Месторождения выветривания, типы кор выветривания

Месторождения выветривания

залежи полезных ископаемых в зоне химического выветривания горных пород у поверхности Земли. М. в. формировались в прежние геологической эпохи и образуются на современном этапе при разложении глубинных горных пород, выведенных к поверхности Земли и оказавшихся неустойчивыми в новых для них термодинамических условиях. Под воздействием воды, кислорода, углекислоты, неорганических и органических кислот, а также скоплений простейших организмов горные породы разлагаются, преобразуясь из агрегатов сложных силикатов в более простые окислы и гидроокислы. Часть этих вновь образованных соединений растворяется и выносится грунтовыми водами, переотлагаясь на некоторой глубине от поверхности Земли, формируя инфильтрационные М. в. (месторождения урана, меди, самородной серы). Труднорастворимая часть накапливается у поверхности Земли, образуя остаточные М. в. (месторождения никеля, железа, марганца, боксита, магнезита, каолина).

Существует несколько классификаций кор выветривания. Большинство авторов выделяют следующие типы кор:

1) обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы;

2) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы – гидрослюды, образующиеся за счет изменения полевых шпатов и слюд;

3) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал в ней монтмориллонит;

4) каолинитовая кора;

5) красноземная,

6) латеритная.

Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород.

Процессы выветривания

Физическое (механическое) выветривание

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание

Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород — гидролиз, приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решётки на ионы водорода диссооциированных молекул воды:

Биологическое выветривание

Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.)

Профили кор выветривания

Различают три типа профилей (полный, сокращённый и неполный). Полный профиль включает все 4 минерально-геохим. зоны. При отсутствии одной или двух промежуточных зон профиль наз. сокращённым, при отсутствии одной, двух или трёх верх. зон - неполным. Название профиля даётся либо по наиболее развитой минеральной зоне (гиббситовый, каолинитовый, нонтронитовый и др.), либо по совокупности слагающих его зон (напр., полный керолито-нонтронито-охристый или сокра- щённый керолито-охристый).

B геол. истории Земли существовало неск. эпох формирования мощной K. в.: докембрийская, верхнепалеозойская, триас- юрская, мел-палеогеновая, плиоцен- четвертичная. Реликты этих древних K. в. сохраняются под толщей осадочных отложений или выходят на дневную поверхность. После своего образования K. в. нередко подвергались вторичным процессам обеления, каолинизации, шамозитизации, пиритизации, карбонатизации, оглеения, засоления и т.д.

1. 26. Геологические условия образования кор выветривания

Образование продуктов выветривания находится в тесной зависимости от физико-

географических условий и среди них в первую очередь климата. Действительно,

с климатом связано поступление воды, необходимой для протекания большей

части реакций на поверхности Земли, а также обеспечение процессов

выветривания энергией. Процесс формирования кор выветривания включает:

1. Разрушение и химическое разложение горных пород с образованием продуктов выветривания.

2. Частичный вынос и перераспределение продуктов выветривания.

3. Синтез новых минералов в результате взаимодействия продуктов выветривания в ходе их миграции.

4. Метасамасоматическое замещение минералов материнских пород.

Энергия расходуется на разрушение кристаллохимических структур первичных

минералов и настроение новых. Так, для полного разрушения на ионы одной

грамм-молекулы оливина необходимо затратить около 21тыс. Дж., для более

устойчивого альбита -46тыс. Дж.

Процесс выветривания обусловлен преимущественно энергией солнечной

радиации. Величина поступающей лучистой энергии Солнца на поверхность Земли

зависит от угла падения солнечных лучей и возрастает от полюсов к низким

широтам. Однако интенсивность выветривания не обязательно будет возрастать

вслед за увеличением радиационного баланса. Степень использования

поступающей энергии зависит от атмосферного увлажнения. Как бы долго не

подвергались воздействию солнечных лучей полевые шпаты, они не превратятся

в глинистые минералы при отсутствие жидкой воды, необходимой для химических

и биохимических реакций. Поэтому в засушливых ландшафтах, где количество

осадков меньше величины испаряемости, степень использования энергии Солнца

очень мала. В условиях значительного атмосферного увлажнения полнота

использования энергии солнечной радиации резко возрастает.

Остаточные месторождения

ОСТАТОЧНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ — состоят из продуктов выветривания горных пород, накапливающихся вследствие выноса поверхностными водами их растворимых соединений, формирующих инфильтрационные месторождения. К наиболее значительным остаточным месторождениям принадлежат месторождения бокситов, каолинов, силикатных никелевых руд, бурых железняков, оксидов марганца, скопления магнезита, талька, минералов титана, олова, вольфрама, тантала, ниобия, золота.

28. Инфильтрационные месторождения

ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ полезных ископаемых — скопление минеральной массы в коре выветривания, образованные продуктами переотложения минерального вещества в процессе его инфильтрации.

Инфильтрационные месторождения медных руд возникают в связи с окислением первичных медных сульфидов, переноса возникающего при этом растворимого сульфата меди грунтовыми водами и повторной фиксации металла в виде вторичных сульфидов меди, представленных халькозином и ковеллином. Инфильтрационные месторождения серы образуются под воздействием углеводородов газонефтяных месторождений, инфильтрующихся сквозь толщи гипсов и ангидритов. При этом гипсы и ангидриты восстанавливаются до самородной серы, скопления которой образуют промышленные месторождения.

Рассыпные месторождения

Ро́ссыпи — скопление обломочного материала горных пород, содержащего в виде обломков, агрегатов, зёрен ценные россыпеобразующие минералы. Представляют собой особую группу месторождений полезных ископаемых. Россыпи образуются в результате разрушения коренных горных пород и их переотложения под влиянием различных экзогенных процессов (например, аллювия).

РОССЫПНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, скопления тяжелых полезных ископаемых, образующиеся под действием силы ТЯЖЕСТИ. Встречаются обычно в водоемах. Полезные ископаемые в виде россыпных месторождений могут содержать золото, медь, рутил, касситерит и магнитный железня. Залежи полезных ископаемых в прибрежных зонах, за исключением нефти и газа, в большинстве случаев незначительны. Однако большая доля олоеа, алмазов, золота и титана по всему миру добывается именно из береговых и прибрежных россыпных месторождений