GEOMORPHOLOGICAL FACTOR DETERMINING STRUCTURAL FEATURES OF THE COMPOSITION OF LATERITIC BAUXITE WEATHERING CRUST FOUTA DJALON-MANDINGO

Full Text

На выположенных поверхностях высоких и средних уровней, начиная с абсо- лютных отметок 160-180 м на западе (район Boké) до 1450-1530 м на востоке по оси Фута Джалон Мандинго (у города Mali), поисковыми и разведочными рабо- тами установлено присутствие латеритных бокситоносных кор выветривания полного профиля с бокситовым горизонтом. В таблице приведены данные о мощ- ности и качестве бокситов на месторождениях, разделенных по абсолютным от- меткам [1].Как видно из статистических данных, параметры качества бокситов и их мощ- ность очень близки, можно сказать, однотипны. На всех этих месторождениях ниже бокситового горизонта залегают нижние железистые латериты с плитами и/или линзами ферриплантитов. Единичные скважины, которыми пересечена кора выветривания по всей мощности, показали, что нижележащий горизонт73Вестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2016, № 3глин имеет мощность от первых метров до 25-30 м. В его основании находятся дезинтегрированные материнские породы зоны начального разложения. Режим- ных гидрогеологических наблюдений на большинстве из этих месторождений не проводилось, но по аналогии с вышерассмотренным обобщенным профилем выветривания ясно, что и на этих месторождениях вертикальная минералого- геохимическая зональность соответствует гидрогеологической зональности.ТаблицаИнтервал абсолютных отметок, мКоличество место- рожденийСредняя мощность бокситов, мСреднее содержание, масс %Кондиции на содержание Al O при подсчете запасов, %Преобладающие районы распространенияAl2O3SiO2150-300656,246,2240Боке I, Фриа300-600586,444,92,135; 40Западный и Восточный Туге, Донголь-Сигон, Бафинг-Тене и др.600-900287,647,22,535; 40Донголь-Сигон, Запад- ный и Восточный Туге, Бафинг-Тене900-1200575,644,4235; 40Плато Лабе, Северо-за- падная Дабола, Банти- нель1200-15388546,33,140Мали, Далаба-Маму150-15382216,245,82,25--Характеристика бокситов, залегающих на средних и высоких уровнях рельефа в провинции Фута Джалон Мандинго2 3Наличие близких по мощности и по качеству бокситов свидетельствует о близ- ких мощностях зоны инфильтрации, внутри которой особенности газового ре- жима определили разделение алюминия и железа, с обособлением бокситового горизонта.Для всех районов выровненные поверхности бовалей, на которых развиты бок- ситоносные коры выветривания описанного полного профиля, имеют либо го- сподствующее гипсометрическое положение, либо как минимум значительное превышение над местным базисом эрозии и над пьедестальным нижним уровнем рельефа, т.е. условия расчлененности рельефа обеспечивают промывной гидро- геологический режим.На склонах, разделяющих выровненные «бокситоносные» поверхности, име- ют место несколько вариантов особенностей строения латеритных кор выветри- вания, в зависимости от крутизны этих склонов.На крутых (с углами наклона более 30-35°) и обрывистых склонах латеритные коры выветривания практически отсутствуют, так как здесь скорость физическо- го выветривания (разрушение и смыв) превышает скорость химического выве- тривания. На некоторых участках фрагментарно отмечаются так называемые экс- тралатеритные проявления бокситового состава [2]. Чаще всего они встречаются на склонах по долеритам и представлены так называемыми образованиями pain d’épice; мощность их обычно первые метры. Это в полном смысле остаточные74Филатова Л.К., Коррейа Гомеш Жалика. Геоморфологический фактор, определяющий особенности...продукты выветривания без перераспределения вещества. На этих склонах нет постоянного уровня грунтовых вод и процесс выветривания полностью, на всю мощность проходит как бы в зоне инфильтрации. Они не имеют никакого прак- тического значения ни по масштабам, ни по качеству этих бокситистых пород.На пологих склонах (10-15°), как правило, разрезы латеритных кор выветри- вания близкие по своему строению полному профилю. Зачастую у тылового шва таких склонов, где накапливается делювиальный шлейф, мощность бокситов увеличивается до 12-16 м.По краю бовалей со склонами 15-20°, ниже переходящими в крутые склоны, наблюдается эрозионное срезание верхних зон с выходами на поверхность ниж- них зон, например (что наиболее часто встречается), нижних железистых лате- ритов с ферриплантитами. При вскрытии глинистых мягких горизонтов они бы- стро уничтожаются до коренных пород.На нижних выровненных уровнях рельефа, которые, как правило, прислоне- ны к склонам более высоких бовалей, развиты в основном безбокситовые желе- зистые латеритные коры выветривания. В таких разрезах нижний железистый горизонт как бы сливается с верхней железистой кирасой, не оставляя места для бокситов. Гидрогеологическая зона инфильтрации на этих уровнях в сезон дождей либо очень маломощная, либо вообще отсутствует, и зеркало грунтовых вод под- нимается к поверхности рельефа.Только в тех случаях, когда эти плиоцен-плейстоценовые и плейстоценовые поверхности (нижние уровни) выходят на местные водораздельные пространства и развиты по благоприятному материнскому субстрату с высокой проницаемо- стью (фильтрационной способностью), здесь могут образоваться бокситоносные латеритные коры полного профиля или экстра-латериты.В качестве примера можно привести бокситоносные латеритные образования по нефелиновым сиенитам острова Kaсa (архипелаг Los). Здесь на абсолютных отметках +10-20 м в результате латеритного выветривания нефелиновых сиени- тов сформировалось небольшое месторождение бокситов. По этим массивным крупно- и среднекристаллическим породам, бескварцевым и высокоглиноземи- стым, сильнотрещиноватым, с легко разлагаемыми минералами, за относитель- но непродолжительный период (по-видимому, со среднего плейстоцена) успел образоваться в основном экстралатеритный профиль выветривания. Но в цен- тральных частях месторождения, как было показано на разведочных профилях, ниже бокситов, имеющих здесь мощность до 6-7 м, залегает горизонт псевдо- морфных глин, с мощностью до нескольких метров. В своей верхней части (под бокситами) глины более железистые. В самой верхней части - у поверхности - бокситы становятся красноцветными с несколько повышенным содержанием железа. То есть проявляются основные тенденции вертикальной минералого- геохимической зональности, характерной для бокситоносного латеритного про- филя выветривания.На выположенной поверхности вторичного водораздела с абсолютными от- метками около 30 м по телу архейских амфиболитов в кристаллических сланцев на Приморской равнине вблизи д. Фарморея развиты бокситоносные латеритные75Вестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2016, № 3коры выветривания. Возраст этой денудационной поверхности, плавно сопря- женной с II морской террасой, не древнее раннего плейстоцена, возможно, сред- него плейстоцена.Материнские породы - амфиболиты, как и вмещающие кристаллические сланцы, имеют крутое (~65-75°) залегание и рассланцованы, благодаря чему зер- кало грунтовых вод находится относительно глубоко. Соответственно, здесь сфор- мировался полный профиль латеритного выветривания с бокситовым горизонтом и с характерной классической минералого-геохимической зональностью (рис. 1, а).Рис. 1. Строение бокситоносной латеритной коры выветривания по данным документации шурфа и сопряженной колонковой скважины на амфиболитах (а) и геологического профиля по поперечной линии поисковых скважин (б) на месторождении Farmoréya: 1 - почвенно-растительный слой;2 - обломочные железисто-глиноземистые породы; 3 - слабосмещенные уплощенные обломки псевдоморфных бокситов в железисто-глиноземистом цементе; 4 - псевдоморфные бокситы;5 - гиббсит-каолинит-гетитовые породы переходной зоны: а - по амфиболитам,b - по кварц-биотит-пироксеновым сланцам; 6 - горизонт псевдоморфных глин по амфиболитам;7 - то же по кварц-биотит-пироксеновым сланцам; 8 - амфиболиты раннепротерозойского возраста; 9 - кварц-биотит пироксеновые кристаллические сланцы раннепротерозойского возраста; 10 - контакты: а - резкие, б - постепенные76Филатова Л.К., Коррейа Гомеш Жалика. Геоморфологический фактор, определяющий особенности...Как это видно на разрезе по профилю поисковых скважин (рис. 1, б), распро- странение бокситов достаточно строго ограничено именно амфиболитами. При переходе на вмещающие кристаллические сланцы, с большим количеством квар- ца в крупных (более 1-3 мм) выделениях, продукты выветривания становятся железистыми малоглиноземистыми и с высоким содержанием кремнезема (не только в форме кварца, но и каолинита).Несмотря на различия материнского субстрата (нефелиновых сиенитов и ам- фиболитов) и уровня содержания общего глинозема, проявления бокситов остро- ва Kaca и Фарморея имеют сходство. В тех и других бокситах отмечено повышен- ное содержание каолинита. Это, по-видимому, связано с их недостаточной зре- лостью (из-за относительно небольшой продолжительности выветривания) подобно тому, как группой российских исследователей [3] предложено относить к незрелым бокситам продукты латеритного выветривания на месторождении 1 Мая и ряде других месторождений Южного Вьетнама.На осадочных породах (алевропелитах и аргиллитах девона, силура и кембрия), залегающих субгоризонтально на нижних ступенях (позднеплиоценовых и плей- стоценовых) и пьедестальном уровне рельефа, бокситоносных латеритных кор выветривания и, соответственно, месторождений бокситов не выявлено.В днищах долин коры выветривания под отложениями I террасы и пойм пред- ставлены только глинистым элювием, это преимущественно светлые каолини- товые и полиминеральные глины.

About the authors

L K Filatova

Peoples’ Friendship University of Russia

Ordgonikidze str., 3, Moscow, Russia, 117198

Gomes Jalica Correia

Peoples’ Friendship University of Russia

Ordgonikidze str., 3, Moscow, Russia, 117198

References

Supplementary files