Trong quá trình phong hóa hóa học, các vật chất có ích được giữ lại tạo thành mỏ phong hóa tàn dư còn các vật chất vô ích bị rửa trôi mang đi
Các mỏ phong hóa tàn dư gồm: bauxite, Sắt nâu hợp kim, kaolin, phosphorit, silicat niken
• Mỏ Kaolin:
Mỏ kaolin phong hóa tàn dư được gọi là mỏ kaolin nguyên sinh
Quá trình phong hóa hóa học xảy ra đối với đá gốc giàu felspat (đá magma axit và kiềm) sẽ tạo ra mỏ kaolin. Kết quả của quá trình phong hóa này tạo ra các phân tử Al2O3 cùng với SiO2 và H2O tạo nên kaolinit có tỉ lệ 1:2:2
Quá trình phong hóa kaolin là quá trình phong hóa chưa triệt để (chưa có tích đọng Al2O3 tự do) xảy ra trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, môi trường axit (PH<7), địa hình phân cắt.
Các thân khoáng kaolinit tàn dư thường có dạng lớp phủ, nấm
Ở VN có nhiều mỏ kaolin phong hóa tàn dư từ pegmatit axit, granit, felzit (đá phun trào ẩn tinh ứng với granit) rất có giá trị
Từ pegmatit axit:
Thành phố Yên Bái
Phố mới – Sapa – Lào Cai Từ felzit:
Kinh Môn – Hải Dương Bốt Đỏ - A Lưới – Huế Từ granit
Quảng Bình (phong hóa từ cuội kết granit) Trại mát – Lâm Đồng
• Mỏ bauxite phong hóa tàn dư
Cá mỏ bauxite phong hóa tàn dư có quan hệ chặt trẽ với vỏ phong hóa laterit của đá magma axit, kiềm, mafic, hoặc từ đá gnei, phiến kết tinh và các đá phun trào. Khi các đá bị phong hóa, các oxit Al2O3, Fe2O3, Si2O3 được hình thành ở dạng keo. Keo Al2O3 kém linh động nên được giữ lại còn Fe2O3 và SiO2 bị mang đi. Kiểu mỏ phong hóa này thường xảy ra trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, địa hình thoải và thấp, môi trường kiềm
Quá trình phong hóa rửa trôi đi các nguyên tố kiềm ra khỏi trận địa phong hóa, còn Al2O3 và Fe2O3 được giữ lại. Vào mùa mưa, 1 phần Al2O3 di chuyển xuống thấp còn vào mùa khô lại dâng lên cao hơn theo các khe nứt, mao mạch tạo các tích tụ bauxite. Vỉ fe2O3 có độ linh động cao hơn nên trên tầng bauxite thường có các đốm sắt bao phủ.
Phân bố: Các mỏ bauxite tàn dư phân bố theo diện (có ý nghĩa công nghiệp cao) và kiểu karst (hình vẽ)
Thành phần của bauxite : • AlO(OH)-bơmit, d=3; • Al(OH)3- gipxit; d= 3.5 • HAlO2-diaspo., d= 2.5-3.5
• Ngoài ra còn một số khoáng vật khác Kaolinit Al2(OH)4(Si2O5); habuagit, monmorilonit, hydroxit của Fe, Mn, opal, cacbonat, rutin,. . .
Hàm lượng Al2O3 trong bauxite tăng từ 4-6 lần so với trong đá gốc chưa bị phong hóa. Quặng bauxite có chất lượng cao khi Al2O3 >50%, và tỉ số Al2O3 : SiO2 trong khoảng 10:12
Đây là sản phẩm của quá trình phong hóa triệt để. • Mỏ quặng sắt nâu
Quá trình phong hóa đá đá serpentinit, đá siêu mafic không chỉ tạo ra mỏ nikel silicat mà còn tạo ra mỏ sắt nâu. Sản phẩm tích đọng là hydroxit Fe phân bố trên diện rộng.
Phong hóa tạo quặng Fe nâu thuộc loại phong hóa lâu dài, mãnh liệt, xảy ra trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, địa hình thoải.
Trong mỏ quặng Fe nâu có chứa các nguyên tố Ni, Co, Mn, Cr (gọi là quặng hợp kim tự nhiên). Các nguyên tố này có thể tồn tại cùng nhau hoặc tách biệt ở dạng hấp thụ hoặc dưới dạng các khoáng vật.
Thân quặng Fe nâu hợp kim thường khá dày tồn tại ở dạng lớp phủ
Thành phần chính của quặng Fe nâu là Gotit – HFeO2, hydrogotit – HFeO2.nH2O; hydrohematit – Fe2O3.nH2O. Các khoáng vật phụ gồm opan, các khoáng vật thứ sinh của magnetit, cacbonat, . . .
Quá trình phản ứng tạo quặng Fe nâu:
2FeS2 +7 O2 +2H2O = 2Fe(SO4) + 2H2SO4 FeSO4 bị oxy hóa thành Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3 bị thủy phân tạo thành Fe(OH)3 sau đó bị keo tụ tạo ra HFeO2 (gotit) + …. Hoặc HFeO2.nH2O + . . .
• Mỏ phosphorit tàn dư
Được thành tạo do quá trình phong hóa rửa rũa đá vôi bị photphat hóa (chứa khoáng vật apatit). Đá cacbonat có chứa khoáng vật apatit trong khí hậu ôn đới bị nước lạnh chứa nhiều CO2 hòa tan CaO và P2O5 thao tỉ lệ 100:1. Các tổ phần P2O5 khó tan sẽ bị giữ lại trong các hang hốc karst tạo photphorit tàn dư. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Than khoáng dạng ổ, túi, phễu trong hang karst
Photphorit tồn tại ở trạng thái muối vô định hình với thành phần là fluoapatit Ca5(PO4)3F hoặc cloapatit Ca5(PO4)3Cl
Hàm lượng P2O5 từ 3-12% đến 26-33%
Loại tốt với hàm lượng cao thì được nghiền bón trực tiếp, loại có hàm lượng thấp hơn thì kết hợp với đá serpentinit làm phân lân nóng chảy, loại nghèo hơn (khoảng 10%) thì được làm giàu sau đó dùng làm phân bón trực tiếp.
Ở VN:
Mỏ Vĩnh Thịnh – Lạng Sơn
Hang Tiên – Hoành Bồ - Quảng Ninh Yên Thành – Nghệ An
Khu vực Khoe Lá ở Kiên Giang và Hà Tiên