Бокситорудный процесс в подготовительной стадии марганцеворудного

Продолжительная аккумуляция марганца в сероводородных котловинах континентальных морей не может происходить изолированно и в пол­ном отрыве от сопутствующей эволюции других руд­ных компонентов морской воды.

Накоплению марганца в анаэробной зоне сопутствует концентрация других гидрогенных элемен­тов, о чем свидетельствует состав железомар­ганцевых конкреций. Можно допустить, что в резко восстановитель­ных ус­ловиях вод­ной среды древних подгото­вительных бассейнов находилось боль­шое количество не только мар­ганца, но и железа, фосфора, меди, свинца, цинка, ванадия, ко­бальта, бария и других парагенетических компонен­тов стратиформных месторождений на конти­ненте и рудных конкреций в океане.

Имеются основания предпо­лагать накопление в бескислородной зоне и алюминия, хотя его хими­ческие свойства и реакционная способность сильно отличаются от таковых у марганца. В силу этих различий бокситорудный процесс по своему химизму явля­ется почти зер­кальным отражением мар­ганцеворудного.

Члены "гумидной триады" в таком понимании осадочного рудогенеза должны фор­миро­вать эквива­лентные по запасам ассоциа­ции месторождений. Если эти исход­ные посылы верны, то можно обсудить предположение о том, что, зная время и место обра­зования одного или двух членов триады, легко вы­числяются второй и третий.

Целью описываемых геолого-геохимических построений и соображений является теорети­чес­кое моделирование условий образования крупных месторождений бескремнистых бокситов и выра­ботка критериев поискового прогнозирования таких месторождений.

Задача разрешения проблем существующей теории является побочной, поскольку проблемы эти порождены самой теорией, в рамках которой они неразрешимы.

*  *  *

Состояние теории бокситорудного процесса при первом ознакомлении с литературой произво­дит впечатление ещё более удручающее, чем теория марганцеворудного. Эта теория отяго­щена многими условиями, допущениями, оговорками и неубедительными пространными пояснениями.

Объем печатных изданий по этому вопросу во много раз больше, а понимания источников руд­ного вещества и механизма образования промышленных концентраций глиноземного сырья – меньше. Зато больше, чем в теории марганцеворудного процесса, безапелляционных суждений и несо­крушимой "упертости" в защите официальной парадигмы – теории латеритного бокситообразова­ния.

Всякое инакомыслие по вопросу генезиса бокситов немедленно объявляется "эклектическим" (42, с. 20) и автор крамольной гипотезы получает разъяснение о том, что “…в настоящее время извес­тен лишь один процесс образования вещества бокси­тов в геологической истории Земли и этот про­цесс - латеритный” (там же, с.30).

Столь однозначное мнение научного авторитета определяет безусловное отношение исполни­теля геологоразведочных работ к предмету своих исследований даже в тех случаях, когда призна­ков латеритного выветривания в ископаемых образованиях он не видит, поэтому латеритный источник рудного вещества сомнению не подвергается, механизм рудонакопления никак не раскрывается, а возраст ору­денения относится в непроверяемые рифейские времена.

Примеры типичных высказываний:

Карстовые бокситы Среднего Тимана "… характеризуются целым рядом особенностей: обломочной (псам­митовой, конгломерато-брекчиевой или пелитовой) структурой, слоистой или конгломерато-брекчие­вой тексту­рой, отсутствием зональности, наличием оолитов, бемитовым составом, сложной морфоло­гией фун­дамента, наличием в основании карстовых брекчий, сложной формой залежей, исключительной приуро­ченностью к полям развития карбонатов и другими чертами, которые не свой­ственны латеритам "in situ"…  …мы (тем не менее, – Г.В.) считаем более вероятной связь бокситов с латеритными ко­рами выветривания глинистых сланцев рифея и протерозоя.

…В распоряжении автора нет убедительного материала, указывающего на типично латеритное выветривание пород, распространен­ных в пределах месторождений. Переотложение, накопление и захо­ронение бокси­тов в карстовых депрессиях, по-видимому, связано с оживлением тектонической деятель­ности в нижнефранское время" (38, с. 64-65).

"Главным затруднением, стоящим на пути разрешения этого вопроса (о генезисе бокситов), является полная неясность с возможным источником бокситового материала…" (36, с. 222).

"Ко второй обширной группе относятся собственно осадочные бокситовые месторождения, образую­щиеся …при осаждении минеральных веществ, выносимых из коры выветривания, и за счет пе­реотложения пород, слагающих эту кору" (42, с. 34)

Таким образом, повсеместное отсутствие первичных латеритов на промышленных месторожде­ниях бокситов объясняется "…значительным размывом латеритных кор выветривания" (38, с. 88) и поэтому не смущает авторов бездоказательных генетических построений.

Неумеренное употребление термина "латерит" приводит к тому, что в описаниях бокситорудных объектов перемешиваются и объединяются в общей колонке разреза самые разные профили кор вы­ветривания "in situ"  с привнесенными или перемещенными высококачес­твен­ными бок­ситами иного (осадочного) происхождения, а также с продуктами их выветривания (с кирасой) и первич­ными орео­лами рассеяния, которые представляют собою подстилающие образования, обогащенные глинозе­мом деградирующих залежей бокситов. Это обогащение пустых пород трактуется как промежуточный этап рудообразования. В такой смеси почти невозможно отличить достовер­ные факты от произвольных интерпретаций для не­пред­взя­того анализа.

Наглядным примером такого перемешивания является колонка месторожде­ния Сангареди (Гви­нея), где гомогенная залежь высококачественных бескремнистых бокси­тов залегает на действитель­ных латеритах – продуктах тропического выветривания коренных пород.

Несколько лучше различаются коры выветривания и бокситы в Индии – на родине термина "лате­рит", где железистые образования коры выветривания четко отделены от промышленных бокси­тов собственными наименованиями в понимании Бертье (боксит) и Бьюкенена (латерит), обозна­чаю­щими содержание глинозема (т.е. промышленное значение) и генезис. Латерит Бьюкенена из Малабара имеет следующий состав: SiO₂-23,60%; Al₂O₃-21,60%; Fe₂O₃-57,94%: CaO-1,2%; SO₃-3,36%; H₂O-11,20% (35, с. 60), т.е. собственно-латерит рудой на алюминий не является, в ископаемых образованиях почему-то не обнаруживается и служить источником глино­зема для крупных месторождений маложелезистых бескремнистых бокситов не может.

Лучшие по качеству бокситы Сангареди имеют следующий состав: SiO₂- менее 0,5%; Al₂O₃- до 67%; Fe₂O₃- менее 2% (42, с. 236)

Из приведенного сравнения следует предварительный вывод о том, что эфемерность латерит­ного источника формирования крупных гомогенных залежей боксита не осознается по той же, веро­ятно, причине, по какой иногда принимается за правду слишком уж чудовищная ложь.

Промышленные месторождения бокситов с запасами, исчисляемыми сотнями миллионов и милли­ардами тонн, за­нимают площади в 2-3 тыс. кв. км (Гвинея) и являются самыми грандиозными скоплениями мономи­нерального сырья в геологической истории Земли. Представлены они одним мало­мощным (до10-15 м) пластом с идеально ровной кровлей, который в условиях гипергенеза сфор­мироваться не может ни при каких, даже самых благоприятных, условиях, - такое возможно только в условиях достаточно емкого и обширного водного бассейна.

В ставшим классиче­ским понима­нии господствующей теории бокситы осадочного происхождения все равно остаются латерит­ными, даже если в них находятся окаменелости морской фауны. В обоснова­ние перемещения латеритов на дно водоема разработана схема переотложения, никакими фактами не обоснованная.

  Эта схема предполагает регрес­сию моря с задачей обнажения и карстования известняков мор­ского дна, затем на закарстованную поверхность смываются с прилегающей суши и размещаются бок­ситы латеритного происхождения, причем латериты размываются и переотлагаются таким обра­зом, что в них (обычно – в подошве пласта) сохраняются структуры материнских пород.

В процессе размыва и переотложения континентальных образований качество бокси­тов, со­гласно теории, должно улучшаться, причем улучшаться до такой степени, что "переотложен­ные лате­риты"  (промышленные бокситы) теряют всякое химическое и минеральное сходство с же­ле­зи­стыми собственно-латеритами или кира­сой – действительными (не перемещенными) продук­тами латеритного выветривания. Улучшение качества бокситов про­исходит, согласно теории, за счет удаления неизвестно куда  всех, кроме глинозема, химических компонентов эродируемых латеритов и обло­мочных отложений регрес­сивной и трансгрес­сив­ной серий.

Затем море вновь должно насту­пить для захоронения руд­ного осадка, но так, чтобы соблюдалось “параллельное несогла­сие”.

Даже в тех случаях, когда стратиграфы и палеонтологи категорически отвергают возможность кон­тинентального перерыва, сам факт залегания бокситов на закарстованной поверхности извест­ня­ков служит доказательством размыва. Более того, если в месторождении насчитывается не один рудный пласт а два, то предполагается и повторение стратиграфических перерывов с тем же ме­ханизмом переотложения латеритов:

"Здесь (в Ферганской депрессии – Г.В.) располагается целый ряд небольших месторождений, в кото­рых два бокситовых пласта залегают в толще известняков среднего карбона. Отложению бокситов пред­шествовал перерыв (т.е. два перерыва – Г.В.) в осадкообразовании, на что указывает наличие закар­стованной поверхности рифогенных пород в подошве рудного пласта" (36, с. 227).

Еще большие, особые ухищрения требуются для обоснования латеритного происхождения уни­кальных месторождений современных бокситов в Северной Австралии, Западной Африке, на Ямайке и в других рай­онах, где процесс выветривания, регрессий, карстования, переотложения и трансгрессий с перекрытием и эро­зией рудных образова­ний никак не укладывается по времени и не согласуется с возрас­том молодых (кайно­зойских) рудовмещающих структур.

Такой, или примерно такой пред­ставляется схема формирования морских месторож­дений бокси­тов с позиций латеритной теории, однако она слишком сложна и противоестественна, чтобы быть прав­доподобной. При всей своей привлекательности конструкция латеритного происхожде­ния бок­си­тов в наших широтах почему-то не рабо­тает, поэтому закономерными ее плодами явля­ются много­летний импорт глинозема в СССР и Россию, а также налоговые льготы поставщикам даваль­ческого сырья (толлинг).

Как “эфемер­ное отложение” марганцевых корок в современных водоемах, принятое Н.М. Страхо­вым вслед за В.И. Вернад­ским (3, с. 87) в качестве безальтернативной гипотезы марганце­вого рудо­генеза, так же и латеритное выветривание мо­жет оказаться всего лишь природной маскиров­кой более естествен­ного и закономерного осадочного процесса.

*  *  *

Сведения об источнике рудного вещества приводятся в описании опытов Л.Е. Крамаренко и О.Ф. Сафоно­вой по разложению габбро-лабрадоритов, кото­рые показали, что “В ана­эробных усло­виях при развитии только анаэробной микрофлоры бокси­то­вая порода может образо­ваться за  29,3 ме­сяца, в то время как без участия микроорганиз­мов весь алюминий выносится из породы и боксит образо­ваться не может” (37, с.116).

То, что плохо для лабораторного опыта (вынос всего алюминия), оказывается полезным в при­роде: восстановительные обстановки влажных тропиков благоприятны для перевода связанного алюми­ния в растворимую форму. Следовательно, ”весь алюминий”, высво­бождае­мый из горных по­род при низ­ких значениях Eh, оказывается таким образом в растворах грунтовых вод.

Прямые измерения концентраций растворимого глинозема в водных вытяжках тропических почв дают очень большой разброс результатов при одном и том же рН 4 (от 1,5 до 23,0 мг/л; 35, с. 114), что можно объяснить различными Еh среды (который при отборе проб не определялся).

Другими опытами О.Ф. Сафоно­вой (42, с. 82) установлено, что в окислительных условиях зоны ги­пергенеза алюминий растворяется и мигрирует в сильнокислых водах при рН<4 в виде Al³⁺ (почвы тропиков), а в кислой, нейтральной и щелочной средах растворимый алюминий входит в сос­тав гидроксид-ионов, соответственно, – Al(OH)²⁺, Al (OH)₃⁰ и Al(OH)₄^¯, причем последний из них  (Al(OH)₄^¯) преобладает во всем диапазоне рН щелочных растворов от 8 до 14. Эта же форма алюми­ния установлена в окислительном слое океанических вод, где общее количество растворенного Al(OH)₄^¯ составляет 1,37 млрд. т (16, с. 340).

Ранее Г.И. Бушинским (35, с. 113) указывались другие формы: в нейтральных и слабокислых во­дах (рН >5,0) Al(OH₂)₆³⁺, а при рН=5 - AlОН(OH₂)₅²⁺.

Опыты по разложению алюмосиликатов в окислительной обстановке проводили А.Д. Архангель­ский и Н.В. Соловьев в 1934-37 гг. (продолжительность опыта – два года), однако результат экспери­мента был объявлен сторонниками теории латеритного происхождения бокситов ошибочным, так как преимущественный вынос алюминия из породы оказался обратным тому, что наблюдается, или должно наблюдаться, согласно теории, в гумидных тропиках (35, с. 172).

Наличие железокремнистых кирас на поверхностях бокситовых залежей также свидетельствует о преобладании выноса алюминия из кор выветривания на водоразделах бовалей тропической зоны, где продуктивные залежи деградируют, а не обогащаются алюминием.

Поскольку выясняется, что свободный алюминий переходит без остатка в кислые воды под восста­новительным покровом тропического гумуса кон­тинента, постольку получает обоснование и пред­положение о том, что он может в тех же водах мигрировать, а также накапливаться в растворах бескис­лородных котловин той же климатической зоны.

Однако, нас меньше всего интересует судьба алюминия в гумидных тропиках, так как для его ак­кумуляции во впадинах континентальных морей достаточно того металла, который извлекается из горных пород в иных (умеренных) широтах и в более благоприятных для выщелачивания климати­чес­ких условиях. По данным Н.И. Скрынниковой, Тамма, Е.П. Левандо, А.И. Кривцова, Г.И. Бушин­ского и других авторов, "…вынос растворенного глинозема в северных почвах выше, чем в тропи­ках. …гумусовые кислоты выносят из пород больше алюминия, чем кремния. " (35, с. 114-115).

К сожалению, более конкретных сведений о поведении алюминия в холодной воде, а также в резко восстановительных условиях сероводород­ных и безсероводородных зон найти не удается по той, веро­ятно, причине, что подобные опыты или прямые измерения еще не проводились. Эта же осо­бенность алюминия отмечается исследователями, занятыми изучением проблемы профессио­нально: "К сожалению, алюминий не определяется в стандартных химических анализах и интересую­щие нас цифры в литературе встречаются крайне редко" (37, с. 118).

В качестве неисчерпаемого источника рудного вещества могут рассматриваться также коллоиды и взвеси, выносимые в море реками, а также пыль, сдуваемая с континента ветрами. Далее потребу­ется моделирование условий водной среды, при которых происходит разложение минералов глин и высвобождение алюминия с переводом его в молекулярный (истинный) раствор.

Во всяком случае, алюминий оказывается способным разорвать свои химические связи в силика­тах и уйти из окислительной среды гипергенеза, поэтому вслед за алюминием "весь" процесс гумидного литогенеза сам собою выпадает за рамки научного знания, хотя для множе­ства лаборато­рий глинозем хи­мической чис­тоты обязан оставаться в бовалях, а все дру­гие компо­ненты гор­ной по­роды выносятся.

На самом деле, конечные про­дукты и результаты выветривания горных пород зеркаль­но противо­положны тому, что предполагает общепризнанная теория, основанная на быто­вом представ­лении о химической инерт­ности алюминиевой кастрюльки.

Вперед