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天水型上部酸化帯

化学過程 (水溶液-岩石反応) - 地表 (天水)

別名

浅成鉱床, 二次富化帯

生成に必要な地質環境

新成紀と第四紀の堆積物

産状

地表面付近において天水により焼け帯が生成し、 その結果放出される高pHの天水に溶出した成分が、より還元的な環境である地下水面より上の不飽和帯にて還元反応により沈殿した鉱物。 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。 焼け帯で天水に溶出した成分は地下水によって運ばれるため横に広がることがあり、 焼け帯から離れた場に形成されることがある。厚さは200-300mに達することがある。 硫化物鉱床の上部酸化帯では硫酸塩鉱物が主体だが、地表に土壌由来の燐酸イオン、石灰岩などの炭酸塩岩由来の炭酸イオンが 供給される場合は、燐酸塩鉱物や炭酸塩鉱物もみられる。地下水に海水が混合する上部酸化帯ではハロゲンを含む鉱物が見られる。 銅鉱床の上部酸化帯では、pH3.5-4.0で胆礬、pH4.0-5.0でアントレル鉱、pH5.0-6.0でブロシャン銅鉱、pH6.0-8.0で孔雀石、pH8.0以上で黒銅鉱が沈殿する。例えば

Cu2+ + SO42- + 5H2O = CuSO4,5H2O (胆礬)

3Cu2+ + SO42- + 4H2O = Cu3SO4(OH)4 (アントレル鉱) + 4H+

4Cu2+ + SO42- + 6H2O = Cu4SO4(OH)6 (ブロシャン銅鉱) + 6H+

2Cu2+ + CO32- + 2H2O = Cu2CO3(OH)2 (孔雀石) + 2H+

Cu2+ + H2O = CuO (黒銅鉱) + 2H+

鉱物組み合わせ

  • 胆礬 - アントレル鉱
  • アントレル鉱 - ブロシャン銅鉱 - 孔雀石
  • 孔雀石 - 黒銅鉱
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