Механизм формирования вторичных месторождений меди и цинка

Аналогично кислые воды, несущие железо, попадая в известняки, отдают свое железо, соединения которого выполняют карстовые полости или же замещают кальцит. К такому типу относятся некоторые железорудные месторождения Урала. Щелочной барьер очень характерен для почв, коры выветривания и ореолов рассеяния сульфидных месторождений [16].

В верхних горизонтах большинства лесостепных степных почв создается слабокислая среда за счет разложения растительных остатков (гумусовые кислоты, CO2). Двигаясь вниз, эти воды встречают на некоторой глубине (0,5-1 м) карбонатный горизонт. На контакте с этим горизонтом создается щелочной барьер; возникают условия для осаждения многих металлов [7].

Кислые и слабокислые воды, дренирующие окисляющиеся сульфидные руды, удаляясь от руд во вмещающие породы, также нередко встречают на своем пути щелочной барьер. Этот барьер особенно резко выражен в сухом климате, где почвы и континентальные отложения всегда карбонаты, а также во влажном климате для руд, залегающих в известняках и других карбонатных породах [2].

2. Геохимические типы вторичных месторождений.

По термодинамическим параметрам все месторождения делятся на две большие группы: 1) эндогенные месторождения, образовавшиеся в условиях высоких температур и, как правило, при высоких давлениях, и 2) экзогенные месторождения, образовавшиеся при температурах и давлениях, близких к условиям земной поверхности [1].

2.1 Геохимические типы эндогенных месторождений.

Почти каждая комплексная характеристика эндогенного месторождения наряду с описанием структуры, минералогии и других особенностей содержит сведения о его геохимии. Имеются исследования, специально посвященные геохимии отдельных месторождений.

В геохимическом отношении типы месторождений изучены неодинаково. Рассмотрим относительно лучше изученные колчеданные месторождения, относящиеся к халькофильной группе.

В рудах колчеданных месторождений преобладают сульфиды железа, с которыми ассоциируются сульфиды меди, цинка и других халькофильных элементов. Эти месторождения связаны с ранними стадиями развития геосинклиналий, с вулканическими формациями. Они часто входят в состав офиолитовых или зеленокаменных поясов, образуя прерывистые цепи, простирающиеся на сотни и тысячи километров [18].

Колчеданные месторождения отрабатываются для получения серной кислоты (из пирита), для добычи меди, цинка и попутного извлечения золота, серебра и других металлов [2].

Генезис колчеданных месторождений – предмет дискуссий. Многие исследователи считают, что колчеданные месторождения образовались в результате восходящего движения газово-гидротермальных растворов, генерированных глубинными вулканическими очагами (базальтоидный магматизм) [3].

Рудные компоненты отлагались как на путях их подъема, так и в местах разгрузки растворов на дне моря. В связи с этим различают субвулканические гидротермальные и осадочные колчеданные месторождения. Месторождения первого класса формировались неглубоко от поверхности литосферы (сотни метров) при температуре в десятки и сотни градусов [4].

Доказали, что гидротермы полиметаллической стадии двигались с юга на север, причем они дренировались через пиритные тела, образовавшиеся в предшествующую стадию (рисунок 1).

Рисунок 1. Разрез через Султановское месторождение. Отношение Cu: Zn в породах. Стрелки показывают направление возрастания Cu: Zn в породах – направление движения гидротерамальных растворов в полиметаллическую стадию (по В.Г. Прохорову).