Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Иногда описанный процесс принимает обратный характер. Так, В. Аллен отмечает, что вслед за десиликацией и гидролизом окислов алюминия с образованием бокситов могут иметь іместо ресиликация, привнос кремнезема, соединение его с габбситом и возрождение глин.
Синтетическая гипотеза !рассматривает происхождение кор выветривания различного профиля как результат синтеза свободных золей гидроокислов алюминия, кремния, железа и других элементов, на которые предположительно распадаются силикаты коренных пород «при выветривании. Согласно этой гипотезе, при разложении силикатов и других минералов в коре выветривания возникают гидрозоли положительно заряженных гидроокислов типа Al2O3 - «H2O или Fe2O3 -•mH20, а также отрицательно заряженных типа SiO2-Jt)H2O или MnO2-•гН20 и более сложного состава.
При определенных природных условиях часть этих свободных гидроокислов под влиянием разных знаков их зарядов взаимно коагулирует и выпадает в осадок в виде геля. Другие гидрозоли, в частности
кремнезема, железа, марганца и прочих металлов, могут сохраняться в растворе и выноситься из коры выветривания. В случае, когда осуществляется коагуляция всех золей свободных гидроокислов, в том числе глинозема и кремнезема, выпадает кремнево-алюм'иниевый гель, последующее преобразование которого приводит к появлению коры выветривания глинистого профиля. Когда же в осадок выпадает гель глинозема, а кремнезем выносится в растворе, создаются условия для образования коры выветривания латеритного типа.
В настоящее время большинство исследователей считают, что хотя синтетическая гипотеза не определяет основу процесса формирования Kqp выветривания различного профиля, тем не менее коллоидные процессы играют существенную роль в перегруппировке минерального вещества в коре. В коллоидном растворе осуществляется вынос золей ряда элементов и их соединений при миграции из коры выветривания. В коллоидах осуществляется катионный обмен элементами и накопление последних в поглощающих коллоидных комплексах. Коллоиды обладают высокой избирательной сорбцией, приводящей к концентрации определенных элементов в минеральных группировках коры выветривания. Так, глинистые коллоиды сорбируют ванадий, рубидий и другие элементы; коллоид кремнезема поглощает уран и радий; коллоид гидроокиси железа захватывает мышьяк, ванадий, фосфор; аналогичный коллоид (гидроокиси марганца сорбирует кобальт, никель, медь, цинк, барий и другие элементы.
Зональность свойственна 'большинству кор выветривания любого профиля. Она обусловлена двумя причинами. Во-первых, переходом из глубины к поверхности от свежих невыветрельих пород, через промежуточные зоны незавершенного разложения к конечным продуктам остаточной коры выветривания. По этому признаку зональное строение коры увязывается со стадийностью развития, а последовательное чередование глубинных зон в известной мере соответствует смене профилей кор выветривания. Во-вторых, зональность коры выветривания определяется дифференциацией !минеральной массы при ее переотложении из водных растворов, фильтрующихся 'сверху вниз.
В дифференциации вещества по вертикальному направлению коры выветривания решающее значение имеет изменение кислотности — щелочности среды, определяемое величиной рН. По Б. Кротову, в верхней, наиболее кислой части разреза коры выветривания основных пород при низком значении рН выпадает Fe(OH)3. Ниже при более высоком рН выделяются Mn3+ и Co3+. В еще более глубоких и обедненных кислородом частях месторождения при рН 5,3—6,8 выпадают Ni(OH)2, Fe(OH)2, Co(IOH)3. Наконец, на самых глубоких горизонтах при рН до 7 и более выделяется главная масса никеля в виде его гидросиликатов.
В процессе развития коры выветривания верхние зоны разрастаются за счет нижних, а самая нижняя—за счет коренных пород.
Согласно А. Никитиной, И. Витовской и К. Никитину, в поперечном сечении коры выветривания намечаются четыре главные зоны (!снизу вверх):
1) начальной гидратации и выщелачивания по трещинам пород с ^преобладанием дезинтеграции;
2) гидратации и начального гидролиза по всей массе породы (глубокого выщелачивания);
3) гидролиза и ,конечного выщелачивания;
4) конечного гидролиза (образования окислов и гидроокислов). Зона дезинтеграции содержит значительное количество первичных
реликтовых минералов, возникающих вдоль трещин их ігидратирован-ных заменителей (слюды, хлориты, гидрослюды, ігидрохлоритьі), а
также /продукты инфильтрации верхних зон, выпадающие из раствора в щелочной среде; рН этой зоны обычно- 8,5—9 и выше.
Зона гидратации и выщелачивания характеризуется накоплением пидрослюд и гидрохлоритов, а также обильных продуктов инфильтрации из верхних зон, сложенных карбонатами и гидросиликатами; рН этой зоны обычно близко к 7,5—8,5.
Зона начального гидролиза содержит скопления нонтронита и каолинита; ipH около 5—8.
Зона конечного гидролиза характеризуется развитием глинистых продуктов с гидроокислами алюминия (ігиббсит), железа, марганца; рН етой зоны ниже 5.
В условиях полного и интенсивного изменения, с образованием зрелой коры выветривания, промежуточные зоны исчезают и формируется кора сокращенного профиля, представленная зоной конечного гидролиза.