Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Классификация бокситовых залежей

Классификация бокситовых залежей

21.09.2017

Классификация бокситовых залежей — часто дискуссионный и доныне не решенный вопрос. Причина этого — многообразие залежей; их можно классифицировать по многим принципам, и относительно их значения мнения специалистов сильно расходятся.
Уже в начале века было установлено, что больше всего отличаются друг от друга бокситовые залежи, сформированные на силикатных и на карбонатных породах. Следуя этому, Гаррассовиц предложил выделять силикатные и известковые бокситы. Это разделение широко распространилось и применяется главным образом в справочниках по описанию залежей на немецком языке.
Фокс разделял залежи бокситов по генетическим признакам, он считал, что латеритные бокситы образовались вследствие латеритного выветривания силикатных пород, а бокситы терра-росса — из местного продукта выветривания известняков и доломитов, т. е. из терра-росса. Это разделение было принято и в монографии де Вейсса.
Вадас вместо неоднозначных терминов «силикатные» и «известковые бокситы» ввел названия латеритные и карстовые бокситы, подчеркнув роль карстования подстилающих карбонатных пород в образовании залежей. Это простое разделение принято в западной специальной литературе.
Одновременно с вышеупомянутыми было разработано еще несколько других классификаций, но они не получили распространения. Так, Хардер, например, на основе предполагаемой исходной породы предложил следующую классификацию:
1. Залежи, образовавшиеся из силикатных пород, богатых щелочами и алюминием.
2. Залежи, связанные с известняками.
3. Залежи, связанные с осадочными глинами.
4. Залежи, связанные с основными вулканическими породами.
5. Залежи, образовавшиеся при интенсивном выветривании пород, имеющих среднее содержание алюминия.
Группы пород, предложенные в этой классификации, не всегда можно однозначно разграничить; отнесение конкретной залежи к определенной группе спорно.
Хоз разработал классификацию по морфологическим признакам:
1. Залежи, образовавшиеся на почти равнинной поверхности (на пенеплене).
2. Залежи, образовавшиеся на склонах вулканических куполов и на вулканических плато.
3. Залежи, расположенные на закарстованных и известняковых плато.
4. Вторично переотложенные залежи.
Из-за ненадежного разграничения первой и второй групп классификация не распространилась.
Валетон обратила внимание на то, что некоторые залежи не укладываются ни в группу латеритных, ни в группу карстовых бокситов. Поэтому разработала классификацию, базирующуюся на характере подстилающей породы:
1. Бокситовые залежи на магматических и метаморфических породах.
1.1. Склоновый тип.
1.2. Бокситы типа плато на основных породах.
1.3. Бокситы типа плато на различных породах.
2. Бокситовые залежи на осадочных породах.
2.1. На обломочных породах.
2.2. На карбонатных породах.
2.3. На фосфатных породах.
Классификация Валетон логичная, но односторонняя, она не учитывает ни частные детали в строении залежей разных типов, ни формы их залегания.
Паттерсон на основе формы залегания боксита предлагает следующую классификацию.
1. Покровные залежи — плоскозалегающие слои с изменчивой мощностью.
2. Межпластовые залежи — залегают между осадочными и вулканическими породами прерывающиеся пласты и линзы. Отчасти остаточные, отчасти перенесенные.
3. Залежи-карманы — заполняют главным образом углубления на поверхности доломитов и известняков, но могут быть связаны и с другими породами. Здесь выделяется подгруппа мешкообразных залежей, в которых бокситы переслаиваются с осадочными породами.
Между группами Паттерсона ни в отношении геологии месторождений, ни с генетической точки зрения нет четкого различия, поэтому применение этой классификации было бы нежелательно.
Грабб предложил классификацию на основе относительной высоты образования бокситов:
1. Высоколежащие залежи.
2. Низколежащие залежи.
В первую группу он выделяет залежи, которые образовались на месте при хорошем дренаже и над уровнем грунтовых вод. Сюда причислены среди других залежи латеритных бокситов Гвинеи, Ганы, Индии и Гавайских островов.
К второй группе относятся остаточные, переотложенные и аллохтонные залежи, в которых, по его мнению, происходили повторные колебания уровня грунтовых вод. Характерными примерами он считает австралийские залежи Гов и Уэйна и залежи Гайаны — Суринама. Он не считает нужным выделять карстовые бокситы в самостоятельную группу. Карстовые бокситы островов Ямайки и Гаити Грабб относит высоколежащей группе, а все остальные карстовые бокситы — к низколежащей группе.
Различать среди латеритных бокситов высоко- и низколежащие залежи несомненно обоснованно, и это не новая идея. Совершенно необоснованно, однако, исключать группу карстовых бокситов. Несравненно больше общих черт между карстовыми бокситами Ямайки и Евразии, чем между карстовыми бокситами и высоколежащими латеритными бокситами одного района. В случае более древних погребенных бокситов весьма трудно установить, на какой высоте происходила древняя бокситизация. Наконец, есть и такие залежи, которые за длительное время своего образования имели то низкое, то приподнятое положение вследствие вертикальных эпейрогенических движений района. На это указывает и сам Грабб, приводя в качестве примера залежи Малайзии, и западноавстралийские залежи хребта Дарлинг. Все это мешает однозначности классификации. Поэтому автор считает ее использование нецелесообразным, в особенности применительно к карстовым бокситам.
В России классификация бокситовых залежей сложилась в некоторой степени независимо от вышеописанных. Вначале классифицировали залежи на чисто генетической основе. Малявкин различал латеритные, метасоматические, органогенные и метаморфические залежи.
А.Д. Архангельский также на генетической основе выделял залежи 1) морского и 2) озерного или озерно-болотного происхождения. Он вообще отрицал существование латеритизации и латеритных бокситов! Все залежи Средиземноморья он считал морскими.
Викулова по месту накопления бокситов различала пять типов залежей:
1. Находящиеся на водораздельных плато.
2. Долинные.
3. Заполняющие древнекарстовые углубления.
4. Озерные.
5. Лагунные и прибрежно-морские.
Пейве первым установил значение регионального тектонического положения и на этой основе различал два типа залежей: 1) залежи геосинклинальных областей и 2) залежи платформенных областей. По его мнению, первые все морские и залегают на карбонатных породах, а вторые все элювиальные или озерно-болотные. Все залежи Урала и Средиземноморья он относил в первую группу. Этой классификацией пользовались Горецкий и др. Рухин; кроме того, она была принята и в ряде других работ.
Тектоническая классификация основана на установлении несомненно существующих и значительных зависимостей. Однако в данном случае она означает чрезмерное упрощение, ведь кроме платформенных и геоеинклинальных областей существуют и другие тектонические единицы, и бокситовые залежи в них также встречаются. И даже основная закономерность не всегда выдерживается: в платформенных областях известны залежи бокситов на карбонатных породах, а в геоеинклинальных областях встречены залежи латеритных бокситов, образовавшихся на месте (например, в шт. Орегон, США).
С целью устранения этих противоречий Горецкий разработал более детальную тектоническую классификацию:
1. Залежи устойчивых участков платформ.
1.1. На территории антеклиз.
1.2. На окраинных участках синеклиз.
2. Залежи подвижных участков платформ.
2.1. На окраинных участках синеклиз.
2.2. В межгорных и предгорных прогибах.
3. Залежи геосинклинальных областей.
3.1. На переходных участках платформенных и геосинклинальных зон.
3.2. На краевых участках геоеинклинальных прогибов.
3.3. На срединных массивах геосинклиналей.
Горецкий на основе морфологии дорудного рельефа подразделял эти группы на 2—3 подгруппы, всего он различал 16 подгрупп. В его классификации учтены действительно почти все тектонические структурные единицы и ее построение логично. Практическое применение, однако, сопровождается многими неопределенностями. Дело в том, что разные авторы по-разному трактуют тектоническое строение многих территорий, особенно в вопросе о том, какие участки платформенных областей можно считать устойчивыми, а какие подвижными. Например, Горецкий бокситоносную область южной части Ферганы описывал как геосинклинальную зону, в то же время на тектонической карте, изданной в 1962 г., тот же район охарактеризован как слабоскладчатая платформенная область. Другая несостоятельность классификации Горецкого заключается в том, что он, следуя Архангельскому, не выделил залежи латеритных бокситов, а причислял их в подгруппу аллохтонных озерных и болотных залежей, ограничив их распространение устойчивыми участками платформенных областей.
Кирпаль различал залежи, образованные на месте (остаточные), и осадочные. Внутри этих групп подразделения выделены на тектонической основе, по платформенным и геосинклинальным областям, а далее на основе морфологии залежей и по типам подстилающих пород выделены подгруппы. Всего предлагается таким образом 14 подгрупп. Уже сам основной принцип классификации скрывает неопределенность, поскольку кроме чисто автохтонных и аллохтонных залежей существуют и смешанные (алло-автохтонные) залежи, приуроченность которых нельзя определить однозначно. При тектонической классификации вновь возникают трудности, как и в классификации Пейве.
С целью устранения этих трудностей в 1977 г. Кирпаль разработал новую классификацию, в которой различает следующие четыре группы (исключая принцип тектонической приуроченности):
1. Латеритные залежи (образовавшиеся на месте).
1.1. Залежи линейного распространения.
1.2. Линзообразные залежи.
1.3. Залежи бовального типа (платообразные).
2. Полигенные залежи (с местным переотложением).
2.1. Карсто-линзообразные залежи.
2.2. Линзообразные залежи.
2.3. Пластообразные залежи.
3. Осадочные залежи терригенных толщ.
3.1. Долинные залежи.
3.2. Пластообразные залежи.
3.3. Карстовые залежи.
3.4. Контактово-карстовые залежи.
3.5. Карсто-котловинные залежи.
3.6. Контактово-карсто-котловинные залежи.
4. Осадочные залежи карбонатных толщ.
4.1. Карсто-пластообразные залежи.
4.2. Карсто-котловинные залежи.
4.3. Карсто-линзообразные залежи.
4.4. Карстовые воронковые залежи.
Эта классификация более однозначна, чем прежняя, но различать подгруппы между собой, особенно внутри третьей группы, крайне сложно.
Бушинский в своей классификации исключил оценку тектонического положения и основывался на генетических факторах и условиях залегания:
1. Латеритные залежи (образовавшиеся на месте на алюмосиликатных породах).
1.1. Экстралатеритные залежи (на свежих материнских породах).
1.2. Сублатеритные залежи (бокситы отделены от материнской породы литомаржем).
2. Комплексные залежи (латеритные и осадочные залежи находятся в одном месторождении).
3. Остаточные (кластогенные) залежи.
3.1. На силикатных породах.
3.2. На карбонатных породах («карстовые залежи»).
4. Осадочные хемогенные залежи.
4.1. Вулканогенно-осадочные залежи.
4.2. Залежи сульфидного выветривания.
5. Метаморфизованные залежи.
Вулканогенно-осадочный тип залежей — лишь теоретически предполагаемая группа, таких залежей до сих пор не обнаружено, но Бушинский считает возможным их существование. Классификация Бушинского, по мнению автора, лучше предыдущих и практически охватывает все типы залежей. Неопределенность вызывает, однако, применение генетических характеристик в качестве главного принципа классификации, ведь как раз в отношении генезиса мнения ученых во многом расходятся.
В объяснительной записке к карте бокситоносности Советского Союза, изданной в 1973 г., авторский коллектив из 16 специалистов классифицировал бокситовые залежи по бокситовым формациям на три основных типа и внутри их на морфогенетической основе различал следующие группы:
1. Бокситовые залежи латеритных формаций.
1.1. Бовальный тип с оставшимся на месте бокситом.
1.2. Склоновый тип с обломочно-переотложенным бокситом.
2. Бокситовые залежи карбонатных формаций.
2.1. Карстовый тип.
2.2. Инфильтрационно-карстовый тип.
2.3. Пластообразный тип.
3. Бокситовые залежи терригенных формаций.
3.1. Карстовый тип.
3.2. Пластообразный тип.
Преимущество выделения трех основных типов по формациям заключается в том, что учитывается весь ход геологического развития района, но, поскольку в природе переход между чисто карбонатными и чисто терриген-ными формациями постепенный, определение многих залежей остается неоднозначным. С точки зрения геологии бокситов неудачно, что карстовые бокситы входят и в карбонатные и в терригенные основные типы, их было бы желательно описывать внутри одной группы. Неоднозначно также разграничение карстовых, инфильтрационно-карстовых и пластообразных залежей.
Сапожников в своей чисто генетической классификации различал образовавшиеся на месте (латеритные), осадочные, полигенные, инфильтрационные и метаморфизованные бокситы. Вместе с подгруппами он различал 15 типов залежей. Карстовые бокситы внутри осадочной группы выделены в отдельный класс, но часть инфильтрационных и метаморфизованных залежей по сути дела также карстовые бокситы.
При разработке классификации, принятой в этой книге, в интересах устранения неопределенностей автор предпочел те принципы, которые совершенно однозначны и непосредственно проявляются в залежах. Из них, по мнению автора, самый важный — это состав подстилающей породы. В отличие от Валетон автор не просто основывается на петрографическом составе, а особо выделяет карбонатные породы, которые, по опыту автора, играют решающую роль. В результате выделяются:
1. Бокситовые залежи на алюмосиликатных породах.
2. Бокситовые залежи на карбонатных породах.
Вторую группу автор называет «карстовыми бокситами» независимо от степени закарстованности поверхности подстилающей толщи.
Залежи на алюмосиликатных породах разделены автором далее в зависимости от места образования (формировались на месте или путем переотложения и переноса):
1.1. Залежи латеритных бокситов — залежи на поверхности алюмосиликатных пород, образовавшиеся за счет их латеритизации, происходившей на месте. Сюда причисляются и такие бокситы, материал которых был переотложен без переноса в пределах месторождения (склоновый тип советской классификации 1973 г., полигенный тип).
1.1.1. Залежи, образовавшиеся на месте (элювиальные).
1.1.2. Залежи, претерпевшие местное переотложение.
1.2. Залежи тихвинского типа — аллохтонные бокситовые залежи, залегающие на алюмосиликатных породах.
1.2.1. Пластообразные залежи.
1.2.2. Долинные залежи.
Значение тектонического положения признается автором, но оно не принималось во внимание в данной классификации. Причина этого в том, что в тектонической оценке многих областей мнения исследователей расходятся, тем более что в последнее десятилетие сторонники «новой глобальной тектоники» внесли революционные идеи и разработали совершенно новую тектоническую классификацию. В то же время сторонники консервативной, «фиксистской», теории сохраняют прежнюю классификацию. При таких условиях классификация бокситов на тектонической основе неизбежно будет содержать много неопределенностей и с каждым годом ее необходимо было бы пересматривать. Только после значительного расширения тектонических знаний и установления единых мнений можно было бы разработать обоснованную классификацию на тектонической основе.
В конечном счете в классификации, предложенной автором, отражены положения Вадаса, Валетон, де Вейсса, Бушинского и советской классификации 1973 г. Главная разница в том, что все бокситы на карбонатных породах в этой классификации объединены в одну группу потому, что карбонатные породы под бокситами оказывали решающее воздействие на образование и состав залежей. Главные группы залежей близки друг к другу, но известны такие залежи, которые можно рассматривать как переходные между карстовыми и латеритными или между карстовыми залежами и залежами тихвинского типа.
По расчетам, из всего количества известных на земле бокситов 85% составляют латеритные бокситы, 14% — карстовые бокситы и лишь 1% — бокситы тихвинского типа.
Общее количество осадочных пород земной коры по расчетам Ведеполя, принимая мощность осадков равной 1200 м, составляет 1,5*10в18 т. Гольдшмидт предполагает среднюю мощность осадков равной 900 м, Ярошевский дает величину 1850 м.
Общее количество ныне известных бокситов, глинистых бокситов и бокситистых глин принимается автором равным приближенно 45 млрд. т. Это количество, принимая данные Ведеполя, не составляет даже 0,001% осадочных пород Земли. Значит, боксит весьма редкое явление в осадочных толщах, по-видимому, для его образования и сохранения необходимо совпадение особых условий.