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焼け帯

化学過程 (水溶液-岩石反応) - 地表 (天水)

別名

二次富化帯, ゴッサン帯, 浸出帯

生成に必要な地質環境

新成紀と第四紀の堆積物

産状

地表面付近の酸化的環境において、天水が既存の鉱物を化学的に溶解し、酸化物として残留した層。 この焼け帯発生した高pHの天水に溶出した成分が、天水とともに地下に運ばれ焼け帯と共に二次富化帯を形成する。 沈殿する鉱物種は、沈殿場の岩質と地下水のpHによる。一般により深部の方がより還元的であるので、それに対応した鉱物種の分布が見られる。 地表から地下に向かって、1) 焼け帯、2) 上部酸化帯、3) 下部酸化帯、 4) 二次硫化物帯の順に二次富化帯を形成する。二次硫化物帯の下には、5) 未変質帯があることが多い。 Fe, Cu, Mnなどを多く含む金属鉱床が地表面に露出した部分に生成し、厚さは数百mに達することがある。 鉱床に含まれる硫化物や元素鉱物が天水により酸化され、天水は酸性で硫酸イオンや炭酸イオンに富む地下水として地下に浸透する。 例えば、

2FeS2 (黄鉄鉱) + 9O2 (天水中の酸素) + 2H2O (天水) = 2FeO(OH) (針鉄鉱) + 4SO42- + 2H+

4CuFeS2 (黄銅鉱) + 17O2 (天水中の酸素) + 6H2O (天水) = 4FeO(OH) (針鉄鉱) + 4Cu2+ + 8SO42- + 8H+

ZnS (閃亜鉛鉱) + 2O2 (天水中の酸素) = Zn2+ + SO42-

PbS (方鉛鉱) + 2O2 (天水中の酸素) = Pb2+ + SO42-

この酸化反応は、Fe酸化バクテリアや硫黄酸化バクテリアにより促進される。 この反応により針鉄鉱が沈殿するとともに、Cu2+イオン、硫酸イオン、およびH+が天水に混合する。 また地表に土壌が存在する場合は燐酸イオン、石灰岩などの炭酸塩岩が存在する場合は炭酸イオン、海水が混入する場合はハロゲンが 天水に多く含まれる。

鉱物組み合わせ

  • 褐鉄鉱

産地

  • 武石山 (黄鉄鉱の酸化)

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