Синяков В.И. Основы теории рудогенеза
Подождите немного. Документ загружается.
углекислого
газа.
Особенно
велика
была
роль
атмосферы
при
формирова
нии
древних
кор
выветривания
додевонского
возраста,
когда
не
существо
вало
покрова
наземной
растительности
.
Рельеф
местности
совместно
с
климатом
в
значительной
степени
опре
деляет
особенности
химического
выветривания
.
Расчлененный
высокогорный
рельеф,
в
условиях
которого скорость
разрушения
склонов
больше
скорости
формирования
элювиальных
продуктов,
неблагоприятен
для
развития
коры
выветривания
и
образования
месторождений
выветривания
.
В
областях
с
выровненным
рельефом
процессы
выветривания
проявляются
с
разной
ско
ростью,
в
значительной
степени
зависящей
от
уровня
грунтовых
вод
.
При
высоком
их
стоянии
набл!<'дается
незначительная
вертикальная
циркуляция,
которая
затрудняет
вынос
из
зоны
выветривания
растворенных
продуктов
и
тем
самым
замедляет
скорость
химических
реакций.
Интенсивно
хими
ческое
выветривание
протекает
в
обстановке
низкого
уровня
грунтовых
jюд
и
периодического
промывания
пород.
Климат
является
одним
из
важнейших
факторов
выветриваН',ия
.
Он
вместе
с
рельефом
определяет
направленность
и
интенсивность
выветрива
ния
.
Аридный
климат
неблагоприятен
для
образования
коры
выветрива
ния.
При
~лажном
климате
процессы
химического
выветривания
бывают
как
весьма
интенсивными,
так
и
слабыми.
В
условиях
умеренно
холодного
влажного
климата
кора
выветривания
развивается
медленно
и
имеет
не
большую
мощность
.
Зато
в
тропических
и
субтропических
условиях
обра
зуется
наиболее
мощная
и
хорошо
проработанная
кора
выветривания
с
.
накоплением
в
ней
латерита
и
каолинов
.
Оптимальные
условия
для
хими
ческого
преобразования
складываются
в
породах,
обладающих
такой
по
ристостью
и
трещиноватостью,
которые
создают
проницаемость,
обеспечи
вающую
легкое
впитывание
поверхностных
вод
и
их
устойчивое,
но замед-
ленное
продвижение
вниз.
.1
'
Организмы
и
органическое
вещество
влияют
на
горные
породы
раз
личными
путями
.
В
самых
верхних
слоях
разрушаемой
породы
происходит
механическое
раздробление
горных
пород
корнями
растений
и
химическое
разложение
их
органическими
кислотами
.
Образование
мощной
и
хорошо
развитой
коры
выветривания,
заклю
чающей
значительные
месторождения
полезных
ископаемых,
требует
дли
тельного
времени
(нередко
до
15
-
20
млн.
лет)
.
Наиболее
распространенными
п~оцессами
,
ведущими
к
химическом~
перерождеНI:IЮ
пород
при
выветривании,
являются
:
гидратация,
катионныи
обмен,
гидролиз
и
окисление
.
Гидратация
проявляется
в
переходе
окислов
в
гидроокислы
или
маловодных
окислов
в
соединения
с
большим
количеством
воды
.
При
гидратации
силикатов
обычно
происхо
д
ит
частичное
замещение
гидрооксонием
ряда катионов
(калия
,
натрия
,
кальция,
магния)
,
но
без
из
менения
решетки
минерала
.
Гидратация
протекает
с
выделением
тепла
и
сопровождается
увеличением
объема
породы.
Катионный
обмен
представ
ляет
собой
ионные
реакции
внутри
минерала
или
между
минералом
и
каким
либо
реагентом,
причем
существенных
изменений
ст.руктуры
вещества
также
не
происходит
.
Обменные
реакции
захватывают
слабо
связанные
катионы,
такие
как
ионы
водорода,
калия,
натрия
.
,
кальция,
же
л
еза
и
др.
120
Гидролиз
-
химическое
взаимодействие
породы
с
водой,
приводяще
е
к
разложению
исходного
вещества
и к
образованию
нового
вещества
с
иной
ст
руктурой
.
При
гидролизе
разрушаются
силикаты
и
образуются
глинистые
минералы
.
Это
наиболее
мощный
прdцесс
разложения
силикатов
и
алюмо
силикатов
(вплоть
до
окислов
и
гидроокислов).
Окисление
ярко
проявляется
у
минералов,
содержащих
железо,
марганец
и
другие
элементы
переменной
валентности
.
При
окислении
обычно
осуществляется
разложение
минерала
с
переходом
в
кислородные
соединения
высокой
валентности
.
При
этом
одни
промежуточные
и
конечные
продукты
р
'
еакций
окисления
оказываются
растворимыми
и
выщелачива
'
ются,
другие
же,
наоборот,
становятся
трудно
растворимыми
и
накапливаются
.
Окисление
идет
с
выделением
тепла.
Пере
численные
процессы
обычно
протекают
одновременно.
Гидратация
нередко
сопровождает
окисление
и
гидролиз,
растворение
-
многие
другие
реакции
.
ОБЩИЕ
МОДЕЛИ
ПРОЦЕССОВ
ВЫВЕТРИВАНИЯ
Разработаны
две
модели,
объясняющие
формирование
кор
выветривания
и
связанных
с
ними
месторождений:
стадийная
и
синтетическая
.
Стадийная
модель
.
Эта
модель
рассматривает
формирование
коры
вы
ветривания
как
процесс
последовательных
стадий
преобразования
корен
ных
горных
пород
при
изменении
щелочности
-
кислотности
среды
.
В
началь
ную
стадию
выветривание
про
текает
в
щелочной
обстановке.
Алюмосили
каты
превращаются
в
гидрослюды;
темноцветные
минералы
замещаются
хлоритом,
который
затем
преобразуется
.
в
гидрохлорит,
монтмориллонит
;
карбонаты
выщелачиваются;
сульфиды
окисляются
.
Происходит
вынос
ще
лочных
и
щелочноземельных
металлов
без
существенной
миграции
кремне
зема.
В первую
стадию
возникают
коры
выветривания
гидрослюдистого
профиля.
Вторая
стадия
характеризуется
развитием
глинистых
минералов
каолинита,
галлуазита,
нонтронита
-
и
частичным
удалением
из
коры
вы
ветривания
кремнезема.
Гидрослюды
превращаются
в
каолинит,
причем
это
преобразование
сопровождается
перестройкой
кристаллической
решет
ки
алюмосиликатов.
Во
зникают
глинистые
коры
выветривания.
для
третьей
стадии
характерно
кислотное
выветривание,
которое
сопро
вождается
разложением
каолинита
с
разделением
глинозема
и
кремнезема
.
Происходит полный
вынос
кремнезема,
а
глинозем
накапливается
в
коре
в
форме
гиббсита.
Во
зникают
коры
выветривания
лате
ритного
профиля,
для
которых
типоморфными
минералами
являются
гидроокислы
алюминия
и
железа
.
В
первую
стадию
месторождения
выветривания
не
появляются.
Со
второй
стадией
связано
образование
месторождений
глин,
первичных
каолинов,
силикатных
руд
никеля;
с
третьей
-
месторождений
глиноземистых
латери
тов
(бокситов)
и
природно-легированных
железных
руд.
Синтетическая
модель.
Эта
модель
рассмаТRивает
происхождение
кор
выветривания
как
реЗYilьтат
синтеза
из
свободных
золей
ГИДРООКИСЛQВ
а
люминия,
кремния
,
железа
и
других
элементов,
на
которые
распадаются
с
иликаты
коренных
поро
д
в
зоне
выветривания.
При
этом
возникают
поло
жительно
заряженные
гидроокислы
типа
[AI
2
0 ;
nH
2
0I+,
[F
е20зm
Н
2
0}
+
121
и
отрицательно
заряженные
типа
'
[Si0
2
p
H20
'
-,
[МпО
2
ГН
2
О
' - ,
При
опреде
ленных
условиях
среды
часть
этих
гидроокислов
взаимно
коагулируется
вследствие
того,
что
их
заряды
имеют
разные
знаки,
и
выпадает
в
оса
д
ок
в
виде
геля,
В
разных
условиях
получаются
разные
типы
кор
выветривания,
В
тро
пических
областях
в
нормальных
и
слабокис
л
ых
средах,
когда
выоситсяя
кремнезем,
золи
глинозема
и
окислов
железа
быстро
коагулируют
и
оста
ются
в
коре
выветривания
с
образованием
глиноземистого
и
железистого
латеритов,
Когда
выветривание
происходит
в
кислой
сре
де
(присутствуют
органические
кислоты),
золи
железа
не
коагулируют
и
выносятся
из
аре
ны
выветривания
под
защитным
действием
,
гу",иновых
кислот
,
Остающиеся
в
коре
выветривания
ге
ли
глинозема
и
кремнезема
взаимодействуют
друг
с
другом
и
образуют
каолинит
АI
2
О
з
,
2Si02'
2Н20,
В
качестве
остаточного
продукта
в
коре
выветривания
накапливаются
первичные
каолины
,
ЛАТЕРИТНОЕ
ВЫВЕТРИВАНИЕ
'
И
ОБРАЗОВАНИЕ
ОСТАТОЧНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
БОКСИТОВ
И
СИЛИКАТНЫХ
НИКЕл
'
ЕВЫХ
РУД
Латеритное
выветривание
-
это
химическое
выветривание
алюмоси
ли
катных
пород
в
условиях
жаркого
и
влажного
или
переменно-влажного
тропического
климата,
конечным
продуктом
которого
является
образова
ние
латерита
,
Латерит
-
это
рыхлая
и
ли
твердая
каменистая
сильно
по
ристая
порода красно
-
бурой
или
желтой
окраски
,
богатая
глиноземом
и
гидроокислами
железа
,
Латерит.
состоит
из
гиббсита,
гётита
и
гидрогема
тита,
каолинита
и
большого
количества
сопутствующих
минералов
,
Кора
латеритного
выветривания
в
вертика
л
ьном
разрезе
подразделя
ется
на
три
зоны
:
1)
верхнюю
железистую
корку
(ферролитовый
горизонт);
2)
пятнистую
зону
гётит-гиббситового
состава
;
3)
зону
элювиальных
глин,
сохранивших
структуру
материнских
пород
,
Ниже
залегают
почти
неизме
ненные
первичные
породы
.
Для
образования
л:trеритной
коры
выветрива
ния
необходимы
следующие
условия
:
жаркий
и
ли
теплый
переменно
-
влаж-
• \
б
ныи
климат,
ОТНО
,
сительно
высоко
приподнятая
над
местным
ази
сом
эро-
зии
зе
мная
поверхность
,
тектоническая
стабильность,
наличие
субстрата
в
виде
малокварцевых
или
бескварцевых
алюмосиликатных
пород.
Сущность
латеритного
выв
ет
ривания
за
ключается
в
полном
разложе
нии
алюмосиликатов
путем
выноса
натрия,
калия,
кальция,
магния
и
кремне
зема
проточной
теплой
дождевой
водой
.
Главным
процессом
при
эт
ом
яв
ляетс
я
гидролиз
силикатов
,
завершающийся
полным
распадом
алюмоси
ли
катов
с
образованием
свободных
окислов
алюминия
и
железа,
Латеритный
проце
сс
энергоемок,
он
требует
постоянного
и
значи
~
ел
ьного
притока
энер
гии
извне
.
Энергетической
ба
зой
процесса
служит
преобразованная
сол
нечная
энергия,
прис,утствующая
в
коре
выветривания
в
ви
де
тепла
воздуха
и
в
ла
ги,
а
также
в
виде
биохимической
энергии
живого
вещества
.
Оптимальный
климат
латеритообра
з
ования
-
жаркий
и
в
лажный
и
ли
переменно-влажный
со
среднегодовой
температурой
+(24-;-.26)
о
С
,
годо
вым
ко
личеством
атмос
ферны
х
осадков
1500- 3000
мм
и
сухим
се
зо
ном
продо
лжитель
ностью
1- 3
м
ес.
Формиро
ва
нию
мощной
ла
тери1'НОЙ
коры
122
·
благоприятствует
обстановка
высоко
го
припод
ня
того
плато
с
о
тноси
тел
ь
ным
превышением
его
над
местным
базисом
эрозии
50-200
м.
Это
способ
ствует
значительному
дренажу
зоны
выветривания
свежими
бескремниевы
ми
водами
с
активным
выносом
из
нее
переходящего
в
раствор
вещества
.
Не
благоприятствуют
латеритному
выветриванию
условия
равнинного
пе
неплена,
где
уровень
грунтовых
вод
близок
к
земной
поверхности
.
Уста
новлено,
что
для
нормального
развития
латеритизации
наиболее
благо
приятны
грунтовые
воды
с
показателем
pH=4-;-9
,
при
котором
кремнезем
более
подвижен
,
чем
глинозем,
а
также
окислительная
среда.
Латеритные
бокситовые
месторождения.
Значительная
часть
мировых
ресурсов
бокситов
находится
на
территории
Западной
Африки
-
в
Западно
Африканском
бокситоносном
поясе
(Гвинея,
Сьерра-Леоне,
Либерия,
Гана,
Нигерия
и
другие
страны),
в
Индии
(на
поверхности
базальтов
Декана),
в
Австралии,
Индонезии
,
Южной
Америке
(Гайана,
Суринам,
Венесуэла,
северная
часть
Бразилии).
Возраст
бокситов
позднемеловой
-
палеогено
вый
.
Ру
ды
латеритного
типа
располагаются
почти
всегда
на
земной
поверх
ности
или
очень
близко
к
ней,
поэтому
их
легко
разрабатывать
.
Мощность
бокситов
2-
10
м.
Руды
сложены
чаще
всего
гиббситом,
это
легкие
губчатые
породы
красного,
розового
или
коричневого
цвета.
Месторождения
латеритных
кобальт-желеэо-никелевых
руд.
Месторожде
ния
приурочены
к
корам
выветривания
ультрабазитов,
содержащих
повы
шенные
концентрации
никеля
.
Руды
имеют
сложный
комплексный
состав,
представлены
силикатными
никелевыми
минералами
(никелевым
нонтро
нитом,
гарниеритом
и др.),
а
также
окислами
(никель-кобальтсодержа
щи
ми
гидрогетитами
и
асболанами)
[Эдельштейн
И.
И.,
1982
г.]
.
В
зави
симости
от
полноты
профиля
коры
выветривания
ультрабазитов
выделяют
следующие
главные
типы
месторождений
:
южноуральский
,
индонезийский,
кубинский
и
новокаледонский
.
Южноуральский
тип
месторождений
связан
с
полным
профи
л
ем
покров
ной
коры
выветривания
'
(рис.
21) .
Здесь
вы
д
еляют
(сверху
вниз)
:
1)
ЗОIiУ
охр
окислов
и
гидроокислов
железа
и
марганца;
2)
нонтронитовую
зону;
3)
зону
выщелоченных
ультрабазитов;
4)
зону
д
езинтегрированных
ультра
базитов
.
В
этом
типе
месторождений
преобладают
силикатные
никелевые
руды
,
связанные
с
зоной
нонтронитов
И С в
е
рхней
частью
выщелоченных
пород;
развиты
также
окисные
кобальт-же
л
езо-никелевые
р у
ды
в
зоне
охр
(Кемпирсайская
группа
на
Южном
Урале)
.
.
Индонезийский
тип
связан
с
сокращенным
профилем
выветривания
улырабазитов.
Для
него
характерно
полное
отсутствие
в
разрезе
нонтро
нитов
и
преобла
д
ани
е
охр
.
Главная
масса
руд
локализуется
в з
оне охр
и
пре
д
ставлена
окисным
кобальт-же
л
езо-никелевым
типом
(Ин
д
онезия,
Фи
л
иппины)
.
Кубинскн
~
. '
ип
месторождений
по
характеру
разреза
занимает
промежуточное
положение
межд
у
полным
(южноуральским)
и
сокращенным
(индонезийским)
профилями
.
Новокале
д
онский
тип
месторождений
б
л
изок
к
сокращенному
(индонезийскому)
профилю
,
но
отличается
высокой
никел
е
носностью
,
имеющей
не
остаточное,
а
инфильтрационное
происхождение
.
Gбразование
месторождений
гипергенных
кобальт
-
железо
-
никелевых
ру
д
обусловлено
процессами
Д
Лllтельного
и
интенсивного
континентального
вы
ветривания
ультраосновных
поро
д дуни
т
-гарцбургитового
комп
ле
кса
,
содер-
123
а
-.:::-
- - - - - """ Ni
Co
v
v v
v
v
v v
v
,:,.
~:.:.7...::,.-
-.
-_ -
~-
__
.-,::-;~
CoNi
-:--r. . . .-r-:-""':"..&..-a......
-.
--
:,,",.: I
::
:;..~::
.:.::'::::
:.:
:.:
.::~·~?~·:.·..,:I-!~~I
-
~>:
.~~
.
~.:~.:.:..;~
..
~'R:
.......
~.:~~
...........
-
".
ее.
ее"
.:
.:
."
._.~:~~
••
" "
",,"
"
1с
v v
v v v
v v
v v v
v v
1'"'"_-1
1
~
2
шпm
J
§iШj
~
ПIJJJ
5
~б
~
7
---
8
Ш
Рвс
.
21.
Строение
латеритных
месторождений
кобальт-железо-никелевых
ру
д
южно-
·у
ральского
(а)
и
кубинского
(6)
типов
[Эдельштейн
И.
И
.•
1982
г.)
.
J -
nOKpOBllbIe
отложения
;
2 -
охры;
3 -
нонтроннты
l'
НОНТРОНИ;Н31IРОВ8нные
ультраб83НТЫ;
4 -
060хрен
ные
HOHTPOHIITbl;
уль
трабззнты
:
5 -
8ыще.10ченные,
6 -
л.езннтегр
нр
ован
ные
.
7 -
н
ензмененн ые
;
8 -
граннцы
зон
распро
с
тран
е
ння
разных
т!!пов
РУ
Д:
1 -
окн
с
!!ых
(Со
-
Fe
-
Ni)
.
11
-
СНЛНК8ТНО·ОКНСНЫХ
(СО
-
Fe
-
i).
111
-
снлнкатных
(Fe - N
i).
жащих
повышенные
количества
никеля
(в
среднем
0.23%
NiO)
.
Важней
шими
факторами
выветривания
являются
климат
(тропический
и
субтропи
ческий)
и
рельеф
приподнятого
плато
.
В
истории
Земли
устанавливается
две эпохи
наиболее
про
ду
ктивного
формирования
этих
месторождений
раннемезозойская
и
неогеновая
(плиоценовая)
.
Процесс
формирования
месторождений
идет
под
воздействием
поверх
ностных
вод
.
богатых
кислородом.
углекислотой
и
органическими
кислотами
.
Наибо
лее
высокие
энергетические
зсп
раты
и
большие
количества
воды
тре
буются
для
формирования
окисных
ру
д.
Процесс
сводится
к
дезинтеграции
породы.
окислению
железа,
гидратации
силикатов
и
гидролизу
.
П
ро ду
кты
1
24
выветривания
частью
мигрируют
в
нижние
горизонты
(Са,
Mg,
Ni),
частью
накапливаются
на
месте
(Fe,
Сг,
Мп,
Со).
Наибольшим
признанием
поль
зуется
стадийная
модель
формирования
месторождений,
разработанная
И.
И.
Гинзбургом.
В
раннюю
стадию
В"lветривания
возникает
зона
выщелоченных
серпен
тинитов.
Происходит
вынос
легкорастворимых
углекислых
и
сернокислых
с
олей
магния,
начинается
миграция
!!низ
кремнезема
.
В
следующую
стадию
з
она
выщелоченных
серпентинитов
опускается
ниже
и в
ее
верхней
части
в
озникает
зона
нонтронитов
.
В
конечную
стадию
процесс
завершается
пол
н
ым
гидролизом
силикатов
и
выносом
все,х
подвижных
компонентов
.
В
верх
не
й
части
зрелой
коры
выветривания
накапливаются
л
ишь
остаточные
п
родукты
разложения,
состоящие
в
основном
из
гидроокислов
железа
с
п
римесью
кобальта
и
марганца
.
Никель
освобождается
из
пород
на
ранних
с
тадиях
разложения
и
пере
носится
в
во
дном
paCT~ope
в
форме
~икарбо
нат
ов,
меньше
в
форме
сульфатов
и
л
и
золей
Ni
(ОН)
з,
из
верхней
части
коры
вни
з,
где
вновь
осаждается
при
рН=6+8
в
виде
никелевых
и
никель
содержащих
минералов.
В
зоне
нонтронитов
и
в
вер
<,
ней
части
зоны
выщело
ченных
,
серпентинитов
его
концентрация
увеличивается
в
5-
15
раз
.
КАОЛИНОВО
Е
ВЫВ
Е
ТРИВАНИ
Е
И
ОБРА
З
ОВ
А
НИ
Е
М
Е
СТОРОЖД
Е
НИЯ
П
Е
РВИЧНЫХ
КАОЛИНОВ
Под
као
л
иновым
выветриванием
поним
а
ют
один
из
распространенных
процессов
физико-химического
выветривания
в
условиях
влажного
тропи
ческого
климата,
в
рез
ул
ьтате
которого
за
счет
изм
е
нения
алюмосиликат
ных
пород
кислого состава
образуются
каолины.
Первичные
каолины
это
плотные
белые
и
серовато-белые
землистые
породы,
сложенные
каоли
нитом
(55-
60%)
и
зернами
кварца
(15-
40%)
с
примесью гидрослюды
,
гал
луаз
ита,
монтмориллонита
и
сохранившие,
как
правило
,
структуру
ис
ходных
кристаллических
пород.
Коры
каолинового
выветривания
в
верти
кальном
ра
з
резе
имеют
зональное
строение:
1)
верхняя
зона
-
пестро
oKpaJ.reHHbIe
и
белые
каолины;
2)
промежуточная
зона
частичной
каолини
зации
-
каолинит,
ги
д
рослюды
и
остаточные
р
ел
иктовые
минералы;
3)
нижняя
зона
дресвы
-
слабовыветрелые
трещиноватые
материнские
по
роды
.
Мощность
коры
полного
профиля
колеб
летс
я
от
нескольких
метров
до
100
м
и
более
.
Переход
одной
.
зоны
в
другую
постепенный
.
Каолиновые
коры
формир
уютс
я
на
припо
д
нятых
поверхностях
кристал
лических
пород
в
условиях
теплого
и
влажного
тропического
климата
по
д
действием
интенсивного
промывания
пород
кислыми
водами,
обогащенными
углекислотой"
органическими
кислотами.
Бо
льшую
роль
при
этом
играет
значительная
концентрация
растворенного
в
воде
кремне
зема
,
что
обеспе
чивает
высокое
содержание
в
систем~
Si0
2
относительно
АI
2
О
з
(2:
1)
.
Сущ
ность
каолини зац
ии
зак,лючается
в
существенной
перестройке
кристалли
ческой
структуры
алюмосиликатных
минералов
гранитоидов
(полевых
шпа
тов,
слюды)
и в
образовании
за
их
счет
каолинита
-
алюмосиликата,
устойчивого
в
термодинамических
условиях
гипергенеза
.
Этот
процесс
неко
торые
исследователи
[Русько
Ю
.
А
.,
1976
г
.
]
считают
метасоматическим
и
раССМ
'
атривают
как
формирование
поликристаллических
псевдоморфоз
за-
1
25
мещения
с
одновременным
р
азложением
исходных
минералов
и
кристалли
зацией
н а
их
месте
каолинита
п р
и
сохранении
общего
п
ервоначального
объеме.
В
процессе
каоли
~
изации
п
р
оисходит
полный
вынос
из
зоны
выветри
ван}'IЯ
щелочей,
щелочноземельных
металлов
и
железа
при
сохранении
в
нерастворимом
состоянии
глинозема
и
кремнезема.
КаолинизаЦии
способ
ствует
кислая
среда.
Каолин
в
коре
выветривания
образуется
в
основном
за
счет
полевых
шпатов
и
слюд;
плагиоклазы
(особенно
основные)
разру
шаются
быстрее,
ч
ем
о
р
токлаз
имикроклин.
'Каолины,
в
озникающие
на
гранитах
,
характеризуются
присутствием
большого
количества
зерен
квар
ца
(40-
50%).
Каолини
з
ация
и
лате
ри
т и
з
ация
.
Эти
два
процесса,
интенсивно
разви
вающиеся
в
условиях
влажного
тропического
климата,
различаются
по
механизму,
физико-химическим
и
ГИДРОДllliзмическим
параметрам
.
Оба
они
активно
протекают
на
:lенепленизированных
поверхностях,
но
оптималь
ные
условия
для
латеритного
выветривания
создаются
только
на
высоко
поднятых
П
.~а
то.
для
развития
процессов
каолинового
выветривания
благо
приятны
кислые
воды,
богатые
органическими
кислотами
и
содержащие
З
fl<lЧlпелыюе
количество
растворенного
кремнезема
.
Процессы
же
латерит
HOI'O
I!ыветривания
развиваются
обычно
под
действием
нейтральных
или
слабокислых
растворов
с
низким
содержанием
растворенного
кремнезема
.
П
ри
латеритном
выветривании
происходит
полное
разложение
первичных
алюмосиликатов
с
разделением
кремнезема
и
глинозема,
с
выносом
кре
1не
зема
и
накоп
ле
нием
в
коре
выветривания
глинозема.
При
каолинизации
в
коре
выветри
'
вания
создается
новый
энергетически
выгодный
кристалло
Х~lмический
Bapl1aHT
сочетания
алюминия
и
кремния
-
минерал
каолинит
.
Латеритное
выветривание
обычно
раЗВliвается
по
бескварцевым
породам,
богатым
алюминием
и
железом
(перидотиты,
базальты
и
д
р.);
для
каолини
за
ции
ж('
б
ла
гоприятны
кислы
е
маложелезистые
породы
гранитного
состава,
богатые
кварцем
.
ИНФИЛЬТР
А
ЦИОННbl
Е
М
ЕСТ
ОРОЖД
Е
НИЯ
Инфильтрационными
называются
месторожде'ния
выветривания
,
разме
щающиеся
в
зоне
циркуляции
грунтовых
во
д
и
'Образующиеся
в
результате
выпадения
ру
д
ного
вещества
из
водных
растворов
вадозного
происхождения.
ПовеРХНОСТl;lые
воды
,
просачиваясь
по
трещиноватым
и
пористым
породам
'
верхних
частей
земной
коры.
растворяют
содержащиеся
в
них
рудные
:.Iи
нералы.
переносят
растворенное
вещество
на
некоторое
расстояние
и
при
резком
изменении
физико-химических
условий
отлагают
его
в
других
поро
дах,
фОРМflРУЯ
инфильтрационные
залежи.
К
инфильтрационным
относятся
месторождения
меди
,
обычно
приурочен
ные
1<
песчаflикам,
в
которых
минералы
меди -
малахит,
азурит,
реже
СУЛЬфИД~
1
-
замещают
известковый
цемент,
образуя
вкрапленность
и
бога-
'
тые
скопления
в
виде
линз
(запа
д
ный
склон
Урала)
.
Представителями
месторождеllllЙ
этого
типа
являются
также
многие
урановые
и
вана
дие
во
у
рановые
(плато
Колорадо
в
США),
желе
зо
рудные
(Алапаевское
на
Урале),
а
также
некоторые
месторождения
магнезитов
и
фосфоритов
(в
штатах
1
26
Теннесси
и
Флорида,
США).
Пr
·
11
химическом
выветриваиии
сульфидных
руд
ниже
зоны
окисления
иифильтрационным
путем
образуется
зона
в
то
ричных сульфидов
меди,
имеющая
важное
промышленное
значение
на
ря де
меднорудных
месторождений.
Для
создания
инфильтрационных
месторождений
необходимы
:
1)
источ
ник
полезного
вещества
в
виде
отдельных
рудных
тел
и
непромышленной
ра
ссеянной
минерализации
в
породах
;
2)
хо
рошая
проницаемость
поро
д
д
л
я
свободной
циркуляции
грунтовых
вод;
3)
наличие
осадителей
металла
н а
путях
движения
слабо
мине
р
ализованных
растворов.
Формировани
е
lес
торождений
связано
с
наземными
и
особенно
с
подземными
во
дами
и
о
существляется
в
три
стадии:
1)
выщелачивание
и
вынос
из
поверхностной
з
он
ы
выветривания
растворимых
рудных
компонентов;
2)
перенос
их
в
рас
т
воре
на
то
или
иное
расстояние;
3)
отложение
в
результате
изменения
физи
ко-химических
условий
и
перехо
да
растворимых
соединений
в
нера
с
т
воримые.
Процесс
выщелачиваннн
'
зависит
от
coeHIBa
во
д.
Атмосферная
вода
богата
кислородом
и
бе
дна
солями,
поэтом
у
она
является
хорошим
раство
рителем.
,
Особенно
интеНСИВIЮ
процесс
раствореНI
'
IЯ
идет
в
кислой
среде
CY:lb-
фид
изированных
поро
д,
ког
да
образуется
весьма
агреССflВНЫЙ ион
SO~
-.
Перенос
компонентов
осуществляется
в
ви
де соединений,
растворимых
и
УСТ
ОЙЧflВЫХ
в
зоне
гипергенеза,
-
карбонатных,
гуми
д
ных.
реже
сульфатных
и
il
р
угих
комплексов
.
Сильными
комплексообразовате,~ЯМfI
являются
орга
ни
ческие
вещества.
Отложение
прои сходит
в
результате
расп
ада
комплексных
соеДИНt
'
IIIIЙ
,
катио
нного
обмена,
сорбции
компонентов
КО
J
l
ло
и
дами
гидроокислов
же
леза.
,
коллоидами
кремнез
еМа
и
органическими
соедине
н
иями
.
Особое
з
начение
имеют
Ilроцессы
взаимодействия
с
сильными
восстановителями
(
УГЛf
I
СТЫМ
веществом,
битумами,
.
сульфидами)
.
УчаСТКlI.
на
которых
рез
к
о
уменьшается
интенсивность
миграции
элементов
и,
следовательно,
их
концеl
·
lтр
аЦfIЯ.
получили
название
геохимических
барьеров.
Б
а
рьер
-
это
та зо
на,
где
U.J.llli
процесс
резко
сменяется
д
р у
гим
.
А
.
И
.
П
ерельма
н
среди
геохимических
барьеров
выделяет
механические,
связанные
с
торможением
грунтовых
вод
,
и
фи
з
ико-химич
ес
ки
е.
вызванные
ре
зким
и з
менением
'
физико-химической
обстановки.
особенно
щелочно-кислотных
и
окислительно-восстановительны
х
условий
.
К
геОХflмическим
барьерам
приурочены
значительные
концентра
ции
Yp<lH<I.
меди,
вана
дия,
железа
и
других
металлов
.
Инфи
л
ьтрационные
месторождения
подра
зде.1ЯЮТ
на
д
ва
по
д
класса
(Е
.
А.
ГОЛОВfIН)
:
1)
СфОРМllроваНl-{ые
водами
зоны
аэрации
и
rpYHTOBbIMI~
водами;
2)
возникшие
в
ре
зул
ьтат
е
движения
напорных
пластовых
вод.
Месторождения,
образованные
водами
аэрации
и
грунтовыми
водами
.
Эти
месторождения
ВОЗНИК<lЮТ
в
рез
ул
ьтат
е
восстановительного
воз
дей
СТВIIЯ
на
I~нфильтрирующи
е р
аст
воры
растительных
остатков,
угля,
карбо
н
атов.
сул
ьфидов
.
Такого
типа
месторождения
характерны
для
многих
ура-
новых,
медных.
цинковых
и
д ругих
руд.
.
Урановые
месторождеНfIЯ
обычно
приур
оче
ны
к
речным
галечным
и
ne
чаным
отложениям
.
Обра
зуются
011:
1
flЗ
р
аст
воров.
содержащих
соед
ине
н
ия
урана.
Пр
оса'lиваясь
через
рыхлый
осадок
речных
отложений,
растворы
в
результат
е
восстановительных
реакций
оставляют
у
ран
на
обугливающихся
127
растительных
остатках.·К
этому
подклассу
относятся
заJ\ежи
халькозино
вых
руд
в
зоне
цементации
на
медных
сульфидных
месторождениях
(KOY
II
-
рад).
С
выносом
вещества
грунтовыми
водами
за
пределы
окисляющихся
полиметаллических
руд
связаны
инфилitrр,щионные
залежи
смитсонитовых
руд
в
известняках
.
Месторождения
напорных
пластовых
вод.
Месторождения
этого
типа
формируются
в
артезианских
бассЬйнах
в
результате
осаждения
полезного
компонента,
растворенного
в
кислородных
пластовых
водах,
на
восстанови
тельном
барьере.
Они
приурочены
к
слабо
дислоцированным
осадкам
чехла
платформ
и
локализуются,
как
правило,
на
пологих
склонах
антиклиналь
ных
поднятий.
ВМ
,
ещающими
породами
являются
слабо
сцементированные
водопроницаемые
песчаные
и
гравийные
пласты,
чередующиеся
с
водоупор
ными
глинистыми
слоями.
Рудные
тела
имеют
форму
линз
,
серпов,
лент,
иногда
более
сложную;
часто
эти
тела
бывают
весьм
.
а
·
большими
пр
протя
жению
и
мощности
.
О
дним
из
главных
факторов
;
определяющих
поведение
многих
элемен
тов
(главным
образом
элемеНТ9В
с
п
'
еременной
валентностью)
в
подземных
водах
верхней
части
земной
коры,
я
'
вляются
окислительно-восстановитель
нь!е
особенности
этой
природной
системы
.
Так,
например,
у
ран
геохими
чески
весьма
подвижен
в
окислительной
обстановке
и
,
наоборот,
обычно
н
.
е
может
мигрировать
в
тех
участках
земной
коры,
где
имеются
резко
восста-
новительные
условия
.
.
.
Ярк
ими
при
мерами
образования
инфильтрационных
место
рож
дений
в
процессе
нисходящей
пластовой
циркуляции
напорных
вод
в
водопрони
цаемых
осадочных
породах
являютсst
некоторые
экзогенные
месторождения
урановых
руд
(плато
Колорадо
в
США)
и
медистых
песчаников
(заllад-
ный
склон
Урала)
.
'.
В
данной
модели
рудообразование
идет
в
пласте
рыхлых
песчаников
,
слагающих
крыло
антиклинали,
в
ядре
которой
обнажаются
урансодержа
щие
граниты
с
мощной
корой
выветривания.
Здесь
в
зоне
поверхностных
вод,
богатых
кислородом,
первичные
соединения
U
4
+
разлагаются
и
пере
ходят
в
раствор
грунтовых
вод
в
виде
гидрозолей
'
гидроокиси
урана,
комп
лексных
щелочно-урановых
карбонатов
или
щеЛОЧНО-ГУМ
с
lТо
-
урановых
соеди
нений
.
Проникающие
вниз
по
водопроницаемым
поро
д
ам
пластовые
воды
имеют
окислительные
свойства,
но
по
мере
просачивания
по
водоносному
пласту они
меняют
свою
гидрохимическую
характеристику.
На
опре
де
ленном
уровне
в
результате
восстановительного
воздействия
на
инфильтрующие
воды
растительных
остатков,
углистых
прослоев,
битумов
возникает
восста
новительный
барьер.
Здесь
резко
изменяются
геохимические
условия,
что
приводит
к
выпадению
урановой
смолки
,
урановой
черни
и
других
мине
ралов.
При
этом
возникает
зональность
в
строении
рудных
тел,
обуслов
ленная сменой
условий
рудоотложения
на пути
движения
подземных
вод
.
Равномерная
водопроницаемость
определяет
в
вертикальном
разрезе
серповидную
форму
урановых
залежей
и
в
плане
в
виде
полосы,
протя
нувшейся
вдоль
восстановительного
барьера
и
повторяющей
все
его
изгибы
(рис.
22) .
Объясняется
это
тем,
что
при
фильтрации
в
однородном
пласте
скорость
движения
напорной
воды
убывает
от
центра
пласта
к
его
кровле
и
128
Рис
.
22.
Схема
располо
жения
инфи
л
ьтрационны
х
ру
д
ных
зале
жей
в
плас
те
песчаников
с
наrlОРНЫМИ
п
л
астовыми
во
дам
и
при
резкой
смене
окис
л
итель
ных
ус
л
овий
восстанови
тельными
(по
А
.
и
.
Гер
-
манову
[1960
г
.
])
.
J -
граниты
с
тр
ещинными
гр
у
н
товым
и
водами
;
2,
3 -
ПЛ8с:r
во
ДОНОСНЫХ
(РУДОНОСН
Ы
Х)
РЫХЛЫХ
пе
сча
ни
ков
:
2 -
интенсивно
ОКН
С
ленные
б ур
ы
е
песчан
н
ки;
3 -
се
·
.
рые
песчаннк
и
с
орган
иче
ски м
ае
·
ществ.ом:
.4 -
подсти
лаю
щне
и
переКРЫ
В
8ющ
н
е
водоуп
'
орные
осадочные
поро
д ы
:
5 -
рудные
тела
(ШТРНХО80А
лнн
н
еА
"оказа
на
НИЖНЯЯ
граница
ннтеНСН8ноА
Jl
нмо
ннтнзацнн
8
песчаник
ах);
6 -
направление
д
виж
е
ния
во
д
.
+
+
+
+
+
+
'
по
Д
ошве
,
и
поэтому
ПР
'
оцесс
окисления
и
соответственно
осаждение
урана
наиболее
глубоко
проникаю
т
в
центральную
часть
пласта
.
В
во
до носном
гори
з
онте
при
один
а
ковой
пори
стос
ти
и
отсутствии
водо
проницаемых
трещин
,
а
также
при
равном
е
рном
распределении
восстано
вите
л
ей
смена
в
по дз
емных
во
д
ах
окислительной
обстановки
на
восстано
вительную
происходит
всегда на
коротком
интервале,
вследствие
чего
воз
ника
е
т
концентрированное
ору
де
нение
.
В
неоднород
ных
толщах,
г
де
д
виже
ние
грунтовых
ру
д
оносных
растворов
затруднено,
форма
рудных
тел
может
быть
прихот
л
ивой,
пятнистой
,
а
ору
д
енение
распро
с
траняется
H~
зна
,
ЧИ
тельн
.
о
больш
у
ю
п
ло
ща
д
ь
.
В
процессе
формирования
месторож
д
ения
рудная
~
инерализация
по
степенно
перемещается
в
глубь
ПЛflста,
идет
непрерывное
перераспределе
ние
урана
-
продвиженtt
е
основны
его
масс
вслед
за
контуром
окисл
и
тел
ь-
9
З8К83
26
10
129