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
         » » Закарстованность поверхности подстилающей толщи

Закарстованность поверхности подстилающей толщи

21.09.2017

Поверхность почвы бокситовых залежей более или менее закарстована. Степень закарстованности выражается, с одной стороны, глубиной карстовых форм, с другой — расчлененностью карстовой поверхности. Чем ближе друг к другу размещены выступающие и углубленные карстовые формы, тем они круче и тем больше расчлененность карстовой поверхности. Все это, к сожалению, нельзя выразить цифрами, поэтому автором по качественным признакам различаются четыре степени закарстованности поверхности. Из 145 месторождений средиземноморского типа восемь месторождений не охарактеризованы из-за отсутствия данных.
Нет ни одного месторождения, где поверхность подстилающей толщи была бы совершенно ровная, где не было бы никаких следов карстования. Даже на вышеописанном месторождении Кампучии на поверхности почвы есть неровности, и из описания следует, что незначительное карстование происходило и здесь.
Весьма слабо закарстована поверхность почвы на четырех иранских месторождениях (Бокан, нижний и верхний бокситовые горизонты Джаджерм, Бехбехан). Почва слабо волнистая, выступы сглаженные, редко превышают 1 м.
Известны два таких месторождения, где поверхность почвы на отдельных участках весьма слабо, а на других слабо закарстована. Одно из них — месторождение Подлипа — Боровница в Словении, а другое — Боксонское в Восточном Саяне. На последнем месторождении в непосредственной почве выявлены карстовые ходы шириной 1,0—1,5 м, которые книзу постепенно сужаются и исчезают. Ходы были выявлены бурением даже на глубине 50 м под бокситовым горизонтом.
Слабо закарстована поверхность почвы на 19 месторождениях. Относительные превышения выступов и углублений здесь уже достигают 3 м, и перегибы крутые. В Венгрии к этому типу относится месторождение Надьхаршань.
На 17 месторождениях поверхность почвы местами слабо, в других местах умеренно закарстована.. Например, месторождения триасового возраста на плато Лика, сенонского — в горах Грмеч, сеноманского — в Биела-Поляна в Югославии и нижнемальмского возраста в Средней Греции.
Умеренно закарстована поверхность почвы 54 месторождений. Относительное превышение карстовых форм может достигать 10 м. Местами встречаются небольшие воронки и выступы с крутыми склонами. В непосредственной почве часто встречаются карстовые ходы и полости, заполненные бокситом. Большинство месторождений Венгрии относится к этой категории.
На 26 месторождениях поверхность почвы залежей местами умеренно, а местами сильно закарстована. В почве этих линзообразных и реже пластообразных залежей имеются крупные пологие углубления и воронки с крутыми боковыми стенками. Карстовый рельеф у выходов на дневную поверхность часто сильно расчленен. Из месторождений Венгрии сюда можно отнести месторождения Гант и Ньирад.
Сильно закарстована поверхность почвы залежей на 12 месторождениях. Относительное превышение карстовых форм может достигать 10—50 м. Часто встречаются карстовые формы с крутыми стенами, местами наблюдаются даже нависающие стены и грибообразные выступы. Самые большие мощности отмечаются в воронкообразных залежах, где вся залежь в сущности одна карстовая воронка. Самые характерные примеры: месторождения Истрии, Обровац, Мостар в бывш. Югославии, Спинаццола в Италии, O-Bap во Франции, Ихаркут и Черсегтомай в Венгрии.
Весьма сильно закарстована поверхность почвы месторождения Кокпит-Кантри на Ямайке. Вся площадь является совокупностью тесно друг за другом следующих карстовых выступов и воронок. Боксит заполняет воронки.
Наконец, известно одно месторождение, на разных участках которого можно наблюдать слабо-, средне- и сильно закарстованную поверхность подошвы. Это месторождение Бриньоль во Франции. Залежи здесь крупные, лентообразные, расчлененность карстовой поверхности самая сильная на выходах на дневную поверхность. Особенно хорошо это видно на отработанных карьерах (рис. 29).
Итак, на подавляющем большинстве месторождений средиземноморского типа поверхность почвы залежей умеренно или сильно закарстованная, число месторождений со слабо развитым карстом невелико, а с весьма слабым карстом ничтожно. Месторождения последней группы мелкие, суммарное количество боксита в них 43 млн. т. Значительные бокситонакопления приурочены к средне- и сильно закарстованным поверхностям.

На степень развития карста и характер карстовых форм влияет несколько факторов. На многих месторождениях поверхность основания залежей, находящихся на большей абсолютной высоте, сильнее закарстована, чем у лежащих ниже. Это явление, по Андерсону, наблюдается в бокситоносном районе на Ямайке.
Многие авторы приписывают главную роль составу вмещающих пород. Так, де Вейсс считает, что известняки в большинстве случаев более сильно закарстованы, чем доломиты, потому что, по его мнению, последние труднее растворяются, чем известняки. Известняк действительно лучше карстуется, чем доломит, однако есть и другие факторы, которые влияют на степень развития карста, и возможны случаи, когда доломит будет закарстован сильнее, чем известняк в соседних районах. Хороший пример тому — соседние месторождения Халимба и Ньирад в Венгрии. В Халимбе на дахштейновом известняке карст развит значительно слабее, чем на доломите в Ньираде. Причина этого в том, что доломитовая толща сильнее раздроблена локальными тектоническими силами, чем известняки, и поэтому более благоприятна для развития карста.
Тектоническая нарушенность вмещающих пород, следовательно, может быть существенным фактором бокситонакопления. На многочисленных месторождениях залежи образовались по линиям разрывов, где тектоническая нарушенность была самая сильная. Самые глубокие воронки располагаются на скрещениях тектонических разрывных нарушений. Это наблюдается, например, на истрийских, далматских и среднегреческих месторождениях. Каньонообразные залежи Спинаццолы в Италии также приурочены к тектоническим линиям. Роль тектоники однозначно устанавливается и на месторождении Бедарьё во Франции. Доломит почвы залежей на северном участке месторождения сильно разрушен, и здесь находятся карстовые воронки глубиной 20—40 м. На южном участке месторождения доломит значительно менее нарушен, и глубина карстовых углублений здесь редко превышает 10 м.

Важным фактором интенсивности карстообразования является содержание глины в почве и связанная с этим меньшая проницаемость породы. По наблюдениям Мелещенко, на Южном Урале, там, где боксит залегает на слоистом известняке, карст весьма небольшой и поверхность почвы слабо волнистая (рис. 30, А). Там же, где почву составляет мощный чистый известняк, карстообразование весьма сильное и сформировалась чрезвычайно неровная поверхность почвы (рис. 30, Б).
В предыдущие десятилетия было общепринятым мнение, что карстовая поверхность почвы формируется до накопления боксита. Вадас первым указал, что карстование продолжается и во время накопления боксита. К подобному выводу пришел и Бонт, по мнению которого основная стадия карстообразования имеет место во время накопления боксита, как бы следуя его развитию. Наконец, в последние годы были опубликованы результаты наблюдений, согласно которым местами карстообразование продолжалось и после накопления бокситов. Под крутопадающими бокситовыми залежами бывш. Югославии и Греции во многих местах можно наблюдать вертикальные карстовые формы. Такие крутостенные выступы и воронки перпендикулярны не к поверхности залежи, а к дневной поверхности. Таким образом, они могли образоваться только после тектонического смещения залежей (рис. 31).
Решающим доказательством последующего (вторичного) карстования служат данные Сакача, касающиеся залежи Радинович близ города Босанска-Крупа в Югославии, которая залегает в опрокинутой складке. Таким образом в кровле залежи оказались более старые туронские слои, а в подошве — более молодые кампанские — маастрихтские.

Более расчлененной и сильнее карстованной оказалась кровля залежей; это объясняется, по-видимому, тем, что карстование происходило после образования складок. Поэтому Сакач считает необходимым различать палеорельеф и так называемый псевдопалеорельеф подошвы. Палеорельеф является первоначальной морфологией карстовой поверхности подошвы, которая образовалась до накопления бокситов; псевдопалеорельеф образовался под залежью после тектонических нарушений под влиянием просачивающихся поверхностных вод.
По Бонту, под залежами, выходящими на поверхность или лежащими вблизи от поверхности, начинается субсовременное карстообразование, которое может привести к образованию чрезвычайно расчлененных карстовых форм. На карьере Комбекав-Пен-Батар вблизи Бриньоля во Франции установлено, что карстовые формы вблизи дневной поверхности являются самыми расчлененными. Параллельно с утолщением покрывающих слоев уменьшается неровность карстового рельефа (рис. 32). Это явление Бонт объясняет действием просачивающихся поверхностных вод.

Субсовременное карстообразование, более молодое, чем бокситонакопление, зачастую наблюдается и на Ямайке. На плато Манчестер автор во многих местах обнаружил в непосредственной близости от бокситовых линз открытые карстовые котловины с понорами на дне. В них бокситов нет. Горными работами обнаружены открытые карстовые ходы и пустоты и под залежами бокситов. Такие пустоты автор наблюдал на плато Сент-Энн близ Уолкерс-Вуд и на низменности Сент-Элизабет в районе фермы Пеппер.
Последующее вторичное карстообразование, по мнению автора, играет существенную роль прежде всего там, где залежи залегают на поверхности или близко к ней. При мощности перекрывающих пород более 50 м воздействие этого процесса постепенно прекращается.
Продуктом карстообразования, одновременного с накоплением бокситов или следующего за ним, является так называемая подрудная бокситовая брекчия, которая описана советскими геологами под залежами палеозойского возраста на Урале и в Средней Азии. Она состоит из остроугольных кусков известняка, включенных в бокситовую основную массу (рис. 33). Сверху вниз размеры кусков известняка увеличиваются, а количество бокситовой основной массы убывает. Толща переходит без резкой границы в подстилающий известняк, в котором наблюдаются карстовые ходы с бокситовым выполнением. Бушинский считал это явление ложной брекчией, которая образовалась за счет особенно сильного проявления карста в подстилающих известняках. Это подтверждается также и наблюдениями Князевой, согласно которым под залежами Ивдельского месторождения на Северном Урале подрудную бокситовую брекчию можно обнаружить только там, где подошва представляет собой хорошо карстующийся, чистый, рифогенный известняк, а там, где подошва представлена кремнистыми или мергелистыми известняками, брекчия отсутствует.

Эзлю наблюдал подобную (названную им остаточной) брекчию под залежами Морташ, Доганкузу и Кизилташ верхнемеловой бокситоносной толщи гор Тавр в Турции. Куски известняка размером 1—50 см сцементированы бокситовой глиной. Мощность брекчии колеблется от 20 см до 5 м. Эзлю в образовании брекчии особую важность придает обрушению карстовых пустот.
Материал пород подошвы непосредственно под бокситом часто бывает выветрелым, размельченным в порошок. Когда подошву слагают известняки, то эта рыхлая зона имеет толщину всего несколько сантиметров, а в доломите она может достигать 2—3 м. В Венгрии наиболее сильное выветривание непосредственной подошвы наблюдается в месторождениях Гант и Искасентдь-ёрдь. Во Франции автор наблюдал особенно сильное выветривание доломита на месторождении Бедарьё.
По наблюдениям автора, выветривание бывает наиболее сильным под залежами. Там, где залежь выклинивается, постепенно исчезает выветривание подошвы. Оно проявляется прежде всего под залежами, близкими к поверхности. Например, на южном крыле бассейна Халимба под линзами Маломвёльдь доломит до глубины 10—100 см сильно выветрелый, рыхлый, порошкообразный. Мощность покрывающих пород на этом участке 1—20 м. Ho посредине бассейна, где горные работы ныне ведутся на глубине 150—300 м, дахштейновый известняк почвы совсем свежий и даже на доломитовой почве толщина выветрелой порошковатой зоны всего 1—2 см.
На Ямайке непосредственно под бокситом известняк рыхлый и порошкообразный, хотя в обнажениях эти же известняки, окаймляющие залежи, сильно ноздреватые, но относительно твердые.
Эти наблюдения позволяют сделать вывод, что выветривание вызывается просачивающимися поверхностными водами, которые, вероятно, проходя через боксит, становятся «агрессивными», способными размельчать в порошок карбонатные породы.