Геология полезных ископаемых - Старостин В.И.
ISBN 5-211-03498-8
Скачать (прямая ссылка):
Приведенный пример строения зоны окисления имеет принципиальное значение и для других разновалентных элементов (серебро, уран, ванадий), физико-химические особенности которых принципиально сходны. Им свойственны относительно подвижные окисные формы и трудно растворимые восстановительные. Кроме того, эти элементы могут выпадать из кислых растворов в окислительной среде в виде гидроокислов (например, урана — скупит и беккерелит) и сложных солей с анионооб-разующими элементами (урановых слюдок, кераргирита, ванада-тов железа, свинца, цинка, меди и урана).
При окислении золотоносных сульфидных руд могут получаться вторичные его концентрации. Если в первичных образованиях было относительно крупное золото размером более 1OO мкм, то оно может гравитационно просаживаться и накапливаться на механическом барьере в нижней части зоны окисления. Если же золото было тонкодисперсно распределено в сульфидах, то при их разложении оно может переходить в коллодные или истинные растворы и осаждаться на кислотно-щелочных и сорб-ционном барьерах. В этих случаях содержания золота могут возрасти в несколько раз. Такие концентрации золота фиксируются под зоной полного окисления в кремнисто-гипсовой сыпучке при окислении золотоносных колчеданных руд и на контакте алюмо-силикатных и карбонатных пород, где действует барьеры изменения pH. Часто концентрации золота отмечаются в глинистых образованиях кор выветривания.
При развитии зон окисления по залежам полиметаллических, сульфидных руд, локализованных в карбонатных породах, происходит разделение вторичных концентраций свинца и цинка. Так, на Турланском месторождении присутствуют смитсонитовые и цсрусситовыс рудные тела (рис. 45). Дело в том, что образующиеся в зоне окисления сульфаты цинка лучше растворимы, чем
172
Зона лросачива-
НИяСауецн*)
У
/
Зона #оуоо4мена
ypoSe/fb ept/nmofo/z &р Зона эас/лаиных fog
РУДНЫЕ ЗОНЫ \/7о8ерхюстши ело.
Подзона окисленных
/7оазона еьщелоченн,
'оозона 6ога-\ max окнсуте/А HOfZ pt/g
Зона
вторичного обогащения
Зона
лербичнь/я.
Рис. 44. Схема соотношения измененной части рудного тела и зон циркуляции приповерхностных вод среди пород равной проницаемости в поперечном разрезе речной долины с показом химической эволюции среды вторичного рудообразования (по В.И.Смирнову с дополнениями)
сульфаты свинца. Поэтому обогащенные цинком растворы шире распространяются грунтовыми водами, а при их последующей нейтрализации в карбонатной среде формируются стратиформ-ные карбонатные руды цинка.
В целом важно отметить, что резкие изменения состава грунтовых вод отмечаются вблизи их уровня. В процессе образования зон окисления уровень грунтовых вод закономерно понижается и все новые объемы руд попадают в приповерхностные условия. Следовательно, в реальных наблюдаемых зонах окисления отражаются полистадийные образования. Часто минералы,
1 ЕИгЁЭзЕЭИШзСЗае Ш7
Рис. 45. Соотношение залежей вторичных свинцовых и цинковых руд на месторождении Турлан (по И.Князеву):
/ — церусситовая руда; 2 — смитсонитовая руда; 3 — известняки и доломиты; 4 — горные выработки; 5 — брекчии; 6 — глины; 7 — буровые скважины
1 пл
характеризующие разные термодинамические условия находятся совместно, формируя текстуры пересечения и замещения.
Особенности окисления неметаллических месторождений
По устойчивости в гипергенезе месторождения неметаллов подразделяются на три группы: не изменяющиеся, изменяющиеся слабо и существенно.
Гипичными являются гипергенные изменения на соляноку-польных месторождениях каменной соли. Здесь над ними развивается так называемый кспрок, в котором отмечается несколько вертикальных зон. Самая верхняя из них сложена глинистым остатком от растворения солей небольшой (несколько метров) мощностью. Ниже располагается зона карбонатных пород с нарушенным залеганием мощностью десятки метров. В прикройся ьной части известняков могут быть распространены битумы и небольшие залежи нефти. В приподошвенной их части встреча-кггея линзы с вкрапленностью самородной серы. Под карбонатными породами развиты ангидриты и гипсы, непосредственно покрывающие залежь каменной соли. Характерно, что нижняя граница гипсов субгоризонтальная и отражает положение уровня грунтовых иод, в связи с этим она получила название "соляного зеркала" (рис. 46).
Рис. 46. Разрез соляной антиклинали Хильдесхейм. Южно-Ганноверская
мииина (но и.Фульда):
У — четвертичные отложения; 2 — средний пестрый песчаник; 3 — нижний пестрый песчаник; 4 — каменная соль; 5 — красная соленосная глина; 6 — главный ангидрит и серая соленосная глина: 7 — гипсовая шляпа; 8 — калийные соли
175
Представления о генезисе зон окисления
Вопросам физико-химии окисления рудных месторождений посвящены работы С.С.Смирнова, Ф.В.Чухрова, В.Готшалк, Х.Бюхлера и других, микробиохимии — Л.К.Яхонтовой с соавторами. Большое значение действию электрического потенциала возникающему при окислении сульфидов, придают Г.Б.Свешников, В.В.Воронин, У.Никель, Д.Росс. Радиохимические реакции устанавливают П.Рамдор, В.К.Бернантонис и другие, тепловые поля — Г.П.Каравайко и другие, магнитые — Г.Д.Агафонов.
