Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Ильменит. Изменение ильменита FeTiO3 происходит в направлении окисления, гидратации и последовательного выноса катионов трехвалентного железа. В связи с этим ильменит вначале переходит в гидратированный ильменит, затем в аризонит, далее в лейкоксен и, наконец, в рутил или анатаз, брукит (М. Дядченко, А. Хатунцева).
Группа 3. Месторождения, в которых происходит изменение минерального состава руд в зоне окисления и возможен вынос металла
Цинк. Цинковые залежи типичны для описываемой группы месторождений. Главный рудообразующий минерал этих месторождений — сфалерит — неустойчив в условиях зоны окисления. Он преобразуется в сульфат цинка — соединение, необычайно легко растворимое в грунтовых водах (см. табл. 39). Воды эти могут в процессе длительной циркуляции промыть верхнюю часть месторождения и практически полностью удалить из нее цинк. Лишь соприкосновение этих вод с карбонатной средой способствует высаживанию цинка в форме карбоната и переотложению цинковых руд в виде вторичных залежей, обычно размещающихся в известняках лежачего бока первичных рудных тел, если они залегают в 'карбонатных породах. В этих условиях свинец и цинк, очень дружные 1B первичных сульфидных рудах полиметаллических месторождений, в зоне окисления обычно разлучаются. Устойчивые соединения свинца сохраняются в верхней, измененной части полиметаллических рудных тел, а цинк или совсем вы-
носится из рудных тел, или образует вторичные залежи, смещенные в сторону от первичных (рис. 233). Поэтому при открытии свинцовых залежей среди известняков должны быть поставлены работы по поискам вторичных цинковых руд на соседних участках, и наоборот.
В процессе окисления полиметаллических руд редкие . элементы, содержащиеся в сульфидах (германий, кадмий, таллий, галлий),
Рис. 233. Соотношения залежей вторичных свинцовых и цинковых руд на месторождении Турлан. По И. Князеву. Руды: 1 — церусситовые, 2 — смитсонитовые; 3 — известняки и доломиты; 4 — брекчии; 5 — глины; 6 — тектонические нарушения; 7 — горные выработки; 8 — буровые скважины
имеют тенденцию к рассеиванию. Переотложенные разности окисленных минералов свинца и цинка резко обедняются этими элементами. Лишь в продуктах конечной стадии окисления — в гидратах окиси железа и марганца — происходит фиксация некоторой их части (М. Куликова). Общая схема изменения сульфида цинка в условиях зоны окисления такова:
смитсонит ZnCO3 (в карбонатной среде)
сфалерит-цинкозит
ZnS ZnSO4 ^выносится (в некарбонатной среде).
Главными типоморфными минералами цинка в зоне окисления являются: смитсонит ZnCO3, железистый смитсонит, или монгеймит (Zn, Fe)CO3 и каламин Zn4(OH)2(Si2O7)H2O; меньшее значение имеют гидроцинкит Zn5(OH)6(CO3J2, аурикальцит (Zn, Cu)5(OH)6 (СОзЬ, халькофанит ZnMn3O7¦3H2O, адамин Zn2(OH)I[AsO4I, вил-лемит Zn2SiO4, алюмосиликаты цинка — мореснетит aZnO-eAl203X XcSiO2-^H2O и др.
В. Келли и др. отмечают, что состав конечных продуктов окисления цинка зависит от рН грунтовых вод и климата (количества осадков). В Гудспринге (штат Невада, США) при рН 8—9 и осад ках 100 мм преобладает гидроцинкит; в Плетвилле (штат Висконсин, США) при рН 7—7,5 и осадках 900 мм развит смитсонит; в Восточном Теннесси при рН 5—4 и осадках 1100 мм формируется каламин.
По сфалериту нередко развиваются характерные индикаторные текстуры лимонитов зоны окисления. Наиболее типична губчатая текстура, по своему рисунку напоминающая строение резиновой губки (рис. 234). Кроме того, известны грубо- и тонкоячеистая ящичные текстуры, представляющие собой серию тонких жилок стекловатого, иногда пигментированного лимонитом кварца, вытянутых параллельными пучками обычно на несколько сантиметров в длину и соединяющихся поперечными перемычками. Образованные такой системой прожилков гнезда выполнены сетью менее закономерно переплетающихся тонких перепонок кремнистого лимонита.
Медь. Сульфиды меди, образующие первичные руды месторождений этого металла, неустойчивы в условиях зоны окисления. Во всех случаях окисления медных сульфидов главным продуктом оказывается сульфат меди. Он легко растворим в грунтовых водах и в результате их длительной циркуляции может быть полностью или в значительной части вымыт из верхней, окисляющейся части рудных тел. Рис 234. Фраг-
Вынос меди из верхней части рудных тел наиболее мент губчатой тек-
интенсивно происходит из сплошных сульфидных зале- СТуры лимонита по ~ _i_ сфалериту. Увел. 6
ЖЄИ, ОСобенНО при ОбиЛИИ B СОСТаВе ИХ СуЛЬфИДОВ ЖЄ- ^FJ
леза. Поэтому из окисленных частей медноколчедан-ных месторождений уральского типа медь нередко бывает полностью удалена, и железные шляпы этих месторождений в таких случаях совершенно не содержат медных минералов. Во вкрапленных и прюжилковых медных месторождениях вынос осуществляется не столь радикально и обычно в приповерхностных частях таких месторождений обнаруживаются вторичные минералы. Формированию последних способствует значительно большее количество условий, чем образованию вторичных минералов, что объясняет сравнительно большее разнообразие типоморфных минералов меди в зоне окисления.
