Коры выветривания нерудных месторождений
Месторождения самородной серы подвергаются химическому выветриванию. Сера окисляется с образованием сульфатов (алунита, гипса, ярозита), слагающих так называемую «серную шляпу».
В процессе химического выветривания серных месторождений в поверхностной зоне возникают квасцовые шляпы.
Минеральные соли подвергаются интенсивному растворению под воздействием поверхностных вод и образуется соляной карст. В верхней части соляных залежей происходит образование соляных и гипсовых шляп.
В зоне выветривания существенным изменениям подвергаются месторождения углей. Вблизи поверхности земли в углях возрастает влажность и зональность, уменьшается содержание углерода и водорода, снижается качество угля.
Основная литература: 1 [211-220], 2 [196-208]
Контрольные вопросы
1. Как образуются коры выветривания и зоны окисления рудных месторождений?
2. Какие физико-химические процессы происходят в зоне окисления руд?
3. Какие минералы характерны для окисленных руд железорудных месторождений?
|
|
4. Какие минералы характерны для окисленных руд марганцевых месторождений?
5. Какие минералы характерны для окисленных руд сурьмяных месторождений?
6. Какие изменения происходят в коре нерудных месторождений минеральной соли, серы, угля?
При химическом выветривании и окислении сульфидных месторождений в зоне просачивания поверхностных вод формируется зона окисленных руд и образуется вторичная зональность.
В зоне окисления сульфидных месторождений выделяются следующие подзоны: I) поверхностный слой; 2) подзона окисленных руд; 3) подзона выщелоченных руд; 4) подзона богатых окисленных руд.
В зоне окисления сульфидные минералы неустойчивы и под действием свободного кислорода, растворенного в воде, и углекислоты происходит разложение и окисление сульфидов с образованием серной кислоты и сульфатов. Легкорастворимые сульфатные соединения могут быть вынесены циркулирующими водами и переотложены, а труднорастворимые могут сохраняться и накапливаться на месте. Сульфатные соединения являются неустойчивыми и окисляются с образованием окислов, гидроокислов, карбонатов и силикатов.
Сульфиды железа (пирит, марказит, пирротин) широко развиты в первичных рудах колчеданных месторождений. Количество пирита играет большую роль при окислении, так как в процессе его окисления образуется серная кислота, которая ускоряет процесс окисления рудных минералов. Железо, содержащееся в пирите, переходит в сульфат железа, который в присутствии свободного кислорода и при гидролизе сульфата железа переходит в труднорастворимые гидроокислы железа и выпадает в виде окислов и гидроокислов железа (гетита, гидрогетита, гидрогематита). Скопление бурых железняков в верхней части рудных тел называют "железные шляпы".
|
|
При окислении сульфида меди (халькопирита) образуется легкорастворимый сульфат и происходит вынос меди из зоны окисления. Образование азурита и малахита в окисленных рудах происходит в условиях карбонатной среды, при наличии карбонатов в составе жильных минералов или боковых пород.
При окислении сульфида свинца (галенита) образуется труднорастворимый сульфат (англезит), накапливающийся в зоне окисления, который в условиях карбонатной среды переходит в церуссит.
При окислении сульфида цинка (сфалерита) возникает легкорастворимый сульфат, который выносится из зоны окисления и рассеивается за пределами месторождений. Цинк осаждается в зоне окисления в случае карбонатной среды в виде смитсонита.
В зоне окисления сульфидных месторождений золото мигрирует механическим и химическим путем, переотлагается и накапливается в самородном виде в буром железняке, ярозите, подзоне окисленных выщелоченных руд и в верхних горизонтах зоны вторичного обогащения.
Главная масса серебра, накапливается в низах зоны окисления в самородном виде и в форме галоидных соединений (кераргирита).
Подзона выщелоченных руд располагается ниже подзоны окисленных руд и развита в пределах зоны окисления некоторых колчеданных (Блява, Николаевское) и медно-порфировых (Кнырат, Кальмакыр) месторождений. В этой подзоне преобладают процессы выщелачивания легкорастворимых соединений. Подзона выщелачивания на колчеданных месторождениях представлена кварцевой, кварцево-баритовой, кремнисто-гипсовой или колчеданной (пиритовой) сыпучками и обогащена золотом. В меднопорфировых месторождениях развита кварц-каолинитовая зона выщелачивания.
Подзона богатых окисленных руд располагается в нижней части зоны окисления и имеет обычно небольшую мощность. Образование ее связано с окислением руд зоны вторичного сульфидного обогащения. В составе окисленных руд этой подзоны присутствуют халькозин в ассоциации с купритом и самородной медью.
Изучение зоны окисления сульфидных месторождений имеет важное значение для поисков и перспективной оценки рудных залежей на глубину. Кроме того, железные шляпы нередко имеют повышенное содержание золота и серебра и разрабатываются как золоторудные месторождения.