Зона окисления месторождений Экзогенные месторождения 1 Месторождения

Зона окисления месторождений

Экзогенные месторождения 1. Месторождения выветривания: 1. 1. Остаточные месторождения (коры выветривания). 1. 1. 1. Собственно коры выветривания. 1. 1. 2. Зоны окисления месторождений. 1. 2. Инфильтрационные месторождения. 2. Осадочные месторождения. 2. 1. Механогенные осадочные месторождения и россыпи. 2. 2. Хемогенные осадочные месторождения. 2. 2. 1. Месторождения, образованные из истинных растворов 2. 2. 2. Месторождения, образованные из коллоидных растворов. 2. 2. 3. Биохимические месторождения.

Факторы, определяющие интенсивность протекания процессов окисления 1. Региональные 1. 1. Климатические 1. 2. Морфолого-тектонические 1. 3. Общие особенности металлогении 1. 4. Общие особенности химизма вод 2. Локальные 2. 1. Минеральный состав руд 2. 2. Состав вмещающих пород 2. 3. Условия залегания месторождения

Одни элементы выносятся из выветривающихся пород, другие накапливаются в них

I-холодный климат II-умеренно влажный климат III-теплый влажный климат IV-сухой полупустынный климат Зоны коры выветривания: 1 -дезинтеграции 2 -серицита и гидрослюд 3 -гидрослюд, 4 -каолинита 5 -охр Подзоны железной шляпы: 6 - дезинтеграции и цементации, 7 - сульфидной сыпучки, 8 -баритовой сыпучки, 9 -бурых железняков, 10 сульфаты, 11 -ярозиты, 12 галогены, 13 -колчедан, 14 альбитофиры Влияние климатических условий на формирование зоны окисления колчеданных залежей

Разложение сульфидов (по В. И. Смирнову) Пирит 1) 2 Fe. S 2+7 O 2+2 H 2 O=2 Fe. SO 4+2 H 2 SO 4 2) 4 Fe. SO 4+2 H 2 SO 4+O 2=2 Fe 2(SO 4)3 +H 2 O 3) Fe 2(SO 4)3+6 H 2 O=2 Fe(OH)3 +3 H 2 SO 4 Окисленный сульфат железа способствует окислению других сульфидов: Халькопирит Cu. Fe. S 2+O 2=Cu. SO 4+Fe. SO 4 Интенсивно идет при наличии окисного сульфата железа Cu. Fe. S 2+2 Fe 2(SO 4)3=Cu. SO 4+5 Fe. SO 4+2 S Cu. SO 4 прекрасно растворяется в воде (172 г/л) и медь мигрирует. Если встречается CO 2, образуются карбонаты меди (малахит, азурит)

Сфалерит 1) Zn. S+2 O 2=Zn. SO 4 2) Zn. S+2 Fe 2(SO 4)3+3 O 2+H 2 O=2 Zn. SO 4+4 Fe. SO 4+2 H 2 S O 4 Zn. SO 4 прекрасно растворяется в воде (531 г/л) и весь цинк мигрирует. Если встречается CO 2, может образоваться карбонат смитсонит (Zn. CO 3). Иногда образуется каламин (Zn 4 Si. O 7(OH)2 x 2(H 2 O) Галенит 1) Pb. S+2 O 2=Pb. SO 4 – плохо растворимое соединение (0, 04 г/л). Покрывает галенит “рубашкой” и предохраняет его от дальнейшего окисления.

Стадии развития зоны окисления 1) до начала окисления пирита. Среда нейтральная, щелочная 2) во время окисления пирита. Среда кислая (H 2 SO 4, Fe 2(SO 4)3) 3) после окончания окисления пирита

Стадии превращений Пирит (Fe. S 2)-мелантерит (Fe. SO 4 x 7 H 2 O)фиброферрит(Fe 2(SO 4)3 x 3 H 2 O)-ярозит (KFe 3(OH)6 (SO 4)2) – лимонит (2 Fe 2 O 3 x 3 H 2 O) Халькопирит (Cu. Fe. S 2)-борнит (Cu 5 Fe. S 4) -ковеллин (Cu. S) -халькозин (Cu 2 S) -брошантит (Cu 4(OH)6 SO 4) -малахит (Cu 2(OH)2 CO 3) –хризоколла Молибденит (Mo. S 2)- ильземанит ((Mo. O 2)2 SO 4 xn. H 2 O)молибдит (Mo. O 3)-повеллит (Cu. Mo. O 4) -вульфенит (Pb. Mo. O 4)

Изменения вмещающих пород при развитии окисления по сульфидным рудам 1) Отбеливание пород 2) Лимонитизация 3) Поверхностное окремнение (опаловые породы) 4) Дезинтеграция пород (проседание, обрушение, особенно в тех случаях, когда есть подзоны выщелачивания)

Строение зоны окисления Рис. Модель зональности окисления сульфидных рудных тел. По В. И. Смирнову. Крап на колонке: точки в верхней части — подзона оксидных руд; белое — подзона выщелоченных руд; жирные точки — подзона богатых оксидных руд; черное — зона вторичного обогащения; в клеточку — зона первичных руд

Строение зоны окисления 1. Поверхностный слой. Протягивается на глубину в несколько десятков сантиметров и представляет собой корку наиболее интенсивно выщелоченного вещества. 2. Подзона окисленных руд. Располагается ниже и представляет собой область распространения типичных окисленных производных первичной руды 3. Подзона окисленных выщелоченных руд. Иногда развита ниже предыдущей и характеризуется заметно пониженным содержанием того или иного металла против его содержания в зоне окисления. 4. Подзона богатых окисленных руд. Расположена в нижней части зоны окисления и является окисленной верхушкой зоны вторичного сульфидного обогащения

Зона вторичного сульфидного обогащения представляет собой зону, резко обогащенную металлом за счет его выноса из верхних горизонтов. Привнесенный металл откладывается в форме сульфидов Мощность зоны вторичного обогащения может достигать сотен метров (420 м – месторождение Бингем, США). Это источник богатых руд. Даже слабоподвижные Au и Ag при окислении сульфидных руд могут увеличивать концентрации в 20 -25 раз.

Рис. Вторичные зоны в верхней окисленной части меднорудного месторождения. 1 — подзона окисленных руд; 2 — подзона выщелоченных руд; 3 — зона вторичного сульфидного обогащения; 4 — зона первичных сульфидных руд. I — кривая содержания меди в колчеданном месторождении; II — кривая содержания меди в прожилково-вкрапленном месторождении