Презентация на тему Эпигенетические процессы окислительного ряда

серу, если на них воздействуют воды, богатые кислородом. При

этом происходит окисление сульфидов (серы), образование серной кислоты
FeS2+7O+H2O = FeSO4+H2SO4
2H2O+2S+3O2 = 2H2SO4.
В результате воды становятся сильнокислыми (рН понижается до 2-1), в водах резко возрастает содержание сульфат-иона. Eh доcтигает 0,6-0,7 в.
В кислой среде высокую миграционную способность приобретают алюминий (инертный в большинстве других процессов), железо, медь, цинк и др. металлы.
Кроме кислорода окислителями сульфидов могут быть Fe2(SO4)3, H2SO4, CuSO4.

кислых водах угольных бассейнов, в зонах окисления сульфидных месторождений,

в серных рудах.
Они окисляют серу и сульфиды до серной кислоты.
При этом рН снижается до 1.
2MeS+2Fe2(SO4)3+2H2O+3O2 = 2MeSO4+4FeSO4+2H2SO4.

железные шляпы, ярозит, алунит и др. водные сульфаты железа

и алюминия.
2. Резко кислая реакция воды.
3. Преобладание в воде сульфатов при низком содержании хлор-иона, значительное содержание в водах тяжелых металлов (меди, цинка, реже свинца).
4. Охристо-ржавая пятнистость в окраске пород.

выветривания пиритизированных сланцев, глин и углей.
3. Сернокислый процесс в

зоне катагенеза.
4. Сернокислый процесс в почвах.
5. Неполное окисление пирита.

резко кислую реакцию,возникает характерный комплекс минералов – сульфаты, фосфаты,

гидроксиды.
2. Строение зоны окисления зависит от климатических условий, минерального состава первичных руд, текстуры и структуры руд, состава вмещающих пород.
3. Зона окисления развивается стадийно, в сторону повышения рН растворов (от сильно кислых до слабо щелочных). При этом изменяется минеральный состав:
ZnS → ZnSO4 7H2O → ZnCO3 → Zn(OH)2SiO3
(Сфалерит) (госларит) (смитсонит) (каламин)
FeS2 →FeSO4 7H2O→KFe3(OH)6(SO4)2 →2Fe2O33H2O
(пирит) (мелантерит) (ярозит) (лимонит)

обогащения (Коб), равный отношению среднего содержания элемента в зоне

окисления к его среднему содержанию в первичных рудах. Примерный ряд подвижности:
Легко Подвижные Неподвижные Трудно
подвижные подвижные Коб<0,5 0,8>Kоб>0,5 1,1>Коб>0,8 Коб>1,1
Mn>Zn→Co→Bi→Cd.Mo→Ti →Sn,Ga,Ni,V→Cu→W →Sr→Pd→Ag>As>Sb>Ba
Формирование зоны окисления – длительный процесс, происходящий в течение геологических периодов.
В зоне окисления сульфидных жил, залегающих в известняках, происходит следующая реакция:
CaCO3+H2SO4 →CaSO4+H2O+CO2↑

возникновения: энергичный биологический круговорот атомов, в ходе которого за

счет разложения растительных остатков в воды поступают углекислый газ и гумусовые кислоты.
В результате рН понижается и составляет 4-6,5.
Большое количество атмосферных осадков определяет сквозное кислое выщелачивание, которое сочетается с цементацией.
Характерная особенность: неустойчивость карбонатов.
Воды содержат кислород и обладают окислительными свойствами (Eh>+0,4-0,7 В).

породах водородным ионом.
Водород-ион вытесняет катионы также из поглощающего комплекса.
Наиболее

энергично выносятся кальций и натрий, слабее магний и калий.
Выщелачиваются многие редкие элементы (стронций, медь, кобальт, цезий, цинк и т.д.).
Происходит гидратация минералов и их оглинивание (преобразование алюмосиликатов в глинистые минералы).
Кислый процесс может быть обусловлен деятельностью микроорганизмов («силикатные бактерии», разрушающие полевые шпаты и слюды)

в виде опаловых и халцедоновых конкреций, различных форм гидроксидов

железа и марганца. Могут образовываться гидроксиды алюминия и вторичные глинистые минералы группы каолинита и галлуазита.

климатом, в подзолистых, серых и бурых почвах и в

горных породах, не содержащих сульфидов, карбонатов кальция и магния, гипса, легко растворимых солей, в коре выветривания влажных тропиков, лишенной большей части одно- и двухвалентных оснований, значительной части SiO2.
В ней накапливаются железо и алюминий.
Кислые и нейтральные воды имеют очень низкую минерализацию, в минеральном остатке часто преобладает кремнезем.
Высокой миграционной способностью в этих условиях обладают одно- и двухвалентные катионы, кремнезем.

климатические условия прошлых геологических эпох (влажный климат преимущественно тропического

типа);
б) рельеф (относительно равнинный, при спокойном тектоническом режиме);
в) состав подземных вод (слабо минерализованные кислые и слабо кислые воды).

породы.
Красная, бурая или пестрая окраска, бескарбонатность.

связано рудообразование
1) кора выветривания нефелиновых сиенитов в верхней части

представлена гидроксидами железа и алюминия (элювиальные бокситы), а в нижней –галлуазитом, каолинитом и каолинизированным нефелиновым сиенитом; здесь может происходить накопление редких земель;
2) при выветривании гранитов образуются каолины;
3) элювий ультраосновных пород обогащается в верхней части железом, хромом (железные руды), а нижней – никелем (силикатные руды никеля);
4) коры выветривания докембрийских толщ богаты мартитовыми и другими железными рудами.

интенсивно и на меньшую глубину, вынос катионов слабее, порода

мало изменена, а воды более минерализованы и менее кислы (рН~7). В результате:
1) продукты выветривания имеют бурый цвет (лимонит);
2) каолинизация не развивается и кора выветривания имеет гидрослюдистый состав.
Континентальные отложения в условиях влажного климата подвергаются оглеению.

чем в почвах и коре выветривания. Но под влиянием

кислородсожержащих подземных вод в зоне активного водообмена процессы могут развиваться до глубины 100 м и более.
Общая направленность изменения пород та же, что в почвах и коре выветривания: вынос катионов, гидратация, образование гидроксидов железа (лимонита).

невысокой минерализации, в которых кроме кальция легко мигрируют стронций,

уран, магний, натрий, сера (SO4).
Алюминий, железо, гумусовые вещества имеют низкую миграционную способность.
Типоморфные ионы: кальций, магний, гидрокарбонат-ион.
Характерен для почв, коры выветривания континентальных отложений районов умеренно сухого климата (лесостепь, степь).
Распространен в почвах, коре выветривания и водоносных горизонтах районов влажного климата, сложенных известняками, а также встречается в пустынях по магматическим породам.
Два подтипа:
1) в породах с активными восстановителями происходит окисление восстановленных минералов (сидерит, анкерит, глауконит и др.), побурение или покраснение пород, возможно перераспределение кальцита.
2) в окисленных породах происходит накопление и перераспределение кальцита.
Был широко распространен в геологическом прошлом.

климата широко распространена карбонатная кора выветривания (продукт разложения магматических,

метаморфических и большинства осадочных пород).
В связи со слабым промачиванием в коре накапливается кальцит, определяя ее светлую окраску, слабо щелочную реакцию вод и кальциевый состав.
Кора выветривания скальных пород в аридных районах имеет обломочный характер, но материал сцементирован кальцитом, который и определяет геохимические ее особенности, так как обломки пород химически инертны.
Характерный пример лессовая кора выветривания.

горизонтах черноземов и каштановых почв происходит растворение СаСО3, так

как там почвенный воздухи почвенный раствор содержат много СО2 (продукт окисления растительных остатков).
Поэтому из верхних горизонтов степных почв СаСО3 легко выщелачивается в форме Са(НСО3)2.
В нижних горизонтах степных почв (0,5-1 м) содержание СО2 в воздухе и растворе понижено, поэтому бикарбонат переходит в карбонат (кальцит).
Так образуются уплотненные горизонты вымывания степных почв, сцементированные кальцитом.
В степях внутригрунтовое испарение гидрокарботано-кальциевых вод приводит к образованию известковых горизонтов в зоне капиллярной поймы («известковые коры», «нари», «каличе»).
В трещинах известняков образуются прожилки стронцианита, карбонатные конкреции, кальцитовые жилы и прожилки, пелитоморфный кальцит; элементы примеси: титан, марганец, ванадий, медь, цирконий, никель, кобальт, галлий, скандий, цинк.

растворения СаСО3, а в местах выхода грунтовых вод на

поверхность, в пустотах и трещинах – накопление СаСО3.
Наиболее интенсивен карст в районах влажного умеренного и теплого климата, значительно слабее в полярных районах, сухих степях и пустынях.
Тектонические поднятия обусловливают проникновения карста на глубину (несколько «этажей» карста).
Опускание приводит к затуханию карста.
На платформах преобладает эрозионный карст, в геосинклинальных областях развит карст, связанный с разломами и зонами тектонической трещиноватости.
В результате полного растворения и выноса кальцита в карстовых полостях и на земной поверхности образуется нерастворимый глинистый остаток, часто красного цвета.

наблюдается эпигенетическая карбонатизация обломочных и других проницаемых пород.
Примесь к

кальциту анкерита или сидерита говорит не об окислительной, а о глеевой обстановке.
Признаки в геологическом разрезе:
а) карстовые пустоты;
б) красные глины в известняках;
в) аккумуляция известковых конкреций, известковых туфов, прожилков вторичного кальцита.
Признаки, исключающие нейтральный карбонатный процесс: интенсивная миграция гумусовой органики, железа и алюминия.

и мергели, содержащие фосфор, интенсивно растворяют кальцит и не

затрагивают фосфат кальция.
В результате в карстовых пустотах вместе с остаточными глинами накапливаются фосфориты.
В карстовых пустотах могут накапливаться рудные концентрации бокситов.
Так как гидрокарбонатно-кальциевые воды благоприятны для миграции урана, молибдена, фтора, то с нейтральным карбонатным процессом связано образование водных ореолов рассеяния вокруг рудных скоплений этих элементов.

горизонтах со слабо кислой средой.
Происходит вынос подвижных элементов.
Характерно восстановление

и миграция марганца в виде Mn(HCO3) и других соединений Mn2+.
Железо неподвижно и породы сохраняют свою красную или бурую окраску.
В почвах и породах появляются черные примазки гидроксидов Mn.
На выходах подземных вод осаждаются травертины, содержащие примесь марганца и имеющие черный цвет.
Пленки гидроксидов марганца характерны для обнажений красноцветной формации, что указывает на слабо окислительные условия и миграцию марганца в эпохи образования красноцветов.
Накапливается кальцит, источником которого являются карбонатные породы и бикарбонатные подземные воды.