Địa chất các mỏ khoáng sản

Địa chất các mỏ khoáng sản Khái niệm cơ bản Khoáng sản – Là những thành tạo khoáng vật, phát sinh từ những quá trình địa chất nhất định, có thể đem sử dụng trực tiếp hoặc từ đó lấy ra những kim loại, hợp chất hay khoáng vật dùng trong nền kinh tế quốc dân. Theo tính chất và công dụng có thể chia khoáng sản ra làm 4 nhóm: Khoáng sản kim loại Khoáng sản không kim loại Khoáng sản cháy Các khoáng sản khác (nước, các loại khí trơ…) Mỏ khoáng – Là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiên các khoáng sản do những quá trình địa chất nhất định tạo nên, về mặt số lượng, chất lượng và điều kiện kinh tế -kỹ thuật đáp ứng yêu cầu khai thác và sử dụng trong công nghiệp. Giá trị công nghiệp của một mỏ khoáng: Trữ lượng khoáng sản. Chất lượng khoáng sản (thành phần hóa học, thành phần khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc của khoáng sản, tính chất lý học, tính chất khả tuyển, đặc điểm công nghệ,..). Điều kiện khai thác (hình dáng và kích thước thân khoáng, thế nằm và độ sâu thân khoáng, đặc điểm địa chất công trình, đặc điểm địa chất thủy văn, khí độc và khả năng phòng chống,..). Các nhân tố kinh tế đặc biệt của khu mỏ (đặc điểm địa lý tự nhiên, đk giao thông, nguồn năng lực, nguồn năng lượng, …). Nhân tố kinh tế quốc dân: Mức độ cấp bách đối với loại khoáng sản nào đó trước yêu cầu của nền kinh tế, củng cố quốc phòng ,… đôi khi đòi hỏi người ta phải khắc phục khó khăn, tập trung nghiên cứu tìm biên pháp để khai thác những mỏ mà 4 tiêu chuẩn trên có 1 số chưa đạt. Chẳng hạn trữ lượng mỏ chưa đạt mức tối thiểu, hàm lượng tổ phần có ích thấp, qui trình công nghệ làm giàu phức tạp, khai thác không thuận lợi, giao thông không thuận lợi, khó khăn về cung cấp nhân công, năng lượng… Trong trường hợp này nhà nước sẽ tạo mọi điều kiện thuận như cung cấp vốn, phát triển giao thong, tập trung cán bộ, thiết bị,…để mỏ trở thành có giá trị công nghiệp. Như vậy mỏ có giá trị công nghiệp chỉ là 1 khái niệm tương đối. Tiêu chuẩn xác định giá trị công nghiệp của mỏ: Trữ lượng: là khối lượng khoáng sản (đá hoặc khoáng vật) theo tính toán có thể thu được, lấy được từ 1 mỏ khoáng sản. Chất lượng khoáng sản: thành phần hóa học, thành phần khoáng vật, cấu tạo va kiến trúc khoáng sản, tính chất lý học, tính chất khả tuyển và các đặc điểm công nghệ của khoáng sản quyết định phẩm chất của chúng. Tổ phần có ích Tổ phần có hại Tính chất công nghệ Hàm lượng: là tỷ lệ phần trăm của 1 tổ phần trong 1 tồ hợp. Nói đến chất lượng của khoáng sản trước hết phải nói đến hàm lượng tối thiểu của tổ phần có ích, đồng thời hàm lượng của những chất có hại không được vượt quá giới hạn cho phép. Ví dụ: quặng sắt phải có hàm lượng sắt từ 20-25% trở lên; S 65%). Magma (phân loại) Magma (phân loại) Magma (phân loại) Magma (nguồn gốc) Theo nguồn gốc và cơ chế thành tạo, quan điểm rất phổ biến cho rằng: Magma siêu mafic và mafic hình thành do sự nóng chảy vật chất thuộc mantle trên. Magma felsic là do sự nóng chảy từng phần, nóng chảy sâu hoặc do tái nóng chảy của vỏ trái đất (tuy nhiên gần đây người ta cũng nói đến nguồn gốc mantle của magma felsic). Người ta còn phân chia magma nguyên sinh (thành tạo ở mantle), thứ sinh (tái nóng chảy), và đồng dung (đồng hóa các đá vây quanh trên đường đi). Magma (nguồn gốc) Có ý kiến cho rằng chỉ tồn tại 1 loại magma duy nhất, từ đó phân dị ra các loại magma mafic, felsic. Cũng có ý kiến cho rằng tồn tại 2 loại magma độc lập : mafic và felsic. Magma (nguyên nhân hình thành) Có thể là do nhiệt phóng xạ, do sự giảm đột ngột áp suất trong lòng đất khi hình thành các đứt gãy sâu; cũng có thể là do chế độ địa nhiệt tạo nhiệt độ lớn ở những tầng sâu. Có giả thiết cho rằng magma xuất hiện có tính nhất thời trong vỏ trái đất, tạo nên những bồn, những lò có kích thước thay đổi và nằm ở độ sâu hàng nghìn mét. Những lò, bồn magma đó có tính chất địa phương không tạo thành 1 lớp (quyển) liên tục dưới vỏ cứng. Tại những độ sâu đó nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của đá nhưng do áp suất cao nên sự nóng chảy của đá bị cản trở. Nếu như áp suất giảm do các chuyển động kiến tạo thì dung thể magma được hình thành. Magma (nguyên nhân hình thành) Magma (nguyên nhân hình thành) Magma (khoáng vật đá magma) Feldspars = KAlSi3O8 - NaAlSi3O8 - CaAl2Si2O8 Nhóm khoáng vật này thuộc nhóm khoáng vật silicate (tectosilicates). Các khoáng vật chính trong nhóm này bao gồm: Feldspar Kali KAlSi3O8 Albite NaAlSi3O8 Anorthite CaAl2Si2O8 Magma (khoáng vật đá magma) Amphibole Amphibole minerals là inosilicates có công thức chung XY2Z5(Si, Al, Ti)8O22(OH, F)2. X = ions sodium, potassium. Y = sodium, calcium, iron (+2), lithium, manganese (+2), aluminum, magnesium đôi khi zinc, nickel, cobalt. Z = Iron (+3), manganese (+3), chromium (+3), aluminum, titanium (+4), iron (+2), lithium , manganese (+2). Magma (khoáng vật đá magma) Pyroxene XY(Si,Al)2O6 X = calcium, sodium, iron+2 , magnesium đôi khi là zinc, manganese, lithium Y = chromium, aluminium, iron+3, magnesium, manganese, scandium, titanium, vanadium và iron+2. Pyroxene được hình thành ở nhiệt độ cao và không có sự hiện diện của nước (ít nước). Amphibole được hình thành ở nhiệt độ thấp hơn và có sự hiện diện của nước. Magma (khoáng vật đá magma) Olivine - (Mg, Fe)2SiO4, Magnesium Iron Silicate. Forsterite = Mg2SiO4Olivine (Chrysolite) = (Mg,Fe)2SiO4Fayalite = Fe2SiO4 Tỉ lệ sắt và magiê thay đổi giữa hai khoáng vật đầu và cuối dải của dung dịch rắn gồm: forsterite (gốc Mg, kí hiệu Fo) và fayalite (gốc Fe, kí hiệu Fa). Thành phần của olivine thường bao gồm một trong hai khoáng vật trên với tỷ lệ khác nhau (ví dụ Fo70Fa30). Forsterite có nhiệt độ nóng chảy cao ở điều kiện áp suất khí quyển khoảng 1900°C, còn fayalite có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, khoảng 1200°C. Nhiệt độ nóng chảy thay đổi liên tục đối với các khoáng vật nằm giữa hai khoáng vật trên vì vậy chúng cũng có tính chất khác nhau. Olivine chỉ bao gồm các nguyên tố ôxy, silic, magiê và sắt. Mangan và niken thường là các nguyên tố có nhiều trong đá chứa olivine. Olivine còn là tên đại diện cho nhóm khoáng vật có cấu trúc tương tự. Nhóm olivine bao gồm tephroite (Mn2SiO4), monticellite (CaMgSiO4), và kirschsteinite (CaFeSiO4). Magma (khoáng vật đá magma) Muscovite KAl2AlSi3O10(OH)2 Biotite K(Mg,Fe2+)3AlSi3O10(OH,F)2 Magma (nhiệt độ kết tinh) Mỏ dung ly Vật chất quặng chủ yếu do quá trình phân dị dung ly tạo nên. Đó là sự tách ra của 1 bộ phận magma giàu sulfur kim loại khỏi dung thể silicate, ngay trong trạng thái lỏng. Ở nhiệt độ cao dung thể silicate có thể trộn lẫn với dung thể sulfur, khi nhiệt độ giảm, do nguội lạnh không đồng đều, do trọng lực… hai bộ phận này mất khả năng trộn lẫn và tách khỏi nhau. Do phân dị trọng lực các sulfur tập trung ở đáy khối xâm nhập. Vật chất quặng có thể ít nhiều bị cải tạo, tái lắng hoặc bổ sung do quá trình tự biến chất của magma và dung dịch nhiệt dịch tác động về sau. Mỏ dung ly Ở dưới sâu quá trình dung ly xảy ra chậm chạp, còn ở gần mặt đất quá trình dung ly xảy ra nhanh hơn. Song ở dưới sâu quá trình phân dị trọng lực lại xảy ra hoàn chỉnh hơn so với điều kiện gần mặt đất. Dung ly bắt đầu bằng sự tách ra các giọt sulfur nhỏ khỏi dung thể silicate. Các giọt lỏng này có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của dung thể silicate nên có xu hướng lắng xuống. Trường hợp ở gần mặt đất khối magma nguội lạnh và kết tinh nhanh, các giọt lỏng bị giữ ở lại lưng chừng khối magma. Khi bị sức ép kiến tạo, các dung thể sulfur có thể tạo thành các thấu kính, các mạch quặng trong các khe nứt, các đới xung yếu. Mỏ magma sớm Là kết quả của quá trình phân dị kết tinh của các magma siêu mafic. Các khoáng vật quặng được tách ra khá sớm trong quá trình nguội lạnh của magma, tạo nên các dị ly thể xâm tán trong đá, cộng sinh với các khoáng vật tạo đá – olivine, pyroxene. Mỏ kim cương, mỏ chromite Mỏ magma muộn Là những mỏ được thành tạo từ dung thể quặng tàn dư tách ra khỏi magma và do kết quả kết tinh của xâm nhập vào cuối giai đoạn nguội lạnh và thường tạo thành những thân quặng magma muộn lớn. Mỏ chromite, mỏ chromite chứa platine, mỏ titan. Mỏ pegmatite Mỏ pegmatite là những thành tạo magma muộn có kiến trúc hạt lớn, khác với các loại đá mạch và đá xâm nhập thông thường. Chúng được hình thành trong giai đoạn hoàn toàn kết thúc quá trình đông cứng của các khối xâm nhập. Mỏ pegmatite Những thân pegmatite mang thành phần cơ bản của khối đá mẹ nhưng có kích thước nhỏ hơn và thường có cấu trúc phân đới. Trong pegmatite có thể tìm thấy những khoáng vật phát triển hoàn mỹ với kích thước rất lớn. Các thân pegmatite có quan hệ không gian khăng khít với khối magma mẹ và thường phân bố ở vòm các thể xâm nhập hoặc trong các lớp đá mái nằm trên và nằm rìa khối. Mỏ pegmatite (quá trình thành tạo) Dung thể magma tàn dư nhiều chất bốc làm giảm độ quánh và hạ thấp nhiệt độ kết tinh của dung thể. Dung thể kết tinh trong hệ hóa lý đóng kín. Dung thể tàn dư và dung dịch gây biến chất trao đổi. Gồm 2 gđ: Dung thể tàn dư lấp đầy khe hổng trong đá mẹ hoặc đá vây quanh kết tinh phân dị trong hệ hóa lý nữa kín. Mỏ pegmatite Xảy ra trong hệ hóa lý hoàn toàn mở. Các dung dịch khoáng hóa khí-lỏng từ dưới sâu xuyên lên gây phản ứng trao đổi thay thế lên các sản phẩm của gđ 1 tạo thành pegmatite phức tạp Dung dịch khí lỏng. Khi dung dịch này không thoát khỏi đá mẹ quá sớm thì có thể làm cho đá mẹ tái kết tinh, bị thay thế trao đổi tạo thành pegmatite. Mỏ carbonatite Là những thành tạo nguồn gốc magma gồm calcite, dolomite và các calcite khác có liên quan về không gian và nguồn gốc với các xâm nhập phức tạp có thành phần siêu mafic kiềm Mỏ carbonatite (nguồn gốc) Giả thuyết magma: kết tinh từ dung thể magma carbonate – do phân dị dung ly, phân dị kết tinh (thể tù đá vây quanh thành phần siêu mafic-kiềm trong thân carbonatite). Giả thuyết nhiệt dịch. Dung dịch nhiệt dịch giàu H2CO3. Mỏ skarn Sinh thành do sự trao đổi tiếp xúc ở nhiệt độ cao giữa đá carbonate (và ở mức độ ít hơn, giữa đá silicate) với các xâm nhập. Mỏ nhiệt dịch Hình thành từ dung dịch khí – lỏng dưới mặt đất. Các khoáng chất kết đọng trong các khe nứt, các lổ hổng hoặc thay thế các đá thuận lợi. Do đó hình thái thân quặng mỏ nhiệt dịch phụ thuộc vào hình dạng các khoảng trống trong đá vào hình dạng các đá bị thay thế. Mỏ nhiệt dịch Dung dịch khoáng hậu magma là dung dịch khí, lỏng, khí – lỏng, có nhiệt độ cao, liên quan về nguồn gốc với magma, xuất hiện sau khi magma đã kết tinh; có khả năng di chuyển trong vỏ trái đất và tham gia vào quá trình vận chuyển lắng đọng các chất khoáng. Mỏ nhiệt dịch Nguồn cung cấp nước: Nước magma Nước biến chất Nước chôn vùi Nước khí quyển Nước biển Nguồn cung cấp khoáng: Nguồn magma Nguồn ngoài từ đá vây quanh ( có thể nhầm với vành phân tán nguyên sinh của thân khoáng nhiệt dịch). Phân loại địa hóa các nguyên tố Trong bảng tuần hoàn Mendeleev, các nguyên tố được xếp gần nhau thường có những tính chất vật lý, hóa học và địa hóa tương tự, thường di chuyển cùng với nhau trong vỏ trái đất và tạo thành những tổ hợp những nguyên tố tự nhiên. Washington chia bảng tuần hoàn ra làm 2 phần: gồm các nguyên tố tạo đá; và gồm cac nguyên tố tạo quặng. Phân loại địa hóa các nguyên tố Phương thức lắng đọng vật chất tạo quặng Kết tinh từ các chất khí. Kết tinh từ magma nóng chảy. Kết tinh từ dung dịch nước do sự bay hơi và quá bão hòa. Phân hủy dung dịch rắn. Tái kết tinh và tái tập hợp vật chất. Do các phản ứng hóa học: Khí với khí Khí với dung dịch lỏng. Khí với rắn. Lỏng với lỏng. Lỏng với rắn. Phản ứng oxy hóa khử giữa các chất tan trong dung dịch hay giữa dung dịch với chất rắn hoặc với các chất khí khác. Do điều kiện hóa lý thay đổi hoặc do đá vây quanh xúc tác. Kết tinh từ dung dịch keo. Sự hấp thụ kim loại của 1 số vật chất rắn. Hoạt động của vi khuẩn và sinh vật. 44 Nguồn vật chất tạo quặng Sự kết đọng các khoáng vật tạo khoáng là kết quả của quá trình địa chất – địa hóa phức tạp, xảy ra trong những đới sâu khác nhau hoặc trên mặt đất. Đó cũng là kết quả của quá trình di chuyển và phân dị vật chất làm cho những hợp phần có ích được tập trung cao hơn so với các đá vây quanh. Có thể chia các quá trình tạo khoáng ra làm 3 loại: Nguồn gốc magma. Nguồn gốc ngoại sinh. Nguồn gốc biến chất. Mỏ ngoại sinh Các mỏ khoáng ngoại sinh hình thành trên mặt đất hoặc ở gần mặt đất dưới tác dụng của năng lượng mặt trời. Mỏ ngoại sinh Trên bề mặt vỏ quả đất do ảnh hưởng của các tác nhân như nước, oxy, khí carbonic, … do hoạt động của các sinh vật (động vật, thực vật)… xảy ra quá trình phân hủy đá gốc và các khoáng vật đã từng bền vững trong điều kiện cũ. Người ta gọi quá trình này là quá trình phong hóa. Mỏ ngoại sinh Quá trình phong hóa gồm 2 dạng: Phong hóa vật lý (cơ học). Phong hóa hóa học. Mỏ ngoại sinh Phong hóa lý học: Do thay đổi nhiệt độ Làm đá vỡ vụn do sự giản nở không đồng nhất của các thành phần khoáng vật khác nhau trong đá. Làm những khối đá to thành nhỏ hơn. Những phần góc cạnh dễ bị phong hóa hơn và về sau sự phong hóa đồng tâm mà trở thành tròn cạnh. Được hổ trợ bởi sự thay đổi độ ẩm. Mỏ ngoại sinh Phong hóa lý học: Do sự đóng băng của nước hay sự kết tinh của muối trong các khe nứt làm đá bị vỡ vụn. Do sự thay đổi áp suất Khi lớp đất phủ trên đá xâm nhập bị bào mòn, đá xâm nhập sẽ lộ ra và áp suất lên đá xâm nhập sẽ giảm. Các lớp ngoài của đá xâm nhập sẽ có khuynh hướng trương nở và bóc lớp. Do tác động va chạm của gió, nước,… Do tác động của sinh vật. Mỏ ngoại sinh Phong hóa hóa học: Sự hòa tan. Sự thủy phân. Mg2SiO4 + 4H+ + 4OH- ⇌ 2Mg2+ + 4OH- + H4SiO4 Mg2SiO4 + 4CO2 + 4H2O ⇌ 2Mg2+ + 4HCO3- + H4SiO4 Sự hydrate hóa (ngậm nước, hấp phụ nước). Oxide thành hydroxide Sự oxy hóa. Mỏ ngoại sinh Phong hóa hóa học: Do tác động của vi sinh vật Tái tạo oxy và carbonic Trao đổi ion H+ với các cation của các hợp chất tạo đá, duy trì điều kiện acide cho đá phân giải. Có đặc tính tập trung 1 số nguyên tố do nhu cầu và được tích tụ lại sau khi sinh vật chết. Mỏ ngoại sinh Sản phẩm của quá trình phong hóa có thể được giữ lại tại chổ, có thể được mang đi sau đó tái lắng đọng, tích tụ. Và người ta chia các mỏ ngoại sinh thành 2 nhóm: phong hóa va trầm tích. Mỏ phong hóa Phong hóa vỡ vụn. Phong hóa tàn dư. Phong hóa thấm đọng. Mỏ phong hóa Phong hóa mỏ vụn (sa khoáng eluvi và deluvi). (phong hóa lý học) Eluvi = tàn tích. Deluvi = sườn tích. Mỏ phong hóa Phong hóa tàn dư. Phân bố trên các đá bị phong hóa hóa học, những vật liệu tàn dư của phong hóa hóa học chứa các tổ phần có ích. Mỏ phong hóa Phong hóa thấm đọng. Vật chất quặng được nước mang đi rồi lắng đọng lại. Gồm các giai đoạn: Rửa lũa vật chất quặng và chuyển chúng vào dung dịch. Di chuyển vật chất quặng trong dung dịch ra khỏi phạm vi khu vực rửa lũa. Lắng đọng vật chất quặng trong điều kiện hóa lý mới. Các giai đoạn phong hóa Giai doạn vỡ vụn. Các giai đoạn phong hóa Sialit kiềm. Ví dụ hydromica phát sinh từ felspar kali. 6K(AlSi3O8) + 2CO2 + 2H2O => 2KAl2(Si3AlO10)(OH)2 + 2K2CO3 + 12 SiO2 Hydromica (illite) =(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)] Monmorilonite = (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O Các giai đoạn phong hóa Sialit chua. Hydromica bị phân giải thành cao lanh. 2KAl2(Si3AlO10)(OH)2 + 2CO2 + 8 H2O => 3Al4(Si4O10)(OH)8 + 2K2CO3 Các giai đoạn phong hóa Alit. Laterit. Phong hóa triệt để. Các silicate bị phong hóa triệt để tạo thành các hợp chất bền vững trên mặt đất như các hydroxide và oxide Fe, Al và SiO2. Dãy hoạt động hóa học của kim loại K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ti, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Khi nào cần mua áo giáp sắt thì nhìn sang phố hỏi cửa hàng Á Phi âu. Li, K, Sr, Ba, Ca, Na, Mg, Al, (C), Mn, Zn,Cr, Fe, Ti, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Sb, As, (H), Cu, Ag, Hg, Pt, Au. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Khí hậu. Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển của quá trình phong hóa. Ở các vùng cực nhiệt độ thấp không thuận lợi cho sự phát triển của vỏ phong hóa. Ở các vùng vĩ tuyến giữa thuận lợi cho sự hình thành vỏ phong hóa khá hoàn chỉnh. Ở các vùng nhiệt đới rất thuận lợi cho sự hình thành vỏ phong hóa triệt để nhất. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Khí hậu. Độ ẩm. Độ ẩm bé không thúc đẩy quá trình phát sinh vỏ phong hóa. Độ ẩm lớn với lượng nước mưa trung bình tạo điều kiện thuận lợi nhất cho sự hình thành vỏ phong hóa. Mưa nhiều, mưa lớn làm cho phần trên mặt dễ bị sói mòn, không thuận lợi cho sự phân hủy hóa học đá gốc. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Các tác nhân gây phong hóa: nước, oxy, carbonic, các acide, hoạt động của sinh vật,… Nước: nước hòa tan, di chuyển và làm lắng đọng các hợp chất hóa học trong vỏ phong hóa. Nước còn hòa tan cả oxy, carbonic và các chất khác có khả năng phân hủy đất đá. Nước còn tham gia vào các quá trình hydrate hóa và thủy phân các khoáng vật tạo đá trong đá gốc. Nước điều tiết môi trường hóa lý (pH, Eh). Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Oxy giữ vai trò chính trong các phản ứng oxy hóa. Oxy tham gia vào quá trình phong hóa ở các dạng oxy trong khí quyển, oxy hòa tan trong nước và ngay cả oxy có trong các khoáng vật. Carbonic tham gia tích cực vào quá trình phong hóa tái tạo các silicate thành các hợp chất carbonate. Trong sự tái tạo đó có sự tham gia của khí carbonic trong khí quyển, và carbonic hòa tan trong nước. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Các acides vô cơ (H2SO4, HNO3) và hữu cơ (Acide humid) có tác dụng thúc đẩy quá trình phân hủy đất đá trong vỏ phong hóa. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Sinh vật chủ yếu là các thực vật và vi sinh vật có tác động tích cực vào quá trình tái tạo các đá khi phong hóa: Tái tạo oxy và carbonic. Trao đổi ion H+ với các cation của các hợp chất tạo đá, duy trì đk acide cho đá phân giải. Có đặc tính tập trung 1 số nguyên tố (Fe, Mn, V, Al, Cu, Zn, Co, Li, Be,…) Có khả năng phân hủy đá để lấy các nguyên tố như Si, K, P, S, Mg, Ca để tự nuôi mình. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Đới thông khí Đới nước ngầm dao động Đới nước tù Mùa khô Mùa lũ Mực nước ngầm Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Đới thông khí hay đới thấm. Nước mưa có thể thấm qua đới này. Nước ở đây ít bị khoáng hóa, thường giầu oxy hoạt tính và carbonic, có khả năng gây oxy hóa cực đại. Đới dao động của nước ngầm với sự trao đổi mạnh mẽ ở trong nước. Nước trong đới này chứa ít oxy tự do hơn so với đới trên, nhưng có độ khoáng hóa cao hơn. Ở đây quá trình oxy hóa xảy ra cũng mãnh liệt nhưng chậm hơn so với đới trên. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Đới bão hòa hay đới tù với sự trao đổi chậm chạp ở trong nước. Nước ở đới này có độ khoáng hóa cao nhất, song hầu như mất hết khả năng oxy hóa. Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Pyrite bị oxy hóa 2FeS2 + 7O2 + 2H2O => 2FeSO4 + H2SO4 Sulfate sắt 2 ko bền thành sulfate sắt 3 12FeSO4 + 3O2 + 6H2O => 4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 => 2Fe2(SO4)3 + 2H2O Sulfate sắt 3 trong môi trường trung tính hoặc acide yếu dễ bị hydrate hóa thành hydroxide sắt 3 Fe2(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 4Fe(OH)3 => 2Fe2O3.3H2O + 3H2O Khí hậu và các tác nhân gây phong hóa Galenite bị oxy hóa PbS + 2O2 => PbSO4 (anglesite) Anglesite trong môi trường carbonate thành xeruxite PbSO4 + CO2 + H2O => PbCO3 + H2SO4 2PbSO4 + CaHCO3 => PbCO3 + CaSO4 + H2SO4 Cerusite là hợp chất rất kém hòa tan và bền vững trong đới oxy hóa, ở đây dưới ảnh hưởng của môi trường carbonate, acide sulfuric dễ dàng bị trung hòa và không cản trở cerusite thành tạo. Các loại hình khoáng sản phong hóa Phong hóa vụn: Sa khoáng kim cương Sa khoáng vàng. Thạch anh, feldspar, monazite (Ce, La, Pr, Nd, Th, Y)PO4, cassiterite SnO2,… Các loại hình khoáng sản phong hóa Phong hóa tàn dư: Silicate niken : gacnierite Ni4Al4(Si4O10)(OH)4.4H2O Nguồn gốc: đ