Зона окисления рудных (сульфидных) месторождений

Кислые магматические породы.

Основные магматические породы.

Выветривание различных типов горных пород

Поскольку в этих породах наиболее распространены минералы оливин - Mg(SiO₄)(OH)₈, пироксен, то при выветривании таких пород, в первую очередь, образуется серпентин, никелевый хлорит, глинистый минерал пимелит (накапливается даже в почвах над серпентинитами). В гумидном климате выветривание развивается и приводит к латеритному изменению серпентина. Образуется MgCO₃, который растворим и удаляется из коры выветривания, а никель накапливается в виде минерала гарниерита – Ni₄(SiO₁₀)(OH)₄x4H₂O. При этом никель и кобальт разъединяются и кобальт не образует гидросиликатов, а образует растворимые бикарбонаты или коллоидные формы гидроокиси.

Главный продукт выветривания гранита и близких ему по составу пород – глины. Состав глин в какой-то степени отражает состав первичной породы.

Двухслойные – каолинит, диккит, накрит, галлуазит.

Трехслойные – монтмориллонит, бейделлит, иллит, вермикулит.

Трехслойные+1 слой – разновидности хлоритов.

Гипотезы образования глин:

1. Образуются в результате соединения глинозема и кремнезема в коллоидном растворе. Имеют противоположные знаки и соединяются.

2. Образуются из коллоидных растворов, по составу аналогичных составу глин.

3. Образуются при избирательном выщелачивании исходного вещества и перегруппировке оставшегося. Каолинит образуется из КПШ при участии СО₂ и Н₂О. Для галлуазита необходимо, чтобы все основания удалились из первичной породы и частично удалился кремнезем. Для монтмориллонита необходимо, чтобы часть оснований задерживалась. Для образования иллита необходима щелочная среда (в его состав входит К). Вермикулит и хлорит образуются из пород с достаточно большим содержанием железа и магния.

Формирование глин – это первый этап в развитии коры выветривания. При благоприятных условиях (температура и влажность) в коре выветривания формируются бокситы. Выносится кремнезем, накапливаются окислы и гидроокислы алюминии, железа, титана. Глинистые минералы замещаются диаспором, бемитом, гиббситом. Бокситы образуются из любых пород, в том числе и основных. О характере первичной породы можно судить по рассеянным элементам в боксите. Если в боксите много хрома, ниобия – первичная порода была основной, если повышенные концентрации циркония, урана, тория – кислая.

При выходе сульфидной жилы на поверхность образуется зона окисления сульфидных месторождений или зона «железной шляпы». Выше грунтовых вод выделяют зону окисления или зону железной шляпы, которая делится на верхнюю часть (зона выщелачивания) и нижнюю (богатая окисленная зона). Ниже УГВ выделяют зону цементации (вторичного сульфидного обогащения), ниже – зона первичных неокисленных сульфидных руд. В зоне выщелачивания происходит окисление сульфидов и их переход в сульфаты. Они легкорастворимы и опускаются в нижнюю часть – зону окисления, образуя гипс, малахит, азурит, смитсонит, церуссит, хрозоколлу, опал. В зоне цементации воды содержат сероводород и серную кислоту, отсутствует свободный кислород, растворенные сульфаты вступают в реакцию с сульфидами и происходит образование вторичных сульфидов – минералов меди, серебра, золота, свинца и цинка.

1 зона: CuFeS₂+4O₂=FeSO₄+CuSO₄

2 зона: CuSO₄+2CaCO₃+5H₂O=Cu₂CO₃(OH)₂+2CaSO₃x2H₂O+CO₂

малахит гипс

Главным минералом зоны окисления является лимонит.

Зона цементации: FeS₂+CuSO₄+H₂O=Cu₂S+Cu₂SxCu₂S+FeSO₄+H₂SO₄

Халькозин ковеллин

ЛЕКЦИЯ №16

Геохімія техногнезу і захист природного середовища

1. Геохимия техногенеза, понятие «ноосфера»

2. Техногенная миграция элементов

3. Технофильность и другие показатели техногенеза.

1. Геохимия техногенеза понятие «ноосфера»

Техногенез – совокупность химических и технических процессов, связанных с производственной деятельностью человека и приводящих к перераспределению химических элементов на Земле. Этот термин ввел в науку А.Е.Ферсман. Высшую стадию развития биосферы В.И.Вернадский определил как ноосферу или сферу разума. Это часть планеты, которая охвачена техногенезом и представляет собой особую систему. В.И.Вернадский в 1944 году писал: «Ноосфера есть новое геохимическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой…».

В науках о Земле ноосфера рассматривается как планетарное явление, как особый этап развития планеты, как особая ее оболочка, в которой проявляется деятельность человеческого общества. Изучение геохимии ноосферы и техногенеза представляет теоретическую основу рационального использования природных ресурсов, охраны природы и борьбы с загрязнением окружающей среды.

По современным представлениям масса Земли составляет 5,979х10²¹ т, ежегодно увеличиваясь за счет выпадения на ее поверхности метеоритной пыли. По масштабам многие процессы техногенеза намного превышают природные. Так, ежегодно из недр извлекается много больше металлов, чем выносится с речным стоком (свинца -–почти в 70 раз, хрома – в 35, меди – в 30, фосфора – в 20, железа и марганца – в 10, цинка – в 5, алюминия – в 3 раза). Только при сжигании угля освобождается больше металлов, чем выносится с речным стоком (ванадия – в 400 раз, молибдена – в 35, хрома – в 20 и т.д.).

Т.о., геохимия техногенеза – это раздел геохимии, изучающих роль техногенеза в геохимических процессах миграции, рассеяния и концентрации химических элементов и соединений в зоне гипергенеза, в ее изменении и преобразовании из природного в природно-техногенное состояние, в образовании новых природно-техногенных систем, комплексов и территорий с различными геохимическими свойствами и параметрами поверхностной геохимической среды.

Дата добавления: 2014-12-16