Метасоматическая модель формирования визейского бокситоносного латеритного профиля КМА

Метасоматоз и древняя латеритная кора выветривания Зональность латеритного профиля КМА.

Сущность зональности состоит в устойчивом и закономерном повторяющемся расположении пород в пространстве, последовательности их развития, что отражается в геологическом разрезе более или менее отчетливыми границами. Возникающая зональность первого порядка имеет надпородный уровень, поскольку зоны коры выветривания можно рассматривать как сообщество пород, связанных единством происхождения, т.е. как фации, определяющие структуру данной формации. Выделяется зональность второго порядка, например, в зоне латерита выделяются подзоны аллитов и бокситов (зональность породного уровня); зональность третьего порядка (уровень минералов) широко проявлена, например, в бокситах и выражается в зональном распределении минералов: бемит-бертьерин-каолинит и др. Можно также говорить о зональности четвертого порядка, которая устанавливается с помощью микрозонда, например, зональное распределение элементов в кристалле. Как это следует из установленных минеральных парагенезисов и эволюции структурно-текстурных особенностей пород от эдукта до конечного продукта, образование зональности – процесс многофазный.

В древних палеозойских профилях отсутствует экстралатеритный (сокращенный) тип. Бокситылатериты развиваются только по породам, прошедшим определенный цикл выветривания. С учетом того, что зоны I и II принадлежат к линейноплощадной, а зоны III и IV – к площадной коре выветривания [15], рассмотрим формирование метасоматической колонки интегрированного профиля выветривания с латеритным покровом.

История формирования профиля и структур бокситов с позиции метасоматоза. Латеритная кора выветривания КМА формировалась многофазно, многостадийно, при этом имеется в виду, что каждая последующая метасоматическая колонка накладывалась на предыдущую.

Долатеритная стадия. Колонка имеет строение 0-I-II, а в зоне "силикатного" карста 0-I-II-III [15]. Более вероятно развитие метасоматической колонки сразу на всю глубину с последующим развитием вышележащей зоны за счет нижележащей. В этом нас, в частности, убеждает существование зоны I-II. Вероятно, ее образование происходило в более специфических условиях постоянного увлажнения непосредственно выше уровня грунтовых вод. Продукты коры выветривания – типичные акомпенсированные метасоматиты, гидрометасоматиты, преобладает вынос вещества. В зоне II, особенно в верхней ее половине, наблюдается метасоматическая контракция по типу когезии, что приводит к увеличению концентрации Al2O3, SiO2 и, вероятно, Fe2O3 и TiO2 в единице объема. Происходит облагораживание и окончательное формирование бокситоматеринского субстрата – "родителей" бокситов [15].

Латеритная стадия. Формируется новая метасоматическая колонка IV-III или IV-II (рис.1), т.е. образуются бокситы-латериты и одновременно усиливается каолинитизация в зоне II, что приводит местами к расширению объемов, занятых зоной III. Механизм формирования метасоматической колонки весьма близок к тому, который описывает В.А.Броневой [3,4]: в начале образуется латерит непосредственно по субстрату, но в дальнейшем, вероятно, при затухании латеритного процесса, каолинит во фронтальной части может "отрываться" от зоны латерита и, таким образом, последняя подстилается каолинитовой зоной собственной метасоматической колонки. Интегрированный профиль выветривания приобретает вид: 1) 0-I-II-IV или 2) 0-III-III-IV (рис.1). В условиях интенсивного выноса SiO2 и щелочей возникает критическая пористость, что в свою очередь создает благоприятные условия для метасоматической контракции и дрейфа алюминия, железа и титана. Имеется определенное различие в механизме концентрации Al2O3 в бемитовом и гиббситовом первичных профилях: в бемитовом профиле субстрат испытывает когезионную контракцию в полном объеме до начала образования бемита, при этом резко возрастает величина "пленочного всасывания" воды капиллярно-пористым (каолинит-серицитовым) агрегатом, что доказано экспериментально [13]. В колонке проявлялась метаколлоидная (возможно, в начале процесса – аморфная) фаза оксида алюминия (бемита). Можно предполагать, что в самом верху была зона сплошной гелефикации с преобладанием бемитовой фазы (обломки гелеморфных бемитовых бокситов встречаются исключительно редко). Возможно, эта предполагаемая зона метаколлоидного бемита самоликвидировалась в результате "потребления" для "внутренних целей", для поддержания автометасоматических процессов в зоне латерита. Остальная часть зоны латерита была обогащена кремнистоалюможелезистым гелем, особенно вдоль зон интенсивного водообмена и транзита, где могли создаваться условия кинетического флюида [13]. В некотором удалении от зон интенсивного водообмена сохраняются условия для псевдоморфизма, здесь обособляются будущие псевдобобовины, сохраняющие реликтовую текстуру каолинит-серицитовых пород. В гиббситовых профилях избирательная кристаллизация гиббсита в пятнах-очках происходит до когезионной контракции, они "держат объем" неуплотненного каолинит-серицитового субстрата, а последующее когезионное уплотнение приводит к образованию микроплойчатой текстуры основной массы [14,15 и др.]. Таким образом, в этих породах пятна-очки изообъемны, их не касается механизм образования микроплойчатости, что позволяет их использовать для определения коэффициента уплотнения при формировании латеритного профиля (по П.В.Зарицкому) [7]. Если весь гиббсит в пределах пятен-очков возникает в результате конечного гидролиза серицита и каолинита, заключенных в их объеме, то должен возникать прирост пористости к уже существующей на 35 % [15], т.е. они должны быть сильно пористыми образованиями. В действительности пятна-очки не имеют высокой пористости. Это дает основание считать, что гиббсит в пятнах образуется не только за счет "местного сырья", но и за счет привнесенного Al2O3, т.е. пятна-очки являются остаточно-автометасоматическими образованиями. Эта часть гиббситового профиля с точки зрения метасоматоза характеризуется противоречивостью, парадоксом метасоматоза: с одной стороны, наблюдается сохранение реликтовой лепидобластовой структуры и реликтовой сланцевой текстуры (и, следовательно, псевдоморфное замещение с тенденцией к сохранению объема), но с другой стороны, отмечаются явная контракция по типу когезии, микродеформации, микроплойчатость, причем последняя возникает независимо от пятен-очков [14,15]. Выше по разрезу увеличивается количество пятен-очков, а объем псевдоцемента (основной массы) уменьшается, причем в нем происходят существенные структурно-текстурные и минеральные изменения: наряду с микроплойчатостью появляется пластическая деформация микроскладок; явление перетекания вещества, что сопровождается постепенным уничтожением реликтовой текстуры сланцев; вполне закономерно при этом уничтожается и рисунок облекания основной массой пятен-очков. Справедливости ради, с целью выяснения последовательности формирования гиббситового профиля, рассмотренный механизм изменения структурно-текстурных особенностей необходимо характеризовать в обратном порядке: сначала (сверху) сплошная гиббситизация, затем избирательная гиббситизация и, наконец, спорадическая гиббситизация (внизу) с образованием "очковой" структуры. И в гиббситовом профиле псевдоцемент в ряде случаев вполне можно рассматривать как результат далеко зашедшего точечного метасоматоза, приводящего к образованию кинетического флюида, "перемешиванию" и ликвидации псевдоморфизма [13].

Полезные статьи

Загадки острова Пасхи
Остров Пасхи (Разсиа) известный вулканический остров в восточной части Тихого океана, на расстоянии 3000 км от чилийского побережья Южной Америки. П ...

Разрывные нарушения в фундаменте и осадочном чехле территории Воронежского кристаллического массива (ВКМ)
Среди разломов ВКМ выделяются разновозрастные группы, связанные с его геологической историей. Блоковые движения фундамента в надразломном пространст ...

Экологические проблемы газовой промышленности.
В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих мес ...