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
         » » Карбонаты в бокситах

Карбонаты в бокситах

25.09.2017

КАЛЬЦИТ CaCO3. Встречается в большинстве месторождений карстовых бокситов в количестве от десятых долей процента до нескольких процентов. В боксите сингенетический кальцит встречается только там, где залежи постепенно переходят в перекрывающий их известняк, например на уральских и алтае-саянских девонских месторождениях. В переходной зоне количество кальцита увеличивается, и постепенно боксит переходит в морской чистый известняк. Кальцит образует здесь очень мелкие зерна, совершенно такие же, как в известняке, слагающем кровлю залежи.
Большая часть кальцита в карстовых бокситах имеет диагенетическое и эпигенетическое происхождение и выделилась из грунтовых вод, фильтрующихся через карбонатную кровлю. Обогащение кальцитом можно наблюдать в верхней части залежей Альпопере в Венгрии. Это хорошо видно на примере разреза скважины P-I. Здесь содержание кальцита в самом верхнем слое (~ 1 м) достигает 16 %. В шлифах хорошо видно, что кальцит выделялся в основной массе боксита, не затрагивая более плотные пеллеты и ооиды. В средней и нижней частях залежей кальцит встречается спорадически, чаще всего в форме гнезд и выполнений полостей. В месторождениях Халимба, Маломвёльдь и Сёц — Серхедь автор наблюдал местами кальцитовые выполнения полостей размером в несколько сантиметров. В большинстве случаев кальцит отложился только на стенках полостей; кристаллы кальцита идиоморфные, размером в несколько миллиметров.
Концентрация кальцита наблюдалась автором на одном свежевскрытом бокситовом разрезе в карьере месторождения Кишлёд; в самой верхней части залежи твердый конгломератового строения боксит был пронизан множеством трещин и пустот, заполненных снежно-белым, рыхлым, губчатым кальцитом (корки толщиной 0,1—1,5 см). Множество бокситовых галек также было покрыто снежно-белой рыхлой кальцитовой пленкой толщиной несколько миллиметров. Книзу мощность кальцитовых выделений быстро уменьшалась, и на глубине 2 м от кровли кальцит совершенно исчез. Эти рыхлые кальцитовые выделения, естественно, являются поздними и, по всей вероятности, выделялись из грунтовых вод, просачивающихся из известняковой кровли.
Значительным может быть обогащение боксита кальцитом вдоль пересекающих залежи сбросов. В этих местах интенсивнее циркулируют грунтовые воды, и кальцит отлагается по трещинам, которые очень часты вдоль сбросов. Поздние кальцитовые кристаллы часто встречаются по границе боксита и подошвы, размер их местами достигает нескольких сантиметров. Такие кристаллы наблюдались автором в некоторых залежах месторождений Маломвёльдь и Кишлёд в Венгрии.
Наибольшее содержание кальцита отмечено в небольших залежах, расположенных недалеко от Ла-Буасьера во Франции (10—20 %). Кальцит пропитывает только основную массу, а обломочные куски боксита и ооиды кальцита практически не содержат.
На месторождении Сан-Джованни-Ротондо в Италии в самых верхних частях залежей кальцит пропитал только основную массу на глубину 1—3 м, и среднее его количество составляет 5—25 %. В верхней части залежей Прзфинг и Шварц австрийского месторождения Унтерлаусса, по описанию Хаберфельнера, встречен карбонатсодержащий слой боксита мощностью 1—2 м, в котором содержание кальцита составляет 3—30 %. И в этом случае кальцит присутствует только в основной массе. В выделенных из боксита ооидах содержание кальцита менее 0,1 %.
В твердом зеленом боксите одной из залежей румынского месторождения Падуареа-Краюлуи автор наблюдал прозрачные монокристаллы кальцита величиной 1—6 мм. На плоскостях скола породы четко выделяются большие блестящие поверхности кристаллов. По всей вероятности, они также представляют собой поздние выполнения пустот. По данным Комба, в залежи Лескале в Арьеже вторичные пизолиты в боксите целиком состоят из кальцита.
Особенно часты кальцитовые выполнения трещин в месторождениях, которые были подвергнуты значительному тектоническому воздействию. Например, автором в верхней части залежей греческого месторождения Элеусис — Мандра наблюдались кальцитовые прожилки толщиной около 1 см. По Бенеславскому, кальцитовые выполнения трещин весьма часто встречаются также в девонских залежах на Северном Урале; мощность их достигает 1—10 см, кроме того, в шлифах обнаруживаются мелкие игольчатые кристаллы кальцита в основной массе боксита. В Краснооктябрьских залежах Бенеславским были обнаружены концентрические кальцитовые выполнения полостей. Большие кальцитовые кристаллы местами покрывала тонкая пиритовая пленка. Изредка в уральских бокситах встречаются псевдоморфозы кальцита по сидериту.
ДОЛОМИТ CaMg (CO3)2. Гальки и обломки доломитовой породы встречаются во многих бокситовых залежах, однако доломит как самостоятельный минерал встречается очень редко. Бенеславский отмечал незначительное количество доломита в североуральском боксите.
В последние годы получило известность проявление доломита в крупной бокситовой залежи Халимбайского бассейна в Венгрии. Залежь содержит множество доломитовых галек. Кроме того, в верхней части залежи Халимба III автором были обнаружены спорадически рассеянные аутигенные доломитовые зерна величиной 2—80 мкм. Количество этих зерен обычно кверху постепенно возрастает, реже ритмично изменяется. Мощность доломитсодержащего слоя боксита составляет 1—3 м. Автором было выполнено более 150 количественных минералогических анализов проб доломитового боксита. Содержание доломита колебалось от 1 до 90 %, а остаток был соответственно бокситом, глинистым бокситом и бокситовой глиной.
Из-за малых размеров зерен и загрязнения их тонкодисперсными окислами железа различить доломит в шлифах очень трудно, поэтому автор совместно с Панто исследовали отдельные образцы доломитового боксита с помощью электронного микрозонда. Оказалось, что зерна имеют, как правило, размер 5—20 мкм и зубчатую форму. Морфология зерен особенно хорошо видна на снимках вторичного электронного излучения (рис. 140). Доломитовые зерна содержат вкрапления алюминия, железа и титана размером в десятые доли микрометра. Это может свидетельствовать о более позднем образовании доломитовых зерен, когда они в ходе роста захватывали тонкодисперсный бокситовый ил.

В Халимбайском бассейне к концу бокситонакопления, вероятно, образовалось пресноводное озеро. Воды озера постепенно обогатились кальцием, магнием и гидрокарбонат-ионом, которые приносились в озеро дождевыми водами с окружающей территории, сложенной доломитами. После достижения определенной концентрации на илистом дне озера, состоящем из бокситового осадка, началось осаждение доломита. Выделению доломита способствовала чрезвычайно большая и весьма активная удельная поверхность бокситовых зерен. Доломит частично нарастал на мелких обломках или рос самостоятельно.
Все это свидетельствует о пресноводном осаждении доломита. Исследования с помощью электронного микрозонда не подтверждают вторичной доломитизации первичного кальцита. По мнению Краускопфа, при температуре дневной поверхности кристаллизация доломита происходит так медленно, что в лабораторных условиях этот процесс воспроизвести, невозможно, но в природе времени для этого было вполне достаточно.
В серии образцов боксита, собранной Робертом на острове Скопелос в Эгейском море, автор обнаружил несколько образцов лилово-коричневого доломитового боксита и бокситового доломита. Тонкодисперсный доломит, очевидно, имеет аутигенное происхождение, но весьма вероятно также, что некоторая часть боксита здесь может быть сингенетичной.
АНКЕРИТ Ca (Mg, Fe) (CO3). В карстовых бокситах встречается редко. Незначительное количество анкерита было определено Бенеславским в североуральских бокситах. В одном из образцов темно-бурого также североуральского боксита автор нашел 7 % анкерита, 16 % сидерита и 1 % кальцита.
Анкерит в количестве 2 % обнаружен автором данной книги в одной пробе боксита Тавернейской залежи месторождения O-Bap во Франции. Северовьетнамские пермские серые бокситы часто содержат анкерит в количестве нескольких десятых процента, но в нескольких пробах его содержалось 5—10 %. Вероятно, этот минерал имеет диагенетическое или эпигенетическое происхождение.
В залежи Хоссу-Харастош месторождения Гант в богатой железом корке на подошве Кишш отметил присутствие незначительного количества анкерита. Железистая корка совместно с другими ее минералами, видимо, эпигенетична.
СИДЕРИТ FeCO3. В количестве более десятых долей процента сидерит обнаружен к настоящему времени уже на 30 месторождениях карстовых бокситов. Он стречается в большинстве мест в восстановленных зеленом, сером и черном бокситах, чаще всего вторичен; реже встречается сингенетический сидерит.
В Венгрии сидерит в боксите впервые был обнаружен Вадасом. Красно-коричневые бокситы из Мештерберекской буровой скважины содержали значительное количество сидерита, и это подтвердилось в процессе разведки боксита. В бассейне Надьедьхаза боксит часто содержит от 1 до 10 % сидерита, в некоторых пробах было обнаружено до 25 %.
Под микроскопом видно, что выделения сидерита сферолитовые; минерал заполняет поры и полости остатков корней. Местами он выделяется по сети мелких трещин в сером боксите и сопровождается пиритом. Максимальное количество сидерита обычно наблюдается в верхних частях залежей, а книзу постепенно снижается. Образование сидерита связано со слоями угля в кровле. Этот минерал мог выделиться в боксите из просачивающихся вниз восстановительных углекислых растворов.
Зеленоватый шамозитовый боксит из верхних частей залежи Уйфелтараш месторождения Гант пронизан жилками мощностью 1—5 мм, состоящими из чистого сидерита. По данным рентгеноспектрального анализа автора, в этом сидерите содержится немного марганца, иначе говоря, этот сидерит является промежуточным минералом, переходным к олигониту. Серый пиритсодержащий боксит месторождений Халимба и Ньирад местами содержит несколько процентов сидерита, в нескольких пробах автором обнаружено 0,1—0,5 % сидерита в красном боксите, расположенном под серым.
Бенеславский обнаружил сингенетический сидерит в североуральских бокситах. Обычно сидерит встречается в виде мелких кристаллов в основной массе или образует небольшие сферолиты, но Бенеславский описал и вторичные кристаллы сидерита размером 1—10 см и даже до 15 см. Мелкие кристаллы в основном выполняют трещины или образуют тонкие корки на плоскостях скола.
В триасовом сером боксите Волчанского и Богословского месторождений на Северном Урале в среднем содержится 15—25 % сидерита. Сидерит тонкодисперсен, частично равномерно распределен в основной массе, частично образует сферолиты диаметром 6—7 см. Иногда бокситовые пизолиты покрыты пленкой сидерита.
В большинстве месторождений Тургайского прогиба произошла эпигенетическая сидеритизация. В некоторых частях Кранооктябрьского месторождения чуть ли не все минералы железа превратились в сидерит. Сидеритизации подвергалась главным образом верхняя часть залежей. Количество сидерита чаще всего составляет 1—12 %, реже достигает 21—25 %. Здесь также встречается сферосидерит; кроме того, сидерит иногда выполняет трещины.
Бокситы Южного Тимана также иногда содержат немного сидерита, главным образом в виде мелких сферолитов в нижней части залежей. Реже он образует отдельные ромбоэдрические кристаллы.
В бокситах из месторождений Средиземноморской бокситоносной провинции больше всего сидерита можно встретить в зеленовато-сером восстановленном боксите румынского месторождения Соходол-Цимпени. Здесь минерал образует сферолиты диаметром несколько десятых миллиметра в основной массе боксита (рис. 141). Кайер и Побеген в отдельных образцах боксита из залежи Налзен месторождения Арьеж обнаружили 6—28 % сидерита, который присутствует в сером восстановленном боксите главным образом в виде мелких кристаллов, дающих блестящие плоскости спайности и образующих тонкие прожилки. В этом же бокситовом районе в нижней части залежи Энжат Комб наблюдал вторичную железную корку, которая состояла преимущественно из сидерита и гётита.

По данным Луковича, триасовый боксит месторождения Горне-Поле в Черногории также содержит немного мелких сферолитов сидерита. В отдельных образцах серого триасового боксита Словении автором было найдено 1—3 % сидерита, в образцах серых и зеленых олигоценовых бокситов из месторождения Велика-Планина — 1—2 % и из небольшой залежи Унтерсберг, недалеко от города Зальцбурга в Австрии, — 1—2 % сидерита. В боксите из нижних частей залежей Кампо-Феличе автор нашел 0,1—1,2 % cидерита, главным образом там, где зеленая глина переходит в красный боксит.
РОДОХРОЗИТ MnCO3. Очень редок в бокситах. В образцах боксита, отобранного с южнофранцузского месторождения Ла-Буасьер, автором найдено 1—2 % родохрозита. Находки минерала объясняются большим содержанием марганца в здешних бокситах, который связан главным образом в литиофорит и тодорокит. Боксит пропитан вторичным кальцитом, которого здесь около 15—25 %. Весьма вероятно, что просачивающиеся через боксит гидрокарбонатные грунтовые воды растворили незначительное количество марганца, который затем выделился снова в форме карбоната. Таким образом, родохрозит этого месторождения также вторичный. Родохрозит был встречен и в некоторых пробах из залежей Кампо-Феличе в количестве 0,4—0,5 %.
АРАГОНИТ CaCO3. Кишш в залежи Хоссу-Харастош месторождения Гант вдоль послеэоценовой линии разлома обнаружил полость высотой в несколько метров и шириной приблизительно полметра, стенки которой были покрыты сростками кристаллов арагонита гроздевидной формы размером 5—20 см. Большая его часть впоследствии превратилась в кальцит. Кишш предположил, что арагонит выделялся из горячих водных растворов, поднимающихся по разлому.
АЛЮМОГИДРОКАЛЬЦИТ CaAl2(OH)4(CO3)2*3Н2O. Довольно редкий минерал бокситов. Бенеславский обнаружил его выделения размером в несколько миллиметров в североуральских залежах. Алюмогидрокальцит заполняет полости и поры в боксите в парагенезисе с кальцитом идиаспором.
Алюмогидрокальцит встречается в боксите небольших залежай Тульско-Рязанского района в виде небольших почковидных выделений. Под микроскопом легко узнаются его мелкие иглообразные кристаллы. Алюмогидрокальцит сопровождается обычно гиббситом и галлуазитом.
МАЛАХИТ Cu2(OH)2CO3. Де Вейсс в горах Абруцци в небольшом карьере вблизи Орселло на границе боксита и подошвы обнаружил зеленую корку мощностью в несколько миллиметров, покрывавшую известняк подошвы на площади в несколько квадратных дециметров. По данным рентгеновского и химического анализов, эта корка состоит из малахита, по мнению де Вейсса, гипергенного происхождения. Просачивающиеся через боксит поверхностные воды могли растворять в какой-то степени минералы меди, а у подошвы кислые растворы нейтрализовались и из них выделялся малахит.
В залежи Назда месторождения Власеница в Югославии на границе боксита и известняка подошвы в нескольких местах встречается ярко-зеленый ноздреватый слой толщиной 1—3 мм. Co стороны подошвы этот слой сопровождается черными выделениями криптомелана толщиной 2—3 мм. По данным рентгеновских исследований автора, зеленый слой состоит из хорошо окристаллизованного малахита. Оба слоя, очевидно, вторичные и образовались, вероятно, таким же путем, как по предположению де Вейсса малахит карьера Орселло.
БАСТНЕЗИТ CeFCO3. С помощью электронного микрозонда бастнезит удалось обнаружить во многих месторождениях. Впервые он был обнаружен в нижней части одной из залежей итальянского месторождения Сан-Джо-ванни-Ротондо. Здесь он частично заполняет микропоры в боксите диаметром 10—100 мкм, а частично выполняет прожилки мощностью 2—5 мкм и длиной 200—400 мкм (рис. 142). В некоторых местах этот минерал образует выделения без четких границ, пропитывая участки размером 190—200 мкм. Наряду с преобладающим церием бастнезит содержит немного лантана и еще меньше прометия, в некоторых местах сопровождается кальцийсодержащими членами группы: рентгенитом, паризитом и синхизитом.

В исследованном разрезе от подошвы до кровли в каждой пробе были обнаружены зерна монацита величиной несколько микрометров. Вполне вероятно, что просачивающаяся через боксит грунтовая вода растворила часть этих зерен, затем в нижней части залежей из растворов выпал бастнезит, который, следовательно, можно считать вторичным.
В расположенной на западном склоне горы Надьхаршань в Венгрии залежи боксита, содержащего зеленоватые бокситовые гальки в кирпичнокрасной основной массе, также был обнаружен бастнезит, который и здесь является вторичным. В данном случае он встречается в форме выполнений пор, микрожилков, разветвленных выделений и облачных участков.
ПАРИЗИТ CaCe2F2(CO3)3, РЕНТГЕНИТ Ca2Ce3F3(CO3)3, СИНХИЗИТ CaCeF(CO3)2. Эти три кальдийсодержащих члена группы бастнезита могут быть определены с помощью электронного микрозонда, но их нельзя различить между собой, так как они содержат одни и те же элементы, но только в разных соотношениях.
Впервые в сильно обогащенной железом бокситовой гальке из пробы конгломератовидного боксита залежи Аллош вблизи Марселя во Франции было обнаружено несколько зерен неправильной формы величиной 10—15 мкм,. которые кроме церия содержали некоторое количество неодима и лантана, а также кальция, фтора и карбонат-иона. Однако решить вопрос о природе этих зерен невозможно. Большая плотность богатых железом галек и их низкая проницаемость позволяют предполагать, что эти минералы были привнесены в боксит уже как таковые.
В образце из залежи Надьхаршань, которая упоминалась при описании бастнезита, было обнаружено довольно много паризита, рентгенита и син-хизита. Это очень характерные вторичные минералы, выполняющие неправильные поры размером 100—200 мкм и пропитывающие без резких границ основную массу и отдельные ооиды, а также выделяющиеся как серия пересекающихся микропрожилков мощностью до 2—20 мкм и длиной всего несколько сотен микрометров (рис. 143). Наряду с церием в них содержится немного лантанта и неодима. В одном из мелких зерен было определено соотношение содержаний элементов: Ca > La > Nd > Ce > P > Th > Sm. Таким образом, в данном случае ведущую роль церия принял на себя лантан и неодим, кроме того, минерал содержит также фосфор, а один из образцов — немного ванадия.

В бокситах из залежи Надьхаршань было обнаружено много монацитовых зерен, которые наряду с церием содержат немного лантана и неодима. Минералы группы бастнезита, вероятно, образовались за счет растворения монацита и последующего выпадения редких земель из растворов; содержание в бастнезитах лантана и неодима подтверждает это предположение.