сульфаты. Сульфаты
 Скачать 484.43 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВКЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА ИМ. М.С. ГУЦЕРИЕВА КАФЕДРА «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ГЕОЛОГИЯ И ЛИТОЛОГИЯ» НА ТЕМУ : «Сульфаты» Выполнил: Студент группы ЗУ-Вт-210301-26(к) Мусин Р.Р. Проверил: Преподаватель Сергеев А.В. Ижевск, 2019 Содержание Введение………………………………………………………………………………3 1. Сульфаты Fe и Мn…………………………………………………………………4 2. Сульфаты Сu……………………………………………………………………….9 3. Сульфаты Zn……………………………………………………...………………12 4. Сульфаты Pb…………………………………………………………….………..15 5. Сульфаты Ge, Ga, Hg…………………………………………………………….17 6. Сульфаты Ni и Со………………………………………...………………………17 7. Сульфаты Sb………………………………………..…………………………….20 8. Сульфаты Ва, Са, Mg, Al, Na, К…………………………………………………20 Список используемой литературы………………………………………….……24 Введение Сульфаты в зоне гипергенеза рудных месторождений многочисленны и разнообразны. Можно назвать около 120 минеральных видов этого класса, обнаруженных в составе окисленных руд, хотя далеко не все среди них дают ощутимые концентрации. В представленных списках (табл. 9-14) преобладающее количество сульфатов - редкие и малораспространенные минералы. Более 1/3 сульфатов зоны гипергенеза относится к солям Fe. На 2-е место по числу минеральных видов следует поставить соединения Cu, затем Zn и Pb и далее Co и Ni. Несомненный интерес вызывает небольшая группа очень редких сульфатов Ga, Ge и Hg. Среди двух десятков новых находок сульфатов за последнее десятилетие особо интересны соединения с катионами NH4+ (клайрит, сабиит и др.), а также новые соединения Pb, Zn и Cu. Большинство среди рассматриваемых сульфатов - водные соединения, для которых характерны группы минералов, различающиеся только по количеству гидроксильной или молекулярной воды. Многие сульфаты в зоне гипергенеза представлены сезонными и техногенными образованиями, появляющимися лишь в строго определенных климатических условиях в зависимости от степени влажности среды и характера циркуляции вод, а также в обстановке, складывающейся в период разведки и эксплуатации месторождения. Высокая растворимость многих сульфатов в воде является их основным качеством, обусловливающим такие их морфологические черты, как образование в виде выцветов, корочек и пленок, натечно-почковидных и порошковатых агрегатов, общий характер которых, в частности окраска, может легко меняться при изменении влажности среды. 1. Сульфаты Fe и Мn В представленном списке (табл. 1) сульфаты железа и марганца разделены на несколько групп с учетом типа и количества воды в составе, характера катионов и добавочных анионов. При описании минералов основное внимание уделено сульфатам Fe как более типичным в составе окисленных руд. Первая группа - это купоросы - водные сульфаты Fe2+ или разности с изоморфной примесью Си, Mg, Zn и Мn. Образуются исключительно как сезонные или техногенные минералы - выцветы, налеты и порошковидные корочки на стенках горных выработок, на рудных отвалах, которые могут одновременно содержать два-три минерала, различающихся количеством воды. Окраска железистых купоросов обычно слегка желтоватая или голубоватая. Растворимость в воде высокая. Диагностика каждого минерала в этой группе затруднена из-за большого сходства их друг с другом. Образование купоросов связано преимущественно с кристаллизацией из растворов. Для осаждения благоприятны силициты (песчаники), содержащие углефицированные древесные остатки. Также характерны условия многолетней мерзлоты, когда вымораживание растворов приводит к концентрации воды в составе сульфатов (Амичба, 1983). Одно из условий устойчивости купоросов - высокая кислотность растворов (рН<3) и низкий окислительный потенциал среды (<0,2 В). Таблица 1 Сульфаты Fe, Mn.
Наиболее распространены в этой группе мелантерит и его медистая (пизанит) и магниевая (кировит) разновидности. Изоморфная серия мелантерит-эпсомит (Fe2+-Mg2+) имеет точку перехода моноклинной фазы FeSO4 в ромбическую MgS04, отвечающую составу Ме80Эп20. Марганцевые "купоросы" (ссмикит, илезит, джококуит, хвалетицеит, маллардит) характерны для окисленных пиритсодержащиж и Мn-содержащих месторождений (Чехия, Венгрия, Япония). Во второй группе рассмотрены два сульфата Fe2+, но более сложного катионного состава - редкий морит (с NН4-группой) и довольно широко распространенный галотрихит (с Al). Морит - бледно-зеленый порошковатый, нередко образуется при окислении железистых сульфидов, при контактировании их с лигнитовым материалом, а также в горных выработках с деревянной крепью. Галотрихит, или железистые квасцы, связан с окислением пирит и пирротин содержащих руд, развитых в глиноземистых породах (углистых сланцах). Ассоциируется с другими квасцами, мелантеритом, гипсом и эпсомитом. Окраска корочек галотрихита, обычно состоящих из волосовидных кристаллов, желтоватая или зеленоватая. На воздухе минерал буреет. Отмечен в верхних горизонтах зоны окисления Блявы, некоторых рудников Саксонии, Калифорнии, Чили и Ирана. Морит и галотрихит устойчивы в восстановительных условиях. В окисленных никелевых рудах Печенги обнаружен магнезиальный галотрихит, в составе которого отношение Fe2+ к Mg равно 1:3, а содержание Ni близко к 0,5%. Ботриоген, характерный для зоны окисления колчеданных руд (Чукикамата в Чили, рудники Аргентины, ФРГ, США), где образуется в форме хрупких шаровидных агрегатов оранжево-бурого цвета. Ассоциация с другими сульфатами этой группы. К третьей группе сульфатов железа отнесены водные минералы с закисным и окисным железом, которые можно рассматривать в качестве геологических потенциометров. Это сравнительно редкие и ранние образования зоны окисления пиритизированных руд в виде характерных кристаллических корочек буроватой (вольтаит даже черный, со смоляным блеском) или зеленоватой (копиапит, метавольтин) окраски. Растворимы в воде, обладают (особенно копиапит и рёмерит) соленым вяжущим вкусом. В числе условий образования отмечается наличие во вмещающих породах прослоев углей и лигнита, пониженный окислительный потенциал. Таблитчатый метавольтин описывается растущим на друзах галотрихита (месторождение Дубник в Чехии), копиапит нередко образуется за счет фиброферрита. Среди ассоциирующихся минералов нужно указать мелантерит, амарантит, фиброферрит, галотрихит, кокимбит, гипс, квасцы. Копиапит может содержать до 6% Сu (купрокопиапит, Чили) и до 3% Zn (Мадан, Болгария). В следующей, четвертой, группе железистых сульфатов рассмотрены водные соединения Fe3+, среди которых чаще встречается кокимбит, отмеченный в зоне окисления многих рудников Чили, Аризоны (Бисби), Германии. Кроме белых волокнистых лаузенита и микасаита (каменноугольный разрез в р-не г. Микаса, Хоккайдо) прочие сульфаты этой группы фиолетовые или красновато-фиолетовые. В воде растворимы, обладают вяжущим вкусом. Выделяются в виде налетов, корочек, выцветов, ассоциируются друг с другом и копиапитом. Для образования необходим высокий окислительный потенциал среды. В пятую группу включены водные сульфаты Fe2+, содержащие NH4, Na или К. Это довольно редкие минералы, в основном описанные из зоны гипергенеза месторождений Чили (Чукикамата) и Мексики (Дуранго). Среди них ромбоклаз белый, прочие - желтые (краузит) или зеленоватые. Разлагаются водой. Ассоциируются с алунитом, ссмольнокитом, кокимбитом, метавольтином. Для образования необходим засушливый климат, характерный для пустынных областей, NH4 содержащие сабиит и лоункрикит, являющиеся продуктами окисления пирита и органикасодержащей среде (пещера Лоун-Крик в ЮАР), порошковатые, белые. 2. Сульфаты Сu Сульфаты меди в первую очередь характерны для зон гипергенеза медных месторождений - колчеданных, стратиформных, медно-никелевых и полиметаллических с халькозином, халькопиритом, блеклой рудой и другими сульфидами. Как видно из табл. 2, первую группу среди рассматриваемых соединений составляют купоросы, характерные для начального этапа гипергенного процесса. Это легко растворимые в воде нормальные водные сульфаты меди, среди которых наиболее обычен халькантит, характерный как для горизонта подзоны вторичного обогащения (по халькозину), так и для поверхностных рудных выходов и отвалов. Является также современным сезонным и техногенным продуктом. Образуется путем кристаллизации из раствора и выделяется в виде агрегатов волокнистых кристаллов яркой синей окраски. Минерал отмечается в составе окисленных руд многих месторождений: Кургашинкан в Средней Азии (Голованов, 1965); Акчагыл, Джезказган в Казахстане (Витовская, 1962; Чухров, 1950); Сугатовское, Белоусовское на Западном Алтае - Блява на Урале (Шадлун, 1948), но максимальные концентрации образует в месторождениях, расположенных в областях с засушливым климатом и в обстановке многолетней мерзлоты. Более редкий моноклинный бутит из группы мелантерита похож на халькантит, но по окраске более светлый, голубой. Может содержать примеси Fe и Mg. Условия образования и нахождения те же, что и у халькантита. Пуатвенит очень редкий и малоизученный сульфат из группы кизерита, известный в месторождении Хет-Крик (Британская Колумбия в Канаде), где он выделяется на медной руде в виде розового налета. Таблица 2 Сульфаты Cu.
Во второй группе медных сульфатов - основные соли, обычно содержащие кристаллизационную воду. Наиболее известны и изучены антлерит и брошантит, хотя в последнее время появились результаты детальных исследований познякита, роуволфита, ктенасита и серпиерита из окисленных сульфидно-оловянных руд Комсомольского рудного узла (Постникова, Яхонтова, 1984). Образование основных сульфатов меди связано с гидролизными реакциями катиона [CuHS04]+, регулируемыми величиной рН раствора и его концентрацией. Антлерит в виде яблочно-зеленых землистых агрегатов характерен для начального, "сульфатного", этапа окисления сульфидов Cu. Образуется из высококонцентрированных, но маложелезистых вод. Обычно замещает линарит, ассоциируется с малахитом и хризоколлой. Замещается брошантитом и атакамитом. Иногда образуется в прожилках непосредственно по халькозину и халькопириту, в виде гнезд среди церуссита и лимонита. Известен из многих медных месторождений. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||