Элювиальные россыпи

В результате физического и химического выветривания на горных породах постепенно возникает покров, из которого выносятся легкорастворимые соединения и мелкие легкие частицы минералов. Оставшаяся масса может обогащаться труднорастворимыми и тяжелыми минералами, образуя элювиальные россыпи. Перемещенный по склонам гор элювий называется делювием, а заключенные в нем россыпи –делювиальными. Элювиальные и делювиальные россыпи иногда могут формироваться за счет породообразующих минералов горных пород. Например, при разрушении гранитов образуется элювий, состоящий из зерен кварца и полевого шпата, т.е. возникает месторождение аркозовых песков, которые можно использовать как строительный материал. Высококачественные кварцевые пески (стекольные и формовочные) образуются при разрушении песчаников или кварцитов (Лазаретское месторождение на Урале). За счет концентрации в элювии акцессорных минералов горных пород возникают ценные месторождения монацита, колумбита, танталита, фергюсонита и других минералов, содержащих рассеянные и редкоземельные элементы. Примерами таких месторождений могут служить монацитовые элювиальные россыпи в штате Каролина, США; колумбитовые россыпи в Нигерии; фергюсонитовые в Китае и т.д. Подобным образом формируются россыпи платины при разрушении дунитов с вкрапленностью платиноносных хромитов (Урал).

Однако чаще элювиально-делювиальные россыпи возникают при выветривании непромышленных коренных месторождений полезных ископаемых различного генезиса. Таким путем образовались, например, некоторые графитовые россыпи на Украине, касситеритовые россыпи в Забайкалье, золотоносные россыпи в Ленском районе. Естественно, что подобные россыпи известны и в связи с разрушением промышленных месторождений.

Элювиально-делювиальные россыпи редко бывают крупными и поэтому промышленное значение их очень небольшое. Однако они имеют важное значение как прямые поисковые признаки для обнаружения коренных месторождений полезных ископаемых.

Месторождения коры выветривания

Кора выветривания – это континентальная геологическая формация, возникающая в результате физико-химических процессов в определенных геолого-климатических условиях. Она представляет продукты разложения и выщелачивания коренных горных пород, выведенных на земную поверхность. Кора выветривания практически образуется только в гумидных зонах земного шара (северной умеренной, южной умеренной и тропической), характеризующихся преобладанием метеорных осадков над испарением и температурой выше 0⁰С хотя бы в течение теплой части года. В этих зонах выветривание отличается сильным развитием химических и химико-биологических процессов, которые обычно оттесняют на задний план процессы чисто физического разрушения пород. При этом химические реакции обусловлены главным образом водородным ионом, возникающим при диссоциации молекул воды, углекислотой и кислородом, растворенным в природных водах, и органическими веществами, поступающими в воды в результате разложения отмерших растений.

Энергичнее всего выветривание протекает в условиях жаркого климата, так как известно, что повышение температуры на 10⁰ ускоряет химические реакции в 2-2,5 раза.

При прочих равных условиях более мощные коры выветривания возникают на обширных ровных поверхностях суши, которые характерны для платформенных областей. Мощность древних кор выветривания иногда превышает 100- 150 м.

При химическом выветривании горных пород большинство слагающих их минералов разлагается и из пород выносятся легко растворимые соли калия, натрия, магния, кальция, а также кремнезем. В то же время образующиеся в виде коллоидных растворов полуторные окислы железа и алюминия накапливаются в коре выветривания, образуя иногда локальные высокие концентрации – месторождения железа и алюминия (бокситы).

В коре, возникающей как в результате латеритного (с выносом кремнезема), так и глинистого (с сохранением кремнезема) выветривания, образуются следующие устойчивые минералы: группа каолинита, кварца и другие модификации кремнезема, окислы и гидроокислы железа, алюминия, магния, глиноземистые гидросиликаты типа монтмориллонита и их железистые аналоги, никелевые гидросиликаты и др.

Древняя кора выветривания могла формироваться в течение длительного геологического времени при различных климатических условиях. Поэтому она редко бывает однотипной как по минеральному составу, так и по строению в вертикальном направлении, или, как говорят, имеет различный профиль.

Распределение минералов в профиле определяет его зональность.

По И.И.Гинзбургу, на серпентинитах Урала установлен следующий профиль коры выветривания (сверху вниз):

1. Охры красные и бурые (до 5 м);

2. Нонтрониты в нонтронитизированные серпентиниты – никеленосные (до 10 м) (нонтронит – коллоидный водный силикат железа);

3. Выщелоченные и опализованные серпентиниты – никеленосные (до 20 м);

4. Серпентиниты с магнезитом (до 30 м).

На гранитах кора выветривания имеет иной профиль (сверху вниз):

1. Зона каолинов,

2. Зона гидрослюд,

3. Зона дресвы и щебня.

Необходимым условием для сохранения древних кор выветривания является предохранение их от последующего размыва и сноса. Наиболее благоприятные для этого условия возникают на водораздельных плато в условиях тектонического покоя, когда сохраняются обширные площади коры в десятки и сотни квадратных километров. В условиях последующей эрозионной деятельности кора выветривания остается лишь в отдельных местах – депрессиях, трещинах, карстовых впадинах и т.п. В соответствии с этим И.И.Гинзбург выделяет два основных типа коры выветривания:

1. Площадной тип – кора занимает большие площади, более или менее равные по длине и ширине.

2. Линейный тип – кора вытянута в каком-либо одном направлении.

По данным того же автора, следует различать остаточную и переотложенную кору выветривания.

Остаточная кора представлена продуктами, оставшимися на месте разложения первичной породы, и обычно сохраняет ее текстуру и структуру.

Переотложенная кора образуется при переотложении остаточной коры на новом месте почти без привноса посторонних компонентов. Структура породы при этом не сохраняется.

Древняя кора выветривания широкое распространение имеет на территории стран СНГ. По возрасту она относится к девонскому, триасовому, юрскому, меловому, третичному и четвертичному периодам. Мощная каолиновая кора выветривания известна в пределах Украинского кристаллического щита. Широкое распространение кора выветривания имеет на Южном Урале. Но самым крупным районом развития древней коры выветривания является Казахстан.