Gossan

Mô tả

Gossan là một lớp vỏ hoặc mũ giàu oxit sắt, thường có màu nâu đỏ đến vàng nâu, hình thành trên các mỏ quặng sulfide do quá trình phong hóa. Nó bao gồm chủ yếu các khoáng vật oxit và hydroxit sắt như limonit (hỗn hợp của goethit và ferrihydrit), goethit (FeO(OH)) và hematit (Fe2O3). Gossan thường có kết cấu xốp, rỗng, đôi khi có dạng tổ ong do sự hòa tan của các khoáng vật sulfide ban đầu. Nó có thể chứa các khoáng vật thứ cấp khác như jarosit, malachit, azurit, hoặc các oxit mangan, tùy thuộc vào thành phần của quặng sulfide nguyên sinh.

Cách nhận dạng

Màu sắc

Thường là các sắc thái của màu nâu đỏ, vàng nâu, cam, hoặc nâu sẫm. Màu sắc có thể thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ các oxit sắt khác nhau và sự hiện diện của các tạp chất khác.

Ánh

Thường là mờ đến bán kim loại, đôi khi có thể là đất.

Kết cấu

Xốp, rỗng, nhẹ, đôi khi có cấu trúc tổ ong hoặc dạng mạng lưới. Có thể có các vết rỗng hình thành từ sự hòa tan của các khoáng vật sulfide ban đầu. Đôi khi có thể đặc hơn nếu quá trình oxy hóa diễn ra hoàn toàn và tái kết tinh.

Dạng tinh thể

Không có dạng tinh thể rõ ràng do là hỗn hợp các khoáng vật vô định hình hoặc vi tinh thể. Các khoáng vật cấu thành (goethit, hematit) có thể có dạng tinh thể riêng lẻ nhưng trong gossan chúng thường ở dạng khối, dạng sợi hoặc dạng đất.

Cát khai

Không có cát khai rõ ràng do là hỗn hợp các khoáng vật và có kết cấu xốp.

Môi trường địa chất

Luôn được tìm thấy trên bề mặt hoặc gần bề mặt của các mỏ quặng sulfide (ví dụ: mỏ sulfide khối lớn núi lửa (VMS), mỏ porphyr đồng, mỏ skarn, mỏ sulfide mạch). Nó là sản phẩm của quá trình phong hóa oxy hóa trong môi trường có nước và oxy.

Sự thật chính

• Độ cứng: Thay đổi, thường mềm đến trung bình (1-5 trên thang Mohs) do kết cấu xốp và thành phần hỗn hợp. Goethit có độ cứng 5-5.5, Hematit 5-6.5.
• Tỷ trọng: Thay đổi, thường thấp hơn so với quặng sulfide nguyên sinh do kết cấu xốp (khoảng 2.7 - 4.3). Goethit 3.3-4.3, Hematit 4.9-5.3.
• Hệ tinh thể: Không áp dụng cho gossan nói chung vì nó là hỗn hợp. Các khoáng vật cấu thành như goethit là trực thoi, hematit là tam phương.
• Màu sắc: Nâu đỏ, vàng nâu, cam, nâu sẫm.
• Ánh: Mờ đến bán kim loại, đất.
• Độ trong suốt: Mờ đục.
• Vết vỡ: Không đều, dạng đất, giòn.
• Cát khai: Không có cát khai rõ ràng.
• Thành phần: Chủ yếu là các oxit và hydroxit sắt (Fe2O3, FeO(OH)), thường là hỗn hợp của limonit, goethit, hematit. Có thể chứa một lượng nhỏ các khoáng vật thứ cấp khác tùy thuộc vào quặng nguyên sinh.

Kiểm tra nhanh

• Màu sắc: Nâu đỏ, vàng nâu, cam
• Ánh: Mờ đến bán kim loại, đất
• Vết vạch: Nâu đỏ, vàng nâu (tùy thuộc vào thành phần oxit sắt)

Đặc điểm vật lý

• Tập tính tinh thể: Dạng khối, dạng đất, dạng sợi, dạng thận, dạng nhũ đá (đối với các khoáng vật cấu thành). Trong gossan, thường là dạng khối xốp, vô định hình.
• Loại cát khai: Không có.
• Loại vết vỡ: Không đều, dạng đất, giòn.
• Độ bền: Giòn.
• Loại ánh: Mờ, đất, bán kim loại.

Sự hình thành

Gossan hình thành do quá trình phong hóa oxy hóa của các mỏ quặng sulfide nguyên sinh (ví dụ: pyrit, chalcopyrit, galen, sphalerit) tiếp xúc với không khí và nước giàu oxy gần bề mặt Trái Đất. Các khoáng vật sulfide bị oxy hóa tạo thành axit sulfuric, hòa tan các kim loại và tạo ra các oxit, hydroxit sắt (limonit, goethit, hematit) không hòa tan, tích tụ lại tạo thành một lớp vỏ màu nâu đỏ, xốp, giàu sắt trên bề mặt mỏ. Quá trình này thường dẫn đến sự di chuyển của các kim loại có giá trị xuống sâu hơn, tạo thành các đới làm giàu thứ cấp.

Công dụng

Gossan không phải là một khoáng vật quặng có giá trị kinh tế trực tiếp (trừ khi nó chứa vàng hoặc bạc còn sót lại). Tuy nhiên, nó là một chỉ thị địa chất cực kỳ quan trọng để tìm kiếm các mỏ quặng sulfide nguyên sinh bên dưới. Các nhà địa chất sử dụng sự hiện diện, màu sắc, kết cấu và thành phần hóa học của gossan để đánh giá tiềm năng của một mỏ quặng ẩn. Trong lịch sử, gossan cũng được khai thác cục bộ để lấy quặng sắt chất lượng thấp hoặc làm vật liệu xây dựng.

Phân bố tuổi

Gossan có thể hình thành trên các mỏ quặng sulfide ở mọi lứa tuổi địa chất, từ Tiền Cambri đến hiện đại, miễn là có điều kiện phong hóa thích hợp.

Nơi tìm thấy

Mẹo tìm kiếm

Đá tương tự

Phân loại khoa học

Lớp khoáng vật

Oxit và Hydroxit

Nhóm

Không phải một khoáng vật đơn lẻ mà là một tập hợp các khoáng vật thứ cấp.

Hệ tinh thể

Không áp dụng cho gossan. Các khoáng vật cấu thành có thể là trực thoi (goethit) hoặc tam phương (hematit).

Công thức hóa học

Không có công thức hóa học cố định do là hỗn hợp. Chủ yếu là FeO(OH) và Fe2O3.

Thành phần

Oxit và hydroxit sắt hydrat hóa, thường chứa các tạp chất của silic, nhôm, mangan và các nguyên tố kim loại khác từ quặng sulfide nguyên sinh.

Khám phá Gossan