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
         » » Карбонатные бокситоносные формации

Карбонатные бокситоносные формации

21.09.2017

Залежи средиземноморского типа приурочены к формациям мощностью от сотен до нескольких тысяч метров, сложенным преимущественно, а местами исключительно карбонатными породами. Чаще всего это мелководные, реже более глубоководные, еще реже лагунные и пресноводные фации. Кроме карбонатных пород в них встречаются мергели, глинистые мергели и глины, но гораздо меньшей мощности. Непосредственная кровля бокситовых залежей содержит также тонкие прослойки углистых глин, каменного угля и лигнитов. В этих формациях почти полностью отсутствуют силикатные обломочные породы. Поэтому их называют карбонатными формациями.
Бокситы, как правило, приурочены к нескольким горизонтам. Отдельные бокситоносные горизонты указывают на поднятие местности или на перерыв в осадконакоплении. Исходя из стратиграфических данных и пользуясь ныне принятой международной шкалой абсолютной геохронологии, автор подсчитал для каждого месторождения продолжительность (в миллионах лет) перерыва в осадконакоплении между непосредственной подошвой и кровлей бокситовых залежей. Действительный перерыв в осадконакоплении был, естественно, короче этого, поскольку после поднятия некоторая часть подстилающей толщи размывалась. Оценка размытой части весьма неточна, более надежно учитывать в дальнейшем данные полного (кажущегося) перерыва в осадконакоплении. Для 145 месторождений средиземноморского типа получены следующие значения:

Больше чем половина месторождений приурочена к перерывам в осадконакоплении с интервалом до 30 млн. лет. Именно эти месторождения приурочены к чистейшим карбонатным формациям, в которых роль некарбонатных литофаций весьма незначительна. Большинство их встречается на территории Динарид, Эллинид, Урала, Туркестанского хребта и на островах Карибского моря.
Сравнительно большая часть месторождений приурочена к перерыву в осадконакоплении в 100—200 млн. лет. В этих бокситоносных формациях мергелистые литофации играют более значительную роль, чем в предыдущей группе. Характерным примером являются 11 месторождений среднеземноморского типа на территории Задунайского Среднегорья.
Приуроченное к особо длинному (500—550 млн. лет) перерыву Соходол-Цимпенское месторождение в Румынии нельзя отнести к чисто средиземно-морскому типу, ибо оно имеет переходный характер к казахстанскому типу, месторождения которого приурочены к перерывам такой продолжительности.
Все месторождения арьежского типа приурочены к карбонатным формациям с весьма коротким перерывом в осадконакоплении:

Все четыре месторождения арьежского типа находятся в Средиземно-морской бокситоносной провинции, среди месторождений средиземноморского типа и в таких же карбонатных формациях. Поэтому ниже, при оценке карбонатных формаций, эти два типа описаны совместно.
Рассмотрим немного подробнее чисто карбонатные бокситоносные формации на примере бокситовых месторождений Динарских гор. Сюда относятся месторождения Словении, Хорватии, Боснии, Герцеговины, Черногории и Албании. Их географическое расположение и возраст показаны на рис. 58.
На большинстве месторождений бокситоносная формация сложена известняками и доломитами, в отдельных местах отмечаются известняковые конгломераты и брекчии. Вулканические туфы и туффиты, образующие прослойки среди карбонатных пород, встречаются только на месторождениях триасового возраста. Характерной особенностью является залегание бокситов в нескольких горизонтах. Число бокситоносных горизонтов в Словении— семь, на Истрийском полуострове — два, в Далмации и Герцеговине — девять, в Черногории — пять, в Албании — два. Большинство месторождений приурочено к коротким перерывам в осадконакоплении:

Значит, 23 месторождения приурочены к перерывам в осадконакоплении менее чем 30 млн. лет. Наиболее короткими (1—5 млн. лет) перерывами характеризуются пять карнийских и ладинских месторождений. По продолжительности перерыва в осадконакоплении четыре месторождения сильно отличаются от остальных — весьма длинный перерыв на трех месторождениях Северной Словении (долина реки Савиня, Велика-Планина, Бохинь), где подошва приурочена к среднему и верхнему триасу, а возраст кровли среднеолигоценовый. Четвертое месторождение, Власеница, характеризуется перерывом в осадконакоплении 110—130 млн. лет. Эти четыре месторождения географически отделены от главной зоны бокситовых месторождений (см. рис. 58). По строению они несколько отличаются от чисто карбонатных бокситоносных формаций, поскольку в покрывающей толще бокситов залегают также мергели, известковые мергели и известковые песчаники.

В фациальном отношении строение бокситоносной формации довольно однородное. Господствуют мелководные морские фации, а именно наиболее часто так называемые фации карбонатного плато. По фациальным исследованиям, в стратиграфической колонке триаса и юры наиболее часто встречаются мелководные пелагические фации, так называемые фации краевых и тыловых рифов, настоящие рифовые фации встречаются нечасто. Довольно редко отмечаются глубоководные и батиальные фации, вернее, в зонах их развития нет бокситоносных горизонтов.
Породы непосредственной подошвы бокситоносных горизонтов везде мелководно-морские, чаще рифовые. Регрессивных разрезов нигде не установлено. Таким образом, поднятие, видимо, произошло быстро, и его следы были уничтожены последующим размывом. На большинстве месторождений за бокситонакоплением следовала весьма быстрая трансгрессия. В большинстве мест даже непосредственно перекрывающие бокситы образования включают в себя литоральные фации. Трансгрессия была более медленной только на месторождениях палеоценового и эоценового возрастов. Так, например, в палеоценовом бокситоносном горизонте месторождений Козины и Истрии залегают палеоценовые известняки типа «Козина» пресноводной и лагунной фаций мощностью 40—60 м, и только за ними в нижнем и среднем эоцене следуют мелководные морские известняки. Менее мощные слои «Козина» встречаются и в кровлях бокситовых залежей Оброваца, Новиграда и Дрниша в Далмации. В средней части Истрийского полуострова, в районе Каройбы и Пазина, непосредственную кровлю бокситовых залежей слагают болотные углистые глины мощностью 1—2 м. Над ними залегают солоноватоводные известняки с гастроподами мощностью 5—10 м, затем мелководноморские неритовые известняки. Возраст этой трансгрессивной толщи нижне-среднеэоценовый.
Отложение карбонатной бокситоносной формации на этой территории окончилось в среднем и верхнем эоцене общим поднятием, с одной стороны, и отложением песчано-глинистых образований флишевого характера, с другой, но флиш уже ни в коем случае нельзя причислять к бокситоносной, формации. В районе Имотски и Мостара в нескольких метрах над среднеэоценовым бокситоносным горизонтом уже появляется флишевая толща. В этом районе коренное изменение осадкообразования считается верхней границей карбонатной бокситоносной формации.
На территории Эллинид бокситы приурочены также к чисто карбонатным формациям. Продолжительность перерыва в осадконакоплении и число бокситоносных горизонтов в отдельных тектонических единицах различны. В так называемой Парнасской зоне бокситоносная формация, содержащая три бокситовых горизонта, накапливалась от среднего триаса до палеоцена и окончилась отложением флишевой толщи палеоцена. Все три бокситоносных горизонта приурочены к весьма короткому (1—10 млн. лет) перерыву в осадконакоплении, и за ними следовало чрезвычайно быстрое наступление моря. Этот район является одним из самых хороших примеров чисто карбонатной бокситоносной формации. Она почти полностью состоит из известняков и доломитов, ее полная мощность 1500—1700 м.
В соседнем Субпелагонийском тектоническом поясе карбонатная бокситоносная формация формировалась от триаса до середины мальма и имеет единственный нижнемальмский бокситоносный горизонт. В триасе образовались доломиты, в лейасе — доломитовые известняки, в доггере и мальме — чистые известняки. Формирование бокситоносного горизонта происходило в какой-то отрезок времени в конце незначительного перерыва (5—10 млн. лет) в отложении осадков. За отложением бокситов следовало быстрое наступление моря. Непосредственная кровля бокситов сложена мелководными известняками. Начиная от верхнего мальма характер осадкообразования полностью изменился: в верхнем мальме и нижнем мелу образовались глинистые сланцы, радиоляриты и офиолиты. На них отложилась в верхнем мелу флишоидная толща, затем в палеоцене и эоцене — типичная флишевая толща. Два верхних бокситоносных горизонта соседней парнасской зоны из-за смены характера осадкообразования здесь не формировались.
Лучшим примером другого типа карбонатных бокситоносных формаций служит бокситоносный район Задунайского Среднегорья в Венгрии. Бокситоносная формация развита здесь от среднего триаса до верхнего эоцена. Здесь 12 месторождений приурочены к перерывам в осадконакоплении, длительность которых значительно превосходит предыдущие и соответственно составляет на месторождении Альшонере — Теш 70—90 млн. лет, в Халимбайском бассейне 130—140 млн. лет, а на остальных месторождениях 140—170 млн. лет.
Однако известны и мелкие бокситовые месторождения и проявления со значительно более коротким перерывом в осадконакоплении. Такими являются небольшие карьеры Шюмег — Сёлёхедь и Шургот-таг, почву которых слагают кампанские гиппуритовые известняки, а кровля их нижнеэоценово-го возраста. Разведочным бурением последних лет в окрестности Чабпуста и Колонтара, к востоку от города Шюмег, выявлены бокситовые линзы в таком же стратиграфическом положении. Продолжительность перерыва в осадконакоплении 20—25 млн. лет.
В окрестностях города Айка и Падрагкута разведочными скважинами выявлены бокситы между известняками альбского яруса и сенонскими терригенными породами, а следы боксита обнаружены даже в самих известняках. Количество боксита этих небольших залежей и проявлений настолько невелико. Общее количество боксита этих залежей не достигает и 1 % полного количества всех бокситов Задунайского Среднегорья, поэтому они не могут опровергать заключение о большой продолжительности стратиграфического перерыва в этом районе.
Бокситоносная формация Задунайского Среднегорья на основе трудов Фюлёпа, Конды и Вегне характеризуется следующим образом. Формация начинается трансгрессией в триасе. В начале разреза главные литофации были представлены песчаниками, доломитистыми песчаниками и доломитовыми мергелями, затем начинают преобладать известняки и доломиты. Прослойки мергелей встречаются только в карнийском и рэтском ярусах. Карнийско-норнйские доломиты и рэтские дахтштейновые известняки являются характерными мелководными фациями типа карбонатного плато, из которых доломиты образовались на глубине, немногим большей, чем глубина образования рифов, а несколько глубже образовались дахштейновые известняки. Хотя на большинстве бокситовых месторождений непосредственная подошва залежей сложена этими верхнетриасовыми образованиями, исходя из палеогеографических данных, весьма вероятно, что морское осадкообразование в районе месторождений продолжалось и в юре. По Фюлёпу, в начале лейаса господствовали литоральные фации, затем при постепенном углублении моря появлялись неритические, субнеритические, а в батском и келловейском ярусах встречаются батиальные фации. После этого началась медленная регрессия, и в титонском ярусе опять встречаются неритические фации. В юго-западной части гор Баконь местами выявлены оставшиеся после эрозии следы нижнеюрских образований в подошве бокситов. На основе палеогеографических соображений можно полагать, что юрская толща и здесь была развита, но позже большей частью разрушилась. В Искасентдьёрде и в горах Вертеш юрские отложения полностью отсутствуют под бокситом, но возможность их прежнего присутствия не исключается.
По Фюлёпу, берриасский ярус в юго-западной части гор Баконь сложен сублиторальными известняками. Чисто карбонатное осадкообразование продолжалось — валанжинский ярус сложен криноидными известняками, уже в готеривском ярусе они сменяются кремнежелваковыми известняковыми мергелями, а затем, в барремском ярусе, радиоляриевыми мергелями. В северной части Баконь чисто карбонатное осадкообразование продолжалось до конца готеривского века, затем, в барремском веке, отложились тлауконитовые песчаники и цефалоподовые известняки. Все это мелководные образования. По Фюлёпу, нижнемеловое море дошло на северо-востоке до города Зирца, а на юго-западе оно прослеживается по фациям все более глубоких бассейнов.

Судя по палеогеографической карте (рис. 59), бокситоносная площадь уже не была залита морем, она поднялась в конце юры или в начале мела. Фюлёп считает боксит гетеропическим образованием с вышеописанными морскими толщами нижнего мела. В начале аптского века последовало весьма короткое поднятие, затем большая часть Задунайского Среднегорья опять была залита морем (рис. 59). В это время отложились мелководные криноидные известняки. После нового кратковременного поднятия в конце аптского века отложились слои мергелей и глин лагунной фации с чисто морскими прослойками. Интересно, что в этих двух кратковременных перерывах в осадконакоплении бокситы даже в следах не обнаружены. Зато в окрестностях Альшопере и Теша, где глины и мергели развиты и в послемеловых «садках, под ними находятся бокситы, залегающие на рэтских и нижнеюрских дахштейновых известняках.
Алъбский ярус сложен песчанистыми известняками и известняками с рудистами и орбитолинами. Сеноманский ярус представлен глауконитовыми мергелями, затем мергелями. В туроне все Задунайское Среднегорье стало сушей. В северной части гор Баконь и Вертеше, вероятно, и в сеноне продолжался континентальный период. В юго-западной части гор Баконь в сантонском веке началась новая трансгрессия, первым свидетельством которой являются пресноводные и речные доломитовые и известняковые конгломераты и пестроцветные глинистые мергели. В Халимбай-ском бассейне они являются непосредственной кровлей бокситов. На них залегает угольная толща и выше мергели с грифеями. Затем в мелководном море образовались кампанские известняки с гиппуритами. В маастрихтском веке отложились мергели с Globotruncana сублиторально-неритовой фации.
В конце мела последовало общее поднятие территории, которое продолжалось в течение всего палеоцена. Юго-западная часть гор Баконь была снова залита морем в нижнем эоцене, а северо-восточная часть и Вертеш — в среднем эоцене. На большинстве бокситовых месторождений отложения этой трансгрессии слагают непосредственную кровлю бокситов. Трансгрессия эоцена была медленной, постепенной. В юго-западной части гор Баконь на бокситах залегают пестроцветные терригенные глины и болотные углистые глины, над ними залегают солоноватоводные мергели, затем мелководные морские известняки. В Ганте появляются пресноводные известняки с меланиями. В 80—90 м выше бокситов лежат солоноватоводные мергели с моллюсками, затем мелководные морские песчаные известняки, глинистые мергели и известковые песчаники.
Отложение бокситов на большинстве месторождений едва опережало отложение перекрывающих пород. Это не противоречит вышеуказанным выводам Фюлёпа, согласно которым бокситообразование произошло в нижнем мелу. Поскольку район месторождений остался сушей и после нижнего мела, весьма вероятно, что бокситы повторно переотлагались. Переотложение продолжалось весь континентальный период и прекратилось только после отложения перекрывающих толщ.
Таким образом, о бокситоносной формации Задунайского Среднегорья можно сказать следующее:
1. Роль чисто известняковых и доломитовых литофаций несколько меньше, чем в чисто карбонатных бокситоносных формациях. Мергелей, глин, песчаных известняков, известковых песчаников, а также углистых глин — больше. Количество глинисто-песчаных пород растет особенно сильно начиная с барремского яруса.
2. Хотя возраст эпохи накопления бокситов различен в разных местах, однако преобладающее большинство залежей приурочено к весьма длительным перерывам в осадконакоплении и проявляется в виде единственного бокситоносного горизонта. Два бокситоносных горизонта известны до сих пор только в окрестностях Чабпусты и Колонтара, недалеко от Шюмега. Бокситоносных горизонтов, встречаемых неоднократно друг над другом в чисто карбонатных бокситоносных формациях, здесь нет.
3. В бокситовых залежах доля глинистых бокситов больше, чем в залежах чисто карбонатных бокситоносных формаций.
4. Трансгрессивные морские отложения залегают, как правило, в 10—50, максимально 80—90 м над залежами. Более важную роль в непосредственной кровле играют углисто-глинистые болотные фации.
Следовательно, в карбонатных бокситоносных формациях различаются чисто карбонатный тип и карбонатный тип, загрязненный песками и глинами. Эти два типа различаются не только литофациями, но и всем ходом геологического развития.
Бокситоносная формация месторождения Надьхаршань в горах Виллань на юге Венгрии похожа на чисто карбонатные формации Динарид. Согласно Фюлёпу, на мелководные известняки и доломиты анизийского и ладинского ярусов ложатся с перерывом литоральные известняковые брекчии среднего лейаса. Над ними следуют мелководные известняки мощностью несколько метров. После нового перерыва в осадконакоплении следует известняковая толща неритической фации келловейского, оксфордского, кимериджского и нижнетитонского возраста мощностью 400—450 м. Затем в течение кратковременного поднятия накопились бокситы. Перерыв в осадконакоплении составляет 17—22 млн. лет. После этого следуют нижне-барремские трансгрессивные отложения: в самом низу глинистые известняки (2—5 м), над ними чистые известняки. Чисто карбонатные мелководные осадки отмечаются до середины альбского яруса. Эта стратиграфическая колонка показана на геологическом разрезе месторождения Надьхаршань (рис. 60). Под действием австрийских орогенических движений в середине альбского века образование известняков сменилось накоплением мергелей и алевролитов, но вскоре весь Вилланьский район превратился в сушу. На горе Харшань меловая толща была размыта до нижнеаптских известняков. Оставшаяся меловая толща имеет мощность 170—200 м.

Следовательно, здесь развита чисто карбонатная бокситоносная формация с морскими фациями и тремя кратковременными поднятиями. Бокситы приурочены только к самому верхнему из них, хотя в Динаридах и с более древними поднятиями связаны бокситы. По Фюлёпу, море наступало с юга, юго-востока, и слои, одновозрастные с вилланьскими, следует искать в этих направлениях, но они, к сожалению, перекрыты мощными молодыми отложениями.
Подобная, чисто карбонатная бокситоносная формация встречается в горах Бихор в Румынии. Здешние бокситовые залежи по возрасту близки к надьхаршаньским (неоком), и перерыв в осадкообразовании, к которому они приурочены, также весьма короток (10—20 млн. лет).
Бокситоносные формации месторождения Унтерлаусса и Дрейштеттена в Австрии, а также Мойтин и Маркушовце — Дриеновец в Словакии весьма похожи на бокситоносные формации Задунайского Среднегорья, и перерывы в осадконакоплении, к которым приурочены бокситовые залежи, одинаково длинны. На этих месторождениях известен также только один бокситоносный горизонт.
Три вышеописанных месторождения северной Словакии и месторождение Власеница в Югославии по чрезвычайно длительному перерыву в осадкообразовании, единственному бокситоносному горизонту и загрязненности покрывающих толщ глинами и песками тоже похожи больше всего на месторождения Задунайского Среднегорья.
Расположение бокситоносных формаций по поясам можно объяснить просто палеогеографическими причинами. По мнению автора, в том, что эти два типа карбонатных бокситоносных формаций приурочены к четко различающимся друг от друга поясам, кроме упомянутых причин важную роль играл также общий ход геотектонического развития.
К чисто карбонатным бокситоносным формациям приурочены девонские месторождения Урала и месторождения карбона Туркестанского хребта. К загрязненным глинами и песками карбонатным формациям приурочены бокситовые залежи Лангедока и Прованса в Южной Франции.