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
         » » Изменения минерального состава в пределах бокситоносных районов и месторождений

Изменения минерального состава в пределах бокситоносных районов и месторождений

21.09.2017

В большинстве случаев минеральный состав бокситов в пределах одного бокситового района неодинаков. Если в районе имеется несколько бокситовых горизонтов, то внутри одного бокситового горизонта различия обычно меньше, чем между разными горизонтами. В качестве примера можно привести далматский бокситовый район (табл. 24).

Минералогия отдельных бокситовых горизонтов достаточно однообразна, а в бокситовых горизонтах, следующих друг за другом, появляются новые парагенезисы и исчезают старые. Проявленная в карстовых бокситах последовательность изменения состава в связи с геологическим возрастом: гиббсит — бёмит — диаспор — выдерживается в пределах отдельного бокситового района. Однако здесь имеются исключения, например месторождения Средней Греции (табл. 25).

Здесь самый молодой горизонт боксита является наиболее диаспоровым, но в данном случае эту аномалию нельзя объяснять тектоническим воздействием, так как степень его такая же, как в других районах. Наиболее вероятной причиной, по мнению Ниа, здесь могло быть интенсивное образование диаспора в процессе диагенеза в туронском веке.
В большинстве бокситовых районов в каждом бокситовом горизонте палеогеографические и физико-химические факторы, контролирующие мине-ралообразование, были примерно одинаковыми. Затем они могли резко меняться, и соответственно менялась минералогия боксита.
В таких бокситовых районах, где большая часть бокситов образовалась одновременно, изменения их минерального состава могут иметь следующие закономерности:
1) состав однороден по всему бокситовому району;
2) средние значения по залежам изменяются в каком-либо определенном направлении;
3) в каждой отдельной залежи настолько быстро и глубоко изменяется состав, что невозможно указать на общие закономерности для района.
Для выявления минералогических особенностей бокситового района необходимо выполнить сотни минералогических определений, что было сделано до сих пор только для небольшого числа районов, и поэтому можно привести лишь несколько характерных примеров.
Примером из первой группы является бокситовый район Средней Италии, где состав бокситов одинаков как для месторождений гор Абруцди, так и Кампании — бёмит-гематит-анатаз-рутиловый. Отдельные залежи немного отличаются друг от друга только количеством минералов. Китайские бокситовые районы, несмотря на их большую протяженность, также весьма однообразны в минералогическом отношении.
Примером для второй группы является бокситовый район Задунайского Среднегорья Венгрии. В исследованиях, выполненных ранее, было обнаружено, что залежи, расположенные выше, обычно содержат больше гиббсита и гётита, тогда как залегающие ниже богаче бёмитом и гематитом. Это автор объясняет влиянием карстовых вод; верхние залежи размещаются выше их уровня, а залегающие ниже — под ним. Поскольку в залежах, богатых гиббситом, степень окисления железа (Fe2О3/FeО) выше, чем в обогащенных бёмитом, было сделано предположение, что среда с более высоким окислительно-восстановительным потенциалом способствовала образованию гиббсит-гётитового парагенезиса, а с более низким — образованию бёмит-гематитового.

Расположенные по южному краю Халимбайского бассейна и выше по рельефу залежи Маломвёльдь являются гиббситовыми с небольшим содержанием бёмита. Среднее отношение бёмита к гиббситу составляет 16 : 84. В расположенном глубже Черешском рудном теле отношение между бёмитом и гиббситом возрастает до 95 : 5. И наконец, в середине бассейна наиболее глубоко располагается крупная залежь, полностью состоящая из бёмита.
Подобные изменения наблюдались Комлошши на месторождении Искасентдьёрдь. Однако характер изменений не согласуется с современным положением залежей в рельефе, и Комлошши предположил, что настоящее распределение минералов отражает условия рельефа, существовавшие в период отложения боксита (рис. 127). В соответствии с этим во время бокситонакопления залежи Кинчеш и Йожеф были расположены частично или полностью над уровнем карстовых вод. Из-за постоянного просачивания атмосферных осадков они лучше выщелачивались, и поэтому среднее содержание каолинита в них наименьшее. Чем глубже располагались залежи, тем меньше к ним поступало поверхностных осадков и тем больше каолинита оставалось в залежах.
По мнению Комлошши, в залежах, размещенных выше, окислительновосстановительный потенциал был выше, а pH немного ниже. В то же время в глубоких залежах, где просачивание грунтовых вод было медленнее, значение окислительно-восстановительного потенциала могло быть ниже, а pH выше. Таким образом, по мнению Комлошши, наблюдаемый в настоящее время минеральный состав сформировался в период бокситонакопления в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала и pH среды благодаря тому, что произошла кристаллизация частично аморфного основного материала. Для образовавшихся таким путем минералов Комлошши считал возможным также и дальнейшее преобразование, например превращение бёмита в гиббсит, если боксит переотложился на расположенной выше территории. Формирование наблюдаемого в настоящий момент минерального состава Комлошши ограничивает временем накопления залежей, в то время как автор отводит определенную роль вторичным преобразованиям, которые происходят и по сегодняшний день.
На территории Венгрии чисто диаспоровый состав имеют только бокситы месторождения Нежа. Количество бёмита и гиббсита в них не превышает 1—3%. Геологический возраст и тектоническая дислоцированность такие же, как на месторождениях Задунайского Среднегорья, и среда бокситонакопления также могла бы быть идентичной. Так, в своей ранней работе автор обогащение диаспором объяснял отчасти влиянием тектонических сил, отчасти же региональным прогреванием в результате вулканической деятельности в миоцене. Выполненные с тех пор геологические изыскания не подтвердили это предположение, поэтому в настоящее время автор считает более вероятным, что диаспоровый боксит был переотложен из более древней залежи также диаспорового состава. Это подтверждается также и грубообломочной конгломерат-брекчиевой структурой этого боксита.
Диаспором обогащен также и боксит залежей месторождения Надь-харшань. По расчетам автора, состав боксита здесь следующий: диаспоровый боксит — 10%, диаспор-бёмитовый боксит — 50% и бёмитовый боксит — 40%. Это месторождение древнее других месторождений Венгрии и в тектоническом отношении наиболее сложно построено. Бокситовые фации также отличаются от фаций Задунайского Среднегорья. Вероятно, боксит накапливался в непосредственной близости от побережья древнего моря или в лагунах в более восстановительных условиях, чем предполагалось выше. Месторождение Падуреа-Краюлуи (Румыния), которое имеет тот же геологический возраст, строение и фации, сложено в основном диаспоровыми бокситами. Кажется вероятным, что в этих месторождениях большая часть диаспора имеет сингенетическое и диагенетическое происхождение. Впоследствии развитию диа-споризации также содействовали тектонические силы сжатия.
Во Франции в бокситах Прованса по направлению с юго-запада на северо-восток постепенно изменяется средний состав месторождений: месторождение Ревест является чисто бёмитовым, Бриньоль — на 80% бёмитовое, на 20% бёмит-гиббситовое с преобладанием бёмита. Далее в северо-восточном направлении залежи O-Bap уже только на 10% бёмитовые, на 80% бёмит-гиббситовые и на 10% чисто гиббситовые. Хотя современный холмистый рельеф постепенно повышается к северо-востоку, закономерностей в расположении залежей нет, они встречаются на разных гипсометрических уровнях. Таким образом, современный рельеф не дает объяснения, а воспроизвести древний рельеф почти невозможно. Стратиграфический перерыв, к которому приурочены залежи, наиболее короток в Ревесте и самый длинный в О-Вар. В районе Ревеста и Бриньоля местами перерыва вообще нет или имеется довольно короткий перерыв в осадконакоплении, а в O-Bap повсюду отмечается определенный перерыв. Такие данные указывают на то, что в период бокситонакопления залежи в O-Bap были расположены выше по рельефу, чем в Ревесте. Следовательно, показанная для Задунайского Среднегорья разница между окислительно-восстановительным потенциалом и pH могла и здесь иметь место и сказаться на минеральном составе.
На основании исследований Голдича и Бергквиста можно утверждать, что на Гаити и в Доминиканской Республике чем выше над уровнем моря располагаются залежи, тем меньше в них содержится каолинита и галлуазита. Располагающиеся выше залежи богаче гиббситом и гётитом, а в расположенных ниже появляется также бёмит и гематит. По мнению Голдича и Бергквиста, исходный материал боксита на всем острове Гаити мог быть одинаковым, потому что карбонатная подошва была везде одного состава и условия накопления боксита также были одинаковыми. Таким образом, отмеченные различия произошли после бокситонакопления и были вызваны такими внешними факторами, которые зависели от высоты над уровнем моря. Таким фактором является среднее годовое количество осадков, которое тем больше, чем выше расположена местность. Может иметь значение также и относительная высота залежи над уровнем подземных вод, которая, по мнению авторов, также возрастает вместе с относительной высотой над уровнем моря. Следовательно, при более высоком рельефе было больше осадков, которые лучше просочились в залежи. Вследствие этого часть каолинита и галлуазита растворилась и кремнезем из залежей был вынесен. Часть бёмита перешла в гиббсит, часть гематита в гётит. Оба преобразования принимались просто за процесс гидратации, но определенную роль могла играть также и разница между окислительно-восстановительным потенциалом и pH.
Данные Андерсона, Хилла, а также наблюдения самого автора на острове Ямайка подтверждают, что минеральный состав боксита в первую очередь изменяется в зависимости от рельефа. В расположенных на большой высоте бокситах каолинита мало, а преобладающим минералом железа является гематит. В тектонических грабенах и на низко расположенных известняковых плато гематит в боксите постепенно сменяется гётитом. Это можно хорошо проследить и невооруженным глазом: красный цвет боксита постепенно переходит в охро-желтый. Ниже 200 м над уровнем моря боксит более глинистый, а затем на высоте 50—100 м глинистый боксит сменяется бокситовой глиной. По мнению Ли, эта «линия глин» на равнине Сент-Элизабет располагается на высоте 200 футов, т. е. 60 м над уровнем моря. Наряду с высотой рельефа на состав боксита влияла также и проницаемость известнякового основания. На поверхности мергелистого глинистого известняка «Монпелье» повсюду боксит сменяется бокситовой глиной.
По мнению Терентьевой, в Боксонском бокситоносном районе, в северной, тектонически более сложной его части, угол падения залежей составляет 80—90° и бокситы имеют диаспоровый состав. В средней и южной частях данного района, где залежи менее изменены тектоникой (угол падения всего 30—40°), боксит диаспоровый с бёмитом и бёмитовый с диаспором. Минералогический переход осуществляется на протяжении 6—8 км. По мнению Терентьевой, среди южноуральских залежей девонского возраста более дислоцированные бокситы имеют преимущественно диаспоровый состав, а менее дислоцированные — бёмитовый. Таким образом, в этих двух бокситовых районах разница в тектоническом воздействии привела к постепенному изменению минерального состава.
Примером третьей группы является туронский горизонт бокситов в Средней Греции. Здесь, по результатам исследований Ниа, в большинстве залежей рядом встречаются диаспоровый, смешанный бёмит-диаспоровый и бёмитовый бокситы. Распространение постепенных минералогических изменений по всему бокситовому району в данном случае обнаружено не было.