Роль выветривания в образовании полезных ископаемых
Происходящее при выветривании перераспределение вещества земной коры приводит к накоплению устойчивых на поверхности Земли минералов, часто являющихся ценным минеральным сырьем. К числу таких продуктов относятся месторождения коры выветривания (каолина, огнеупорных глин, алюминия и железа в латеритах, никеля и др.), о которых упоминалось выше. Особенно интересно преобразование пород, включающих месторождения и более или менее густую вкрапленность ценных устойчивых минералов (касситерита, шеелита, монацита, циркона и др.). Например, крупнейшие в мире оловянные месторождения Малайи приурочены к мощной коре выветривания (до 60 м), включающей угловатые зерна касситерита (SnO2), турмалина, топаза (А12[F, ОН]2SiO4), циркона (ZrSiO4), магнетита. Содержание касситерита по всей массе выветрелых пород от следов до 6 кг/м3. В толще элювия встречаются сохранившие свою форму, но полностью замещенные каолинитом дайки оловоносных пегматитов, около которых содержание касситерита увеличивается.
При выветривании месторождений и рудопроявлений устойчивых минералов (алмазов, золота, платины и др.) нередко образуются элювиальные россыпи, часто сопровождающиеся увеличением содержания ценных компонентов. Хорошо, например, известны крупнейшие элювиальные месторождения алмазов Южной Африки в коре выветривания кимберлитов, заполняющей трубки взрыва (диатремы), окрашенной в серо-синий или сине-зеленый цвет и получившей название «синей земли». Это мягкая, жирная на ощупь серпентинитовая масса, богатая магнезиальными минералами — оливином, гранатом (пироп), слюдой (флогопит), магнийсодержащим ильменитом и другими минералами, а также обломками твердого кимберлита. На больших глубинах (до 600 м) синяя земля переходит в неразложенный кимберлит, а близ поверхности почти всегда сменяется желтой и красноватой пятнистой массой, окрашенной гидроокислами железа и называемой «желтой землей». Алмазы содержатся и в синей и в желтой землях, но далеко не все трубки алмазоносные. Элювиальные россыпи золота и платины известны давно, хотя их удельный вес в общей добыче этих металлов ничтожен.
Существеннейшие преобразования происходят при выветривании месторождений, сложенных малоустойчивыми породами и минералами. Так, при выветривании выходящих на поверхность месторождений сульфидных руд их верхние горизонты, расположенные выше уровня грунтовых вод, подвергаются воздействию просачивающихся сквозь них дождевых и талых снеговых вод, насыщенных углекислотой и кислородом и почти не содержащих растворенных солей. Эти воды реагируют с сульфидными соединениями и переводят их в окислы, гидроокислы и соли кислородных кислот; т. е. сущность химических процессов в этой зоне сводится к окислению и гидратации минералов и ее называют зоной окисления.
Особое значение при выветривании сульфидных месторождений имеет окисление пирита, почти всегда в них присутствующего, так как при этом выделяется свободная серная кислота, играющая основную роль при образовании вторичных сульфидов в зоне цементации, расположенной ниже зоны окисления. Окисление пирита происходит по следующей схеме:
FeS2 + Н2О + 70 = FеSO4 + Н2SO4.
Выделившийся сульфат закиси железа при дальнейшем окислении переходит в сульфат окиси:
4FеSO4 + 2Н2SO4 + O2 = 2Fе2(SO4)3 +2Н2O.
Сульфат окиси железа в слабокислых растворах гидролизуется, выделяя свободную серную кислоту:
Fе2(SO4)з + 6Н2O = 2Fе(ОН)з+ЗН2SO4.
Гидроокись железа выпадает в виде геля, который дегидратизируется и превращается в лимонит.
При окислении других сульфидов серная кислота не выделяется. Галенит, например, переходит в сульфат свинца — англезит (РbSO4), который в дальнейшем может замещаться карбонатом — церусситом (РbСO3). Оба минерала труднорастворимы и накапливаются в зоне окисления. Встречающийся вместе с галенитом сфалерит (ZnS) окисляется в легкорастворимый сульфат (ZnSO4) и выносится из зоны окисления. Халькопирит при окислении распадается на легко растворимый сульфат меди и сульфат закиси железа:
СuFеS2+4O2 = СuSO4 + FeSO4.
Сульфат меди выносится вниз (в зону цементации), а сульфат закиси железа по приведенной выше схеме замещается лимонитом. Приведенные примеры дают представление о характере и направленности химических реакций в зоне окисления. Так как сернистые соединения железа встречаются в подавляющем большинстве сульфидных месторождений, эти реакции приводят к обогащению зоны окисления гидроокислами железа — к образованию так называемой «железной шляпы».
Ниже уровня грунтовых вод находится зона цементации, или вторичного сульфидного обогащения, в которую метеорные воды доходят, израсходовав углекислоту и кислород. Вода в зоне цементации становится нейтральной или даже слабощелочной. Растворы сульфатов, проникающие в зону цементации из зоны окисления, реагируют с первичными сульфидами с образованием вторичных сульфидов. Например, просачивающийся сверху сульфат меди реагирует с первичными сульфидами меди и превращается в более устойчивый вторичный сульфид — халькозин (Сu2S).
Вторичные сульфиды в зоне цементации заполняют пустоты, поры и трещины или метасоматически замещают часть первичных сульфидов. Книзу зона цементации обычно постепенно переходит в зону первичных сульфидных руд, в которой воды находятся почти в равновесии с минералами месторождений.
Приведенная схема идеальна. Обычно она значительно усложняется колебаниями уровня грунтовых вод, с которым совпадает граница зоны цементации, различиями водопроницаемости пород и рудных масс и т. п. В связи с этим в зоне окисления иногда встречаются неизмененные сульфиды, а в зоне первичных сульфидных руд — участки окисленных руд. При длительном понижении уровня грунтовых вод верхняя часть зоны вторичного сульфидного обогащения подвергается окислению и вновь преобразуется. Халькозин, например, замещается купритом (СиО) и даже самородной медью. Наконец, в зависимости от совокупности различных факторов (климата, характера рельефа, формы залегания рудного тела, трещиноватости и пористости пород, состава руды, химизма грунтовых вод и пр.) вторичное сульфидное обогащение развивается неодинаково в разных месторождениях: в одних оно почти не проявляется, в других распространяется на глубину многих десятков метров.
Промышленные делювиальные россыпи встречаются значительно реже элювиальных, хотя при поисках коренных месторождений они имеют огромное значение. Они интересны и как связующее звено между коренными месторождениями и речными (аллювиальными) россыпями, поскольку в делювии руды дробятся и полезные компоненты отделяются от них.
Формы делювиальных россыпей и распределение в них полезных компонентов зависят от формы выхода коренного месторождения, его положения относительно склона и крутизны склона. Если на поверхность выходит небольшое гнездо, то делювиальная россыпь расходится от него вниз по склону в виде раструба, расширение которого тем больше, чем положе склон. На выходах жил формы россыпей различны в зависимости от расположения жил. Ю. А. Билибин указывает, что при формировании делювиальных россыпей золота и платины металлоносный делювий смешивается с обломками пустых пород, выходящих на склонах. Это сопровождается рассеиванием металлов и сильным снижением их содержания, которое обычно бывает промышленным лишь на выходе коренного источника и в непосредственной близости от него. Ниже по склону промышленное содержание сохраняется лишь в особо благоприятных условиях. На склонах, покрытых каменными россыпями, на поверхности встречаются обычно лишь крепкие устойчивые руды (например, бедный сульфидами золотоносный кварц). Куски такой руды остаются в поверхностном каменистом слое делювия, а подстилающий этот слой каменистый материал будет почти пустым. Если руда неустойчива (богатый сульфидами или сильно давленый кварц), то обломки ее встречаются лишь в нижнем измельченном слое делювия, иногда на глубине нескольких метров, и поиски месторождения сильно затруднены.
Вернуться назад к оглавлению “Общая Геология. Основы Геологии.”
С корами выветривания связаны разнообразные месторождения полезных ископаемых, в том числе весьма крупные. Так, известное железорудное месторождение Курской магнитной аномалии, по-видимому, представляет собой в верхней, наиболее богатой части древнюю, раннепалеозойскую кору выветривания магнетитсодержаших кварцитов. Предполагают, что в результате гипергенных процессов кремнезем был выщелочен, магнетит окислен и в верхнем горизонте образовались богатые гематитовые руды. В мезозойской коре выветривания Южного Урала имеются крупные залежи никелевых ижелезных легированных руд, а также каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов, образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенно благоприятны для этого нефелиновые сиениты.
Кора выветривания рудных месторождений. Для поверхностной части рудных месторождений, проработанной процессами гипергенеза, типична так называемая вторичная зональность. Ее сущность заключается в том, что oт исходных руд по направлению к поверхности происходит закономерное изменение минерального состава.
Это явление аналогично тому, которое наблюдается в автоморфной коре выветривания распространенных горных пород. Однако особенности минерального состава рудных месторождений, где важную роль играют сульфиды, обусловливают своеобразный характер этой коры выветривания.
Общая схема строения коры выветривания сульфидного месторождения имеет следующий вид (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Схема строения коры выветривания сульфидного месторождения
В верхней части месторождения, где свободно циркулирует воздух, и просачиваются фильтрующиеся воды, происходит окисление сульфидов с образованием легкорастворимых сульфатов металлов, а также серной кислоты.
Если гипергенное образование происходит в аридных ландшафтных условиях, то малые количества фильтрующихся вод быстро иссякают, и из них кристаллизуется серия разнообразных сульфатов. Сверху располагаются сульфаты трехвалентного железа (ярозит и др.), ниже, в условиях некоторого недостатка кислорода, – сульфаты двухвалентного железа, меди, цинка (мелантерит, халькантит, госларит и др.).
В гумидных ландшафтах обильные кислые растворы фильтруются вниз, растворяя рудные минералы. Вверху в результате окисления и гидролиза выпадают гидроксиды железа, которые образуют железную шляпу, как бы прикрывающую месторождения. Под железной шляпой может образоваться горизонт, из которого полностью выщелочены руды, и где сохранилась лишь «сыпучка» из устойчивых минералов (кварца, барита).
Верхняя часть коры выветривания рудных месторождений, где доминируют процессы окисления, получила название зоны окисления.
Ниже уровня грунтовых вод находится область значительного дефицита кислорода. Поэтому те металлы, которые сюда поступили в составе водных растворов сверху, выпадают в виде плохо растворимых вторичных сульфидов (халькозина, ковеллина). Эта нижняя часть коры выветривания рудных месторождений называется зоной вторичного обогащения или цементации. Часто здесь образуются очень богатые руды, представляющие особую ценность.
В зависимости от конкретных географических условий, строения месторождения и состава руд кора выветривания имеет различные горизонты. Так, для рудных месторождений Казахстана типичны горизонты богатых окисленных (сульфатных) руд и вторичного сульфидного обогащения. На медно-колчеданных месторождениях Урала кора выветривания представлена мощной железной шляпой и горизонтом выщелачивания (сверху кварцево-баритовая, снизу колчеданная «сыпучка»), а зона вторичного обогащения слабо выражена. В резко аридных ландшафтах пустыни Атакама (Чили) кора выветривания рудных месторождений отличается мощным горизонтом сульфатов. Сравнительно молодая кора выветривания полиметаллических месторождений Кавказа плохо выражена.
Переотложение продуктов выветривания. Стадии формирования новейшей коры выветривания.Под влиянием ветра, силы тяжести, движущейся воды или льда коры выветривания разрушаются и продукты выветривания вовлекаются в длительный процесс переноса и переотложения.
Так как минеральные образования обладают различной механической твердостью, удельным весом, гипергенной устойчивостью, то одновременно начинается процесс их естественной сортировки, дифференциации.
Пока переотложенные продукты выветривания находятся на суше и подвержены процессам гипергенеза, их следует рассматривать как переотложенную кору выветривания. В дальнейшем, поступая в морские бассейны, продукты выветривания подвергаются процессам осадочной дифференциации и выпадают в виде различных осадков, которые затем преобразуются в осадочные горные породы.
Процесс дифференциации минерального вещества на суше является закономерным продолжением разделения химических элементов, начавшегося при образовании сопряженных автоморфных и гидроморфных кор выветривания. Разные экзогенные процессы в различной мере способствуют дифференциации продуктов выветривания при их переотложении.
Денудация кор выветривания прерывает, но не прекращает процессы гипергенеза. Продукты выветривания, перемещенные и вошедшие в состав континентальных отложений, вновь подвергаются гипергенному воздействию. Это может происходить в географических условиях, совсем непохожих на те, в которых они образовались. Например, продукты нивально-тундрового выветривания в результате ледниковых явлений и работы поверхностных вод были переотложены и сейчас подвергаются гипергенному преобразованию в условиях таежных, степных и пустынных ландшафтов.
Следует различать результаты выветривания, совершающегося до переотложения материала, в прогенетическую стадию (от греч. pro – перед) гипергенеза, и результаты выветривания после отложения рыхлых продуктов в эпигенетическую стадию (от греч. epi — после).
В эпигенетическую стадию последнего этапа гипергенеза вследствие ее кратковременности не могли образоваться коры выветривания с ясно выраженными горизонтами, а возникли лишь отдельные скопления гипергенных минералов, только намечающие эти горизонты. Для эпигенетической стадии типичны различные стяжения и конкреции. В лесных ландшафтах умеренного пояса возникают новообразования гидрогетита и псиломелана; в степных – кальцита; в пустынных – гипса. Для новообразований эпигенетической стадии гипергенеза, так же как и для образований прогенетической стадии, характерны явления гипергенного метасоматоза – замещение минералов, слагающих рыхлые наносы, новообразованными гипергенными минералами без изменения объема наносных отложений.
Экологическая роль процессов выветривания заключается в формировании кор выветривания, которые, в свою очередь, являются не только «хранилищем» месторождений полезных ископаемых – алюминия, никеля, меди, кобальта и др., но и являются областью обитания и жизнедеятельности некоторых форм растительного и животного мира. Так же в результате корообразовательного процесса происходит подготовка материала для последующего почвообразования.
Отрицательная роль выветривания заключается в рыхлении и преобразовании коренных скальных пород, увеличении их трещиноватости, в результате чего нередко возникают катастрофические процессы – камнепады, обвалы, оползни и др.
Под выветриванием понимают процессы преобразования горных пород под воздействием ряда факторов (в первую очередь физико-химических) в поверхностных или приповерхностных условиях. Наибольшему изменению подвергаются глубинные породы и залежи полезных ископаемых, так как многие из слагающих их минералов в зоне выветривания становятся неустойчивыми.
Месторождения выветривания разделяют на месторождения химического и механического выветривания. Под механическим выветриванием понимают такой процесс, который осуществляется без химических преобразований вещества, а в процессе химического выветривания возникают новые экзогенные минералы, выносится ряд компонентов из исходных пород или залежей полезных ископаемых. Физическое выветривание обычно приводит только к изменению связи зерен исходных пород, прочности пород. Оно происходит в результате колебания температур, приводящих вследствие различия коэффициентов объемного расширения зерен разных минералов к нарушению прочности их сростков, вызвано расклинивающим действием замерзающей в межзерновом пространстве воды при переходе ее в лед, а также при кристаллизации в трещинах пород различных солей.
Примерами таких редко встречающихся в природе месторождений почти «чистого» физического выветривания могут служить элювиальные залежи кварцевых песков, возникших в процессе выветривания кварцитов или песчаников с кремнистым цементом, полимиктовых песков, а также образовавшихся при разложении гранитов или доломитовой «муки» за счет доломитов. В большинстве случаев механическое выветривание сопровождается химическим и процессы определяют по преобладающим факторам. Главные агенты химического выветривания — вода и растворенные в ней вещества, в том числе различные неорганические кислоты и щелочи, кислород, углекислота, гуминовые кислоты. Большую роль в выветривании играют растения и животные. Корни растений не только раздвигают минеральные зерна и их агрегаты, ио и разлагают их органическими кислотами. После отмирания остатков растительного и животного происхождения возникают различные кислоты, в том числе и гуминовые, разрушающие многие минералы. В процессе поверхностного разложения сульфидов образуются сернистая и серная кислоты, которые существенно увеличивают агрессивность поверхностных просачивающихся вод. Обычно химическое выветривание сопровождается и усиливается физическим, так как оно благоприятствует проникновению в горные породы и тела эндогенных полезных ископаемых агентов химического выветривания. Вода играет большую роль в химическом выветривании — она не только растворяет те или иные минералы, но и поставляет в область выветривания различные химические реагенты, а также выносит ряд продуктов выветривания из зоны взаимодействия. В зоне выветривания глубинные минералы подвергаются гидролизу, гидратации, окислению и растворению. При выветривании происходит своеобразная дифференциация химических элементов, особенности которой зависят от окислительно-восстановительного потенциала (Еh) и кислотности — щелочности (pH) среды, состава исходных пород и климатических условий. Б. Б. Полынов и его последователь А. И. Перельман установили ряды миграции элементов. Для выветривания силикатных пород были предложены группы элементов различной миграции:
- Слабая и очень слабая миграция (инертные): Аl, Fе, Тi, Zr, Y, Nв, ТR, Тh, Ве, Та, Sn, Hf, Рd, Ru, Rh, Оs, Рt;
- Средняя миграция (подвижные): Si, К, Мn, Р, Ва, Rв, Ni, Сu, Li, Со, Сs, Аs, Тl, Rа;
- Сильная миграция (легко выносимые): Са, Na, Mg, F, Sr, Zn, U, Мо, Sе;
- Очень сильная миграция (энергично выносимые): S, Сl, В, Вr, I.
Миграционная способность зависит от физико-химической обстановки и в конкретных условиях приведенный порядок может быть иным. Например, в ряде случаев проявляет существенную инертность фосфор (с чем связано формирование его. повышенных концентраций в зоне выветривания) и поэтому, по-видимому, его следует переместить в группу компонентов со слабой миграцией. Имеется основание поместить в эту же группу и хром.
Элементы, характеризующиеся малой миграционной способностью, могут накапливаться в верхних частях зоны выветривания и формировать там промышленные месторождения, которые называют остаточными. Элементы со средней миграционной способностью испытывают переотложение и могут концентрироваться в нижней части коры выветривания, в результате возникают инфильтрационные месторождения.
В процессе выветривания образуются рыхлые продукты разрушения горных пород, расположенные под почвой, — кора выветривания. В природе известны такие продукты выветривания, которые были сформированы в прежние эпохи, причем процесс этот охватывал огромные интервалы времени; они названы древними корами выветривания. С древними корами выветривания связан ряд месторождений ценных полезных ископаемых. Коры выветривания в некоторых местах охватывают большие площади и покрывают коренные породы в виде плаща, т. е. форма их плащеобразная. В тех случаях, когда выветривание по трещинам или границам пород проникает на значительные глубины, образуются коры выветривания в плане резко вытянутой формы — линейные коры выветривания, в противоположность ранее описанным площадным корам выветривания.
По И. Финчу, в области миграции поверхностных вод выделяют три зоны: просачивания, истечения и застойных вод. Верхняя зона — просачивания или окисления, которую также называют зоной аэрации, расположена между топографической поверхностью и уровнем грунтовых вод. Просачивающиеся через эту зону дождевые воды насыщены кислородом и углекислотой и содержат очень мало солей, по в том или ином количестве органические кислоты. Воды в зоне окисляют и растворяют различные минеральные вещества. Самую верхнюю часть зоны составляет почвенный слой, наиболее богатый гумусовыми кислотами, а также различными микроорганизмами. Основное движение вод в зоне аэрации — вертикальное. В зоне истечения, расположенной непосредственно под уровнем грунтовых вод, подземные воды движутся в основном почти горизонтально. Кислорода и углекилоты в зоне содержится небольшое количество. Воды здесь становятся нейтральными или слабощелочными. В этой зоне откладывается часть выщелоченных в зоне аэрации веществ, в связи с чем ее называют зоной цементации. Ниже зоны истечения расположена зона застойных вод. Воды эти очень незначительно перемещаются, свободный кислород в них практически отсутствует. Эту зону считают также зоной полного насыщения с пассивным водообменом. В зоне может отлагаться часть веществ, вынесенных из зоны окисления.
В процессе выветривания формируются различные профили коры выветривания. На основании работ Б. Б. Полынова, И. И. Гинзбурга и др. выделены следующие три типа профилей коры выветривания.
Насыщенный сиалитный, или гидрослюдистый, профиль характеризуется таким изменением первичных силикатов, при котором кремнезем существенно не мигрирует. В процессе его формирования развиваются гидрослюды, гидрохлориты, бейделлит, монтмориллонит. По-видимому, в результате размыва профиля возникают месторождения некоторых легкоплавких глин.
Глинистый, или ненасыщенный, сиалитный профиль выветривания формируется в таких условиях, когда кремнезем удален на значительное расстояние из области выветривания. Развиваются такие минералы, как каолинит, галлуазит, нонтронит. Этот профиль выветривания обусловливает возникновение месторождений каолина и глин.
Латеритный, или аллитный, профиль выветривания отличается интенсивным выносом кремнезема и возникновением ряда «свободных» соединений глинозема и железа, т. е. не связанных в алюмосиликаты. Формируются месторождения алюминиевых руд — бокситов, железорудные, марганцевые и др.
К. Д. Глинка для современных почв выделил следующие горизонты (сверху вниз):
- А — элювиальные;
- В — иллювиальные;
- У — глеевые;
- С — материнские породы.
Из элювиальных горизонтов выщелачивается минеральное вещество. Верхняя зона горизонта А (зона А0) относится к гумусовому или торфяному подгоризонту; в этом подгоризопте содержится много растительных корней. Ниже расположен подгоризонт аккумуляции А1, а под ним — резко выщелоченный подгоризонт А2. В горизонт В вносится минеральный материал, выносимый из горизонта А. Слово «глей» введено Г. Н. Высоцким для обозначения восстановительной обстановки в зоне почвы. Глеем па Украине называют сизые или зеленоватые почвы болот или глину со дна озер. Глеевая обстановка — обстановка, в которой нет свободного кислорода, а железо представлено двухвалентной формой. Глеевая обстановка, при которой большое влияние оказывают различные органические кислоты, благоприятна для миграции многих металлов — железа, марганца, меди, никеля, кобальта, цинка, свинца и др.
Древние коры выветривания в значительной мере уничтожены последующими процессами, но во многих местах они сохранились и с ними связан ряд месторождений полезных ископаемых. Древние коры выветривания формировались длительное время. Так, для одного из районов В. П. Петров определил, что формация древней коры выветривания мощностью 100 м образовывалась примерно 1 млн. лет.
Процессы выветривания в существенной степени зависят от климатических условий. Наиболее благоприятен для химического выветривания климат тропической лесной зоны (рис. 27); жаркий и влажный, он способствует интенсивному разложению исходных пород. Менее благоприятен климат таежно-подзолистой зоны и саванны. Замедлен процесс химического выветривания в условиях тундры, пустынь и полупустынь. Анализируя размещение древних кор выветривания, следует иметь в виду, что климатические условия в прошлом были иными, и там, где в настоящее время царят суровые условия севера, в иные времена мог существовать жаркий влажный климат тропиков. Для интенсивного развития коры выветривания благоприятен выположенный рельеф, близкий к пенеплену; в этом случае не происходит интенсивного смыва продуктов выветривания.
В условиях глинистого выветривания формируются крупные месторождения первичных каолинов. Интересно отметить, что в процессе выветривания плагиоклазы менее устойчивы, чем калиевые полевые шпаты, в связи с чем при выветривании гранитов нередко возникает промежуточная зона каолинов, обогащенных калиевыми полевыми шпатами, которые называют «щелочными» каолинами (рис. 28). Эти каолины используются как источник калиевых полевых шпатов. Другой пример остаточных месторождений — месторождения латеритных бокситов, возникающие при более интенсивном разложении и дифференциации исходного вещества. Профиль латеритного выветривания, развившийся на базальтах в Индии, включает следующие зоны (рис. 29). Непосредственно выше базальтов располагается зона полуразложенного базальта с сохранившейся структурой исходной породы — литомарж. Выше находится литомаржевый боксит, сохраняющий некоторые черты литомаржа. Затем расположены зоны латеритных бокситов — вначале с пониженным, а выше с повышенным содержанием железа (железистый боксит). Перекрывает зоны бокситов железистый латерит. Венчает разрез зона красной почвы с обломками боксита.
Характерен профиль площадной коры выветривания ультрамафитов, детально исследованный И. И. Гинзбургом и другими советскими геологами. Непосредственно к исходным ультрамафитам, во многих случаях преобразованных эндогенными процессами до серпентинитов, прилегает сверху зона выщелоченных и окремненных серпентинитов с гнездами и жилами магнезита скрытокристаллического, нередко напоминающего цветную капусту (магнезит-капустник). Эта зона может представлять промышленный интерес как источник магнезита, однако, как правило, в нашей стране залежи его небольшие, качество не вполне удовлетворительное. Генезис этого магнезита — инфильтрационный; он сформировался за счет вьшосазмагния из верхних горизонтов. Выше находится зона никеленосных нонтронитов. Никель как входит в состав нонтронита, так и образует здесь самостоятельные минералы — оксиды и силикаты (гарниерит, непуит, ревдинскит и др.). Встречается и кобальтоносный вад- асболан. Никель и кобальт этой зоны, представляющей промышленный интерес как источник этих металлов, частично привнесены сверху, частично находились здесь же в составе эндогенных минералов. Выше залегает зона охр. Это природно легированные оксидные железные руды. В качестве легирующих металлов в них присутствуют никель, кобальт, марганец, хром. Зона охр, относящаяся к месторождениям остаточного типа, интересна не только как источник железных руд, но и как высококачественный пигмент, не содержащий нежелательной для этого вида сырья примеси кварца. Значительные месторождения этого типа находятся на Кубе, в Бразилии, Новой Каледонии, СССР.
Кроме площадных древних кор выветривания в связи с массивами ультрамафитов известны и липейные коры. Среди них установлены как коры выветривания, приуроченные к трещинам или зонам разломов ( никелевые месторождения Новой Каледонии, Кубы и др.),так и коры выветривания, приуроченные к зонам контактов ультрамафитов и подстилающих их известняков. В связи с тем, что в зонах выходов известняков развиваются карстовые процессы и часть руд концентрируется в карстовых образованиях, этот тип линейных кор выветривания называют также контактово-карстовым (Уфалейское месторояедение). Контактово-карстовый тип месторождений никеля следует относить к инфильтрационному.
Интересные образования возникают при своеобразном «выветривании» соляных куполов (рис. 30). Как известно, соляные купола — это цилиндро-, конусообразные и более сложные тела, расположенные вертикально и на глубине связанные с пластами солей. Своеобразие выветривания верхних частей этих куполов заключается в интенсивном растворении и выносе солей. В самой верхней части зоны выветривания куполов концентрируются глины, материалом для которых послужил нерастворимый остаток солей. Мощность этой зоны обычно небольшая, зона не всегда четко выражена. Ниже глин расположена зона карбонатных пород, еще ниже — зона гипсов, ангидритов, растворимость которых существенно меньше, чем растворимость каменной соли и тем более калийно-магниевых солей. Ночной зоны гипсов служит «соляное зеркало» — достаточно ровная поверхность, находящаяся на уровне грунтовых вод. Ниже соляного зеркала расположена зона исходных солей купола. Профиль коры выветривания соляных куполов называется кепрок (шляпа), а так как в кеироках преобладает гипс, их нередко называют гипсовыми шляпами (рис. 31). С кенроками связан комплекс месторождений полезных ископаемых. Во-первых, сами гипсы шляпы, равно как и исходные соли, являются объектом добычи. Во-вторых, в гипсовой зоне кепрока иногда концентрируются залежи боратов как остаточных, так и испытавших некоторое позднейшее перемещение (инфильтрационных) . В ряде кепроков гипс частично разлагается, и его сера формирует залежи самородной серы. В этом процессе определенная роль отводится серобактериям и битумам, в том числе нефти.
Нефтяные залежи нередко бывают структурно связаны с соляными куполами.
К остаточным месторождениям относятся марганцевые, представленные оксидами марганца (пиролюзит, исиломилан, вернадит и др.), залежи которых возникли при выветривании осадочных и метаморфогенных марганецсодержащих толщ. Исходный минерал марганца — карбонаты (родохрозит, манганокальцит и др.) и силикаты (родонит, бустамит, марганцовистые гранаты и др.).
При выветривании баритсодержащих карбонатных пород возникают остаточные залежи барита (шт. Миссури в США), оталькованных доломитов — остаточные залежи порошковатых талькитов (Алгуйское месторождение), эндогенных скоплений флогопита и биотита — залежи йермикулита, фосфорсодержащих карбонатных пород — залежи фосфоритов. Выветривание тонкоокварцованных карбонатных пород приводит к формированию промышленных залежей топкодисперсного кварца—маршаллита (Токтубайское месторождение).
В некоторых случаях перенос высвобождающегося при выветривании железа приводит к формированию инфильтрационных месторождений этого металла. Пример инфильтрационных месторождений железа — Алаиаевское (рис. 32). Инфильтрационным путем возникают некоторые месторождения урана при выносе из коры выветривания этого металла. Соединения урана нередко испытывают существенную миграцию. Осаждаются они при взаимодействии (рис. 33) переносящих их растворов с фосфатами, углями, битуминозными и некоторыми другими породами, а также в результате коагуляции гидрозолей, при смене физико-химических условий (например, смене положительного значения Еh среды отрицательным). Известны инфильтрационные месторождения меди, ванадия, фосфора и некоторых других элементов.
Залежи месторождений инфильтрационного типа имеют форму линз, пластообразную, гнезд, карманов, иногда трубообразную, жильную и др.
Структура руд месторождений выветривания пористая, кавернозная, пятнистая, прожилковая, колломорфная, брекчиевидная, полосчатая и др.