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 внутри окисленной части залежи

Изменения минерального состава внутри окисленной части залежи

21.09.2017

В данном случае минералогические изменения большей частью не сопровождались значительным изменением цвета боксита, поэтому макроскопически они распознаются труднее. Изменения лучше всего можно проследить с помощью серии проб, взятых по вертикальному разрезу, и в латеральных направлениях, а также с помощью отбора проб по сетке. До сих пор таких систематических исследований было выполнено относительно мало. Имеющиеся данные рассмотрены ниже.
В боксонских залежах кембрийского возраста, по мнению Орловой, боксит самого лучшего качества залегает там, где поверхность подошвы углублена и поэтому 4—5-метровая средняя толщина залежи возрастает до 15—20 м. Это объясняется автором тем, что в местах углублений в подошве фильтрация грунтовых вод была наибольшей, вследствие чего выщелачивание кремния в данном месте было также наибольшим. Боксит с самым малым содержанием каолинита расположен в самом низу залежи, и его количество по направлению вверх возрастает. Внизу боксит хорошего качества имеет диаспор-гематитовый состав, а над ним, в более глинистом боксите, наряду с диаспором появляется также и бёмит.
В нижней красной части североуральских залежей девонского возраста залегают чисто диаспоровые, диаспор-бёмитовые и бёмитовые бокситы. Бёмитовый боксит имеет плотное яшмовидное строение. Диаспор-бёмитовый боксит также плотный, немаркий, имеет неравномерный излом. Диаспоровый боксит относительно более пористый и маркий. Бёмитовый боксит чаще всего встречается в краевых частях залежей, диаспоровый — в центральных. Относительно менее распространенный бёмит-диаспоровый боксит располагается между ними или находится в верхней части красного боксита (рис. 129). Размещение этих трех видов боксита в пространстве совершенно не зависит от состава или структуры боксита. По наблюдениям Бушинского, на слоистых участках залежей по направлению от краев карстовых воронок к середине состав слоев меняется постепенно от бёмитового до диаспорового. По мнению Бенеславского, содержание кремнекислоты в диаспоровых частях залежей наименьшее, в них содержится относительно много кальцита и диаспор хорошо выкристаллизовался. Бенеславский считает, что этот парагенезис образовался диагенетически под влиянием просачивавшихся щелочно-гидрокарбонатных растворов. Фильтрация была наиболее сильной в середине карстовых воронок, где подошва была более закарстованной и трещиноватой.

Подобные взаимосвязи были обнаружены Ниа в туронском бокситовом горизонте в Средней Греции. Автором была отобрана серия проб по сетке, покрывающей всю вскрытую часть, — одна серия по горе Геликон и две по горе Парнас. Обнаружено, что средняя, наиболее мощная часть залежей представлена диаспоровым бокситом, а по периферии расположен бёмитовый боксит (рис. 130). По сравнению с двумя однокомпонентными бокситами переходного бёмит-диаспорового боксита относительно мало. От бёмитового боксита по направлению к диаспоровому постепенно возрастает доля диаспора, доходя до 56%, и после этого сразу же появляется чисто диаспоровый боксит. Ни в одной из проб не было обнаружено такого бёмит-диаспорового боксита, в котором доля диаспора превысила бы 56%. Ниа предполагал постепенную диаспоризацию бёмитового боксита. По его мнению, если отношение диаспора к бёмиту больше чем 56 : 44, реакция спонтанно протекает дальше до тех пор, пока весь бёмит не перейдет в диаспор.

Как бёмитовая, так и смешанная и чисто диаспоровая части залежей содержат гематит, но в диаспоровом боксите гематита немного больше. Боксит в верхней части залежей превращается в гётитовый, и одновременно сокращается общее содержание железа (рис. 131). Небольшими пятнами гётитовый боксит встречается также и в самой нижней части залежи. Содержание каолинита в диаспоровой части залежи наименьшее, но постепенно возрастает по направлению вверх к периферии и наибольших значений достигает в кровле. Пористость боксита изменяется в соответствии с минеральным составом (рис. 132): в диаспоровой части залежи она равна 15—30%, в бёмит-диаспоровой — 10—15, в бёмитовой — 5—10% и, наконец, составляющий самую верхнюю часть залежи глинистый бёмитовый боксит имеет пористость всего 2—5%. По мнению Ниа, в средней части залежи происходила наиболее сильная фильтрация грунтовых вод. В результате этого часть каолинита диагенетически удалилась, а бёмит перекристаллизовался в диаспор. На месте выщелочившегося материала остались микропоры. Диаспоровые кристаллы и перекристаллизовавшийся гематит образовали прочный каркас, благодаря которому высокая пористость смогла сохраниться до настоящего времени. В самой верхней части залежи, еще до отложения покрывающих слоев, гематит перекристаллизовался в гётит. По мнению автора, наиболее вероятно, что этот процесс был эпигенетическим, значит, протекал после отложения пород кровли. Во всяком случае, достоверно, что он не связан с диаспоризацией. В греческих и североуральских залежах наблюдается, таким образом, явная аналогия между минералогией и изменениями пористости, и вполне вероятно, что залежи образовались за счет подобных процессов.
Иначе выглядят изменения, которые наблюдались автором в разрезе, проходящем от кровли до подошвы бокситовой залежи триасового возраста, размещающейся близ Кермана в Иране. (Серия проб была предоставлена автору Саботом.) Результаты исследований сводятся автором к следующему:

Содержание алюминиевых и титановых минералов выше всего в средней части залежи. Весь боксит имеет темно-красный цвет, шамозит содержит железо(Ш) (ферришамозит). Обогащение диаспором в средней части сопровождается появлением ферришамозита. Такой парагенезис минералов, по мнению автора, образовался под воздействием сингенетических или ранне-диагенетических процессов. В средней части залежи можно предполагать небольшое понижение окислительно-восстановительного потенциала.
Минералогия аръежских залежей альбского возраста была исследована Комбом с помощью нескольких серий проб, отобранных по вертикали. Залежи образовались из осадочной глины, а иногда из глинистого мергеля в результате элювиального бокситообразования. Нижняя часть залежей преимущественно каолинитовая, отмечается немного диоктаэдрического хлорита и иллита. Кверху постепенно снижается количество глинистых минералов, увеличивается содержание минералов алюминия, железа и титана. При сравнении многих разрезов видно, что доля диаспора по отношению к бёмиту наибольшая в тех местах, где суммарное содержание минералов алюминия преобладает над количеством каолинита (рис. 133). Имеется несколько залежей чисто диаспорового боксита. В их верхних и нижних частях в более глинистом боксите появляется немного бёмита, отмечается также обогащение гётитом (рис. 134). Таким образом, в данном месте обескремнивание в значительной мере способствовало обогащению диаспором.

В Лангедоке в залежи Казуль-ле-Безье Комб описал своеобразный разрез с тройным повторением по залежи (рис. 135). В самой нижней части разреза залегают каолинитовые глины с гематитом и гётитом. Кверху постепенно уменьшается количество каолинита и увеличивается количество гематита. В самой верхней части данного участка появляется также и немного бёмита. То же повторяется и на втором участке. На третьем участке бокситизация становится полной со значительным обогащением гиббситом, бёмитом и гематитом. Там, где содержание каолинита наименьшее, появляется также диаспор (до нескольких процентов). В кровле разреза видно полное оглинение, минералы алюминия отсутствуют, а среди минералов железа начинает преобладать гётит. Три следующих друг за другом участка Комб объяснил тремя периодами в бокситонакоплении и бокситизации. И в данном случае можно наблюдать диагенетическую связь между обескремниеванием и диаспоризацией.

Венгерские бокситовые залежи исследовались автором по разрезам от подошвы к кровле. В юго-западной части гор Баконь снизу залежи более глинистые. По направлению вверх постепенно снижается количество каолинита и повышается количество минералов алюминия, железа и титана. В самой же верхней части залежей количество каолинита вновь возрастает. Нижняя часть залежей месторождения Ньирад в большинстве случаев чисто бёмитовая, посредине появляется гиббсит и по направлению к верхней части его становится все больше, но даже в самых верхних частях также преобладает бёмит. В залежах Сёц и Маломвёльдь нижняя часть залежей сложена гиббситом и бёмитом, вверху почти одним гиббситом. В залежи Кишлёд количество гиббсита по отношению к бёмиту возрастает также по направлению вверх. Изменение минерального состава залежи Алыпопере от подошвы до кровли представлено в табл. 27 (результаты анализа серии проб скважины P-1).

В нижней части разреза наряду с каолинитом встречается иллит, но кверху он быстро исчезает. И здесь также в верхней части разреза наряду с бёмитом появляется гиббсит и немного диаспора. В средней, наименее глинистой, части залежи содержание минералов железа самое большое. В самой верхней части гематита становится меньше, гётит остается неизменным и появляется немного маггемита. Следует отметить особо присутствие в верхней части в двух случаях ферришамозита, который, как правило, для венгерских бокситов нетипичен. В верхней части залежи основная масса боксита пропитана эпигенетическим кальцитом.
На Гаити, по мнению Голдича и Бергквиста, верхняя часть залежей богаче гётитом, а нижняя — гематитом. Богатые органическим веществом грунтовые воды, которые просачиваются с поверхности, растворили часть гематита, и железо, входившее в его состав, снова выделилось в форме гётита.
Выводы
а) Количество глинистых минералов наименьшее в средней части залежей и постепенно увеличивается во все стороны: к кровле, подошве и периферии. Во многих залежах вблизи подошвы наряду с каолинитом появляется также и иллит.
б) Количество минералов алюминия, железа и титана в большинстве случаев изменяется противоположно глинистым минералам, т. е. в средней части залежей отмечается наибольшее их количество, которое по направлению к краям уменьшается.
в) Соотношения парагенезисов минералов алюминия в залежах изменяются не случайно, а имеют определенные тенденции. Для определения их характера и частоты по месторождениям необходимо выполнять систематические минералогические количественные исследования по разрезам и сеткам.
Ha основании полученных до сих пор данных можно считать, что в бёмит-циаспоровых залежах диаспором обогащаются те части залежи, которые больше обескремнены.
В гиббсит-бёмитовых залежах по направлению снизу вверх обычно возрастает количество гиббсита за счет бёмита. В залежах латеритных бокситов подобного минерального состава по направлению вверх обычно возрастает количество бёмита, например в месторождениях Гвианы и Австралии.
г) В большинстве месторождений гиббситовые части залежей богаче гётитом, а бёмитовые и диаспоровые — гематитом.
д) В верхней части залежей, как правило, снижается общее количество минералов железа, вместе с этим увеличивается содержание гётита относительно гематита.
е) Общее количество минералов титана и их соотношения с другими минералами в залежах являются наиболее постоянными. В диа- и эпигенетически обезжелезненных частях залежей наблюдается обогащение рутилом и анатазом. Это только видимое, относительное обогащение, оно является следствием удаления минералов железа.