Глава VII

ПОРОДЫ ХИМИЧЕСКОГО И БИОХИМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Для пород рассматриваемой группы основным принципом клас­сификации является их химический состав. Взаимоотношения

258

пород, а также их последовательность в классификационном ряду определяются миграционной способностью (подвижностью) преоб­ладающих в породах химических компонентов. В соответствии с этим химические и биохимические породы рассматриваются в сле­дующем порядке: аллитовые, железистые, марганцевые, кремни­стые, фосфатные, карбонатные и соляные породы. К группе орга­ногенных пород относятся также горючие полезные ископаемые — каустобиолиты. Карбонатные*породы имеют значительное распро­странение, остальные встречаются редко, но играют важную роль в народном хозяйстве.

Аллитовые породы

Аллитовые породы характеризуются высоким содержанием в их составе глинозема. В этой группе выделяют два главных типа пород: бокситы и латериты.

Бокситы являются наиболее распространенными породами рас­сматриваемой группы. Породообразующими минералами являются гидраргиллит (гиббсит), бёмит и диаспор. Кроме гидроокислов алюминия в бокситах обычно присутствуют гематит, гётит, гид-рогётит, каолинит, шамозит, различные обломочные и вторичные минералы. По минеральному составу выделяются две разновид­ности бокситов: гиббситовые и бёмит-диаспоровые.

Бокситы характеризуются значительным разнообразием внеш­него вида. Они могут быть мягкими, рыхлыми, похожими на гли­ну, и плотными с раковистым изломом, очень напоминающими яшмы или аргиллиты. В отличие от глин мягкие бокситы не обла­дают пластичностью. Окраска бокситов связана с наличием раз­личных примесей (главным образом гидроокислов железа). Ча­ще всего она бывает красная, бурая, коричневая, зеленовато-се­рая. Реже наблюдаются серые, белые, желтые и почти черные разновидности бокситов. Характерна значительная плотность, ино­гда магнитность. Структуры пизолитовые, оолитовые, пелитовые, кристаллически-зернистые и обломочные. Боксит, сложенный бо-бовинами, состоящими из мельчайших зернышек диаспора и гид-раргиллита, показан на рис. 123. Текстура преимущественно бес­порядочная, слоистость развита слабо.

Латериты — элювиальные образования третичного и четвертич­ного возраста. Особенностью минерального состава латеритов яв­ляется большое содержание в них каолинита и гидроокислов же­леза. Алюминиевые минералы представлены гиббситом, реже бёми-том. В процессе химического выветривания латериты иногда обо­гащаются гидроокислами алюминия и переходят в так назы­ваемые «латеритные бокситы».

Обычно латериты окрашены в красный, бурый или желтый цвет. Нередко наблюдается пизолитовое строение. На воздухе гли-ноподобные разности латеритов твердеют и в дальнейшем не размокают в воде. Высокая стойкость латеритов против вывет-

9* 259

ривания позволяет использовать их в качестве строительного ма­териала (лат. later — кирпич).

Условия образования. Образование латеритов связано с корами выветривания основных или щелочных изверженных пород в условиях жаркого влажного климата.

Рис. 123. Боксит, сложенный бобовинами, состоящими

из мельчайших зернышек диаспора. Салаир. Увел. 35,

николи ||.

Проблема образования бокситов не является в настоящее вре­мя окончательно решенной. Широкое распространение получило предложение о том, что бокситы представляют собой продукт пере­отложения латеритов. А. Д. Архангельский считал, однако, что связь бокситов с латеритными корами выветривания необязатель­на. Согласно высказанной им гипотезе бокситы являются водно-осадочными морскими (или озерными) отложениями.

Г. И. Бушинский выделяет три генетических типа бокситов:

1. Остаточные, или латеритные, образующиеся в процессе хи­мического выветривания и, возможно, также местного переотло­жения в верхней части латеритной коры выветривания.

2. Осадочные платформенные, отлагающиеся на склонах воз­вышенностей (делювиальные бокситы).

3. Осадочные геосинклинальные, приуроченные обычно к закар-ствованным известнякам.

260

Практическое использование. Бокситы являются основной рудой на алюминий. Кроме того, они используются для производства искусственных абразивов, огнеупоров, в качестве адсорбента при очистке нефтепродуктов. В СССР крупные залежи бокситов сосре­доточены на восточном склоне Северного Урала (месторождение Красная Шапочка и др.), на северо-западной окраине Подмосков­ного бассейна (Тихвинское месторождение), в Казахстане. Криво­рожском бассейне и др. Латериты применяют в строительстве.

Методы изучения. Бокситы представляют собой трудный объект для изучения. Как указывалось выше, они могут быть похожи на другие осадочные породы. Диаспоровые бокситы отличаются от сходных с ними песчаников, яшм и вулканогенных пород большей плотностью (3, 5). Наиболее точными методами определения бок­ситов являются термический, рентгеноструктурный и химический анализы. Изучение бокситов в шлифах обычно не дает хороших результатов вследствие очень малых размеров зерен алюминиевых минералов, а также тесной их ассоциации с глинистым материалом и гидроокислами железа. Последние нередко окрашивают шлиф так густо, что делают его почти непрозрачным.

Железистые породы

Железистые породы осадочного происхождения характеризу­ются значительным содержанием соединений железа. Рассматри­ваемые породы весьма разнообразны по минеральному составу. Среди них выделяют окисные, карбонатные, силикатные и сульфид­ные типы.

Окисные железистые породы (бурые железняки) пользуются наиболее широким распространением. Они состоят в основном из гётита и гидрогётита; наиболее обычной примесью являются гли­нистые минералы, опал, халцедон. Цвет темно-бурый или буровато-желтый (охристый). Бурые железняки могут быть рыхлыми, зем­листыми или плотными, с значительной плотностью. Для послед­них разностей характерны оолитовая, пизолитовая и скорлупова-тая структуры. Текстуры — массивная, кавернозная, конкреционная.

Сидеритовые породы сложены минералом сидеритом. В качестве примеси могут присутствовать сульфиды железа, кальцит, магне­зит, глинистые и фосфатные минералы. Различают сидериты двух морфологических типов: 1) пластовые залежи плотных микрозер­нистых сидеритов и 2) сферосидериты — округлые конкреции радиально-лучистого строения, характерные для глинистых и углисто-глинистых отложений.

Шамозитовые (лептохлоритовые) породы состоят из силикатов закиси железа, с которыми обычно ассоциируют окислы и гидро­окислы железа, а также сидерит, кальцит и различные терриген-ные минералы. Цвет шамозитовых пород темно-зеленый до черного; характерна оолитовая структура. В поверхностных условиях рас-

261

сматриваемые породы легко окисляются и переходят в бурые железняки.

Железистые кварциты (джеспилиты) —докембрийские метамор-физованные железисто-кремнистые породы, состоящие из тонкоче-редующихся прослоев кварца, гематита и магнетита. Обломочная и глинистая примеси в этих породах отсутствуют, что позволяет рассматривать их как хемогенные образования.

Условия образования. Основным источником осадочного железа являются продукты химического выветривания магматических по­род. Железо в условиях осадкообразования является малоподвиж­ным элементом, но способность к миграции у него выше, чем у алюминия. Железо мигрирует в виде коллоидов окиси железа и гуматов. При изменении физико-химических параметров среды, особенно в присутствии электролитов, происходит коаг\ляция и осаждение коллоидов. Это может произойти на континенте и тогда отлагаются железные руды элювиального и озерно-болотного про­исхождения. Однако основная масса железистых пород образова­лась в морских бассейнах. В мелководных морских заливах и ла­гунах отлагались окисные, лептохлоритовые и сидеритовые руды. Особое место по масштабу залежей и их практическому значению занимают докембрийские железистые породы — джеспилиты, обра­зовавшиеся в открытых удаленных от берега частях бассейнов путем осаждения кремнистых и железистых минералов из истин­ных или коллоидных растворов.

Практическое использование. Осадочные железистые породы имеют огромное практическое значение как основное рудное сырье черной металлургии. Наиболее высококачественными являются ру­ды, состоящие из окислов и гидроокислов железа и сидерита. Вредные примеси в железных рудах — сера, фосфор, мышьяк, полезные — марганец, никель, хром.

Крупнейшими месторождениями железных руд — джеспили­тов — являются Курская магнитная аномалия и Криворожский бассейн, окисных железистых пород — Керчь, сидеритовых по­род— Бакальское месторождение на Урале.

Методы изучения. Железистые породы изучаются макроскопи­чески и в шлифах, главным образом в отраженном свете, так как многие железистые минералы непрозрачны или полупрозрачны. Широко применяются также химический, термический и спектраль­ный анализы.