Supergene (geology)
અયસ્ક થાપણ ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં, સુપરજીન પ્રક્રિયાઓ અથવા સંવર્ધન તે છે જે ઊંડી હાયપોજીન પ્રક્રિયાઓના વિરોધમાં સપાટીની નજીક પ્રમાણમાં થાય છે. સુપરજીન પ્રક્રિયાઓમાં ઉલ્કાના પાણીના પરિભ્રમણનું વર્ચસ્વ સામેલ છે (એટલે કે. સહવર્તી ઓક્સિડેશન અને રાસાયણિક હવામાન સાથે) વરસાદમાંથી મેળવેલ પાણી. ઉતરતા ઉલ્કાના પાણી પ્રાથમિક (હાયપોજેન) સલ્ફાઇડ ઓર ખનિજોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે અને ધાતુના ઓર તત્વોનું પુનઃવિતરણ કરે છે. સુપરજીન સંવર્ધન અયસ્ક થાપણના ઓક્સિડાઇઝ્ડ ભાગના પાયા પર થાય છે. ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઓરમાંથી લીચ કરવામાં આવેલી ધાતુઓ ભૂગર્ભજળને પરકોલેટ કરીને નીચે તરફ લઈ જવામાં આવે છે, અને સુપરજીન-હાયપોજેન સીમા પર હાયપોજેન સલ્ફાઇડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. પ્રતિક્રિયા પ્રાથમિક અયસ્ક કરતાં વધુ ધાતુના સમાવિષ્ટો સાથે ગૌણ સલ્ફાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ખાસ કરીને તાંબાના અયસ્કની થાપણોમાં નોંધવામાં આવે છે જ્યાં કોપર સલ્ફાઇડ ખનિજો કેલ્કોસાઇટ (ક્યુ 2 એસ), કોવેટેલાઇટ (ક્યુ એસ), ડિજેનાઇટ (ક્યુ 18 એસ 10), અને જુર્લાઇટ (ક્યુ 31 એસ 16) ઉતરતા સપાટીના પાણી દ્વારા જમા થાય છે. આવી તમામ પ્રક્રિયાઓ ઓરડાના તાપમાન (25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) અને પ્રમાણભૂત વાતાવરણીય દબાણ (1 એટીએમ) ની આસપાસ અનિવાર્યપણે વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે. સુપરજીન પ્રક્રિયાઓના વિશિષ્ટ ક્ષેત્રોને વિવિધ ઊંડાણોમાં ઓળખી શકાય છે. સપાટીથી નીચે તેઓ ગોસન કેપ, લીચ્ડ ઝોન, ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોન, વોટર ટેબલ, સમૃદ્ધ ઝોન (સુપરજીન સમૃદ્ધ ઝોન) અને પ્રાથમિક ઝોન (હાયપોજેન ઝોન) છે. ગોસન કેપ પિરાઇટ (FeS2) ઓક્સિડાઇઝ થઈને ગોઇથાઇટ (FeO (OH)) અને લિમોનાઇટ (FeO (OH) · nH2O) બનાવે છે, જે ગોસન કેપ અથવા આયર્ન ટોપી તરીકે ઓળખાતા ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોન પર છિદ્રાળુ આવરણ બનાવે છે. સંભાવનાઓ ગોસનનો ઉપયોગ સંકેત અયસ્ક ભંડાર તરીકે કરે છે. લીચ્ડ ઝોન ભૂગર્ભ જળમાં ઓગળેલા ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ હોય છે. જેમ જેમ તે નીચે તરફ જાય છે તેમ તેમ તે પ્રાથમિક સલ્ફાઇડ ખનિજોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, જે સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને ઓક્સિડાઇઝ્ડ ધાતુઓના દ્રાવણની રચના સાથે સુસંગત છે. ઉદાહરણ તરીકે, ભૂગર્ભજળ સામાન્ય રીતે પાયરાઇટ (FeS2) સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ઓક્સિડાઇઝ્ડ આયર્ન (FeO (OH)) અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ (H2SA4) બનાવે છે, જે નીચે આદર્શ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે (મધ્યવર્તી પગલાંઓ અવગણવામાં આવ્યા છે): આ પ્રક્રિયામાં મધ્યવર્તી ફેરિક સલ્ફેટ (FeSA4) છે, જે પાયરાઇટ અને અન્ય સલ્ફાઇડ ખનિજોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોન જળસ્તરની ઉપર પર્યાવરણ ઓક્સિડાઇઝ થઈ રહ્યું છે, અને તેની નીચે ઘટી રહ્યું છે. લીચ્ડ ઝોનમાંથી નીચે તરફ મુસાફરી કરતા દ્રાવણો ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોનમાં અન્ય પ્રાથમિક ખનિજો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને સલ્ફેટ્સ અને કાર્બોનેટ જેવા ગૌણ ખનિજો અને લિમોનાઇટ બનાવે છે, જે તમામ ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોનમાં લાક્ષણિક ઉત્પાદન છે. ગૌણ કાર્બોનેટની રચનામાં, પ્રાથમિક સલ્ફાઇડ ખનિજો સામાન્ય રીતે પ્રથમ સલ્ફેટ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે બદલામાં ગૌણ કાર્બોનેટ ઉત્પન્ન કરવા માટે કેલ્સાઇટ (CaCO3), ડોલોમાઇટ (CaMg (CO3) 2) અથવા એરેગોનાઇટ (કેલ્સાઇટ સાથે બહુરૂપી પણ) જેવા પ્રાથમિક કાર્બોનેટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. દ્રાવ્ય ક્ષાર નીચે તરફ ચાલુ રહે છે, પરંતુ અદ્રાવ્ય ક્ષાર ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોનમાં પાછળ રહે છે જ્યાં તેઓ રચાય છે. સામાન્ય રીતે ઓક્સિડાઇઝ્ડ ઝોનમાં જોવા મળતા અદ્રાવ્ય ક્ષારના ઉદાહરણોમાં એંગલાઇટ (પી. બી. એસ. ઓ. 4) અને પાયરોમોર્ફાઇટ (પી. બી. 5 (પી. ઓ. 4) 3સી. એલ.) જેવા લીડ પ્રેસિપિટેટ્સનો સમાવેશ થાય છે; મેલાકાઇટ (સી. યુ. 2 (સી. ઓ. 3 (ઓ. એચ.) 2), એઝ્યુરાઇટ (સી. યુ. 3 (સી. ઓ. 3) 2 (ઓ. એચ.) 2), અને ક્યુપ્રાઇટ (સી. યુ. 2. ઓ.) જેવા કોપર પ્રેસિપિટેટ્સ; અને સ્મિથસોનાઇટ (ઝેડ. એન. સી. ઓ. 3). જળસ્તર જળસ્તર પર પર્યાવરણ ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણમાંથી ઘટતા વાતાવરણમાં બદલાય છે. સમૃદ્ધ ઝોન કોપર આયનો કે જે આ ઘટાડતા વાતાવરણમાં નીચે જાય છે તે સુપરજીન સલ્ફાઇડ સંવર્ધનનું ક્ષેત્ર બનાવે છે. કોવેટેલાઇટ (ક્યુએસ), ચેલકોસાઇટ (ક્યુ 2 એસ) અને મૂળ કોપર (ક્યુ) આ પરિસ્થિતિઓમાં સ્થિર છે અને તે સમૃદ્ધ ઝોનની લાક્ષણિકતા છે. આ સુપરજીન પ્રક્રિયાઓની ચોખ્ખી અસર એ છે કે ધાતુના આયનોને લીચ્ડ ઝોનમાંથી સમૃદ્ધ ઝોનમાં ખસેડવાની છે, જેનાથી ત્યાં સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે, જે નીચે બિનપરિવર્તિત પ્રાથમિક ઝોન કરતાં ઊંચા સ્તરે હોય છે, જે સંભવતઃ ખાણકામ માટે યોગ્ય થાપણનું ઉત્પાદન કરે છે. પ્રાથમિક ઝોન પ્રાથમિક ઝોનમાં અપરિવર્તિત પ્રાથમિક ખનિજો છે. ખનીજ ફેરફારો Chalcopyrite CuFeS2 (પ્રાથમિક) સહેલાઈથી ગૌણ ખનિજો બોર્નાઇટ Cu5FeS4, કોવેટેલાઇટ CuS અને બ્રોચેન્ટાઇટ Cu4SO4 (OH) 6 માં બદલાય છે. ગેલેના પી. બી. એસ. (પ્રાથમિક) ગૌણ એંગલાઇટ પી. બી. એસ. ઓ. 4 અને સેરુસાઇટ પી. બી. સી. ઓ. 3 માં બદલાય છે. સ્ફલેરાઇટ ZnS (પ્રાથમિક) ગૌણ હેમીમોર્ફાઇટ Zn4Si2O7 (OH) 2.H2O, સ્મિથસોનાઇટ ZnCO3 અને મેંગેનીઝ ધરાવતા વિલેમાઇટ Zn2SiO4 માં બદલાય છે. પાયરાઇટ ફે. એસ. 2 (પ્રાથમિક) ગૌણ મેલાન્ટેરાઇટ <આઇ. ડી. 1> માં બદલાય છે. જો મૂળ થાપણોમાં આર્સેનિક અને ફોસ્ફરસ ધરાવતા ખનિજો હોય, તો ગૌણ આર્સેનેટ અને ફોસ્ફેટની રચના થશે. વ્યુત્પત્તિશાસ્ત્ર સુપરજીન શબ્દ લેટિન મૂળમાંથી આવ્યો છે જેનો અર્થ થાય છે 'ઉપર' અને ગ્રીક મૂળ-જીન () જેનો અર્થ થાય છે 'જન્મ' અથવા 'ઉત્પન્ન'. સુપરજીન અને હાયપોજીન શબ્દો જે ઊંડાઈ પર થાય છે તેનો સંદર્ભ આપે છે. હાયપોજેન સંદર્ભો આર્થિક ભૂસ્તરશાસ્ત્ર પણ જુઓ.