土等，多未胶结。富矿体见于粒度较粗，矿物磨圆度较大的松散砂层和砂砾层中。冲积砂矿矿体与上下围岩的界线有的清楚，这时，矿体赋存于一定层位中，如砂砾层，矿层上下层位中的矿石品位显著降低，组成也与含矿层显著不同；大多数情况下是矿体与围岩界线不清，在同一层位中矿石品位从上到下有从高到低的逐渐变化，这时只有根据重砂分析圈定矿体。残坡积砂矿及风化壳砂矿，矿体多作扇状、透镜状及似层状，覆盖在黑云母花岗岩、混合岩等基岩上。残坡积砂矿的厚度一般不大，沉积物多为亚粘土、沙土。含土的中细砂常是重矿物富集地段。风化壳砂矿的厚度较大，有的可达数十米。砂矿厚度及其沿走向、倾向的变化受地形控制，一般山顶、山脊上较厚，陡峭山坡厚度明显变薄，甚至基岩突出。风化壳砂矿矿层保持原岩的产状和形态，岩石结构构造不变，仅岩石因风化疏松，矿物解离，便于采掘。

（2）风化壳离子吸附型矿

这类矿床可依据提供物源的基岩进行分类，如片麻状花岗岩、黑云母花岗岩、白云母花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、花岗斑岩、石英正长斑岩、煌斑岩、酸性熔岩及凝灰岩等的风化壳离子吸附型稀土矿床。这从基岩岩石性质可大致了解风化矿床中的稀土组成。按稀土组成，这类矿床可分出轻稀土及重稀土矿床两大类，前者矿石中w（LRE₂O₃）>50%，后者矿石中w（HRE₂O₃）>50%。鉴于重稀土元素中钇是量最大，用途最广的稀土元素，重稀土矿床又根据钇的含量分出低钇重稀土矿床［w（Y₂O₃）<35%］、中钇重稀土矿床［w（Y₂O₃）35%～50%］和高钇重稀土矿床［w（Y₂O₃）>50%］三类。在轻稀土矿床中铕具有特殊的地球化学行为和工业利用价值，又可根据铕含量分出低铕轻稀土矿床［w（Eu₂O₃）<0.5%］、中铕轻稀土矿床［w（Eu₂O₃）0.5%～0.8%］和高铕轻稀土矿床［w（Eu₂O）>0.8%］三类。矿石稀土元素组成是稀土矿床最重要的物理化学性质，它反映基岩的稀土元素配分特征和稀土元素的表生富集行为，包含稀土成矿物质来源和矿床成因等多方面信息。矿石稀土元素组成更直接关系到矿床的工业利用价值。按稀土组成所划分的风化壳离子吸附型矿床分类目前为稀土矿床学界广泛采用。

2.与沉积作用有关的矿床

（1）海滨砂矿

海滨砂矿是世界开采锆石、独居石、磷钇矿、钛铁矿的主要矿床类型，也是目前我国开采锆石、磷钇矿的主要对象。海滨砂矿按成因可分为海成砂矿及海陆混合成因砂矿两类，后者又可分出海河混合成因及海湖混合成因两种。海成砂矿的形成主要受海洋水动力作用影响，矿体呈长条状沿海岸线分布，矿带断续延长数百公里。海河混成砂矿是海水、河水水动力因素综合作用的结果，一般见于河口三角洲地区，矿体延伸与河流流向大体一致。海湖混成砂矿常见于滨海湖地带。总体看，海陆混合成因砂矿的意义较小。海成砂矿矿体多作层状。矿层产状一般微向海倾斜，底板平坦，与下伏岩层为渐变关系。按从海到大陆方向，海成砂矿又可分出4类：①海潮区砂矿；②沙堤砂矿；③沙地砂矿；④堆积阶地砂矿。

海潮区砂矿直接分布于潮汐带，为国外较重要的砂矿类型。这类砂矿矿体多呈细长条带状，平行海岸线分布。矿体一般较小，矿层较薄，有用矿物较富集，但品位不稳定。沙堤砂矿呈狭窄长条状平行海岸线分布于海潮区砂矿的内侧，具矿层厚、储量大、品位高、有用矿物种类多的特点。按其距海岸的远近，又可分出距海岸较远的古沙堤砂矿和近海岸的近代沙堤砂矿。前者位于滨海地区的丘陵残山附近，有用矿物多富集在古沙堤的中部和后鞍。近海岸的近代沙堤砂矿，矿体呈条带状，有用矿物富集于沙堤的前鞍和后鞍。沙堤砂矿的工业意义极大。有时，数条沙堤平行展布可形成沙坝，沙坝砂矿的宽度大。沙地砂矿见于沙堤或沙坝的内侧，介于沙堤和干涸湖之间，呈较宽的条带状。矿体为似层状，厚度稳定，下界平缓，垂直方向上表现为上富下贫。有用矿物富集在松散的细、中粒石英砂层中，含泥细沙或含砾沙层一般为贫矿层。堆积阶地砂矿中有用矿物富集于棕红色厚层沙质堆积阶地及白色薄层沙质堆积阶地，以及中细粒粘土质沙或亚沙土中，矿物粒度细，分布面积大。矿体呈长条状，富矿常见于阶地前缘中央。砂矿品位在垂直方向上贫富交替，总体上仍然是中、上部富，向下变贫。海南省万宁保定海滨砂锆石矿床地貌如图10-1所示。

图10-1 海南万宁保定海滨砂矿床地貌简图

海滨砂矿多赋存于第四系全新统及上更新统中，以海相中细粒石英沙层和细粒沙层中最为富集。其次，在粘土质中细粒沙层和含砾石沙层中也有富集。砾石层和粘土层很少含矿或根本不含矿。砂矿的主要组成矿物为石英，其次有长石、云母和粘土，再次有角闪石、绿泥石、绿帘石、石榴子石、电气石、磷灰石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。稀有稀土矿物有锆石、独居石、磷钇矿、褐钇铌矿、黑稀金矿、复稀金矿以及榍石等。其他有用矿物有锡石、黑钨矿、金红石、钛铁矿、锐钛矿以及刚玉和金等。在辽东滨海砂矿中尚有金刚石的报道。供开采的矿物主要是钛铁矿、锆石、金红石、独居石和磷钇矿。

（2）现代沉积盐湖矿

盐湖矿主要分布在我国西部和北部广大的干旱和半干旱地区，是近年来寻找钾盐矿产的主要对象。盐湖稀有金属矿主要指盐湖锂、铷、铯矿，特别是盐湖锂矿为世界上提取锂金属的重要对象，也是我国今后获得锂的主要来源。盐湖锂矿又可以分出现代盐湖锂矿和古盐湖锂矿两类。现代盐湖锂矿主要见于青海、西藏、新疆、内蒙古等地。古盐湖锂矿已知有湖北潜江锂矿。潜江锂矿赋存于老第三纪始新世晚期到渐新世沉积的盐层中。现代盐湖盐层，底部多由第四系更新统组成，剖面自下而上大体可分出粉沙层、含泥粉沙层、粘土层及膏盐层。部分膏盐层及湖水属全新世产物。按盐类性质，含矿盐湖可分出碳酸盐盐湖、硫酸盐盐湖及氯化物盐湖三类，相应于盐湖盐类沉积的三个阶段。锂、钾、铷、铯矿化多见于后一阶段的氯化物盐湖内。

视湖水的干涸程度，含矿盐湖可分出卤水湖、干盐滩以及卤水湖与干盐滩共存的三类。卤水湖终年积聚卤水。干盐滩上湖水多已干涸。随季节变化和水量变化，干盐滩下的低洼地段在水量大时也聚集卤水，此时干盐滩与卤水湖共存。盐类矿产多形成于盐湖形成的后期，卤水湖与干盐滩共存时。浓缩的卤水湖是盐类矿产，尤其是锂、钾、铷、铯矿化的有利场所。

盐湖锂矿多为液体矿，赋矿卤水分湖水、晶间卤水及孔隙卤水三种，以晶间卤水含锂最富。在垂直剖面上，湖水在最上部，其下为晶间卤水，再下为孔隙卤水层（图10-2）。盐湖卤水随气候和水文条件变化，不断浓缩或稀释，湖水、晶间卤水和孔隙卤水分布的范围和厚度也不断变化，锂、铷、铯的品位也随之变化。锂、铷、铯常与氯结合赋存在卤水中。据郑绵平等（1995）报道，在西藏谷露、色米、搭格架等热泉中铯呈水合物与硅的水合物相结合，赋存在含水蛋白石等硅华中。

图10-2 青海柴达木盆地别勒滩卤水液体矿剖面示意图

（3）古代沉积磷矿

富稀土元素的古代沉积磷矿广泛分布于云南、贵州、四川等省。除四川见有属上泥盆统磷矿层外，多数矿层位于震旦系顶部沉积间断面上，时代属早寒武世。磷矿层可进一步分出富稀土元素的硅质磷矿层和富稀土元素的白云质磷矿层。前者主要由胶磷矿、石英、玉髓、黄铁矿、褐铁矿以及蛇纹石等组成。后者主要由白云石、胶磷矿、细晶磷灰石、方解石、黄铁矿、水云母等组成。磷矿体呈层状及透镜状，矿石以鲕状结构、条带状结构及块状结构为最常见。矿石中除磷外，可利用的元素主要是稀土元素，特别是钇组稀土元素，其次尚有U、Mo、Ni、I等。稀土元素主要赋存在胶磷矿中，各类矿石的RE₂O₃与P₂O₅呈正消长关系。稀土元素在胶磷矿中可能以类质同象形式存在。