Кора выветривания

Экзогенная серия
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ВЫВЕТРИВАНИЯ
Н.В.Грановская
1
Вопросы лекции
•
•
•
•
•
Общая характеристика
Факторы выветривания
Агенты выветривания
Профили выветривания
Примеры остаточных и инфильтрационных
месторождений выветривания
• Месторождения, образующиеся за счет
выветривания полезных ископаемых
Н.В.Грановская
2
Кора выветривания – это континентальная
геологическая формация, образующаяся на земной
поверхности в результате выветривания горных пород
Кора выветривания – это продукты механического,
химического и биохимического разрушения горных
пород, выведенных на земную поверхность, которые
образуются под воздействием атмосферных и
биогенных агентов
Кора выветривания служит мощным
источником минеральной массы для всех
экзогенных месторождений
Продукты выветривания сами могут быть
полезными ископаемыми
Н.В.Грановская
3
Общий вид коры выветривания
(Щебнисто-глинистые продукты с реликтами
выветрелых конгломератов, обогащенных алмазами,
Южная Африка)
Н.В.Грановская
4
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВЫВЕТРИВАНИЯ
•Это гипсометрически несмещенные
продукты глубокого химического
преобразования пород в зоне
гипергенеза, обогащенные ценными
элементами, минералами (хемогенный
элювий)
Н.В.Грановская
5
Типы месторождений кор выветривания
• По форме и условиям залегания
выделяются: площадные, линейные,
карстовые коры выветривания
• По способу накопления вещества
полезного ископаемого – остаточные и
инфильтрационные месторождения
Н.В.Грановская
6
ПЛОЩАДНАЯ КОРА
Месторождения
площадной коры
плащом
покрывают
коренные породы
• нижняя граница
плащеобразных
залежей сложная,
неровная
• размеры в поперечнике
от десятков м до
нескольких км
• мощность – до первых
десятков метров
Н.В.Грановская
7
Месторождения никеленосной площадной коры
выветривания на змеевиках (разрез)
1 - покровные породы; змеевики;
3 - нонтронитизированные со
«скоплениями минералов никеля,
2 - охристо-глинистая порода;
4 - разложенные
серпентиниты
со скоплениями минералов
никеля;
Н.В.Грановская
5 – неразложенные
серпентиниты
8
Охристые силикатные никелевые руды Липовского
месторождения образуются по серпентинизированным
ультраосновным породам (Средний Урал)
Н.В.Грановская
9
ЛИНЕЙНАЯ КОРА
Месторождения
линейной коры
выветривания
имеют форму
жилообразных тел,
которые
развиваются по
системам трещин
до глубины 100200 метров
Н.В.Грановская
10
Месторождение линейной коры выветривания в змеевиках (разрез)
Змеевики:
неразложенные
выветрелые
разложенные со
скоплениями
минералов никеля
охристоглинистая
порода
зона
трещиноватости
Н.В.Грановская
11
серпентиниты
известняки
карстовые
отложения
руда
Приконтактовые (контактово-карстовые) месторождения выветривания
размещены вдоль контакта растворимых пород (например, карбонатных) и пород, поставляющих
минеральное вещество при разложении (например, никель содержащий серпентинит).
12
Линейно-площадная кора выветривания с богатыми
железными (мартитовыми) рудами (Михайловское
месторождение, Курская магнитная аномалия)
Н.В.Грановская
13
Остаточные месторождения
формируются вследствие растворения и
выноса грунтовыми водами минеральной
массы горных пород, не имеющей ценности,
и накопления в остатке вещества полезного
ископаемого
Форма тел – плащеобразная
некоторые месторождения
железа, марганца, никеля,
каолина
Н.В.Грановская
14
Остаточные мартитовые
руды в коре выветривания
по итабиритам (Гвинея)
Итабириты
(разновидность
железистых
кварцитов)
субстрата, по
которым
формируется
рудоносная
кора
выветривания
Н.В.Грановская
15
Инфильтрационные месторождения
К ним могут относиться месторождения урана, железа,
марганца, меди, ванадия, радия, фосфоритов, гипса,
боратов, магнезита, исландского шпата
возникают при растворении
грунтовыми водами ценных
компонентов, их фильтрации
и переотложении вещества в
нижнюю часть коры
выветривания
Н.В.Грановская
16
Инфильтрационное урановое месторождение
1
2
3
4
5
1 – водоупорные породы (глины); 2 – выщелоченный песчаник; 3 – свежий песчаник;
4 – переотложенная урановая руда; 5 – направление движения грунтовых вод
17
Факторы выветривания
• климат
• рельеф
• состав пород субстрата
• воздействие необходимых
агентов выветривания
Н.В.Грановская
18
Жаркий тропический климат
Н.В.Грановская
19
Мировые месторождения бокситов: осадочных (кружки) и
латеритных (треугольники)
Н.В.Грановская
20
Среднегорный холмистый рельеф с
выровненными денудационными поверхностями
Н.В.Грановская
21
Н.В.Грановская
22
Денудационные
поверхности
на геоморфологических
профилях
Западного склона
Южного Урала
Н.В.Грановская
23
Морфологические профили через Туканское межгорное
понижение (а- на широте пос. Тукан, б- на широте пос.
Комарово)
•
1 - уровни денудационной планации (а - до неогеновой, б - неогеновой); 2 - коры
выветривания; 3- местоположение месторождений бурых железняков: I – Туканское, II –
Зиландинское, III – Суранское, IV – Тусаганское, V – Комаровское, VI – Ерматаевское
Н.В.Грановская
24
Состав субстрата
Серпентиниты с прожилками кальцита – субстрат для
образования в корах выветривания силикатных
никелевых руд (Анкермановское месторождение вблизи г. Орска)
25
Агенты выветривания
вода, кислород, углекислота,
организмы, аминокислоты,
колебания температуры
Главным источником воды в
коре выветривания являются
атмосферные осадки,
просачивающиеся вглубь земли
Н.В.Грановская
26
Схема циркуляции подземных вод при благоприятных условиях
инфильтрации осадков
Склон долины
Водораздельное плато
Деятельный
слой
Зона аэрации
МГВ
ПГВ - паводковый горизонт речной воды
МГВ - меженный горизонт речной воды
Н.В.Грановская
Зона полного Зона полного
насыщения с насыщения с
активным
пассивным
водообменном водообменном
ПГВ
27
ПРОФИЛИ ВЫВЕТРИВАНИЯ
• В результате разложения коренных
пород и избирательной миграции
элементов возникает кора
выветривания разного состава
• (или разного профиля выветривания) с
характерными полезными ископаемыми
Н.В.Грановская
28
Типы профилей выветривания
гидрослюдистый с элювиальными
россыпями, золотоносными корами
каолин-гидрослюдистый
(глинистый) с месторождениями глин и
каолинита, фосфоритов, магнезита,
бирюзы
латеритный с бокситами, кобальтжелезо-никелевыми месторождениями)
Н.В.Грановская
29
Общий вид незрелой коры выветривания
(щебнисто-глинистые продукты с реликтами выветрелых
конгломератов, обогащенные алмазами. Южная Африка)
Н.В.Грановская
30
Пример
глинистой коры
выветривания
с каолином
(Белорецкий район,
Южный Урал)
Н.В.Грановская
31
Латеритный с бокситами, кобальтжелезо-никелевыми месторождениями
типично полное нарушение связей между
глиноземом и кремнеземом
интенсивная миграция (вынос из субстрата)
щелочей, кремнезема
и накопление гидрооксидов алюминия,
оксидов и гидроксидов железа, водных
силикатов никеля и кобальта, окислов
марганца
Н.В.Грановская
32
Красная земля. Мадагаскар
Фото А.Васильева
Земля в тропиках обычно от ярко рыжего до малинового цвета. Это латеритная кора
выветривания или латериты. В условиях жаркого влажного климата гумусные кислоты
разрушают все минералы кроме оксидов железа и алюминия, которые и дают такой цвет.
33
ПРИМЕРЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ВЫВЕТРИВАНИЯ
каолина (Глуховецкое на Украине),
бокситов (Австралия, Гвинея),
силикатных кобальто-никелевых руд (Урал,
Куба)
минеральных пигментов
Н.В.Грановская
34
Остаточная площадная кора. Добыча бокситов
(Австралия)
Н.В.Грановская
35
Охристые силикатные никелевые руды Липовского
месторождения образуются по серпентинизированным
ультраосновным породам (Средний Урал)
Н.В.Грановская
36
Тирлянское месторождение глинистых охр
Н.В.Грановская
37
Охры
(кора выветривания, Тирлянское месторождение, Ю.Урал)
Н.В.Грановская
38
Кора выветривания
месторождений полезных
ископаемых
Месторождения железа,
марганца, золота, алмазов,
серы, малахита, асбеста, меди
Н.В.Грановская
39
Зона окисления
медноколчеданного
месторождения
1 – слой гидроокислов железа; 2 –
слой гидросульфатов железа –
ярозитов; 3 – баритовая сыпучка;
5 – гипсовая сыпучка; 6 –
вторичные сульфиды меди
(ковеллин, халькозин),
образующие богатые медные
руды; 7 – первичные руды,
рядовые по содержанию меди,
сложенные пиритом и
медьсодержащими минералами –
халькопиритом, энаргитом,
борнитом
а – подзона окисления,
б – подзона выщелачивания,
в – подзона вторичного
сульфидного обогащения
Н.В.Грановская
40
Зоны окисления и вторичного сульфидного обогащения
колчеданного месторождения Балта-Тау (восточный склон Южного
Урала)
•
•
Н.В.Грановская
Здесь вскрыты
пестроцветные
скопления
оксидных и
гидроксидных
минералов
железа,
куприта,
азурита,
малахита.
Из «железной
шляпы»
добывалось
золото
41
Зоны окисления сульфидных месторождений могут вмещать
камнесамоцветное сырье
• Азурит,
образованный в
зоне окисления и
вторичного
сульфидного
обогащения по
медноколчеданным
рудам
(месторождение
Балта-Тау,
Южный Урал)
Н.В.Грановская
42
Малахит из железной шляпы Меднорудянского
месторождения (Средний Урал)
Н.В.Грановская
43
Бурожелезняковая кора выветривания по сидеритовым
рудам . Месторождение Бакал (Ю.Урал)
Н.В.Грановская
44
Желтая охра и бурые железняки в коре
выветривания по сидеритам
(Туканское месторождение, Ю. Урал)
Н.В.Грановская
45
Туканское месторождение железа с рудоносными
корами выветривания (Ю. Урал)
Н.В.Грановская
46
Н.В.Грановская
47