Z£O¯A WIETRZENIOWE


Koncentracja kopalin u¿ytecznych w pokrywie wietrzeniowej zachodzi w wyniku:

  1. Rozpuszczania i wynoszenia przez wody przypowierzchniowe bezu¿ytecznej masy mineralnej oraz koncentracji kopaliny u¿ytecznej w resztkach utworów wietrzeniowych (rezydualne)
  2. Rozpuszczania przez wody przypowierzchniowe sk³adników u¿ytecznych, ich infiltracji i wtórnego osadzania w dolnej czê¶ci pokrywy wietrzeniowej (infiltracyjne)

WARUNKI FIZYKO-CHEMICZNE POWSTAWANIA Z£Ó¯

Powstawanie z³ó¿ wietrzeniowych polega na przegrupowaniu masy mineralnej ska³ g³êbinowych, chemicznie nietrwa³ych w warunkach strefy przypowierzchniowej.

Czynniki wietrzenia

  1. Rozpuszczaniu, transportowaniu i odk³adaniu naturalnych zwi±zków chemicznych w pokrywie wietrzeniowej
  2. Rozpuszczaniu sta³ych, ciek³ych i gazowych sk³adników aktywnych i przenoszenie na obszar wietrzenia ska³
  3. Rozk³adanie minera³ów ska³otwórczych ska³ macierzystych podczas hydratacji i hydrolizy
  4. Ustalanie warunków fizyczno-chemicznych w pokrywie wietrzeniowej w zale¿no¶ci od pH, Eh i sk³adu chemicznego rozpuszczonych w niej substancji.

G³ównym ¼ród³em wody, dzia³aj±cej w pokrywie wietrzeniowej s± opady atmosferyczne przes±czaj±ce siê w g³±b. Podczas podziemnej cyrkulacji woda przechodzi przez strefê:

  1. Aeracji, przesi±kania
  2. Pe³nego nasycenia z czynn± wymian± wód
  3. Pe³nego nasycenia z biern± wymian± wód
  1. Tlen atmosferyczny
  2. Tlen wchodz±cy w sk³ad powietrza rozpuszczonego w wodzie
  3. Tlen zwi±zków mineralnych przy reakcjach redoks
  1. Regeneruj± tlen i dwutlenek wêgla, dostarczaj±c czynników przeobra¿enia ska³ w pokrywie wietrzeniowej
  2. Wymieniaj± jony H na kationy zwi±zków ska³otwórczych, zachowuj±c kwa¶ne warunki rozk³adu ska³
  3. Gromadz± niektóre pierwiastki z gleb i sprzyja ich skupianiu w produktach rozk³adu
  4. Rozk³adaj± krzemiany ska³otwórcze

Rozk³ad ska³ macierzystych

Migracja pierwiastków

Produktów rozk³adu mog± byæ przenoszone w postaci zawiesiny, roztworów koloidalnych i rzeczywistych. Podczas rozk³adu ³atwiej odprowadzane s± pierwiastki niemetaliczne, a metale skupiaj± siê w pokrywie wietrzeniowej.

Profile i sterfowo¶æ pokrywy wietrzeniowej

  1. Nasycony profil sialtowy, hydromikowy, charakteryzuje siê przeobra¿eniem krzemianów pierwotnych pod wp³ywem hydratacji i hydrolizy bez znacznej migracji krzemionki (hydromiki, hydrochloryty, montmorillonit)
  2. Nienasycony profil sialitowy, ilasty, charakteryzuje siê pewnym deficytem krzemionki, wyniesionej w znacznym stopniu z pokrywy wietrzeniowej (kaolinit, haloizyt, notronit, kwarc)
  3. Profil alitowy, laterytowy, charakteryzuje siê ca³kowitym lub czê¶ciowym zniszczeniem po³±czeñ miêdzy dwutlenkiem glinu a krzemionk± i intensywn± jej migracj± (metahaloizyt, wodorotlenki Al, tlenki i wodorotlenki Fe)

Hipoteza stadialna

Pokrywy wietrzeniowe powstaj± jako kolejne etapy przeobra¿enia ska³ macierzystych podczas wietrzenia. Glinokrzemian po przej¶ciu przez stadium kaolinitu , rozpada siê na boksyt i opal. Przy tym czê¶æ kwasu krzemowego i sole metali s± wy³ugowane. Przez stadia po¶rednie glinokrzemian, przeobra¿a siê w minera³ o sk³adzie montmorillonitu, beidellitu, notronitu, illitu. Skomplikowanie sk³adu minera³ów wtórnych zachodzi kosztem sorpcji przez ¿ele, z których one powstaj±, dodatkowych pierwiastków z roztworów wodnych.
Drugi etap charakteryzuje siê przeobra¿eniem minera³ów ilastych. Podczas wypierania alkalii przez grupê wodorotlenow±, z przebudow± sieci krystalicznej, hydromiki przeobra¿a³y siê w kaolinit. Dochodzi³o do dalszego wynoszenia alkalii i krzemionki, gromadzi³y siê wodorotlenki ¿elaza, z przej¶ciem tlenków i zwi±zków s³abiej uwodnionych (hematyt, hydrohematyt) w minera³y bardziej uwodnione (hydrogoetyt).
Trzeci etap wyró¿nia siê rozk³adem kaolinitu, dalszym wynoszeniem krzemionki i wydzieleniem gibbsytu.

Hipoteza syntetyczna

Jest rezultatem syntezy wolnych zoli wodorotlenków Al, Si, Fe oraz innych sk³adników na które rozpadaj± siê krzemiany ska³ macierzystych. W okre¶lonych warunkach wolne wodorotlenki o przeciwnych ³adunkach wzajemnie siê koaguluj± i wytr±caj± w postaci ¿elu. Ich hydrozole mog± pozostawaæ w roztworze, w którym s± wynoszone z pokrywy wietrzeniowej. Przy koagulacji wszystkich zoli wolnych wodorotlenków, wytr±ca siê ¿el krzemionkowo-glinowy, którego dalsze przeobra¿enia prowadz± do powstania pokrywy wietrzeniowej o profilu ilastym. Natomiast gdy wytr±ca siê ¿el tlenku ¿elaza, a krzemionka jest wynoszona z roztworu, powstaje pokrywa laterytowa.

  1. Przej¶cie od ¶wie¿ych ska³ niezwietrza³ych, poprzez strefy czê¶ciowego rozk³adu, do koñcowych produktów rezydulanej pokrywy wietrzeniowej na powierzchni, co odpowiada stadialno¶ci jej rozwoju.
  2. Zró¿nicowanie masy mineralnej podczas osadzania z roztworów wodnych infiltruj±cych z góry.

W pionowym zró¿nicowaniu pokrywy wietrzeniowej zasadnicze znaczenie ma zmiana pH ¶rodowiska.

  1. W górnej najbardziej kwa¶nej czê¶ci pokrywy wietrzeniowej ska³ zasadowych przy niskim pH wytr±ca siê Fe(OH)3
  2. Ni¿ej, przy wy¿szym pH, wytr±ca siê Mn3+ i Co3+
  3. W partiach z³ó¿ przy pH=5,3-6,8 wytr±ca siê Ni(OH)2, Fe(OH)2, Co(OH)3
  4. W najg³êbszych partiach z³ó¿ przy pH=7 i wiêkszym wytr±caj± siê hydrokrzemiany Ni

W przekroju pionowym pokrywy wietrzeniowej wyró¿nia siê strefy:

  1. Pocz±tkow± hydratacji i pocz±tkowej hydrolizy ska³ w szczelinach, z przewag± dezintegracji
  2. Hydratacji i pocz±tkowej hydrolizy w ca³ej masie ska³y, z silnym ³ugowaniem
  3. Hydrolizy i koñcowego ³ugowania
  4. Koñcowej hydrolizy

Zachowanie siê poszczególnych pierwiastków

  1. Kwarcu, opalu i chalcedonu, skrzemionkowanych pokryw wietrzeniowych
  2. Glinokrzemianów, ¿elazokrzemianów

Charakterystyka mineralogiczna

W¶ród minera³ów pokryw wietrzeniowych wyró¿ni± siê:

Harmyloliza

Polega na przeobra¿eniu chemiczno-mineralogicznym osadów pierwotnych na dnie morza pod dzia³aniem wody morskiej, a tak¿e w wyniku utleniania i dzia³alno¶ci organizmów.

OPIS Z£Ó¯

Z³o¿a rezydualnych rud Ni

  1. Nowa Kaledonia
  2. Szklary

Nowa Kaledonia

  1. Kompleksy metamorficzne w czê¶ci NE
  2. Sekwencje sedymentacyjne (perm- ¶rodkowy trzeciorzêd)
  3. Serie masywów ultrazasadowych i zasadowych
  1. Pokrywy laterytowe (lateryt, garnieryt)

Szklary

Z³o¿a rezydualne boksytu

  1. Boksyty rezydualne, laterytowe
  1. Boksyty osadowe

c. Boksyty okruchowe, brekcje boksytowe

e. Boksyty posiarczanowe

  1. Boksyty krasowe
  1. Powsta³e w wyniku tworzenia siê eluwiów typu terra rossa

Powrót na stronê z indeksem z³ó¿.