9.1.3. Профили и зональность коры выветривания.

В результате разложения минеральной массы коренных пород и избирательной миграции элементов возникают коры выветривания разного состава или разного профиля выветривания, со свойственными им месторождениями полезных ископаемых.

Профиль коры выветривания обычно определяется по степени разложения породообразующих силикатов, фиксирующейся интенсивностью выщелачивания кремнезема, которая в свою очередь зависит от соотношения кремния и алюминия в минеральной массе коры выветривания. По этому показателю, в соответствии с данными Б.Полынова, И.Гинзбурга, И.Седлецкого и др., выделяются три профиля коры выветривания.

Насыщенный сиалитный, или гидрослюдистый профиль характеризуется изменением первичных силикатов в основном при участии реакций гидратного и гидролизного преобразования без существенной миграции кремнезема. Типоморфными минералами коры выветривания этого профиля являются гидрослюды и гидрохлориты, а также бейделлит и монтмориллонит.

Ненасыщенный сиалитный, или глинистый профиль отличается некоторым дефицитом кремнезема, удаленного в значительной степени из коры, выветривания. Типоморфные минералы представлены каолинитом, галлуазитом (2Al₄Si₄(OH)₈O₁₀), нонтронитом (Na_0.33Fe³⁺₂(Al,Si)₄O₁₀(OH)₁₂×nH₂O, кварцем (SiO₂).

Алитному, или латеритному профилю свойственны полное или почти полное нарушение связей между глиноземом и кремнеземом и интенсивная миграция последних из коры выветривания. Типоморфные минералы представлены гидроокислами алюминия (гиббсит, Al(OH)₃), а также окислами и гидроокислами железа, отчасти метагаллуазитом.

Первый тип несуществен для формирования полезных ископаемых, со вторым типом связаны месторождения глин и каолина, с третьим типом ассоциированы все важнейшие остаточные месторождения коры выветривания.

Зональность свойственна большинству кор выветривания любого профиля. Она обусловлена двумя причинами.

Во-первых, переходом из глубины к поверхности от свежих невыветрелых пород, через промежуточные зоны незавершенного разложения к конечным продуктам остаточной коры выветривания. По этому признаку зональное строение коры увязывается со стадийностью развития, а последовательное чередование глубинных зон в известной мере соответствует смене профилей кор выветривания.

Во-вторых, зональность коры выветривания определяется дифференциацией минеральной массы при её переотложении из водных растворов, фильтрующихся сверху вниз.

В дифференциации вещества по вертикальному направлению коры выветривания решающее значение имеет изменение кислотности — щелочности среды, определяемое величиной рН.

В верхней, наиболее кислой части разреза коры выветривания основных пород при низком значении рН выпадает Fe(OH)₃. Ниже при более высоком рН выделяются Мп³⁺ и Со³⁺. В ещё более глубоких и обедненных кислородом частях месторождения при рН 5,3—6,8 выпадают Ni(OH)₂, Fe(OH)₂, Со(ОН)₃. Наконец, на самых глубоких горизонтах при рН до 7 и более выделяется главная масса никеля в виде его гидросиликатов.

В процессе развития коры выветривания верхние зоны разрастаются за счет нижних, а самая нижняя—за счет коренных пород.

Согласно А.Никитиной, И.Витовской и К.Никитину, в поперечном сечении коры выветривания намечаются четыре главные зоны (снизу вверх):

1) начальной гидратации и выщелачивания по трещинам пород с преобладанием дезинтеграции;

2) гидратации и начального гидролиза по всей массе породы (глубокого выщелачивания);

3) гидролиза и конечного выщелачивания;

4) конечного гидролиза (образования окислов и гидроокислов).

Зона дезинтеграции содержит значительное количество первичных реликтовых минералов. Здесь же вдоль трещин возникают их гидратированные заменители (слюды, хлориты, гидрослюды, гидрохлориты), а также продукты инфильтрации верхних зон, выпадающие из раствора в щелочной среде; рН этой зоны обычно 8,5—9 и выше.

Зона гидратации и выщелачивания характеризуется накоплением гидрослюд и гидрохлоритов, а также обильных продуктов инфильтрации из верхних зон, сложенных карбонатами и гидросиликатами; рН этой зоны обычно близко к 7,5—8,5.

Зона начального гидролиза содержит скопления нонтронита и каолинита; рН около 5 - 8.

Зона конечного гидролиза характеризуется развитием глинистых продуктов с гидроокислами алюминия (гиббсит), железа, марганца; рН этой зоны ниже 5.

B условиях полного и интенсивного изменения, с образованием зрелой коры выветривания, промежуточные зоны исчезают и формируется кора сокращенного профиля, представленная зоной конечного гидролиза.

В обстановке, сдерживающей развитие изменения коренных пород, выветривание может задержаться на промежуточных стадиях развития с возникновением коры неполного профиля, сложенной продуктами гидратации и начального гидролиза.

Перечень наиболее распространенных минералов коры выветривания кислых и основных изверженных пород по их зонам приведен в таблице.

Таблица

Характерные минералы коры выветривания

Породы	Зона полуразложенных коренных пород (дезинтеграции)	Зона гидратации и гидролиза	Зона остаточных продуктов выветривания (конечного гидролиза)
Основные	Серпентин, тальк, хлорит, вермикулит, керолит, девейлит, сепиолит, палыгорскит, нонтронит, халцедон, опал, кальцит, арагонит, доломит, магнезит, гидромагнезит, ревдинскит, непуит, айдерлит, ревдинит	Нонтронит, ферромонт-мориллонит, феррибей-деллит, каолинит, гидроокислы железа, гидроокислы марганца, асболан, халцедон, опал, галлуазит, аллофан, керолит	Лимонит, гётит, гидрогематит, псиломелан (вад), пиролюзит, халцедон, опал
Кислые	Гидрослюды, гидрохлориты, кальцит, арагонит, магнезит, гидромагнезит, доломит, анкерит, сидерит, гипс	Каолинит, монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, галлуазит, аллофан	Лимонит, гётит, гидрогематит, псиломелан (вад), пиролюзит, диаспор, бёмит, гиббсит