Зона вторичного сульфидного обогащения

Зона вторичного обогащения образуется на сульфидных месторождениях меди, золота, серебра и урана. Наиболее характерна эта зона для медноколчеданных (Блявинское, Карабашское, Николаевское и др.) и меднопорфировых (Конырат, Кальмакыр и др.) месторождений.

Зона вторичного обогащения образуется ниже зоны окисления в восстановительных условиях при переотложении выщелоченных из нее металлов. Формирование данной зоны связано с недостатком кислорода и восстановительными условиями в зоне истечения грунтовых вод. В этой зоне грунтовые воды становятся нейтральными и слабощелочными, здесь происходит отложение вторичных минералов в результате изменения состава растворов, а также в связи с обменными реакциями между сульфатными растворами, принесенными из зоны окисления и первичными рудами.

Благоприятными факторами для образования зоны вторичного обогащения является умеренно расчлененный рельеф, теплый влажный климат, интенсивная трещиноватость руд и вмещающих пород, пирит-халькопиритовый состав руд, отсутствие карбонатов в рудном теле и среди вмещающих пород.

Для образования мощной и хорошо выраженной зоны вторичного обогащения необходимо длительное окисление верхних частей рудных тел, свободная циркуляция метеорных вод сверху вниз, а также отсутствие боковой миграции вод и выноса металлов за пределы месторождения.

Мощность зоны вторичного обогащения варьирует от нескольких метров до десятков и иногда до первых сотен метров.

Зона вторичного обогащения формируется на месторождениях меди, урана, серебра и золота (в сульфидных рудах).

Для медных месторождений характерно развитие зоны вторичного сульфидного обогащения, которая располагается между зоной окисления и зоной первичных руд. Вторичные сульфиды меди образуются за счет привноса меди из зоны окисления и в результате замещения первичных сульфидов, а также при отложении по трещинам в первичной сульфидной руде. Возникающие при этом вторичные сульфиды цементируют первичные сульфидные минералы, поэтому зона вторичного обогащения нередко называется зоной цементации.

Главными рудными минералами зоны вторичного сульфидного обогащения являются вторичные сульфиды меди - халькозин, ковеллин и борнит. Вторичные сульфиды содержат большее количество меди, чем первичные сульфиды. Наиболее богаты вторичными сульфидами верхние горизонты этой зоны, а по мере углубления их количество уменьшается и руды переходят в первичные. Вторичные сульфиды обогащают данную зону и содержание меди в зоне вторичного сульфидного обогащения повышается в 2-3 раза и более. Присутствие зоны вторичного обогащения повышает промышленную ценность месторождений.

При окислении золотосодержащих сульфидных руд золото мигрирует механическим и химическим путем из верхних частей зоны окисления и переотлагаясь, золото накапливается в низах зоны окисления, а также в верхней части зоны вторичного обогащения с образованием участков высокой его концентрации.

Главная масса серебра накапливается в низах зоны окисления. Серебро, содержащееся в сульфидах, переходит в раствор, а затем концентрируется в зоне вторичного обогащения в форме самородного серебра и аргентита.

Золото и серебро мигрируют из зоны окисления сульфидных руд и переотлагаясь, образуют участки вторичного обогащения этих металлов, причем содержание их возрастает в несколько раз по сравнению с первичной рудой.

Уран в зоне окисления переходит в легкорастворимое сульфатное соединение шестивалентного урана. При миграции этого раствора, в связи с изменением окислительной среды на восстановительную, в зоне истечения грунтовых вод происходит восстановление шестивалентного урана до труднорастворимого четырехвалентного и осаждение в зоне вторичного обогащения урановых рудных тел в форме порошковатой урановой черни.

Основная литература: 1 [211-219], 2 [196-203, 205-208]

Контрольные вопросы

1. Как образуется кора выветривания и зона окисления сульфидных месторождений?

2. Вторичная зональность, возникшая в процессе окисления сульфидных месторождений.

3. Физико-химические процессы в зоне окисления сульфидных руд?

4. Какие минералы характерны для окисленных руд сульфидных месторождений?

5. Как образуется зона вторичного обогащения на рудных месторождениях?

6. Какие физико-химические процессы происходят при образовании зоны вторичного обогащения?

7. Какие металлы концентрируются в зоне вторичного обогащения?

8. Какие минералы характерны для зоны вторичного сульфидного обогащения месторождений меди?

9. Какое промышленное значение имеет зона вторичного обогащения на рудных месторождениях?