MINERÁL.CZ
Zvětrávání povrchových částí ložisek sirníků
Jiří DrašnarPovrchová ložiska sirníků jsou snadno oxidovatelná a hydratovatelná a dochází zde k tak zvanému supergennímu zvětrávání. Část ložiska poblíž zemského povrchu je označována jako supergenní zóna. Supergenní zóna se dělí na dvě části a to část oxidační, která sahá až až k hladině podzemní vody a část cementační, trvale zvodněnou, jejiž horní část se kryje s hladinou podzemní vody. Vlivem pronikající vody a zejména vody obohacené o vzdužný kyslík a oxid uhličitý vznikají ze sirníků velmi snadno sírany. Rozpuštěné sírany pronikají do hlubších partiií v okolí ložiska a jejich působením dochází v okolních horninách ke vzniku sekundárních minerálů (uličitany atd.) a v hlubších partiích ložiska ke vzniku sekundárních sirníků.
Za hnací motor těchto chemických pochodů lze označit rozklad pyritu - FeS 2 . Jedná se prakticky o všudypřítomný minerál a jeho okysličováním vzniká síran železnatý (Fe 2 (SO 4 ) 3 ), síran železitý (FeSO 4 ) a kyselina sírová (H 2 SO 4 ). Kyselina sírová vytváří kyselé prostředí a urychluje rozklad větžiny dalších minerálů které jsou v ložisku obsaženy. Hydrolýzou solí železa dochází ke vzniku oxidů a hydroxidů železa - limonitu, goethitu a dalších. Ty se pak hromadí v povrchových partiích ložiska a vytvářejí tak zvaný železný klobouk - gossan.
K rozkladu pyritu může docházet podle následujících chemických reakcí:
4FeS
2
+ 15O
2
+ 16H
2
O + 2CO
2
=> 4Fe(OH)
3
+ 8H
2
SO
4
+ 2H
2
CO
3
2FeS
2
+ 7O
2
+ 2H
2
O => 2FeSO
4
+ 2H
2
SO
4
4FeSO
4
+ O
2
+ 10H
2
O => 4Fe(OH)
3
+ 4H
2
SO
4
Podobným způsobem také dochází k rozkladu chalkopyritu:
4CuFeS
2
+ 17O
2
+ 12H
2
O + 2CO
2
=> 4Fe(OH)
3
+ 4CuSO
4
+ 4H2SO
4
+ 2H2CO
3
Lehce rozpustné sírany dalších kovů (například mědi, zinku a olova) reagují v okolí ložiska s minerály v horninách za vzniku rozličných sekundárních minerálů. Například měď vytváří v oxidační zóně uhličitany (malachit a azurit), sírany (chalkantit), křemičitany (chryzokol) či oxidy (kuprit) a nebo se může vyskytovat v ryzí formě. Zinek vytváří hemimorfit (křemičitan) a nebo smithsonit (uhličitan), olovo cerusit (uhličitan), anglezit (síran) nebo pyromorfit (fosforečnan).
Současně vžak také pronikají do hlubších partií ložiska, reagují s primárními sirníky za vzniku sekundárních sirníků a ukládají se v obohacené části ložiska, tzv. cementační zóně - zóně redukce síranů. Tato bývá bohatá obzvlášť na sirníky Ag, Cu a Zn ( větžina Pb vžak zůstává v oxidační zóně ) a dochází zde také k akumulaci ryzích kovů, hlavně Ag a Cu.
Vznik sekundárních sirníků lze doložit například reakcí, znázorňující přeměnu chalkopyritu na covellín:
CuFeS
2
+ CuSO
4
=> 2CuS + FeSO
4
Zvětrávací proces taká závisí na afinitě (ochotě reagovat) jednotlivých kovů se sírou. Železo s nízkou afinitou je nahrazováno stříbrem nebo mědí a dochází k vytěsňování železa.
Napsáno za použití podkladů z http://www.dictor.net
