06.04.2021

Формационные критерии бокситовых месторождений


Месторождения бокситов известны в карбонатной, терригениой и латеритной группах бокситоносных формаций. Каждая из этих групп характеризуется специфическими строением, закономерностями размещения, возрастными интервалами максимального развития и преобладающим составом руд.

Группа карбонатных бокситоносных формаций. Группа состоит из субкарбонатной и собственно карбонатной формаций, общими признаками которых являются: 1) абсолютное преобладание в разрезе карбонатных пород (известняков, доломитов); 2) наличие перерывов в осадконакоплении, к которым приурочены бокситовые залежи; 3) размещение преимущественно в геосинклинальных областях, либо в активизированных зонах платформ.

Характерные, но необязательные признаки следующие: 1) относительная кратковременность бокситоносных перерывов, их повторяемость в разрезе; 2) значительные мощности карбонатных разрезов (сотни метров); 3) преимущественно моногидратный состав бокситов (диаспор, бёмит).

Месторождения лучшего качества и большего размера приурочены к тем частям карбонатных формаций, которые сложены «чистыми» известняками и доломитами с содержанием карбонатов 95% и более. Появление в известняках и доломитах вудканогенных или терригенных пород либо примеси вулканогенного и терригенного материала является неблагоприятным фактором. Месторождения, возникающие в этих частях формаций, обычно малы по размерам и содержат бокситы низкого качества. На этом основании субкарбонатные бокситоносные формации (например, субкарбонатная верхнепротерозойская формация в Боксон-Сархайском синклинории в Саянах), характеризующиеся широким развитием в разрезе терригенных пород, как правило, заключают в себе месторождения низкокачественных бокситов. На строение формирующихся месторождений оказывают влияние некоторые дополнительные факторы, а именно: 1) длительность перерыва; чем продолжительнее перерыв, тем больше надежд на обнаружение крупного месторождения; например, стратиграфический перерыв, к которому приурочены крупные промышленные месторождения СУБР, составляет 1 век; 2) состав пород в областях сноса, непосредственно примыкавших к площадям бокситонакопления. Промышленные месторождения бокситов возникают только там, где карбонатные отложения трансгрессивно залегают на породах основного состава.

Бокситоносные формации карбонатной группы в СССР известны с позднего протерозоя. Наиболее продуктивны они в разрезах девонской системы, где с ними связаны крупные месторождения бокситов на Урале (СУБР, ЮУБР), а также мелкие месторождения метаморфизованных бокситов на Салаире. Кроме того, бокситы известны в карбонатных формациях на Полярном Урале (D2—D3), в Саянах (РR3), на Южном Тянь-Шане (C3), в Карпатах и в Крыму (J2-3).

Группа терригенных бокситоносных формаций. Общими характерными особенностями строения терригенных бокситоносных формаций являются: 1) приуроченность к базальным горизонтам трансгрессивных циклов на платформах, либо в областях поздней активизации; 2) абсолютное преобладание в разрезе терригенных, существенно глинистых отложений; 3) фациальная изменчивость формаций, представленных частым чередованием пород различного состава, присутствие мелких внутриформационных размывов, тонких прослоев конгломератов, алевролитов, углистых глин и углей; 4) малые мощности формаций (первые десятки метров) при значительном площадном распространении.

Размещение месторождений бокситов непосредственно в бокситоносных формациях контролируется следующими факторами.

1. Рельефом дорудной поверхности. Бокситовые месторождения формируются исключительно на расчлененной поверхности с перепадами высот не менее первых десятков метров, на склонах, реже в центральных частях палеодепрессий. В плоских обширных денрессиях возникают маломощные пластовые залежи. В областях развития карбонатных пород субстрата в мелких, но глубоких карстовых депрессиях рудное тело может приобретать форму штока либо столба высотой до 100—150 м при диаметре 20—40 м. Наиболее благоприятны для формирования крупных промышленных залежей депрессии средних размеров: глубиной первые десятки метров и площадью первые квадратные километры.

2. Составом и строением субстрата. Лучшим субстратом при формировании наиболее качественных промышленных месторождений являются умеренно дислоцированные (моноклинально падающие под углами 15—30°) эффузивно-карбонатные отложения. Именно этот субстрат при высоком стоянии территории приводит к развитию эрозионно-карстовых депрессий оптимальных размеров и поставляет достаточное количество алюмосиликатного легкобокситизирующегося вещества. На алюмосиликатом субстрате возникают менее благоприятные формы рельефа, а обилие терригенного материала обычно приводит к возникновению менее качественных руд. Правда, запасы месторождении в этом случае резко возрастают.

3. Составом пород областей сноса. Промышленные месторождения располагаются в бокситоносных формациях вблизи выходов пород основного состава, либо других алюмосиликатных высокоглиноземистых пород. При налегании бокситоносных отложений на гранитоиды, гнейсы, кварциты, песчаники и подобные им породы промышленных месторождений бокситов не возникает.

4. Общим составом формаций. Наиболее благоприятным парагенезисом пород для высококачественных бокситов являются пестроцветные каолинитовые глины. В углистых и угленосных разрезах пласты бокситов маломощны, встречаются редко и сложены рудами низкого качества.

5. Характером тектонических движений. Промышленные месторождения бокситов возникают при длительном тектоническом покое, продолжавшемся в районе обычно в течение нескольких веков. В случае активизации структуры после формирования месторождений последние, как правило, уничтожаются либо механическим разрушением, либо эпигенетическими процессами дебокситизации (ресилификация, хлоритизация, метаморфизм и пр.).

6. Широким развитием в районе мощных каолинитовых, особенно ожелезненных в верхней части кор выветривания.

Терригенные бокситоносные формации известны в геологическом разрезе начиная с раннего карбона. В каменноугольную эпоху бокситонаконления они формировались преимущественно по окраинам щитов древних платформ, либо в обрамлении крупных внутриплатформенных поднятий и характеризуются широким развитием пластовых залежей низкокачественных бокситов. Этот тин бокситоносных формаций обладает высокой продуктивностью. С ним связаны крупнейшие месторождения европейской части бывш. СССР, сосредоточенные в Тихвин-Онежской (Иксинское, Плесецкое и др.) и Тиманской (Пузлинское. Тимшерское и др.) бокситоносных провинциях.

Для мел-палеогеновой эпохи бокситонакопления более характерны терригенные бокситоносные формации с карстовым морфогенетическим типом рудных залежей (рис. 27). Они приурочены главным образом к окраинам плит молодых платформ и лишь частично заходят на их обрамления, залегая в основании платформенного чехла на размытой поверхности интенсивно дислоцированного фундамента. С этим типом формаций связаны месторождения бокситов мелового возраста в Тургайской провинции (Краснооктябрьское, Белинское), мел-палеогенового возраста в Центральноказахстанской провинции (Амангельдинская группа), а также меловые и палеогеновые месторождения и рудопроявления на Чадобецком поднятии в Сибири, в Caлаирском кряже, вдоль восточного склона Урала и др.

Группа латеритных бокситоносных формаций. В этой группе следует четко различать по крайней мере две формации: латеритных покровов и сублатеритную, характеризующиеся существенными различиями в составе, строении и закономерностях распространения, что в конечном счете определяет комплекс их прогнозных признаков.

Формация латеритных покровов максимально продуктивна за пределами бывш. СССР в современной тропической зоне (рис. 28). Основными ее особенностями являются:

1) значительные площади распространения латеритных покровов, залегающих на различных типах пород, начиная от кварцитов и кончая ультрабазитами;

2) сложный полифациальный и полипородный состав латеритного покрова, характеризующийся присутствием элювиальных, делювиальных глинистых либо обломочных образований, сцементированных гидроокислами и окислами железа в пористую кавернозную массу;

3) преобладание бокситов элювиальных, шлейфовых гиббситового типа, которые, являясь членом латеритного покрова, обычно приурочены к наиболее возвышенным участкам рельефа либо его верхним склонам и никогда не залегают в понижениях рельефа;

4) формация представляет собой специфическое образование поздних этапов развития Земли и наиболее широкое развитие получила в олигоцен-четвертичное время.

Для возникновения крупных месторождений высококачественных бокситов в этом типе формаций обязательны:

1) длительный перерыв в осадконакоплении, сопровождавшийся тектоническими подвижками, перестройкой структурного плана региона, его последующей пенепленизацией и эрозионным расчленением в условиях жаркого влажного («бокситового») климата;

2) присутствие в субстрате алюмосиликатных пород, расположенных в зоне интенсивной фильтрации поверхностных вод.

На территории бывш. СССР образования, которые можно отнести к латеритным покровам, известны среди меловых отложений Украинского щита (Высокопольское, Никопольское месторождения), в Тургайском прогибе (отдельные залежи Наурзумского месторождения) и в ряде пунктов Урала и Сибири. Промышленное значение в настоящее время может иметь только Высокопольское месторождение, заключающее в себе хотя и низкокачественные, но малокальциевые железистые бокситы.

Сублатеритная бокситоносная формация характеризуется нижеследующими особенностями, резко отличающими ее от формации латеритных покровов.

1. Развитие латеритных образований четко ограничено площадями выходов на поверхность определенных типов высокоглиноземистых пород (чаще метаморфических хлоритовых и серицитовых сланцев).

2. Рудные залежи, иногда сохраняющие реликтовую структуру материнских пород, приурочены обычно к склоновым участкам палеорельефа и часто встречаются в понижениях.

3. Широко развиты переотложенные разности бокситов, иногда полностью оторванные от латеритных профилей и перемещенные в соседние области карстообразования.

4. Бокситы преимущественно бёмитовые с шамозитом, по качеству, как правило, уступающие бокситам латеритных покровов.

Промышленные месторождения в этом типе формаций возникают лишь на участках наиболее благоприятного сочетания контролирующих факторов. Например, сублатеритная формация южных склонов Воронежской антеклизы (Висловское, Яковлекское и другие месторождения КМА). Здесь кроме «бокситового» климата визейского века благоприятным фактором послужило то, что поверхность была сложена комплексом сложнодислоцированных пород — высокоглиноземистых хлорит-еержцитовых сланцев, переслаивающихся с железистыми кварцитами (рис. 29). Интенсивному протеканию процессов выветривания благоприятствовал расчлененный «автономный» рельеф, формировавшийся без привноса со стороны алюмосиликатного терригенного материала. Высокое стояние всей области бокситонакопления обусловливало длительный интенсивный вынос щелочей, щелочных земель и кремнезема. Резкое обеднение этими компонентами приповерхностной зоны явилось причиной увеличения подвижности глинозема в природных средах, участия его в процессах гипергенного метасоматоза с образованием промышленных концентраций не только на склонах палеоподнятий, но и в межгрядовых понижениях.

Другим примером возникновения промышленного оруденения в сублатеритной формации являются месторождения Среднего Тимана (Вежаю-Ворыква, Щугорское и др.). Здесь локальные благоприятные обстановки возникали в среднем и, по-видимому, позднем девоне на участках развития сланцево-карбонатных пород быстринской свиты верхнего протерозоя. Высокоглиноземистые серицитовые сланцы, переслаивающиеся с глинисто-карбонатными породами в автономной обстановке района Четласского Камня, сравнительно легко выветривались, образуя контракционную бокситоносную кору выветривания с обломочной текстурой. Благоприятным фактором, роль которого не учитывается многими исследователями, возможно, являлась вулканическая деятельность, интенсивно проявившаяся в соседних областях. Именно в результате этого в районы бокситообразования на карбонатные поверхности попадало значительное количество легкобокситизирующейся богатой щелочами вулканической пыли. Кроме того, вулканическая деятельность оказывала опосредованное влияние на акселерацию процессов выщелачивания путем существенного изменения режима и состава грунтовых вод.





Яндекс.Метрика