Кора выветривания рудных месторождений

Для поверхностной части рудных месторождений, проработанной процессами гипергенеза, типична так называемая вторичная зональность. Её сущность заключается в том , что от исходных руд по направлению к поверхности происходит закономерное изменение минерального состава.

Это явление аналогично тому, которое наблюдается в автоморфной коре выветривания распространенных горных пород. Однако особенности минерального состава рудных месторождений, где важную роль играют сульфиды, обусловливают своеобразный характер этой коры выветривания.

Общая схема строения коры выветривания сульфидного месторождения имеет следующий вид.

В верхней части месторождения, где свободно циркулирует, воздух и просачиваются фильтрующиеся воды, происходит окисление сульфидов с образованием легкорастворимых сульфатов металлов, а также серной кислоты.

Если гипергенное образование происходит в аридных ландшафтных условиях, то малые количества фильтрующихся вод быстро иссякают, и из них кристаллизуется серия разнообразных сульфатов. Сверху располагаются сульфаты трёхвалентного железа (ярозит и др.), ниже, в условиях некоторого недостатка кислорода, - сульфаты двухвалентного железа, меди, цинка (мелантерит, хальканит, госларит и др.).

В гумидных ландшафтах обильные кислые растворы фильтруются вниз, растворяя рудные минералы. Вверху в результате окисления и гидролиза выпадают гидроксиды железа, которые образуют железную шляпу, как бы прикрывающую месторождения. Под железной шляпой может образоваться горизонт, из которого полностью выщелочены руды и где сохранилась лишь “сыпучка” из устойчивых минералов (кварца, барита).

Верхняя часть коры выветривания рудных месторождений, где доминируют процессы окисления, получила название зоны окисления.

Ниже уровня грунтовых вод находится область значительного дефицита кислорода. Поэтому те минералы, которые сюда поступили в составе водных растворов сверху, выпадают в виде плохо растворимых вторичных сульфидов (халькозина, ковеллина). Эта нижняя часть коры выветривания рудных месторождений называется зоной вторичного обогащения или цементации. Часто здесь образуются очень богатые руды, представляющие особую ценность.

В зависимости от конкретных географических условий, строения месторождения и состава, руд кора выветривания имеет различные горизонты. Так, для рудных месторождений Казахстана типичны горизонты богатых окисленных (сульфатных) руд и вторичного сульфидного обогащения. На медно-колчеданных месторождениях Урала кора выветривания представлена мощной железной шляпой и горизонтом выщелачивания (сверху кварцево- баритовая, снизу колчеданая “сыпучка”), а зона вторичного обогащения слабо выражена. В резко аридных ландшафтах пустыни Атакама (Чили) кора выветривания рудных месторождений отличается мощным горизонтом сульфатов. Сравнительно молодая кора выветривания полиметаллических месторождений Кавказа плохо выражена.

3.2. Стадии формирования новейшей коры выветривания.

Под влиянием ветра, силы тяжести, движущейся, воды или льда коры выветривания разрушаются, и продукты выветривания вовлекаются в длинный процесс переноса и переотложения.

Так как минеральные образования обладают различной механической твёрдостью, удельным весом, гипергенной устойчивостью, то одновременно начинается процесс их естественной сортировки, дифференциации.

Пока переотложенные продукты выветривания находятся на суше и и подвержены процессам гипергенеза, их следует рассатривать как переотложенную кору выветривания. В дальнейшем, поступая в морские бассейны, продукты выветривания подвергаются процессам осадочной дифференциации и выпадают в виде различных осадков, которые затем преобразуются в осадочные горные породы.

Процесс дифференциации минерального вещества на суше является закономерным продолжением разделения химических элементов, начавшегося при образовании сопряженных автоморфных и гидроморфных кор выветривания. Разные экзогенные процессы в различной мере способствуют дифференциации продуктов выветривания при их переотложении.

Денудация кор выветривания прерывает, но не прекращает процессы гипергенеза. Продукты выветривания, перемещенные и вошедшие в состав континентальных отложений, вновь подвергаются гипергенному воздействию. Это может происходить в географических условиях, совсем не похожих на те, в которых они образовались. Например, продукты нивально-тундрового выветривания в результате ледниковых явлений и работы поверхностных вод были переотложены и сейчас подвергаются гипергенному преобразованию в условиях таежных, степных и пустынных ландшафтов.

Следует различать результаты выветривания, совершающегося до переотложения материала, в прогенетическую стадию(от греч.pro-перед)гипергинеза, и результаты выветривания после отложения рыхлых продуктов в эпигенетическую стадию(от греч.epi-после).

В эпигенетическую стадию последнего этапа гипергинеза вследствие ее кратковременности не могли образоваться коры выветривания с ясно выраженными горизонтами, а возникли лишь отдельные скопления гипергенных минералов, только намечающие эти горизонты. Для эпигенетической стадии типичны различные стяжения и конкреции. В лесных ландшафтах умеренного пояса возникают новообразования гидрогетита и псиломелана; в степных- кальцита; в пустынных- гипса. Для новообразований эпигенотической стадии гипергинеза, так же как и для образований прогенетической стадии, характерны явления гипергенного метасоматоза- замещение минералов, слагающих рыхлые наносы, новообразованными гипергенными минералами без изменения объема наносных отложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение коры выветривания имеет большой теоретический и практический интерес. Изучая её, можно установить особенности климата данной местности в период её формирования. К ней приурочены месторождения многих полезных ископаемых: руды, железа, марганца, алюминия, никеля, огнеупорных глин, а также россыпные месторождения золота, драгоценных камней и платины. Из россыпей полезные ископаемые извлекаются значительно легче, чем из материнских невыветренных магматических пород, содержащих их в рассеянном виде. Кора выветривания представляет интерес не только для геолога-поисковика, геоморфолога, климатолога, но и для специалистов ещё ряда геологических, а также биологических, географических и других профилей.

Таким образом, продукты выветривания и почвы, образующиеся из кислых магматических пород, например гранитов, особенно на ранних стадиях выветривания отличаются рыхлостью, песчанистостью и гравийным характером материала. Метаморфические породы являются как бы переходными между осадочными и массивно-кристаллическими магматическими породами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баженов В.А. Древние коры выветривания Салаира (состав и условия образования) / Автореферат на соискание уч. степени канд. геол.-мин. наук. Томск: ТПИ, 1980. 21 с.

2. Баранов В.К., Краевский Б.Г., Кужельный Н.М. Формации кор выветривания Алтае-Саянской складчатой области. Салаирский кряж//Коры выветривания Сибири. Кн.1. М.,1979. С.139-158.

3. Бугельский Ю.Ю. Гидродинамические и гидрогеохимические условия формирования и разрушения кор выветривания тропических стран // Кора выветривания и гипергенное рудообразование. М.: Наука, 1977. С. 139-145.

4. Бугелъский Ю.Ю., Витовская И.В., Никитина А.П. и др. Экзогенные рудооб-разующие системы кор выветривания. М.: Наука, 1990. 244 с.

5. Гинзбург И.И. Типы древних кор выветривания, формы их проявления и классификация // Кора выветривания. Вып.6. М.: Изд-во АН СССР. 1963. С.71-101.

6. Келлер УД. Основы химического выветривания // Геохимия литогенеза. Изд-во ИЛ. 1963. С. 85-209.

7. Лапин А.В. Классификация и прогнозирование месторождений кор выветривания карбонатитов // Геология рудных месторождений, 1996, т. 38, №2. С. 172-185.

8. Михайлов Б.М., Куликова Г.В. Фациальный анализ кор выветривания. Д.: Недра, 1977. 158 с.

9. Подпорина Е.К., Бурков В.В. Редкоземельные элементы в процессе выветривания биотитовых пироксенитов // Литология и полезные ископаемые, 1977, № 4. С. 39-53.

10. Полынов Б.Б. Кора выветривания. Л.: Изд-во АН СССР, 1934.

11. http://www.ecosystema.ru/07referats/slovgeo/365.htm

12. http://www.mining-enc.ru/k/kora-vyvetrivaniya/

Поиск по сайту: