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
         » » Вопросы транспорта бокситовых материалов

Вопросы транспорта бокситовых материалов

25.09.2017

Бокситовый материал считается автохтонным, если бокситизация произошла на месте, аллохтонным, если в месторождении накапливался принесенный уже готовый боксит. Если боксит переносился не небольшое расстояние, то образованные им залежи можно назвать паравтохтонными.
Теории автохтонного происхождения

Наиболее типичной теорией автохтонного происхождения является классическая теория терра-росса, согласно которой бокситы сформировались на месте в результате выветривания подстилающих карбонатных пород. Во французской научной литературе эта теория называется теорией «абсолютной автохтонности». Этой теории противоречат многие факты: структурные и текстурные особенности, указывающие на транспортировку материала бокситов, наличие в боксите обломков неизвестковых пород и иногда существование слоя гальки между бокситами и подошвой и ряд других положений. Теория терра-росса в чистом виде принимается уже немногими специалистами, в частности Денизо.
Вулканогенные теории, по которым падавшие на поверхность карбонатных пород вулканические туфы претерпевали бокситизацию на месте, также можно отнести к теориям автохтонного образования.
Де Вейсс и Бонт считают автохтонными бокситовые и бокситоподобные глины, находящиеся в самой нижней части бокситовых залежей. Несомненно, что в процессе образования карста под толщей боксита остаточные продукты выветривания известняков и доломитов остаются на границе боксита и подошвы, и мощность их постепенно увеличивается. Однако это увеличение не может быть значительным. По накопленным наблюдениям, мощность подвергавшихся выветриванию подстилающих бокситы карбонатных пород составляла не более 10—15 м, и, естественно, при таких мощностях не может образоваться большое количество нерастворимого остатка.
Примером несомненно автохтонных залежей являются залежи арьежского типа. Это доказывается тем, что подстилающие породы вверх по разрезу постепенно переходят в бокситы, а в обнажениях можно найти следы; бокситизации, происходящей на месте.
Теории паравтохтонного происхождения

По теории паравтохтонного происхождения продукты выветривания сносятся в местные углубления карстового рельефа, на расстояние от нескольких сотен метров до 1 км максимально. Здесь не происходит привноса материала из соседних районов, где могут быть алюмосиликатные породы. Таким образом разрешаются все противоречия, свойственные теории абсолютной автохтонности, и современные сторонники теории терра-росса придерживаются именно этого мнения. В связи с этим необходимо отметить исследования Венделя и др., согласно которым при образовании бокситов Задунайского Среднегорья в Венгрии бокситовый материал переносился на расстояние всего лишь несколько сотен метров.
По нашему мнению, паравтохтонную гипотезу нельзя распространять на все типы карстовых бокситов. Она может быть принята только для тех случаев, когда бокситы образовались на мелких островах, сложенных целиком карбонатными породами, как, например, острова в западной части Тихого океана. На основании палеогеографических исследований можно предполагать, что подобные острова существовали во время бокситообразования в районе Карибского моря, в некоторых районах Средней Италии и Далмации. На Ямайке также, вероятно, большая часть бокситов является паравтохтонной, но здесь не исключается привнос алюмосиликатного материала с территорий, расположенных в непосредственной близости от залежей. В остальных бокситоносных областях наиболее вероятным кажется участие в бокситообразовании как паравтохтонного, так и аллохтонного материала.
Теории аллохтонного происхождения

Эти теории допускают привнос исходного вещества боксита из-за пределов карстового района, т. е. перенос его на значительные расстояния. Наименьшее расстояние переноса материала наблюдается на месторождениях казахстанского типа, от 0,5 до 5 км. В этой группе часто наблюдаются разрезы латеритного выветривания, за счет которых формировались бокситовые залежи.
Для залежей средиземноморского типа предполагается транспортировка материала на расстояния от 2 до 20 км в зависимости от того, на каком расстоянии от залежей находятся предполагаемые исходные породы. По мнению Бушинского, в некоторых наиболее благоприятных районах возможен транспорт материала на расстояние 30—40 км. Большие расстояния вряд ли реальны, так как отдаленная транспортировка обусловливает значительную примесь чуждого материала (песка и гальки), а в карстовых бокситах он практически отсутствует. Перенос материала на расстояния 100 км и более предполагался только Архангельским в его хемогенной теории, но эта гипотеза сейчас отвергается большинством геологов. Доводы, приводимые де Вейссом против аллохтонного происхождения, недостаточно убедительны.
В действительности предположения о местном и дальнем переносе материала мало отличаются друг от друга. Существует много залежей, в которых вещество боксита было привнесено извне (т. е. аллохтонные), но бокситизация в них продолжалась и после осаждения вещества. Следовательно, такие бокситы можно рассматривать и как автохтонные, иначе говоря, такие залежи являются одновременно и аллохтонными и автохтонными. На важность этого обстоятельства первым обратил внимание Комб. По нашему мнению, при детальном изучении структуры и текстуры бокситов можно приблизительно определить количество автохтонного и аллохтонного (паравтохтонного) вещества в залежи. Такие исследования бокситов могут внести существенный вклад в понимание генезиса бокситов. Пока залежи такого типа целесообразно называть алло-автохтонными.
Перенос вещества

Преобладающее большинство авторов предполагают водный транспорт материала бокситов. При этом гипотезы, допускающие перенос материала на большие расстояния, обычно предполагают транспорт речными водами. Сторонники транспорта на малые расстояния, особенно последователи паравтохтонной теории, главное значение придают временным водным потокам.
Что касается формы переноса, то сторонники хемогенной теории связывают его с истинными растворами. Кроме хемогенных теорий А.Д. Архангельского и Горецкого перенос в форме истинных растворов предполагался Хаберфельнером и Козловским для объяснения генезиса карстовых бокситов Австрии. По их мнению, растворы вначале характеризовались слабощелочной реакцией, но под влиянием углекислоты из подстилающих карбонатных пород они нейтрализовались и минералы боксита осаждались из них.
Истинные растворы предполагались и Руттнером, а на основе сопоставления с бразильскими болотами он допускал возможность образования боксита в слабокислой среде. В бассейне реки Рио-Негро и ее притоков в Бразилии дождевые воды собираются в плоских углублениях рельефа, а под влиянием тропической флоры в них накапливается гумус, и они становятся кислыми. Такие «черные воды» могут переносить гораздо больше растворенного алюминия и железа, чем «нормальные». Руттнер считает, что исходное вещество бокситовых залежей Австрии было принесено такими кислыми растворами. По его мнению, из щелочных вод наступающего верхнемелового моря «Гозау» на карбонатном фундаменте осаждались алюминий и железо. Там, где движение воды было минимальным, осаждался ил и формировались залежи бокситов. Теории Руттнера противоречит тот факт, что переносимые водами Рио-Негро растворы Al и Fe нигде не осаждаются в виде бокситов, а смешиваются с илисто-песчанными отложениями Амазонки.
По мнению Кайер и Побегена, бокситы Франции осаждались из истинных кислых растворов: сначала осадились алюминий, железо и титан, затем из растворов грунтовых вод кремнезем. Ho эта теория опровергается геологическими, петрографическими и геохимическими данными.
По нашему мнению, залежи бокситов из истинных растворов могли образоваться только в исключительно благоприятных условиях. Во всяком случае, до сих пор ни для одной залежи карстовых бокситов не было однозначно доказано осаждение боксита из истинных растворов.
По мнению ряда других авторов, транспорт материала боксита осуществляется в виде коллоидных растворов или крайне тонких коллоидных суспензий в медленно, спокойно и постоянно текущих водах. Однако такой перенос вещества можно считать возможным только для залежей, не содержащих обломочных зерен пород и минералов. Перенос вещества в коллоидных растворах, безусловно, более вероятен, чем в истинных растворах. Современные реки в виде истинных растворов переносят очень мало алюминия, железа и титана, и только органические защитные коллоиды увеличивают возможность транспортировки этих элементов.
Еще не выяснено, когда и как осаждались коллоидные растворы, считающиеся стабилизированными, а также причина их осаждения. Немец и Варью образование залежей бокситовых глин Пилишвёрёшвар в Венгрии связывают с простым высыханием водоема. Ho это не является общим явлением. Предполагается, что в некоторых случаях осаждение было вызвано быстрым изменением концентрации электролитов и pH. Эта малоизученная проблема требует еще дальнейших исследований.
Для залежей, в которых боксит имеет обломочную структуру, наиболее вероятен перенос вещества мутьевыми потоками. В условиях тропического и субтропического климата ливни создают очень мощные временные потоки, которые могут переносить вещество боксита в виде мути. Кроме того, ливни могут вызывать наводнения, при которых заливаются обширные пониженные участки. Местные переотложения бокситового материала временными водами могли неоднократно повторяться. Об этом свидетельствует тот факт, что гальки и обломки бокситов сами обладают часто обломочной структурой; они могут содержать более мелкие гальки бокситов, сломанные ооиды и пизолиты. На некоторых месторождениях нами наблюдались от трех до пяти генераций галек. В отдельных частях залежей встречаются бокситовые агломераты, состоящие из валунов размером 0,5—1 м3; их присутствие можно, видимо, также объяснять переносом мутьевыми потоками. Бокситы, как правило, накапливались на месте своего залегания в несколько последовательных этапов, о чем свидетельствуют эрозионные поверхности внутри залежей (например, в месторождении Бедарьё).
Эта гипотеза подкрепляется наблюдениями Хилла и Девиса, по данным которых бокситы Ямайки, несмотря на их рыхлое состояние, трудно поддаются эрозии; они образуют вертикальные стены, не разрушающиеся даже в течение нескольких лет. Причиной этого являются исключительно большая пористость и водопроницаемость бокситов. Дождевые воды сразу же поглощаются бокситами и не текут по поверхности. Только при исключительно сильных ливнях боксит разрушается до обломков разного размера.
Цанс считает, что основное вещество бокситов переносилось не только текучими водами на дневной поверхности, но и подземными карстовыми реками. В понижениях рельефа основное вещество опять выносилось на дневную поверхность карстовыми источниками, где оно концентрировалось в наиболее глубоких участках. Здесь, на дневной поверхности, это принесенное вещество подвергалось бокситизации. Такой способ переноса нельзя отрицать в крупных карстовых районах, однако, по нашему мнению, образование таким путем, например, огромных месторождений бокситов плато Сент-Энн и Манчестер маловероятно. Бокситовое вещество, приносимое карстовыми источниками, может заполнять только углубления на дневной поверхности, и поверхность таких залежей должна быть плоской. В данных районах, напротив, бокситы плащеобразно покрывают рельеф.
Отсутствие в боксите чуждых минералов (кварц и т. д.) говорит о том, что во время образования боксита рельеф был пенепленизирован и привноса материала с удаленных территорий не происходило. В благоприятном климате бокситизация могла продолжаться и в процессе переотложения вещества, на это первым указал Вадас. Следует отличать первичное переотложение, являющееся важной составной частью образования бокситов, от вторичного. Последнее происходит много позже окончания бокситизации, после размыва покрывающих боксит слоев. Обычно вторичное переотложение приводит к привносу в боксит чуждого материала и ухудшает его качество. В процессе вторичного переотложения бокситы могут быть раздроблены, а их мягкие глинистые частицы полностью вынесены. Богатые алюминием и железом участки сохраняются в виде галек. Такие залежи выделяются нами как самостоятельный тип — вторично переотложенные залежи (салентинский тип).
Дьёрдь и Телегди-Рот связывали образование бокситов месторождений Халимба и Гант в Венгрии с эоловым переносом вещества. По мнению Poxa, бокситы Франции также накапливались в результате привноса вещества ветром. По мнению большинства французских геологов, в эпоху бокситообразования к югу от кристаллического Центрального массива существовал перешеек длиной около 250 км и шириной примерно 80 км. Залежи бокситов располагаются вдоль оси перешейка. Трудно представить себе, чтобы водные потоки переносили обломочный материал параллельно оси перешейка к месту современного залегания бокситов. По мнению Роха, элювиальное происхождение и водный транспорт геологически нереальны. Он полагает, что в этом случае единственная возможность транспорта — это эоловый перенос. Позднее Pox допускал и водный перемыв принесенного ветром материала.
Образование бокситов происходит в условиях влажного теплого климата, обусловливающего развитие богатой растительности, которая, безусловно, должна препятствовать эоловому переносу и накоплению вещества. Деманжон не допускает возможности эолового переноса вещества для французских бокситов вследствие большого размера входящих в их состав обломочных зерен.
He возникает проблем, если предполагать источником накопления бокситов вулканические пеплы, выпавшие на поверхность. Этому не препятствуют ни климат, ни растительность.
Итак, подводя итоги, с уверенностью можно только утверждать, что механизм переноса бокситового вещества может быть весьма разнообразным, и ни один из рассмотренных способов переноса нельзя полностью и без сомнений исключить.