ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 5, с. 464-474
УДК 553.068.2
ТИПИЗАЦИЯ ХЕМОГЕННЫХ АЛЛИТОВ © 2011 г. В.Ф. Салтыков
Геологический факультет Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского
410012 Саратов, ул. Астраханская, 83;
E-mail: dekanat@geol.sgu.ru Поступила в редакцию 20.05.2009 г.
Анализ используемой терминологии глиноземных пород показывает целесообразность применения термина "аллит" для всей совокупности этих образований. Однако неодинаковый характер поведения алюминия в природных обстановках свидетельствует о необходимости выделения двух принципиально различных групп: типичных бокситов разных генетических классов и хемогенных аллитов. Принимая во внимание минеральный, химический состав и особенности геологической локализации этих пород, производится уточнение их типизации и вносятся некоторые коррективы в терминологию. Среди аллитов выделяются хемогенные бокситы подмосковного и бирилейского типов, гипергенные сульфатные аллиты сибирского и жигулевского типов, вулканогенные сульфатные аллиты загликского типа, глиноземистые аргиллизиты и метаморфогенные аллиты. Хемоген-ные аллиты первых двух типов по химическому и минеральному составу, а также по технологическим свойствам достаточно близки к осадочным бокситам, имеющим небольшую примесь бемита. На минералогических диаграммах они соответствуют в основном полю "глинистого боксита".
О ТЕРМИНОЛОГИИ ГЛИНОЗЕМНЫХ ПОРОД
Осадочные породы, широко распространенные в верхних горизонтах литосферы, вмещают разнообразные полезные ископаемые. Несмотря на длительную историю их изучения, долгое время отсутствовала единая и подробная классификация осадочных образований. Существуют многочисленные схемы выделения различных классов по литологическим, структурным, генетическим и даже экономическим признакам. Проблемы классифицирования осадочных пород изложены в сводке [Систематика ..., 1998], где в качестве исходного и главного показателя приняты вариации их вещественного состава и структуры, тогда как иные признаки, в том числе и генетические, используются как дополнительные для детализации классификации.
В.Н. Шванов в разделе "История классифицирования осадочных пород" сводки [Систематика ..., 1998, с. 14] писал: "Генетические представления в геологии — наиболее динамичны, они находятся в постоянном противоречии и поэтому являются крайне ненадежной почвой для построения на их основе производных научных концепций. Классификации горных пород на генетической основе в силу разных представлений ученых и в силу развития науки не могут совпадать между собой. " Между тем, вещественный состав характеризует реальные породные парагенезы, более устойчив и генетически связан с геологической обстановкой их образования. В итоге была создана полная классификация осадочных пород, построенная
на структурно-вещественной основе. Она была рекомендована для использования подкомиссией по классификации осадочных пород Национального Комитата геологов России.
Бокситы являются важными в экономическом смысле горными породами, сложенными тонко-и мелкозернистыми (зачастую дисперсными) минералами, что вызывает большие трудности их разделения по вещественным признакам. Различаются латеритная, осадочная и карстовая группы бокситов. Породы, залегающие на разном субстрате, характеризуются особенностями минераль-ного состава, текстур и структур. М.В. Пастухова отметила, что нечеткая терминология существующих литологических типов бокситов связана с много-этапностью процессов их формирования, в результате чего вещественный состав бокситов сложный и изменчивый. Однако картина может быть упрощена при выделении первичных и вторичных минералов. Кроме того, она обратила внимание на терминологическую неопределенность, обусловленную разным толкованием терминов "структура" и "текстура", а также распространением местных терминов, характеризующих бокситы конкретного месторождения. "Отсутствие общепринятых стандартов тормозит сравнительный анализ материалов бокситовых месторождений, делает описание бокситов непонятным для других исследователей" [Пастухова, 1980, с. 146].
Прежде всего, следует дать наиболее точное общее определение горной породы, обогащенной оксидами и гидроксидами алюминия и железа и
относимой к бокситу, а также разделить понятия "горная порода" и "руда", т.е. обособить термины литологического и экономического содержания. В рудной геологии рудой признается минеральное вещество, из которого технологически возможно и экономически целесообразно извлекать полезный компонент. Для каждого месторождения бокситов разрабатываются собственные кондиции при поисках, разведке и эксплуатации, которые учитывают качественные и количественные показатели химического и минерального состава, влияющие на технологию из-влечения глинозема.
Существуют две принципиальные технологические схемы: выщелачивание при температурах до 110°С, применяемое при переработке в основном латеритных бокситов, в составе которых доминирует гиббсит, и при температурах порядка 250°С, пригодное для переработки осадочных и карстовых бокситов, содержащих значительные количества бемита в ассоциации с гиббситом и каолинитом. Для переработки высококремнистых и высокожелезистых бокситов используется так называемый "спекательный" способ с предварительным спеканием руды с известью. На этот аспект терминологии обратил внимание Б.М. Михайлов [1982а, 1988б], который предложил за термином "боксит" оставить только литологический смысл, а термину "бокситовая руда" придать исключительно экономическое и технологическое содержание. Аналогичную позицию занимал Д. Бардошши [1981]. В этом случае не будет путаницы в понимании этих терминов, а каждая порода будет занимать точно определенное место в соответствующих классификациях.
В общей систематике осадочных образований наиболее рационально принято использовать термин "аллит" для обозначения горной породы, более чем наполовину состоящей из глиноземных минералов — гиббсита, бемита, диаспора, корунда. Боксит признается историческим синонимом аллита [Систематика ..., 1998]. Однако М.В. Пастухова [1980] отмечала, что различные исследователи в этот термин вкладывают неодинаковый смысл, особенно при учете количественных показателей минерального и химического состава. Поэтому она предлагала его изъять из употребления. С другой стороны, Б.М. Михайлов использовал общий термин "глиноземные породы", а бокситом называл только остаточную или осадочную породу, состоящую преимущественно из минералов свободного глинозема с примесью железистых и алюмосиликатных минералов. Это определение включало не только вещественный, но генетический аспект. Д. Бардошши [1981] бокситом называл осадочную породу, в которой содержание оксидов и гидроксидов алюминия, железа и титана составляет более 50% при преобладании минералов алюминия. Тип боксита определяется вариа-
циями количества этих минералов. В этом определении отсутствуют ссылки на генезис горной породы.
Таким образом, несмотря на некоторые различия в терминах, используемых исследователями, наиболее рациональным в классификациях осадочных образований следует признать термин "аллит", а боксит считать его историческим синонимом. При этом в основе разделения этих пород на различные классы должны лежать качественные и количественные показатели минерального состава без учета генетических и особенно экономических факторов. Генетические особенности можно учитывать в качестве дополнительного признака, так как в зависимости от генезиса пород нередко усложняется их вещественный состав. Термин "глиноземные (высокоглиноземистые) породы", в лучшем случае, является синонимом или просто излишним.
КЛАССИФИКАЦИИ БОКСИТОВ
В.Т. Фролов при описании класса алюминиевых пород отмечает, что минеральный состав практически не используется в классификациях бокситов, так как ".минералы невыразительны, обычно коллоидальны, находятся в тесном срастании друг с другом, отражающем стадии медленной трансформации одних минералов в другие" [Систематика ..., 1998, с. 138]. С таким утверждением трудно согласиться, несмотря на действительно высокую дисперсность минералов, широкие вариации их концентраций и частую трансформацию при формировании бокситов. Именно высокая дисперсность минералов предопределила первоначальную типизацию бокситов по химическому составу, вследствие чего появился кремневый модуль (А1203/8Ю2), используемый для разделения бокситов и глин. Термин "аллит" введен Г. Гаррасовитцем в 1926 г. для обозначения пород, обладающих высоким кремневым модулем и состоящих преимущественно из гидроксидов алюминия.
Однако еще в 1960-1970-е годы [Бушинский, 1971 и др.] были предложены минералогические классификации бокситов в виде треугольной диаграммы, в вершинах которой располагались гид-роксиды и оксиды алюминия, гидрокси-ды и оксиды железа и глинистые минералы, которая в целом была принята Международным Комитетом. Наиболее разработанную форму она приобрела благодаря работам Д. Бардошши [1981 и др.]. С некоторыми дополнениями и изменениями она была признана и российскими геологами [Михайлов, 1982а, 1988б; Пастухова, 1980]. Ее ценность отмечает и В.Т. Фролов, но в сводке [Систематика, 1998] приводится литологическая классификация бокситов Г.И. Бушинского и игнорируется минералогическая классификация Д. Бар-
дошши, хотя и делается ссылка на его работу. В ней выделяются следующие поля: I — маложелезистый боксит, II — собственно боксит, III — железистый боксит, IV — глинистый боксит, V — глина бокситовая, VI — бокситовая железная руда, VII — глинистая железная руда (нижняя диаграмма рисунка).
Важным аспектом является разделение аллитов по степени кристаллличности минералов. По этому признаку В.Т. Фроловым указываются следующие основные структурные группы: аморфная, полу- и полнокристаллическая. Они в свою очередь подразделяются на подгруппы. Естественно, эта типизация является обобщенной, так как в природе наблюдается большее разнообразие структур и текстур, которые обусловлены способом формирования бокситов и их последующими преобразованиями. Этот момент отмечен в работе М.В. Паст
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.