44. Процессы окисления сульфидов в приповерхностных условиях

Сульфиды очень подвержены вторичным изменениям и в приповерхностных условиях в средах богатых водой и кислородом (т.е. выше уровня грунтовых вод, в зоне просачивания) большинство сульфидов легко окисляется. Основные факторы окисления это: кислород, бактерии и электрохимические реакции.

Например, реакция кислородного окисления халькопирита:

CuFeS₂ (халькопирит) +4O₂ → CuSO₄ + FeSO₄ (оба в растворе),

CuFeS₂ (халькопирит) + CuSO₄ →CuS (ковеллин) +FeSO₄ (в растворе);

FeSO₄→ Fe₂(SO₄)₃→Fe³⁺ (лимонит) +SO₄^2-.

Этими процессами можно объяснить образование ковеллина и лимонита за счет окисления халькопирита.

Электрохимические реакции обусловлены тем, что на контактах сульфидов разного состава возникает электродвижущая сила, способствующая выносу ионов серы и железа.

Мощным фактором окисления сульфидов являются бактерии. Живые клетки являются окислителями, а в 1 мл растворов или в 1 г руды содержится порядка 10⁸–10⁹ клеток.

В результате совместного действия трех вышеуказанных факторов над первичными рудами образуются зоны (покровы) окисленных руд. Мощность зоны окисления бывает разной от долей до целых метров, а иногда и десятков метров. Зависит все от местных условий: климата, рельефа, гидрогеологических условий, трещиноватости руд, их строения и состава.

Зоны окисленных руд представляют собой яркие «шляпы» вторичных руд – железные охры, медные выцветы и пр. Их используют в качестве поисковых признаков первичных руд. Благодаря яркости, пестроте их окраски, они легко распознаются на местности, а по набору вторичных минералов можно предсказать состав первичных руд. Но главное, под зоной окисленных руд обычно имеются наиболее богатые участки. Они приурочены к зоне вторичного сульфидного обогащения, которые образуются в результате перемещения сюда по трещинам и порам рудного вещества и цементации этим веществом первичных сульфидов. Так образуются сплошные массивные наиболее богатые руды, состоящие из вещества различного происхождения: первичного и вторичного. Вверху, например, меднорудных месторождений образуется так называемая железная шляпа, представленная ячеистым лимонитом. в железной шляпе встречаются промышленные концентрации золота, которое скопилось после высвобождения золотин из сульфидов при их разложении. Ниже идет зона окисления, верхняя часть которой состоит из ноздреватого лимонита, в пустотах встречается зеленый малахит, ярко синий азурит, белоснежный ангидрит, серый прозрачный церуссит, небесно-голубой аурихальцит, зеленоватый смитсонит, голубовато-зеленая хризоколла и т.д. В средней зоне окисления – зоне вторичного обогащения сосредоточены массивные медные руды (борнит, халькозин, ковеллин). Самая нижняя зона окисленных руд представлена пиритом, халькопиритом, галенитом, сфалеритом, т. е. свинцовыми и цинковыми рудами.

45.Класс сульфосолей.

Сульфосоли — минералы, химически являющиеся солями тиокислот (не сульфокислот) и представляющие собой сернистые аналоги солей кислородных кислот, в которых кислород заменен серой. Правильное название — тиосоли.

Разновидности

Выделяются минералы — соли тиомышьяковистой H3[AsS3], тиосурьмянистой H3[SbS3] и тиовисмутистой H3[BiS3] кислот. Более редки соли тиомышьяковой H3[AsS4], тиосурьмяной H3[SbS4], тиованадиевой H3[VS4] и тиооловянной H3[SnS4] кислот. По видимому существуют соли тиогерманиевой H3[GeS3] кислоты. Соли соответственно называются тиоарсенитами, тиоантимонитами, тиованадатами, тиостаннатами и тиогерманатами. Набор металлов играющих роль оснований очень велик: Cu, Ag, Pb, очень редко Hg, Fe, Ni, Mn, Tl. Изоморфные примеси представлены Zn, Co, Te и др.

Свойства

Характер химической связи в сульфосолях как ионный, так и ковалентный. Основной структурной единицей являются радикалы [SbS3]3- , [AsS4]3- и тому подобные, имеющие формы пирамид и тетраэдров. Структура большинства сульфосолей не расшифрована. Большая их часть кристаллизуется в моноклинной и ромбической сингониях. Габитус игольчатый до призматического, нередки таблитчатые формы. Более половины сульфосолей обладают совершенной или средней спайностью. Большинство сульфосолей весьма хрупки. Цвет: преобладает серый, различных оттенков. Блеск металлический, редко алмазный. Твердость около 2,5, не превышает 4. Удельный вес 3,6-8,8, обычно 5-7. Непрозрачны, некоторые, главным образим тиоарсениты, просвечивают в тонких осколках. Для сульфосолей характерна невысокая, по сравнению с сульфидами отражающая способность, для болишинства слабое двуотражение и сильная анизотропия. У ряда сульфосолей — внутренние рефлексы, обычно тёмно-красные, наиболее сильные у мышьяковых солей.

Происхождение (генезис)

Все сульфосоли образуются в гидротермальных условиях, очень редко в пегматитах и в зонах окисления сульфидных месторождений. для сульфосолей характерна приуроченность к образованиям приповерхностных и малых, реже средних глубин. Большинстово сульфосолей встречаются в низко- среднетемпературных месторождениях Ag, Sb, As, Pb-Zn, Ag-Sn.

Часто сульфосоли относят к сульфидам и сочетают в классификации в единую категорию Сульфиды и сульфосоли.

Иногда их называют сложными сульфидами, что неверно (А. И. Пертель).