Таким образом, рудообразование не ограничивается магматическими процессами, где главными факторами образования, переноса и отложения рудного вещества являются температура и давление. Выносимые из магматического очага на поверхность Земли вещества подвергаются разрушению с образованием коры выветривания.
Кора выветривания – это комплекс горных пород, которые возникают в континентальных условиях в результате разложения и выщелачивания исходных горных пород при воздействии на них климатических, гидрохимических и геологотектонических факторов. Кора выветривания является мощным источником вещества, за счет которого получаются россыпи и различные по минералогическому составу рудные и нерудные осадочные месторождения. В коре выветри-вания происходят сложнейшие преобразования всех залежей полезных ископаемых, оказавшихся на земной поверхности.
Основными факторами преобразования горных пород в коре выветривания являются: вода, кислород, углекислота, микроорганизмы и, конечно, сезонные климатические колебания температуры.
Вода является одним из главных факторов выветривания. Она растворяет, переносит и отлагает природные химические соединения в коре выветривания. Вода разлагает материнские породы с образованием новых форм минеральных ассоциаций. Главным источником воды являются атмосферные осадки, просачивающиеся в глубь Земли.
Температура в коре выветривания колеблется в небольших пределах (-20, +20°С), однако имеет большое значение при разложении горных пород. Наиболее интенсивно разложение происходит при высокой температуре и снижается по мере падения температуры. Поэтому степень разложения горных пород и зрелость кор выветривания возрастает от полярных областей к экватору.
Окисление происходит под действием кислорода. В процессе окисления минералы материнских пород переходят в более устойчивые формы в поверхностных слоях Земли. Так в коре выветривания концентрируются оксиды железа, марганца, алюминия и др.
Гидролиз связан с обменными реакциями. При гидролизе разрушаются силикаты и на их месте накапливаются глинистые минералы.
Микроорганизмы, главным образом, бактерии принимают участие в преобразовании горных пород у самой поверхности Земли. Они регенерируют кислород в углекислоту, регулируют кислотно-щелочные условия водных растворов. И, наконец, известны организмы «концентраторы» железа, марганца, ванадия, алюминия и других элементов.
Важным фактором формирования коры выветривания и связанных с ней рудных месторождений является рельеф местности. Совместно с климатическими условиями этой местности они определяют особенности химического выветривания. Расчлененный высокогорный рельеф, при котором скорость разрушения выше скорости накопления неблагоприятен для образования месторождений. Интенсивное химическое выветривание происходит в областях с ровным рельефом и низким уровнем грунтовых вод.
Накопление полезных ископаемых в коре выветривания может происходить двумя путями. Во-первых, вследствие растворения и выноса водами минеральной массы, не имеющей ценности и концентрации в остатке полезного ископаемого. Такие месторождения называются остаточными. Во-вторых, наоборот, растворение и переотложение в нижней части коры выветривания ценных составляющих горных пород. Такие месторождения называются инфильтрационными, они образуются ниже уровня грунтовых вод.
Латеритное выветривание является типичным процессом образования остаточных месторождений. Сущность латеритного выветривания заключается в полном разложении алюмосиликатов путем выноса натрия, калия, кальция, магния и кремнезема нейтральными проточными или слабокислыми водами и накопления в остатке минералов глинозема. Оптимальный климат латеритообразования – жаркий и влажный. Поэтому значительная часть мировых запасов бокситов (~ 95%) находится в Западной Африке, Индии, Австралии, Индоне-зии и Южной Америке. В этих месторождениях руды располагаются почти на земной поверхности, мощность их пластов от 2-х до 10-и метров. Минералогический состав – гидраты соединений глинозема типа гиббсита Al[OH]3. Часть примеси оксидов железа, титана и др.
Необходимо не путать остаточные (латеритные) бокситы, месторождения которых на Европейском континенте не известны, с осадочными бокситами. Последние образовались в результате переноса продуктов выветривания и отложения их в виде коллоиднохимических или механических осадков в различного рода водоемах.
Месторождения каолина имеют близкий с бокситами механизм рудообразования. В процессе каолинизации происходит полный вынос из зоны выветривания щелочей, щелочноземельных металлов и железа, при сохранении в нерастворенном состоянии глинозема и кремнезема. Каолин в коре выветривания образуется за счет разрушения полевошпатовых пород и слюд. Обязательным условием осадконакопления является наличие кислых вод, богатых органическими кислотами и содержащими значительное количество растворенного кремнезема.
Образование латеритных кобольт-железо-никелевых руд обусловлено процессами длительного и интенсивного континентального выветривания ультраосновных пород, содержащих повышенное количество никеля (в среднем 0,23% NiO). Процесс формирования месторождений происходит под воздействием поверхностных вод богатых кислородом, углекислотой и органическими кислотами. Процесс образования оксидных руд сводится к разрушению, гидратации и гидролизу минералов горных пород и окислению металлов. Продукты выветривания частично мигрируют в нижние горизонты (Ca, Mg, Ni), а остальные (Fe, Cr, Mn, Co) накапливаются на месте. Руды имеют очень сложный состав и по характеру рудообразования делятся на типы. Южноуральский тип представлен месторождениями Кемпирсайской группы на Южном Урале. Руды Индонезийского типа находятся в Индонезии и Филиппинах. Кубинский и Новокаледонский типы руды занимают промежуточное положение между Уральскими и Индонезийскими рудами.
Инфильтрационные месторождения выветривания образуются в результате выпадения рудного вещества из водных растворов. Поверхностные воды, просачиваясь по трещинам и пористым породам верхних частей земной коры, растворяют содержащиеся в них рудные минералы, переносят растворенное вещество на некоторое расстояние и при резком изменении физико-химических условий отлагают его в других породах, формируя инфильтрационные месторождения.
Процесс выщелачивания зависит от состава вод. Особенно интенсивно процесс растворения идет в кислой среде сульфитизированных пород, когда образуется агрессивный ион (SO4)2-. Перенос компонентов осуществляется в виде соединений растворимых и устойчивых в зоне гипергенезиса – карбонатных, гуминовых, сульфитных комплексов. Отложение происходит в результате распада комплексных соединений, катионного обмена, сорбции компонентов коллоидами гидроокислов железа, коллоидами кремнезема и органическими соединениями.
К инфильтрационным принадлежат месторождения урана, меди, железа и серы.
Труднорастворимые четырехвалентные соединения урана, свойственные глубинным слоям Земли, в коре выветривания окисляются и приходят в легкорастворимые шестивалентные соединения. Большая часть урана при этом выносится грунтовыми водами за пределы источника, а при изменении щелочно-кислотных и окислительно-восстановительных условиях отлагается. Самая крупная формация инфильтрационных урановых руд с ванадием и силеном существуют в США.
Месторождения железа в виде сидерита (FeCO3) представляют собой продукты инфильтрационного взаимодействия грунтовых железосодержащих вод с карбонатными породами. Примером таких руд являются сидериты Алапаевского месторождения на Урале.
Месторождения меди являются продуктами инфильтрационного переотложения разрушившихся при выветривании коренных медных месторождений. Они известны в Западном Приуралье, США, Боливии и ряде стран Европы.
Интересны месторождения серы. Формирование залежей самородной серы происходит под воздействием углеводородов, фильтрующихся сквозь отложения гипса и ангидрита. При этом сульфаты восстанавливаются, преобразуясь в карбонаты и самородную серу.
Месторождения марганца формируются при выветривании минералов, содержащих в своем составе марганец низших валентностей, такие как карбонаты и силикаты. Они преобразуются в гидрооксиды четырехвалентного марганца, главным образом в псиломелан (Mn2O3×nH2O), постепенно переходя в безводный пиролюзит (MnO2), устойчивый в коре выветривания. Природа таких месторождений известна на Кубе, в Индии, Африке, Бразилии, Австралии.
Месторождение золота, олова, тантала, ниобия и редких земель образуется в связи с концентрацией их нерастворимых минералов в остаточных глинах коры выветривания.
Дата добавления: 2015-07-21; просмотров: 129 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Гидротермальные месторождения | | | Осадочные месторождения |