ЧАСТЬ V. Гипергенные изменения и строение месторождений 205 15.3. Месторождения, полезные минералы которых изменяются без выноса полезных элементов Для химических элементов полезных ископаемых месторождений, названных в заголовке, зона окисления является окислительным геохимическим барьером. Среди месторождениий металлических полезных ископаемых к рассматриваемой разновидности относятся месторождения оксидов и карбонатов гетеровалентных металлов, находящихся в низшей валентности, или других соединениий, при окислении которых образуются трудно растворимые минералы. Наиболее распространенным примером такого рода являются месторождения магнетитовых руд (скарново-магнетитовые, магнетитовые железистые кварциты и т.п.). В магнетите +2 +3 часть железа находится в двухвалентной, часть – в трехвалентной форме: Fe Fe 2O4 . Попав в зону окисления, двухвалентное железо магнетита переходит в трехвалентное с образовани+3 ем псевдоморфоз гематита (Fe 2O3) по магнетиту, получивших название мартит. В результате мартитизации магнетитовых руд меняются магнитные свойства приповерхностных частей залежей, что затрудняет проведение магниторазведочных поисковых работ, и меняются технологические свойства вторичных окисленных руд (рис.15.2). мартитовая руда +2 +3 Fe 2O4 +3 Fe 2O3 Fe + O2 → магнетит → гематит (мартит) магнетитовая руда Рис. 15.2. Схема залежи Сарбайского месторождения скарново-магнетитовых руд (Казахстан) В зоне окисления месторождений карбонатных руд железа и марганца также образуются трудно растворимые соединения, накапливающиеся в виде бурожелезняковых и псиломелановых «шляп» на первичных рудах. При этом концентрация железа и марганца в таких шляпах и их размеры достигают таких масштабов, что становятся важнейшими объектами разработки. Примером может служить Бакальский рудный район на западном склоне Южного Урала, где первичные руды представлены сидеритом со средним содержанием железа около 30%, а в бурожелезняковых вторичных рудах зоны окисления содержание железа составляет порядка 50%. Процесс происходит под действием кислорода и воды: +2 Fe CO3 + О2 + H2O +3 Fe 2O3 n H2O Аналогичным примером является Усинское месторождение марганцевых руд в Кузнецком +2 Алатау, где первичные родохрозитовые руды Mn CO3 в верхней части окислены до псило+2 +4 мелановых m Mn O n Mn O2 p H2O (рис. 15.3). Рис. 15.3. Концентрация оксидных марганцевых руд в коре выветривания карбонатных руд на примере Усинского месторождения (Сибирь) В коре выветривания сульфидных полиметаллических руд в зоне окисления большинство минералов, такие как сфалерит, халькопирит, пирит, из сульфидов превращаются в легко растворимые сульфаты (см. раздел 15.4). Однако при окислении одного из главных минера-