Научная статья на тему 'Может ли пористость быть критерием бокситизации глинистых пород?'

Может ли пористость быть критерием бокситизации глинистых пород? Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
145
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Может ли пористость быть критерием бокситизации глинистых пород?»

MOIET ЛИ nOPHCTOCTb EUTb ШЕРИЕМ БOКCИTИЗAЦИИ ГЛИHHCTЫX ПОРОД?

Возможность аллитизации осадоч-нык глин и глинистък пород с образованием бокситовык месторождений в течение продолжительного времени, особенно на первом этапе nx изучения, не признавалась большинством отечественный и зарубежный геологов. Даже такие известные геологи, как А. Д. Aрxaнгельcкий [1], С. Ф. Малявкин [2], Ю. К. Горецкий [3], внесшие крупный вклад в решение бокситовой проблемы СССР, ставили ее под сомнение. Считалось, что поскольку глины и глинистые породы под воздействием пoверx-нocтныx и грунтовый вод легко пере-xoдят в пластичное состояние и что это неминуемо приводит к закрытию в hhx поровык полостей и, следовательно, к резкому снижению фильтрационныи свойств, то и образование бокситов по глинам из-за слабого выноса кремния, щелочнык и другт подвижный элементов маловероятно.

В то же время, xoтя и с определенными оговорками, высказывались противоположные мнения, согласно которым, в ycлoвияx переменно влажного тропического климата бокситизация глинистыи пород, включая изначально пластичные глины, вполне возможна и в благоприятный cлyчaяx может привести к образованию промышленный месторождений бокситов.

Из зарубежный геологов такую концепцию наиболее последовательно продвигал В. Т. Аллен (V. T. Allen), который, начиная с 1935 г., неоднократно обращался к этому вопросу. В результате изучения ряда бокситовык месторождений США он пришел к выводу о том, что десилификация твердык глин и замещение ж минералов гиб-бситом, бемитом и диаспором может прoиcxoдить достаточно интенсивно, поскольку такие глины обладают значительной пористостью и сравнительно легкопроницаемы для ниcxoдящиx атмосферный вод, выносящ^ из глин кремний и все подвижные элементы. Согласно В. Т. Аллену [4], диаспоро-вые бокситы в штaтax Миссури, Пен-

К г-м. н. В. В. Беляев

institute@geo.komisc.ru

силывания, Вашингтон и Калифорния образовалисы по флинтклеям*, а гиб-бсит в бокситах штатов Джорджия и Алабама — по твердым и умеренно твердым каолинитовым глинам. Низкая пластичносты и слабая размокае-мосты этих пород обеспечивали, по его мнению, длителыную сохранность их поровых пространств и устойчивый промывной режим, приведшие в итоге к образованию бокситов.

В другой своей работе [5] В. Т. Аллен привел ряд конкретных данных по пористости и проницаемости флинт-клеев, бемитовых и диаспоровык бокситов. Последние он называл, правда, не бокситами, а бокситовыми глинами, хотя содержание А12С3 составляло в них от 60 до 73 %. Но не все из приведенных в его работе показателей могут быггы безоговорочно приняты. Это касается, прежде всего, величины открытой (в его работе эффективной) пористости флинтклеев, которая при одном и том же содержании А12С3 (38— 39 %) варыируется, по определениям автора, в чрезвыиайно широком диапазоне — от 0.1 до 31 %. Сомнителыно, чтобы по флинтклеям с пористостыю

0.1 % могли образоватыся столы высокоглиноземистые бокситы. Разноречивы также данные по проницаемости самих бокситов. В первой из помещенных в этой же работе таблиц коэффициент проницаемости у диаспоровык бокситов на два порядка выше, чем у бемитовык, но уже в следующей таблице он у обоих минералыных типов бокситов находится чаще на одном и том же уровне. Это обусловлено, по-видимому, тем, что анализировалисы бокситы, в разной мере подвергшиеся вторичным изменениям и наложенной минерализации. К тому же, судя по всему, склонялся и сам В. Т. Аллен, но вместе с тем он счел возможным рас-просгранигы эти данные и на поструд-но неизмененные бокситы и сделал ряд общих заключений, которые вкратце сводятся к следующему:

— эффективная пористосты флинт-

клеев, бемитовых и диаспоровых глин не находится в прямой и постоянной зависимости от их проницаемости и содержания глинозема;

— бемитовые бокситы обладают почти такой же эффективной пористостыю, как и диаспоровык, но по сравнению с ними имеют более низкий коэффициент проницаемости (филытрации);

— диаспоровык бокситы характеризуются наиболее высокой проницаемостью, а флинтклей — самой низкой;

— явное увеличение проницаемости и содержания глинозема от флинтклеев к бокситам свидетелыствует об аллитизации флинтклеев и образовании по ним ряда месторождений бемитовык и диаспоровык бокситов США.

Болышая часты этих и других заключений хорошо согласуется с приводимым им фактическим материалом и не выгзытает сомнений. Непонятным остается лишы то, почему бемитовые бокситы, обладающие, по заключению автора, почти такой же эффективной пористостыю, как и диаспоровые, в ряде случаев имеют по сравнению с ними на два порядка менышую величину проницаемости.

В работах В. Т. Аллена нам не уда-лосы найти прямых доказателыств формирования бокситовык месторождений непосредственно по пластичным разновидностям глин. Правда, он приводит ряд примеров нахождения гиббси-та и бемита в подбокситовык «мягких» глинах, но рассматривает такие бокситоносные толщи как резулытат выветривания и бокситизации иных типов алюмосиликатных пород — сланцев, базалытов, сиенитов и др. В то же время В. Т. Аллен допускал возможность образования бокситов при латеритизации глинистых отложений, сложеннык пластичными каолинами, однако конкретных примеров не привел.

Более определенно по этому вопросу высказывался С. Г. Вишняков [6], который считал, что слабая проницаемость первично пластичных глин не является непреодолимым препятстви-

* Под флинтклеем (flint clay) понимается очень крепкая, не размягчающаяся в воде каолинитовая порода со сливной текстурой, внешне сходная с кремнием.

ем для их преобразования в бокситы и что она может лишь временно затормозить этот процесс, пока глины не освободятся от избыточной слабо связанной воды и не превратятся в твердую водопроницаемую породу. Однако он не показал это на конкретных примерах.

Переходы мягких глин в уплотненные вплоть до аргиллитов, а тех через глиноземистые породы в бокситы мы наблюдали по керну отдельных скважин, вскрывших полные разрезы бокситорудной и подстилающей ее глинистой толщи на южнотиманских месторождениях бокситов [7]. На примере таких разрезов еще в начале их изучения нами предполагалось проследить изменения пористости и проницаемости от нижних глин до бокситов включительно, установить существующие между ними зависимости и возможность их использования в качестве критериев бокситизации глинистых пород. К сожалению, полностью осуществить задуманное не удалось. Из-за отсутствия соответствующего оборудования от изучения проницаемости пришлось отказаться и ограничиться определениями объемного веса и открытой пористости**. Не смогли также получить полноценные данные по этим показателям и для «мягких» листоватых глин, залегающих непосредственно на бокситоматеринских глинисто-карбонатных породах. По ним удалось сделать лишь пять определений, но и те оказались малодостоверными и несопоставимыми. Поэтому пришлось ограничиться определениями пористости и объемного веса только по рудоносной толще. Они производились с использованием описанных в литературе методик [8 и др.], но вместо воды применялся керосин с удельным весом 0.7 г/см3. Образцы пород и бокситов предварительно обезвоживались в сушильном шкафу при температуре 105 °С и потом взвешивались с точностью до 10 мг. Затем они замачивались в керосине и снова поступали на взвешивание. После этого образцы опускались в сосуд с керосином и еще раз взвешивались. Такие операции по части проб пород и бокситов выполнялись на двух параллельных образцах и для последующих расчетов использовались их средние величины.

Объемный вес (ё) вычислялся по формуле:

СІ =

Р\- 0,7

г/см3.

Р2-РЗ

Открытая пористость (ц) рассчитывалась по формуле:

Р2 - Р\ ц= -100 %,

Р2-РЗ

где (вес, г) Р1 — предварительно высушенный образец; Р2 — образец, насыщенный керосином; Р3 — насыщенный образец в керосине.

Наибольшее количество определений было сделано по южнотиманским нижнекаменноугольным бокситам, ал-литам и глинистым породам Тимшер-ского месторождения, значительно меньше по Кедвинскому месторождению (рис. 1). В целях получения более полной информации определения производились по наиболее характерным для этих месторождений литологическим и минеральным разновидностям бокситов, включая высокосернистые и

Рис. 1. Схема расположения Кедвинского и Тимшерского бокситовых месторождений

многокальциевые, встречающиеся на Тимшерском месторождении.

Первая же серия определений по Тимшерскому каолинит-бемитовому месторождению показала, что объемные веса и пористость бокситов, как и генетически связанных с ними аллитов и каолинитовых глин, зависят от многих факторов: условий отложения, первичных химического и минерального составов, масштабов развития и особенностей распределения новообразованных минералов, размеров обломков и т. д. Было замечено, что под совокупным воздействием этих факторов (или части факторов) пористость и объемные веса бокситов и ассоциирующихся с ними аллитов и каолинитовых пород могут изменяться в широких пределах, существенно отклоняясь от их средних показателей (табл. 1). Последующие определения показали, что наибольшие изменения первичных величин пористости и объемного веса вызваны новообразованной, наложенной минерализацией. В то же время было установлено, что по средним величинам объемного веса, и особенно пористости, бокситы, аллиты и каоли-нитовые породы заметно отличаются друг от друга.

Как и ожидалось, между объемным весом и пористостью бокситов и связанных с ними глиноземистых пород этого месторождения существует обратная или близкая к ней зависимость (рис. 2). Она наиболее отчетливо проявляется в тех разновидностях бокситов и пород, которые слабо или совсем не подвергались вторичным изменениям. Величина открытой пористости в таких случаях находится обычно в прямой (или близкой к ней) зависимости от содержания А12О и в обрат-Т а б л и ц а 1

Объемные веса и величина пористости бокситов, аллитов и каолинитовык пород Тимшерского месторождения

Литотипы пород Содержание главных компонентов. % Объемные веса, г/см'1 Пористость, %

А1,03 510,

47.66-72.01 4.12-22.0 1.60-1.86 26.07-38.61

Бокситы (20) 61.15 11.70 1.73 31.61

29.28 - 52.49 22.65-46.10 1.52-1.86 19.02-35.06

Аллиты (16) 41.69 31.49 1.80 26.14

Каолинита вые 30.81 -37.52 33.63-41.70 1.65-1.96 16.47-30.42

породы (13) 33.99 37.10 1.88 20.73

Примечания: 1. Над чертой — предельные величины, под чертой — средние; в скобках — количество изученных проб. 2. Объемные веса приведены для обезвоженных при 105 °С образцов.

** Под открытой пористостью здесь понимается отношение суммарного объема открытых пор изучаемого образца, заполняющихся жидкостью, к общему его объему. Здесь и ниже под аллитами понимаются глиноземистые (бокситовые) породы с кремниевым модулем (Л1203/БЮ2) от 0.87 до 2.1.

м:

40-

Я ии.

і ч$:

■.Л •

■ ^

* ■ Л|« • •* •

•** і.

* \ V

1.6 1,7 1.8 1.'} 2.(1 2.1

Рис. 2. График зависимости между открытой пористостью (м) и обьемным весом (II) в разрезах бокситоносной толщи Тимшер-ского месторождения. ■ — бокситы, в — аллиты, А — каолиштоеые породы

ной — от содержания БЮ2 (рис. 3). О том же свидетельствуют корреляционные отношения, установленные между ними в бокситах Западной и 1-й Тимшерской залежей этого месторождения. Коэффициент корреляции между А12О3 и пористостью в первой залежи составил +0.76, во второй +0.46, тогда как между содержанием ЗЮ2 и пористостью он был равен соответственно -0.50 и -0.52.

Основываясь на полученных данных, можно было полагать, что пористость тимшерских бокситов будет также зависеть от содержаний их главных минералов — бемита, как носителя преобладающей части глинозема (А12О), и каолинита — практически единственного кремнийсодержащего минерала, что и подтвердилось последующими определениями и расчетами. С увеличением содержания бемита величина пористости неизменно, хотя и не всегда строго соразмерно, возрастала, тогда как при повышении содержа-

Рис. 3. График зависимости открытой пористости (м) от содержаний АІ2О3 (а) и 8І02 (б) в бокситах и ассоциирующих с ними породах Тимшерского месторождения. Обозначения те же, что и на рис. 2

ния каолинита она смещалась в сторону уменьшения.

Здесь важно особо подчеркнуть то, что в разрезах бокситоносной толщи данных залежей при переходе от као-линитовых глин и аргиллитов к алли-там, а тех к бокситам происходит явное увеличение открытой пористости при заметном уменьшении объемного веса. Это достаточно отчетливо прослеживается как на приведенных выше графиках, так и по изменению средних показателей пористости и объемного веса (см. табл. 1).

В случае присутствия значительного количества новообразованных минералов, таких, как пирит, марказит, кальцит, получивших достаточно широкое развитие в некоторой части тимшерских бокситов, отмеченные выше зависимости существенно усложняются. При этом объемный вес и пористость изменяются не всегда согласуясь с соответствующими изменениями содержаний сульфидов железа и кальцита.

Весьма показательны в этом отношении данные по наиболее высокосернистым и высококальциевым бокситам. Так, объемный вес одного из образцов боксита, содержащего 11.43 % сульфидных минералов, составил 1.93 г/см3, а у другого образца, с почти наполовину меньшим содержанием этих же сульфидов (6.08 %), он оказался равным 2.13 г/см3. Казалось бы, увеличение содержания сульфидов железа с более высоким удельным весом (4.95—5.03 г/см3), чем у бемита (3.05 г/см3) и каолинита (2.7 г/см3), неизбежно должно привести и к большему объемному весу боксита, но, как видно, так происходит не всегда.

Величина открытой пористости также нередко изменяется несопряженно с содержаниями кальцита и сульфидных минералов железа. У одного сильно кальцитизированного (45.95 % СаСО3) и сульфидизированного

(11.98 % РеБ2) образца боксита пористость составила всего 4.99 % при объемном весе 2.25 г/см3, тогда как у другого образца со сходными содержаниями кальцита (52.95 %) и сульфидов железа (9.38 %) она была равной 26.96 % при малой величине объемного веса — 1.71 г/см3.

Для объяснения этих «парадоксов» пришлось обратиться к изучению петрографических шлифов. Было установлено, что в приведенных выше примерах бокситы изначально сильно отличались по степени пористости, формам

и размерам поровых полостей, а следовательно, и по первичному объемному весу. Эта разница была, по-видимому, настолько существенной, что, несмотря на более интенсивную последующую сульфидизацию высокопористого боксита, его объемный вес так и не достиг уровня, характерного для менее пористых и менее сульфидизиро-ванных разновидностей бокситов. Было замечено также, что величина открытой пористости зависит не только от содержания сульфидов железа и кальцита, но и от особенностей форм их нахождения в породах и бокситах. В крупнопористых разностях бокситов эти минералы часто выстилают лишь стенки больших пор, оставляя их полости открытыми, в то время как в мелкопористых бокситах они чаще полностью заполняют большинство пусто-ток, резко снижая тем самым величину открытой пористости.

По Кедвинскому месторождению пористость бокситов и сопровождающих их пород определялась также по двум рудным залежам — Верхнеухтинской и Ваповской. В данном случае это было вызвано тем, что бокситы в них представлены разными минеральными типами: каолинит-гиббситовым в Верхнеухтинской залежи, смешанным као-линит-бемит-гиббситовым и чередующимися с ним каолинит-бемитовым и каолинит-гиббситовым типами в Ваповской залежи. Бокситы этих двух залежей в отличие от тимшерских практически бессернистые и бескальциевые. Еще одной особенностью их является то, что в них значительное развитие получил новообразованный, постседи-ментационный гиббсит. Он более широко распространен в Верхнеухтинской залежи в составе обломочных «песчаниковидных» бокситов, в которых местами заполняет почти все поровые и межзеренные полости (рис. 3). Вторичный гиббсит в том или ином количестве встречается и среди других мелко- и микропористых литологических разновидностей бокситов. Он нередко приурочен также к усадочным микротрещинам каменистых и редкобобовооолитовых бокситов и аллитов.

В участках интенсивного развития новообразований гиббсита происходит существенное уменьшение пористости. Так, в одном из образцов песчаниковидного боксита, содержащего около 58 % гиббсита, преимущественно вторичного происхождения, пористость составила 22.95 %, тогда как в

12

подобных же песчаниковидных бокситах и высокомодульных аллитах с содержаниями 41 и 42 % гиббсита, но с менее значительным количеством новообразованного, она оказалась равной 37.69 и 37.78 % соответственно.

Такие низко- и высокопористые разности встречаются весьма редко. Они практически не сказываются на обобщенных по многим определениям средних показателях пористости и объемного веса бокситов данной залежи. Более того, по их средним величинам бокситы не отличаются от аллитов и каоли-ниговых пород (табл. 2). Однако из этого не следует, что между объемными весами и пористостью, как и между ними и содержаниями химических и минеральных компонентов в верхнеухтинских бокситах и глиноземистых породах, нет никаких зависимостей. Но они здесь проявляются весьма редко, лишь в однотипных литологических разновидностях. В наличии таких зависимостей можно было убедиться на примере некоторых образцов обломочных бокситов и аллитов.

По средним величинам объемного веса и пористости, как и по силе связи между содержанием глинозема и пористостью, каолинит-гиббситовые бокситы Верхнеухтинской залежи заметно уступают каолинит-бемитовым бокситам Тимшерского месторождения, что следует из соспоставления данных, приведенных в табл. 1 и 2. Еще более показательны в этом отношении результаты их определений по разрезу рудоносной толщи, вскрытому скв. 107 на Ваповской залежи. Этот разрез примечателен тем, что в нем установлены четыре пласта литологически однородных пелитоморфных бокситов, относящихся к разным минеральным типам. В верхнем рудном пласте и в низах четвертого пласта бокситы каолинит-бе-митового типа, во втором и верхней части четвертого пласта — каолинит-бемит-гиббситового, а в третьем пласте — каолинит-гиббсит-бемитового. Содержания главных минералов и величина пористости бокситов, приведенные в табл. 3, показывают, что наиболее высокопористыми (33—34 %)

Т а б л и ц а 2

Объемные веса и пористость бокситов, аллитов и каолинитовых пород Верхнеухтинской залежи Кедвинского месторождения

Объемные веса, г/гаг3 Пористость, % Содержания главных химических компонентов, % Содержания главных минералов, %

АЬ03 8Ю2 Г иббсит Каолинит

Бокситы (6)

1.49-1.69 22.95-39.20 48.41 -52.29 17.66 - 19.80 42.3-57.8 38.9 - 42.5

1.62 28.68 50.0 19.03 48.0 40.9

Ал литы (8)

1.46-1.69 22,94-37.78 41.09-48.94 25.18-36.44 17.2-42.4 50.3 - 78.4

1.63 28.31 44.85 29.68 29.5 62.0

Каолинитовые породы (6)

1.51 -1.76 22,94-33.08 32.46-39.16 35.58-43.05 76.5 - 92.6

1.64 28.67 36.07 40.48 сл. 87.0

Примечание. Примечания те же, что и к табл. 1.

Т а б л и ц а 3

Величина пористости разных минеральных типов бокситов в разрезе скв. 107 Ваповской залежи Кедвинского месторождения

Нумерация пластов боксита (сверху вниз по разрезу)

Минеральный тип боксита

Содержание бокс итообр азующих минералов, %

Гиббсит

Бемит

Каолинит

Величина

пористости,

%

Первый

Второй

Третий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Четвертый: верхняя часть

нижняя часть

Каолинит-бемитовый Каолинит-бемит-гиббситовый Каолинит-гиббсит-бемитовый Каолинит-бемит-гиббситовый Каолинит-бемитовый

6.50

41.0

16.40

36.90

8.9

42.70

20.0

37.10

14.20

50.20

40.85

30.50

39.35

41.69

33.71

34.27

19.79

25.47

18.76

33.11

являются каолинит-бемитовые бокситы. В смешанных минеральных типах величина пористости зависит от того, какой из глиноземных минералов, гиб-бсит или бемит, доминирует в данном конкретном типе бокситов. При преобладании гиббсита пористость смещается в сторону понижения. Так, во втором пласте и в верхней части четвертого пласта она составляет всего 19.79 и 18.76 %. В случае же преобладания бемита пористость бокситов явно сдвигается в большую сторону, что нашло отражение в третьем рудном пласте, где она достигает 25.47 %.

Самые высокопористые разности среди бокситов были встречены в каменистых микротрещинных разновидностях (39.20 %), в аллитах — среди высокомодульных обломочных (37.78 %), а в каолинитовых породах — среди оспитово-бобовых (33.78 %). Наиниз-шей открытой пористостью, порядка 20—25 %, характеризовались обычно плотносложенные пелитоморфные породы и бокситы. Такую же низкую пористость имеют, как отмечалось, отдельные образцы других литологических разновидностей бокситов, в частности верхнеухтинских обломочных, если в них присутствует значительное количество новообразованного гиббсита. Было замечено, что увеличение суммарного содержания первичного и вторичного гиббсита неизменно сопровождается уменьшением пористости бокситов и что это происходит независимо от того, за счет какого источника алюминия, внешнего или внутреннего, шло новообразование гиббсита.

Что касается объемного веса, то у большинства образцов вторично гиб-бситизированных бокситов он был выше, чем у неизмененных. Исключение составляли лишь несколько образцов, объемные веса которых оказались хотя и незначительно, но все же заметно ниже, чем у изначальных бокситов. Характер и размеры этих изменений зависели в основном от того, откуда и в каком количестве поступал алюминий для новообразованного гиббсита. В случае привноса его извне, объемный вес боксита увеличивался. Если же гиббсит образовывался за счет внут-

реннего источника алюминия, освобождавшегося в результате разложения каолинита, то объемный вес боксита, наоборот, уменьшался. Это происходит, по-видимому, не только вследствие выноса кремния при разложении каолинита, но и из-за разницы в удельных весах гиббсита (2.4 г/см3) и замещаемого им каолинита (2.7 г/см3).

Следовательно, объемные веса и величина пористости вторично гиб-бситизированных бокситов будут определяться в конечном итоге содержанием остаточного каолинита и суммарным содержанием и соотношениями первичного и новообразованного гиббсита.

По результатам проведенных исследований можно заключить следующее.

1. Пористость и объемные веса бокситов и ассоциирующихся с ними ал-литов и глинистых пород зависят от множества факторов, как от первичных (условий накопления и крупности материала, способа его упаковки, веще-

ственного состава), так и от вторичных (степени уплотнения, масштабов развития новообразованных минералов, особенностей их распределения и т. д.).

2. Под совокупным воздействием этих факторов пористость и объемные веса бокситов, аллитов и каолинитовых пород изменяются в широких пределах, причем нередко их величины у тех и других оказываются столь близкими, что отличить по ним принадлежность отдельно взятого образца к бокситу, аллиту или к каолину невозможно.

3. Исходные показатели пористости и объемного веса бокситов и пород особенно сильно могут изменяться под влиянием новообразованных, постсе-диментационных минералов, таких, как пирит, марказит, кальцит, гиббсит. При этом один и тот же минерал, в зависимости от характера распределения и степени заполнения им поровых полостей, даже в случаях одинакового его содержания может привести к разновеликим изменениям пористости и объемного веса бокситов.

4. Показатели пористости и объемного веса бокситов и связанных с ними аллитов, не подвергавшихся наложенной минерализации, находятся в той или иной, правда, не всегда явно выраженной зависимости от содержаний главных химических и минеральных компонентов, но в бокситах, относящихся к разным минеральным типам, эти зависимости проявляются различно. В каолинит-бемитовом типе бокситов повышение содержания А12О и бемита обычно сопровождается увеличением пористости, что объясняется, вероятно, гораздо меньшим (2.64 раза), чем у каолинита объемом элементарной ячейки бемита. С ростом содержания бемита и увеличением пористости при переходе от каолинитовых пород к бокситам объемный вес последовательно снижается, причем это происходит несмотря на то, что бемит имеет значительно больший удельный вес (3.05 г/см3), чем замещаемый им каолинит (2.7 г/см3). Из этих данных следует, что пористость как сама по себе, так и в сочетании с показателями объемного веса может использоваться в качестве одного из критериев, свидетельствующего о происхождении бокситов каолинит-бемитового типа по осадочным каолинитовым породам. Важно лишь при этом оперировать не единичными, а средними величинами пористости и объемного веса, определенными не менее чем по 3—5 образ 13

Рис. 4. Вторичный гиббсит (белое), заполняющий поры и межзеренные полости в бокситах Кедвинского месторождения. Шлиф. Увел. 80

цам литологически однотипных пород и бокситов.

Каолинит-гиббситовый тип бокситов характеризуется значительно меньшей пористостью по сравнению с као-линит-бемитовым независимо от того, за счет какого источника алюминия, внешнего или внутреннего, шло образование гиббсита. Это обусловлено, по-видимому, тем, что с увеличением содержания гиббсита, обладающего большей элементарной ячейкой, чем каолинит и бемит, происходит закупорка части поровых полостей бокситов. Что касается объемного веса каолинит-гиббситовых бокситов, то его величина зависит от того, какой из этих двух источников алюминия сыграл преобладающую роль в гиббситообразовании. В случае накопления гиббсита за счет преимущественного поступления алюминия извне, объемный вес боксита, как правило, увеличивается. Если же гиббситовая минерализация развивалась за счет алюминия, высвобождавшегося, к примеру, при разложении каолинита, то это чаще приводило к некоторому уменьшению объемного веса боксита. Здесь сказывается, веро-

ятно, заметная разница в удельных весах гиббсита (2.4 г/см3) и каолинита (2.7 г/см3).

Следует особо отметить, что установить сколько-нибудь выдержанную зависимость пористости от содержаний глинозема и гиббсита в верхнеухтинских каолинит-гиббситовых бокситах пока не удалось. Возможно, такие зависимости и существуют, но они сильно затушеваны наложенной гиб-бситовой минерализацией и из-за этого внешне слабо или совсем не проявляются. Во всяком случае по средней величине пористости бокситы здесь практически не отличаются от генетически и пространственно связанных с ними аллитов и каолинитовых пород, в связи с чем пористость как критерий бокситизации глинистых пород по данной залежи не срабатывает. Но не исключено, что и в этих бокситах, прежде всего в тех, которые не подвергались вторичной гиббситизации, последующими, более детальными исследованиями удастся выявить определенные зависимости между пористостью и отдельными химическими и минеральными компонентами.

Литература

1. Архангельский А. Д. Типы бокситов СССР и их генезис // Тр. конф. по генезису руд железа, марганца и алюминия. М.: Изд-во АН СССР, 1937. С. 365—511. 2. Маляв-кин С. Ф. К вопросу о генезисе месторождений бокситов СССР // Тр. конф. по генезису руд железа, марганца и алюминия. М.: Изд-во АН СССР, 1937. С. 513—534. 3. Го-рецкий Ю. К. Некоторые черты генезиса и основные закономерности месторождений // Сов. геология. 1947. № 14—15. 4. Аллен В. Т. Петрографические зависимости в некоторых типичных бокситовых и диаспоро-вых месторождениях. М.: Изд-во «Иностр. лит-ра», 1959. С. 44—121. 5. Аллен В. Т. Зависимость пористости и проницаемости диаспоровых глин от их происхождения // Происхождение бокситов. М: Изд-во

«Иностр. лит-ра», 1959. С. 148—165. 6. Вишняков С. Г. Кора выветривания на девонских глинах Тихвинского бокситоносного района // Кора выветривания. Вып. 5. М Изд-во АН СССР, 1963. 7. Беляев В. В. Минералогия и генезис бокситов Южного Тимана. Л.: Наука, 1974. 184 с. 8. Справочник по литологии / Под ред. Н. Б. Вассое-вича, В. Л. Либровича, Н. В. Логвиненко, В. И. Марченко. М.: Недра, 1983. 509 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.