Лимонитовые месторождения возникают при выветривании серпентинитов. Руды обычно содержат небольшие концентрации легирующих металлов и поэтому называются природно-легированными. Среди них выделяются разновидности, связанные взаимными переходами: железные руды, легированные никелем и кобальтом; комплексные железо-никелевые; комплексные железо-кобальтовые; комплексные железо-марганец-никелевые.
Остаточные месторождения природно-легированных лимонито- вых руд известны на Урале (Елизаветинское, Стрижевское, Аккерма- новское и др.), Северном Кавказе (Малкинское), в Индонезии, Гвинее, на Кубе, Филиппинах, в Г виане и Суринаме.
Пиролюзит-псиломелановые (марганцеворудные) месторождения обрзауются при выветривании марганецсодержащих метамор- физованных пород. Они развиты на Урале (Полуночное), в Западной Сибири (Мазульское), в Индии, Гане, Габоне, ЮАР, Канаде, на Кубе, в Бразилии и Венесуэле.
Инфильтрационные месторождения
К инфильтрационным относятся месторождения, образующиеся за счет той части продуктов выветривания, которые в растворенном состоянии поступают в область циркуляции грунтовых вод, где при благоприятных условиях выпадают в осадок. Отложение минерального вещества происходит путем заполнения пустот или метасоматическим способом, когда водные растворы, встречая активные, легко поддающиеся растворению породы, выщелачивают некоторые компоненты вмещающих пород и вместо них отлагают другие, ранее содержавшиеся в растворе компоненты. Соответственно минералы боковых пород метасоматически замещаются новыми, перенесенными в растворенном виде. Так возникает ряд месторождений железа, марганца, меди, ванадия, урана, радия, фосфоритов, гипса, боратов, магнезита.
Сидерит-лимонитовые месторождения железа достаточно часто образуются в коре выветривания фильтрационным способом, так как железо содержится в тех или иных количествах во всех горных породах. Руды сложены сидеритом, лимонитом, гематитом. Характерные текстуры - обломочные, конгломератовые, желваковые. Наиболее широко распространенными формами рудных тел являются гнезда, линзы и пластообразные залежи, размещенные в выветрелых кремнистых породах и известняках. Месторождения данного типа расположены на Урале (Алапаевское и Синаро-Каменская группа); подобные месторождения имеются в Великобритании, ФРГ (Зальцгиттер, Пейне- Илседе). Промышленное значение этих месторождений ограничено.
Инфильтрационные месторождения урана возникают в связи с деятельностью подземных вод глубокой циркуляции. Источником урана являются горные породы, содержащие повышенные концентрации этого элемента, входящего в состав акцессорных минералов. В результате их разложения при процессах выветривания уран переходит в растворы и переносится грунтовыми водами в виде соединений уранила.
Выделение урана из растворов в виде настурана и урановых черней обусловлено действием различных восстановителей - углистого вещества, битумов, сероводорода и др. Промышленное значение месторождений этого типа для Казахстана огромно. Они известны в Югославии, Венгрии, Румынии, Германии, Франции, Великобритании, Италии, Австрии, Индии, США и Канаде.
Изменения месторождений полезных ископаемых при выветривании
При химическом и физическом выветривании тела полезных ископаемых претерпевают существенные изменения минерального, химического состава и строения. Наибольшие преобразования происходят при выветривании сульфидных рудных тел, пластов углей, залежей минеральных солей и серы.
Приповерхностные изменения тел полезных ископаемых обусловлены неустойчивостью минералов в коре выветривания в обста - новке высокого кислородного потенциала. В результате разложения первичных минералов возникают новые соединения. Одни из них сохраняются на месте, другие выносятся и переотлагаются, третьи - мигрируют и рассеиваются. Основным направлением изменения является окисление вещества полезного ископаемого. Интервал изменений рудных тел по вертикали называется зоной окисления.
О сновными агентами преобразований являются вода, кислород, углекислота, органические вещества. Особенно значительна роль подземных вод. Область циркуляции приповерхностных вод разделяется на три зоны (рис. 10.2). Верхняя зона аэрации или просачивания характеризуется быстрой и свободной, преимущественно нисходящей циркуляцией воды, насыщенной растворенными в ней кислородом и углекислотой. Под уровнем грунтовых вод располагается зона истечения или активного водообмена с медленным боковым движением воды, несущей незначительное количество растворенного в ней кислорода. Зона застойных вод не содержит свободного кислорода.
Рис. 10.2. Схема строения окисленной части сульфидного рудного месторождения: 7-зона полного окисления; 2-подзона выщелачивания; 5-подзона вторичного окисного обогащения;
зона вторичного сульфидного обогащения;
зона первичных сульфидных руд
ШППШ Е232 V
В зоне просачивания формируется зона окисления руд, представленная четырьмя подзонами. Поверхностный слой представляет собой наиболее измененную часть рудного тела, из которой могут быть уда - лены даже самые трудноподвижные соединения. В этой подзоне окисленных руд распространены типичные окисные производные первичной руды. Подзона окисленных выщелоченных руд характеризуется пониженными содержаниями металлов по сравнению с их средними содержаниями в зоне окисления. Ниже располагается подзона богатых окисленных руд.
Обычно мощность зоны окисления колеблется от единиц до десятков метров, иногда достигает нескольких сотен метров. Для развития этой зоны благоприятными факторами являются теплый влажный климат, умеренно расчлененный рельеф, полиминеральный состав руд, наличие пирита, неплотные текстуры, разнозернистые структуры, равномерная водопроницаемость пород, их химическая активность, наклонное залегание рудных тел на контакте разных по составу и свойствам пород, интенсивная тектоническая нарушенность.
Появление зоны вторичного обогащения, или цементации, обусловлено переотложением части металлов, выщелоченных из зоны окисления. Наиболее богаты вторичными сульфидами верхние горизонты этой зоны. По мере углубления их количество уменьшается и руды переходят в первичные. Мощность зоны вторичного сульфидного обогащения варьирует от нескольких метров до десятков и даже первых сотен метров.
Основные закономерности поведения различных металлов в зоне окисления заключаются в следующем.
Достарыңызбен бөлісу: |