Processo supergenico: differenze tra le versioni

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Nella geologia dei [[giacimento minerario|giacimenti minerari]], isi chiamano '''processi supergenici''' quei processi genetici di giacimenti che avvengono in prossimità della [[superficie terrestre]], e sono caratterizzati dalla predominanza della circolazione delle [[acque meteoriche]] con la concomitante [[ossidazione]] e [[alterazione]] chimica. Le acque meteoriche ossidano i minerali di [[zolfo]] primari (ipogenici) ridistribuendo gli [[elementi metallici]]. Nella parte inferiore della zona di ossidazione del giacimento minerario avviene l''''arricchimento supergenico''', gli elementi metallici che sono stati [[lisciviazione|lisciviati]] dai minerali ossidati sono trascinatitrasportati verso il basso dalle acque percolanti e si ricombinano con i [[Solfato|solfati]] ipogenici al confine fra la zona supergenica e ipogenica. La reazione produce [[solfuri]] secondari aventi una concentrazione di metalli superiore a quella del deposito primario. Questo processo è frequente nei giacimenti di minerali deldi [[rame]] dove i [[solfuro di rame|solfuri di rame]] [[calcocite]] Cu₂S, [[covellite]] CuS, [[digenite]] Cu_1.8S e [[djurleite]] Cu₃₁S₁₆ vengono depositati dalle acque superficiali che scendonosi infiltrano verso il basso.<ref name="GOD">Guilbert, John M. and Charles F. Park, Jr (1986) ''The Geology of Ore Deposits'', W. H. Freeman, ISBN 0-7167-1456-6</ref>

Questo tipo di processi avviene essenzialmente innelle condizioni normali, ambientali di [[temperatura]] (25&nbsp;°C) e [[pressione atmosferica]].<ref name=MOM>Manual of Mineralogy (1993) Klein and Hurlbut. Wiley</ref>

I giacimenti derivati da processi supergenici sono importanti a livello economico perché i metalli contenuti (soprattutto [[piombo]], [[zinco]] ed argenti[[argento]]) si presentano sotto forma di [[ossidi]] dai quali l'estrazione è meno costosa rispetto a quando si presentano sotto forma di solfuri.

== Zonazione del giacimento ==

== Zone ==

[[File:Mineral vein.jpg|thumb|right|Vena minerale]]

[[File:Azurite-Malachite-162691.jpg|thumb|right|Azzurrite e malachite su limonite proveniente da [[Bisbee (Arizona)|Bisbee]], Stati Uniti d'America]]

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In base alla profondità possono essere identificate zone differenti. Partendo dalla superficie, si distinguono: il [[cappellaccio]], la zona di lisciviazione, la zona di ossidazione, la [[tavola d'acqua]], la zona di arricchimento supergenico e la zona primaria (zona ipogenica).<ref name=UMD>Understanding Mineral Deposits (2000). Kula C Misra. Kluwer Academic Publishers</ref>

=== Cappellaccio o Gossan ===

Solitamente la [[pirite]] (FeS₂) è abbondante, e vicino alla superficie si ossida trasformandosi in composti insolubili come la [[goethite]] (FeO(OH)) e la [[limonite]],<ref name=MOM/> formando uno strato poroso che copre la zona ossidata, conosciuto con il nome di [[cappellaccio]] o cappellaccio di ferro o Gossan.<ref name=EGM>The Encyclopedia of Gemstones and Minerals (1991). Martin Holden. Publisher: Facts on File</ref> I cercatori consideraconsiderano il cappellaccio come indicatore di giacimenti di minerali sottostanti.

=== Zona di lisciviazione ===

Le acque della [[falda acquifera|falda]] contengono [[anidride carbonica]] ed [[ossigeno]] disciolti quindi scendendopercolando verso il basso [[lisciviazione|lisciviano]] i minerali nelle rocce formando [[acido solforico]] ed altre soluzioni che continuano la discesa.<ref name=AFG>Field Guide to North American Rocks and Minerals (1992) The Audubon Society. Alfred A Knopf</ref>

=== Zona ossidata ===

Al di sopra della [[tavola d'acqua]] l'ambiente è [[ossidazione|ossidante]] mentre al di sotto [[riduzione (chimica)|riducente]] .<ref name=JR>John Rakovan (2003) Rocks & Minerals 78:419</ref>

Le soluzioni che scendono dalla zona di lisciviazione reagiscono con altri minerali primari nella zona ossidata formando minerali secondari <ref name=AFG/> come i [[solfato|solfati]], i [[carbonato|carbonati]] e la [[limonite]] che è un prodotto caratteristico di tutte le zone ossidate.<ref name=UMD/>

Durante la formazione dei carbonati secondari, i solfuri primari generalmente sono prima convertiti in solfati che poi reagiscono con i carbonati promari come la [[calcite]] CaCO₃, la [[dolomite]]] CaMg(CO₃)₂ o l'[[aragonite]] (anch'essa CaCO₃, [[polimorfismo (mineralogiachimica)|polimorfa]] della calcite) per produrre carbonati secondari.<ref name=EGM/> I sali solubili continuano la discesa mentre quelli insolubili rimangono nella zona ossidata dove si sono formati. Un esempio è il minerale di [[piombo]] chiamato [[anglesite]] PbSO₄. Il [[rame]] può precipitare come [[malachite]] Cu₂(CO₃)(OH)₂ o [[azzurrite]] Cu₃(CO₃)₂(OH)₂.<ref name=UMD/> Malachite, [[azzurrite]], [[cuprite]] Cu₂O, [[piromorfite]] Pb₅(PO₄)₃Cl e [[smithsonite]] ZnCO₃ sono stabili in condizioni ossidanti<ref name=JR/> e sono caratteristici della zona ossidata.<ref name=UMD/>

=== Tavola d'acqua ===

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=== Zona di arricchimento ===

Gli [[ione|ioni]] di rame che scendonoarrivano in questo amienteambiente riducente formano una zona di arricchimento supergenico solfidrico.<ref name=UMD/> La [[covellite]] CuS, la [[calcocite]] Cu₂S ed il [[rame nativo]] Cu sono stabili in queste condizioni<ref name=JR/> e sono caratteristici della zona di arricchimento.<ref name=UMD/>

L'effetto netto di questi processi supergenici è quello di spostare gli ioni metallici dalla zona di lisciviazione a quella di arricchimento aumentandone la concentrazione a livelli più alti rispetto alle zone primarie non alterate rendendole adatte in alcuni casi all'estrazione.

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== Alterazione dei minerali ==

La [[calcopirite]] CuFeS₂ (primaria) si altera nei minerali secondari [[bornite]] Cu₅FeS₄, [[covellite]] CuS e [[brochantite]] Cu₄SO₄(OH)₆.<ref name=AFG/>

La [[galena]] PbS (primaria) si altera in [[anglesite]] PbSO₄ e [[cerussite]] PbCO₃.<ref name=AFG/> <ref name=MOM/>

La [[sfalerite]] ZnS (primaria) si altera in [[emimorfite]] Zn₄Si₂O₇(OH)₂.H₂O, [[smithsonite]] ZnCO₃ e [[willemite]] ricca di [[manganese]] Zn₂SiO₄.<ref name=AFG/> <ref name=MOM/>

La [[pirite]] FeS₂ (primaria) si altera in [[melanterite]] FeSO₄.7H₂O.<ref name=AFG/>

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<references />

[[Categoria:Geologia mineraria]]