Вопрос 2. Гипергенные изменения месторождений полезных ископаемых

Гипергенные изменения месторождений полезных ископаемых

Процессы гипергенеза и формирования кор вы­ветривания могут развиваться не только по породам, но и затрагивать уже образованные месторождения полезных ископаемых. В обоих случаях физико-хи­мическая суть этих процессов аналогична, однако формы выражения несколько отличны. Обусловле­но это составом руд, в которых часто имеются скоп­ления весьма активных в зоне гипергенеза соедине­ний серы, углерода, железа, меди, ванадия, мышьяка и других элементов. В этой связи проявления кор выветривания на месторождениях получили собст­венное наименование — зоны окисления месторож­дений.

В целом можно выделить два типа преобразования месторождений в гипергенезе — морфологическое с су­щественными вариациями формы и элементов залега­ния рудных тел и физико-химическое с глубокими изме­нениями минерального и качественного состава руд.

Морфологические изменения

Они во многом являются механическими. Таким воздействиям подвергаются лишь месторождения, рудные залежи которых выходят на дневную поверх­ность. Главными факторами такого рода изменений являются морфология поверхности, физико-механи­ческие свойства первичных и окисленных руд и вме­щающих пород.

Выделяется пять типичных случаев морфологичес­кого изменения рудных тел месторождений в припо­верхностных условиях: 1) изменение элементов зале­гания плитообразных тел, выходящих на крутом скло­не; 2) уменьшение мощности жил, обусловленное растворением рудных минералов; 3) увеличение мощ­ности рудных жил или за счет увеличения объема бо­лее рыхлой окисленной части жил, или за счет развала кварцево-жильного материала; 4) образование отрица­тельных или 5) положительных форм в рельефе над рудными залежами в зависимости от прочности руд и вмещающих пород.

■ Физико-химические изменения месторождений

Как и при выветривании, для глубокой переработ­ки руд и развития зон окисления месторождений бла­гоприятными являются: влажный жаркий климат, мед­ленные поднятия, интенсивный водообмен грунтовых вод, хорошая проницаемость рудных тел, скопления химически и биохимически активных компонентов. Последний фактор при прочих равных условиях опре­деляет разнообразие таких зон. Исходя из первичного состава руд, зоны окисления резко отличаются на сульфидных, медных, полиметаллических, урановых, золото-, серебро-, мышьяк-, фосфор- и ванадий-содер-жащих месторождениях, залежах серы, каменных со­лей, угля, битуминозных пород и др.

При этом ведущими агентами являются: образую­щаяся за счет окисления сульфидов или серы серная кислота; формирующаяся за счет преобразования орга­нических веществ угольная и органические кислоты; присутствующие в подземных водах анионы хлора и фтора; развивающиеся при наличии исходных кон­центраций ванадиевая, фосфорная и мышьяковая кис­лоты; скопления аэробных и анаэробных бактерий и продуцируемых ими твердых, жидких и газообразных соединений; появление электрического потенциала между сульфидами и окисленными образованиями и соответствующих электрохимических реакций; появ­ление локальных радиационных, тепловых и магнитных полей.