AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A BBYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
ЛЕКЦИЯ 18
AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A B BYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Экзогенное минералообразование. Минералы коры выветривания. Экзогенное минералообразование. Минеральные ассоциации коры выветривания. Осадочное минералообразование. Диагентическое минералообразование
ЭКЗОГЕННОЕ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ
МИНЕРАЛЫ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ
Процесс выветривания – типично экзогенное явление, приводящее к образованию тонкодисперсных минеральных образований, которые возникают в результате сложных реакций сO2, CO2, воздухом и H2O, а также в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. Все эти реакции приводят к разложению минералов до кашеобразного(пылеобразного) состояния. В первую очередь разлагаются те минералы, которые содержат в своем составе элементы в низших степенях валентности (Fe2+ в сидерите и пироксене, S2+ в сульфидах, др.), или элемент, способные давать с СО2 легкорастворимые бикарбонаты (например, Na и К в плагиоклазе, Mg2+ в оливине, серпентине и др.). При окислении происходит гидролиз растворимых солей с выпадением гидроокислов сильно
поляризующих катионов с малыми размерами ионных радиусов (Fe3+, Al3+, Si4+, Mn4+ и др.).
Состав накапливающихся в коре выветривания минералов в первую очередь зависит от исходного состава пород и руд. При этом химически стойкие минералы не разрушаются, а механически накапливаются в коре выветривания, а при размыве переносятся и скапливаются в россыпях. К устойчивым минералам относятся: кварц, магнетит, гематит, корунд, шпинель, хромшпинелиды, ильменит, рутил, касситерит, апатит, монацит, шеелит, циркон, топаз, турмалин, дистен, андалузит, киноварь, самородное золото, платиноиды, алмаз и др.
Наиболее интенсивные процессы химического разложения минералов наблюдаются в зоне выветривания сульфидных руд. Характерным является то, что сульфиды при окислении сначала переходят в соли серной кислоты:
FeS→ FeSO4, PbS→ PbSO4 и др. Происходит перенос металлов. Но при этом надо учитывать, что сульфаты различных металлов растворяются - по разному. Разные типы сульфидных месторождений будут содержать в зоне окисления различный набор минералов.
В медно-сульфидных месторождениях богатых притом, халькопиритом и другими сульфидами меди, в зоне окисления образуются нерастворимые гидроксиды железа – лимонит, гётит (железная шляпа). Медь же в виде легкорастворимого сульфата мигрирует к уровню грунтовых .водСледовательно зона окисления сильно обедняется медью. Наоборот, в зоне вторичного сульфидного обогащения происходит накопление меди в рудах за счет образования вторичных, богатых медью сульфидов – ковеллина, халькозина, иногда борнита, возникших на месте первичных сульфидов в результате реакций их с медьсодержащими растворами. Таким образом, если в железной шляпе наблюдаются хотя
108
AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A BBYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|
|||
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
or |
|
||
|
|
Y |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
||
B |
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
A |
|
|
|
|
|
|
|
to |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
|
||
|
w |
|
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
A B BYY |
|
|
|
|||
бы признаки кислородных соединений меди – малахита, азурита, хризоколлы и |
|
|
|
|
|
|
||||||
др., то можно быть уверенным в том, что ниже уровня грунтовых вод будет располагаться обогащенная медью зона вторичных сульфидов. В районах с жарким и сухим климатом при малом выпадении осадковокисление руд происходит медленнее.
Вслучае окисления бедных серой халькозиновых руд образуются куприт
исамородная медь. Иногда сульфаты меди – халькантит, брошантит, силикаты меди – диоптаз (ашарит), хризоколла. В жарком и сухом климате образуются ярозит, мелантерит.
Всвинцово-цинковых месторождениях, богатых сфалеритом и галенитом,
кроме лимонита, который образуется за счет вездесущего пирита, присутствуют вторичные минералы свинца: англезит (PbSO4) образуется за счет галенита, иногда тонкой пленкой обволакивая остатки чистого галенита. Иногда образуется церуссит, пироморфит, ванадинит, крокоит и др. Крупноразмерный ион свинца дает устойчивые соединения с крупными комплексными анионами–
SO4, PO4, AsO4, VO4, CrO4 и др.
Цинк ведет себя по-другому– он в виде растворимого в воде сульфата почти полностью выносится из зоны окисления. Если в нижних горизонтах или боковых зонах встречаются известняки, то образуются смитсонитовые руды Zn(CO3). Если нижние горизонты и боковые породы сложены сланцами или другими неактивными в химическом отношении породами, то цинк с растворами достигает грунтовых вод и уходит за пределы месторождения. Иногда в зоне окисления встречаются силикатыZn – каламин, виллемит, изредка фосфаты, арсенаты и др. Таким образом свинец и цинк тесно связанные друг с другом в эндогенном минералообразовании в виде сульфидов, в коре выветривания разобщаются.
По иному ведет себя и серебро, часто присутствующее в виде примеси в галените. В нижних частях зоны окисления оно встречается в самородном виде вместе с аргентитом. В странах с жарким и сухим климатом переходит в галоидные соединения – кераргирит и др.
Легко разрушаются карбонаты двухвалентных железа и марганца, образуя гидроксиды. Также легко разрушаются и силикаты марганца (родонит, манганит, браунит и др.), они также переходят в гидроксиды четырехвалентного марганца: пиролюзит и псиломеланы, образуя марганцевые шляпы..
За счет выветривания силикатных пород могут возникать новые месторождения, имеющие площадное значение. На месте кислых пород богатых глиноземом и бедных железом в условиях умеренного климата возникают каолинитовые залежи, а при латеритном выветривании в условиях влажного и жаркого климата – бокситы (гидроксиды алюминия). В условиях интенсивного выветривания основных и ультраосновных пород разлагаются и силикаты железа (серпентины, хлориты, гранаты, пироксены, амфиболы и др.) с образованием рыхлых бурых железняков. Если присутствовало много силикатов сNi, Co, т образуются никелевые силикатные руды, содержащие ревдинскит, гарниерит, галлуазит, никель- и кобальтсодержащие гидросиликаты марганца – асболаны и др. (месторождения Южного Урала). Кремнезем, высвобождаясь из силикатов,
109