Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА

Белявцева, Екатерина Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА
ВАК РФ 25.00.06, Литология

Автореферат диссертации по теме "Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА"

На правах рукописи

Белявцева Екатерина Евгеньевна

ПОВЕДЕНИЕ ЛАНТАНОИДОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГЛИНОЗЕМНОЙ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ БЕЛГОРОДСКОГО РАЙОНА КМА

Специальность: 25.00.06 - Литология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 о ДЕК 2009

Воронеж 2009

003487626

Работа выполнена на кафедре общей геологии и геодинамики ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Виктор Иванович Сиротин

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Виктор Львович Бочаров

доктор геолого-минералогических наук

профессор Анатолий Данилович Слукин

Ведущая организация: Межрегиональный центр по геологической картографии (МЦПС «Геокарт») (г. Москва)

Защита состоится 2Z fytoiaiM 2009 г. в/^-^на заседании диссертационного совета Д 212.038.09 при геологическом факультете Воронежского государственного университета по адресу: 394006, Воронеж, Университетская пл., 1, ауд. 112 п.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан /ЗиОи^ьЬ2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета o^j В.Ю. Ратников

Телефон для справок: 8 (4732) 208-588; факс: 8 (4732) 208-989 E-mail: BelyavcevaEE@yandex.ru

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В корах выветривания происходит мобилизация вещества для осадконакопления. Они определяют состав осадков как ближнего переотложения (на континентах), так и в значительной степени влияют на состав осадков в конечных водоемах (в морях и океанах). Усилиями нескольких поколений русских (начиная с К.Д. Глинки) и советских (российских и СНГ) ученых было создано учение о корах выветривания, детально изучены геология и минералогия, возраст (этапность образования) кор выветривания и месторождения, связанные с зоной гипергенеза (И.И. Гинзбург, Д.Г. Сапожников, В.П. Петров, К.К. Никитин,

A.П. Никитина, И.В. Витовская, Ю.Ю. Бугельский, В.М. Новиков, А.Д. Слукин, A.M. Цехомский, Б.М. Михайлов, С.Г. Вишняков, Н.П. Хожаинов,

B.И. Сиротин, А.Д. Савко, В.П. Казаринов, Ю.П. Казанский, JI.A. Гузовский, В.И. Бгатов, P.C. Родин, А.П. Сигов, JI.A. Гузовский, В.И. Попов и др.).

Алюминий является стратегическим металлом. Основным сырьем для его производства являются бокситы-латериты. Вместе с алюминием при латеритном выветривании накапливаются редкие элементы-гидролизаты и редкие земли. В последние годы для реконструкции обстановок осадконакопления, наряду с сугубо литологическими методами все более широко стали применяться геохимические и, в частности, исследование поведения лантаноидов в корах выветривания, осадочных породах фанерозоя, отдельных аутигенных минералах осадочных пород и в конкрециях. Это обусловлено стремлением к комплексному использованию сырья, резким ростом потребления этих элементов в различных областях промышленности (ракетостроении, производстве ракетного горючего, полупроводниковой аппаратуры, создании жароустойчивых материалов, легких сплавов и др.). Исследование поведения лантановдов в бокситах-латеритах КМА на сегодняшний день является актуальной задачей, решение которой позволит расширить наши познания в области вещественного состава зоны гипергенеза.

Объектом исследования является глиноземная (латеритная) кора выветривания КМА, которая рассматривается как иерархическая система, предполагающая изучение ее на породном, минеральном и элементном уровнях.

Предметом исследования является поведение лантаноидов (элементный уровень) при формировании бокситоносной (латеритной) коры выветривания в опорных разрезах в тесной увязке с результатами исследования вещественного состава на минеральном и породном уровнях.

Целью работы явилось комплексное литологическое изучение латеритной коры выветривания КМА и установление закономерностей в поведении лантаноидов в глиноземной коре выветривания и в литологических типах бокситов Висловского месторождения для уточнения условий их формирования.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1.Провести детальное минералого-петрографическое изучение опорных разрезов с учетом двух типов профилей: гиббситового и бемитового.

2.Выявить особенности распределения редкоземельных элементов (REE) по зонам коры выветривания и по типам профилей.

3.Установить закономерности поведения REE в литологических типах бокситов.

4.Уточнить условия образования бокситов с учетом процессов промывного и проточного гидролиза и поведения лантаноидов.

5.Сделать заключение о содержаниях и закономерностях поведения лантаноидов в глиноземной коре выветривания в процессе ее формирования, в т.ч. основных литологических типах бокситов.

Фактический материал и методика исследований

В основе работы лежит обширный фактический каменный материал, собранный бокситовой группой под руководством проф. В.И. Сиротина в течение примерно 25 лет: с 1973 по 1998 г. Автором было просмотрено 30 разрезов скважин, детально изучено их описание, проанализированы данные химического состава бокситовых разрезов, изучены опубликованные и фондовые материалы по всем бокситожелезорудным месторождениям КМА. Микроскопически было просмотрено (с использованием бинокуляра) 300 образцов, после чего отбирались пробы для геохимических исследований. Определение редкоземельных элементов проводилось методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Аналитические работы проводились в отделе научно-производственных аналитических работ ИМГРЭ на приборе Elan 6100 DRC (63 анализа). Автором были проанализированы ранее не обработанные пять снимков микрозондового анализа, полученных на микроанализаторе MS-46 фирмы «Камека» в лаборатории ИГЕМ РАН в 1988 г.

Научная новизна.

1. Впервые проведено исследование поведения лантаноидов в литологических типах бокситов КМА в сравнении с распределением в профиле (зонах) глиноземной коры выветривания.

2. Впервые показано, что распространение лантаноидов в зоне свободного глинозема дифференцировано по подзонам, с повышенным их содержанием в подзоне кондиционных бокситов.

3. В условиях проточного гидролиза формируются преимущественно макропористые бемитовые бокситы, в т.ч. макропористые «губчатые», что было доказано и на примере сравнительного изучения бокситов КМА и Северо-Онежского района.

4. На основе нового материала подтверждено выделение двух продуктивных стадий: латеритной, контролируемой преимущественно промывным гидролизом и латеритно-диагенетической, контролируемой преимущественно проточным гидролизом; и диагенетической и раннекатагенетической стадий, ухудшающих качество бокситов.

Теоретическое и практическое значение. Закономерности поведения лантаноидов имеют фундаментальное значение для уточнения условий формирования погребенного визейского латеритного профиля и его стадиального анализа. На основании большего фактического материала, чем это было сделано ранее, проанализировано распределение лантаноидов в профиле глиноземной коры выветривания. Впервые было исследовано поведение REE в литологических типах бокситов и показано, что пористые разности характеризуются повышенным содержанием REE, а плотные пониженным. Внесены коррективы в механизм формирования макропористых «губчатых» бокситов и установлено, что их образование происходит в условиях преобладания проточного гидролиза в окислительной обстановке. Обосновано выделение двух продуктивных окислительных стадий: латеритной и латеритно-диагенетической, контролируемых соответственно промывным и проточным гидролизом. На основе полученных результатов скорректирована схема эволюции литологических типов бокситов КМА. Практическая значимость диссертации заключается в возможности использования количественных данных по содержанию редких земель при переработке (в перспективе) бокситов Висловского месторождения разными способами (Байера, спекательный, комбинированный), что предполагает знание распределения редких земель в глиноземе, электрокорунде, в глиноземном цементе и огнеупорах, а также в шламах.

Апробация результатов исследования.

Основные результаты исследований освещены в 11 публикациях, в том числе в 2 публикациях в журналах, рекомендованных перечнем ВАК РФ: «Вестник Воронежского государственного университета. Серия Геология» (2004), «Доклады Академии Наук» (2008). Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях: «Геологи XXI века» (Саратов, 2005; 2006); «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2005), «Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология» (Воронеж, 2008), «I Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского» (Санкт-Петербург, 2009).

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, табличного приложения, содержит 146 страниц

машинописного текста, сопровождается 12 таблицами, 28 рисунками. Список литературы включает 136 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В.И. Сиротину, предоставившему автору обширный каменный и фондовый материал, шлифотеку, архивные, ранее не использованные материалы по бокситам и методике их изучения и постоянную поддержку и внимание в ходе написания работы. Автор выражает также глубокую благодарность доктору геолого-минералогических наук В.А. Шатрову, под руководством которого была начата работа по изучению лантаноидов. Автор благодарен члену-корреспонденту РАН, проф. Н.М. Чернышеву, доктору г.-м. наук, проф., В.М. Ненахову, доктору г.-м. наук, проф., А.Д. Савко за ценные замечания в заключительной стадии работы над диссертацией. Автор пользуется возможностью выразить глубокую признательность кандидату геолого-минералогических наук, доценту В.Ю. Скрябину за помощь в проведении анализов 1CP-MS. Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность С.В. Бондаренко, Г.С. Золотаревой, П.С. Бойко, Е.О. Ивановой, а также всем коллегам кафедры общей геологии и геодинамики за посильную помощь и благожелательное отношение.

Содержание работы (по защищаемым положениям).

Методика исследования. В последнее время для реконструкции условий образования осадочных пород в целом и кор выветривания в частности стали применяться геохимические методы исследования, включающие анализ распределения лантаноидов (Лапин, 1994; Новиков и др., 1997; Шатров, Войцеховский, Белявцева, 2004; Слукин, 2005; Бугельский и др., 2007; Шатров, 2007; Индикаторные возможности..., 2008; Contribution to..., 1980; Duddy, 1980; Mineralization in..., 1981; Sun et al., 1989; Rare earth..., 1991; Slukin, 1994; и др.). По литературным данным основными геохимическими коэффициентами, используемыми для реконструкции обстановок осадконакопления являются следующие:

1) £(REE+Y) — зависит как от состава материнских пород, так и от фракционирования лантаноидов в зоне гипергенеза; в седиментогенезе уменьшается в более мористых отложениях, даже в одинаковых литологических типах (Шатров, 2007); в латеритной коре выветривания тесно связан зависимостью с другими индикаторными отношениями (Шатров, Войцеховский, Белявцева, 2004).

2) La/Yb — мера относительного обогащения легкими редкими землями относительно тяжелых, зависит от обстановки седиментации, на основании изменения коэффициента определено уменьшение La/Yb в сторону пелагиали (Шатров, 2007); в латеритной коре выветривания свидетельствует о разном поведении LREE и HREE в вертикальном профиле.

3) £Ce/£Y, где £Се: (La-Eu), ¿Y: (Gd-Lu, Y) - индикатор климата, определены значения коэффициента: <2,5 - аридный; 2,5-4,0 —

семигумидный-семиаридный; >4 — гумидный. Коэффициент отражает интенсивность процессов выветривания на суше: при гумидном литогенезе более интенсивно разрушаются полевые шпаты, акцессорные минералы, содержащие цериевые земли, что приводит к увеличению отношения (Шатров, 2007).

4) Eu/Eu*, где Eu/Eu*=EuN/(SmN+GdN)/2 (нормировано к хондриту) (Sun, 1989) - выступает показателем изменения окислительно-восстановительных условий из-за возможности европия находиться в двух- и трехвалентном состояниях, является индикатором поступления глубинного вещества в осадки. Среднее для осадочных пород фанерозоя - 0,61-0,72 (Балашов, 1985), для постархейских осадочных пород - 0,65 (Тейлор и др., 1988; Шатров, 2007; Индикаторные возможности..., 2008).

Кроме того, в работе использовались графики распределения, имеющие высокую информативность. Для снятия влияния различной распространенности в природе (правило Оддо-Гаркинса), составы редких земель нормируются на состав лантаноидов в глинах платформ, по Ю.А. Балашову (1976).

Индикаторные возможности лантаноидов ранее были рассмотрены автором для оценки тектонической активности фундамента (Индикаторные возможности..., 2008) и для характеристики геохимических особенностей пород других регионов (Шатров, Войцеховский, Белявцева, 2004). Интенсивность воздействия эндогенных процессов на примере Воронежской антеклизы была оценена с помощью индикаторных отношений на основе лантаноидов. Полученные выводы обозначили хорошо проявленную положительную корреляцию между изменением Eu/Eu и тектонической активизацией региона, имеющую дискретный характер, который подтверждается периодами растяжения и сжатия в пределах разрывных нарушений. Отношения Eu/Sm и Ce/La оказались менее информативными и выступили в качестве дополнительных индикаторов проницаемости коры. Возрастание содержания Eu в осадочных породах вызвано флюидомассопереносом в условиях повышенной проницаемости коры в пределах шовной зоны фундамента (роль катагенетических процессов при малой мощности чехла незначительна). На примере нельгесинской свиты (норийский ярус верхнего триаса Якутии) и коры выветривания, развитой по аргиллитам свиты, были рассмотрены литологические и геохимические особенности, влияющие на поведение REE. Таким образом, изучение поведения редкоземельных элементов в осадочных процессах позволяет прослеживать динамику перераспределения REE на различных этапах осадочного цикла, оценивать конечные продукты и степень влияния тектонического фактора.

Помимо указанных выше коэффициентов в работе обращается внимание на распределение элементов, способных находиться в разных валентных формах - Се+3, Ce44, Еи+3, Eu+2, Sm+3, Sm+2. Аномалии в их

поведении являются индикаторами смены окислительно-восстановительных условий при формировании глиноземной коры выветривания.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Первое защищаемое положение. Поведение лантаноидов в коре выветривания Висловского месторождения отвечает ее зональности: зоны I и II характеризуются незначительно повышенными относительно уровня материнских пород содержаниями REE, зона III - пониженными легких и средних, а зона IV - повышенными значениями всего спектра REE.

В Белгородском районе КМА бокситы-латериты развиты на алюмосиликатных породах (филлитовидных сланцах) курской и частично оскольской серий нижнего протерозоя. Наиболее благоприятными для формирования высококачественных бокситов Белгородского района явились микрочешуйчатые сланцы-филлиты верхней сланцевой подсвиты коробковской свиты курской серии.

Образование элювиальных бокситов в Белгородском районе КМА обусловлено рядом благоприятных для бокситообразования факторов: климатическим, стратиграфическим, гидрогеологическим, составом материнских пород, характером складчатости, наличием разрывных нарушений, т. е. тектоническим фактором.

Автором изучены гиббситовые и бемитовые профили бокситоносной коры выветривания филлитовидных сланцев верхней сланцевой подсвиты коробковской свиты курской серии (Висловское месторождение: Белгородский участок: скв. 2207, 2209, 2209А, 2232, Петропавловский участок: скв. 3553, 3563, 1505 и Игуменский: 1579, 1263, 1577, 1271), перекрытые глинисто-карбонатными (алексинско-михайловскими) породами верхневизейского подьяруса нижнего карбона (Белявцева и др., 2009).

Глиноземная кора выветривания обладает зональностью. В ее строении выделяются четыре зоны (снизу вверх): 1) зона начального разложения (зона I) - породообразующие минералы — кварц и серицит; 2) зона промежуточного разложения (зона П) - породообразующие минералы - слюды и гидрослюды; 3) зона конечного разложения (зона Ш) - породообразующие минералы -каолинит, шамозит, гидрослюда и 4) зона свободного глинозема (зона IV) -породообразующие минералы — бемит, гиббсит, шамозит, каолинит, гематит (рис. 1).

Дня латеритных кор выветривания: наблюдается скачкообразное изменение содержания АЬ03 и Si02: первое резкое изменение приходится на зону II и почти исключительно связано с выщелачиванием кварца, второе -наблюдается в верхней половине зоны Ш, на границе с зоной IV, сопровождается резким выносом щелочей и обусловлено интенсивным гидролизом алюмосиликатов (развитием каолинита). Закономерные изменения отмечаются и в содержании Ti02 : в материнских породах оно составляет в среднем 0,5-0,6 %, в зоне IV увеличивается в 2,5-3 раза. В

Рис. 1. Строение разрезов глиноземной коры выветривания в пределах Висловского месторождения КМА: 1 - зона начального разложения (I); 2 -зона промежуточного разложения (II); 3 — зона конечного разложения (III); зона свободного глинозема (IV): 4 - нижняя аллитная подзона (!Уа); 5 -подзона кондиционных бокситов (IV б); 6 - железная руда осадочная; 7 -глина углистая; 8 - боксит осадочный; 9 — железо-алюминиевая руда осадочная; 10 — номера и место отбора проб.

отличие от кайнозойских латеритных профилей в глиноземной коре выветривания поведение Ре203 и БеО нередко дает совершенно обратную картину, что связано с процессами метасоматической и инфильтрационной шамозитизации.

Минералогические формы микроэлементов в сланцах и развитых по ним бокситах разнообразны, большая часть находится в рассеянном виде.

В распределении редкоземельных элементов в разрезе скважины 2209 отмечаются следующие особенности. Для зоны I характерны невысокие содержания легких: Ьа - ппп (28,47 г/т), средних: Оу - ппл (3,66 г/т) и минимальные значения тяжелых лантаноидов: Но - 0,70 г/т; Ег - 1,90 г/т; Тгп - 0,29 г/т; УЬ - 1,86 г/т; Ьи - 0,27 г/т; У - 17,46 г/т, относительно верхних зон глиноземной коры выветривания, что наглядно иллюстрируется на графиках распределения. В зоне II происходит накопление всех лантаноидов - легких, средних и тяжелых. В зоне Ш происходит вынос легких, особенно Се (17,03

г/т) и Рг (3,96 г/т), средних (Nd - 7,69 г/т; Sm - 1,95 г/т; Eu 0,62 г/т; Gd - 2,78 г/т; Tb - 0,63 г/т и частично тяжелых (Но) лантаноидов и Y и накопление Er, Tm, Yb и Lu. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверяедена геохимическими отношениями: £(REE+Y) (98,99), La/Yb (10,79), £Ce/£Y (1,76) уменьшается, a Eu/Eu* (0,81) - увеличивается относительно зоны П. Дня зоны свободного глинозема характерны высокие концентрации всех лантаноидов. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверждена геохимическими отношениями: £(REE+Y), La/Yb, £Се/£Y увеличивается, a Eu/Eu* - уменьшается в бокситах подзоны IV6. В осадочных красных тонкодисперсных бокситах £(REE+Y), La/Yb, £Ce/£Y уменьшается, a Eu/Eu* - увеличивается (рис. 2, табл. 1). Положительные аномалии Се в разрезе глиноземной коры выветривания объясняются наличием окисленных форм Се"14. Отрицательные аномалии Sm и Eu свидетельствуют об их нахождении в форме Sm+2 и Еи+2 и могут быть связаны с восстановительными процессами в коре выветривания, связанными с наложенными процессами.

Поведение лантаноидов в разрезах скважин 2209А, 2207, 2232, 1579, 1505 подтверждает закономерности, отмеченные для скв. 2209.

Таким образом, в разрезе глиноземной коры выветривания наблюдается общее обогащение легкими лантаноидами относительно тяжелых. Породы зоны I характеризуются незначительно повышенными содержаниями REE (от уровня исходных пород). Содержание Се в зоне начального разложения в разной степени завышено относительно содержания других LREE, что объясняется образованием пород данной зоны в окислительных условиях. Распределение Sm и Eu синхронно с распределением других MREE, что подтверждает отсутствие восстановительных процессов при формировании зоны I коры выветривания (рис. 2, табл. 1).

Породы зоны П характеризуются несколько повышенным содержанием всего спектра REE относительно зоны I. В поведении Ce, Eu и Sm отмечаются те же особенности, что и для зоны I, подтверждающие формирование пород данной зоны в окислительной среде (рис.2, табл. 1).

На спектре распределения REE в породах зоны Ш отмечаются низкие значения легких и средних лантаноидов относительно тяжелых. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверждена геохимическими отношениями: значения коэффициентов X(REE+Y), La/Yb, £Ce/£Y уменьшаются, a Eu/Eu* - увеличивается относительно зоны П. Отрицательные аномалии Се, а также пониженные содержания Sm и Eu связаны с восстановительными условиями в коре выветривания, обусловленными наложенными процессами (рис. 2, табл. 1).

В целом для зоны свободного глинозема характерны более высокие содержания всех лантаноидов относительно нижележащих зон, при общем

Рис. 2. Графики распределения REE в глиноземной коре выветривания филлитовидных сланцев (Висловское месторождение, скв. 2209): обр. 2209/1

Отношение невыветрелый сланец зона1 зона II зонаШ зона IV

833-1 2209/1 2209/4 2209/7 2209/9

2 (REE+Y) 232,9 203,48 241,72 98,99 338,16

La/Yb 18,94 15,31 13,69 10,79 27,19

Eu/Eu* 0,52 0,69 0,74 0,81 0,68

XCe/IY 6,91 5,47 5,09 1,76 4,6

Таблица 1. Характерные отношения в глиноземной коре выветривания сланцев курской серии Висловского месторождения.

преобладании легких REE над тяжелыми. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверждена геохимическими отношениями: £(REE+Y), La/Yb, £Ce/£Y и Eu/Eu*. В распределении Ce, Sm и Eu отмечаются как положительные, так и отрицательные аномалии в зависимости от литологических типов бокситов, что связано со сменой окислительно-восстановительных условий при формировании пород данной зоны (рис. 2, табл. 1).

Начальный этап химического разделения редкоземельных элементов связан с процессами выветривания. Изучение распределения REE по профилям кор выветривания позволило подметить стадийность дифференциации REE по зонам. В раннюю щелочную стадию (зоны I и II) REE накапливаются в коре выветривания, причем это происходит главным образом за счет легких лантаноидов и иттрия. В позднюю кислую стадию выветривания (зона Ш) подвижность REE меняется в противоположную сторону - максимально выносится лантан, а средние, тяжелые лантаноиды и иттрий фиксируются в коре (Балашов, 1976). Распределение лантаноидов в бокситоносной коре выветривания не имеет принципиальных различий для бемитового и гиббситового профилей (Шатров, 2007). Таким образом, дифференциация редкоземельных элементов в глиноземной коре

выветривания Висловского месторождения проявлена достаточно контрастно: отмечается общее обогащение легкими лантаноидами при выносе тяжелых.

Проведенный анализ поведения лантаноидов в профиле латеритной коры выветривания дает основание сделать заключение: количественные данные содержаний лантаноидов можно корректно использовать для подтверждения или уточнения зональности коры выветривания. Таким образом, изложенный фактический материал и его всесторонний анализ аргументируют первое защищаемое положение.

Второе защищаемое положение. Содержание лантаноидов в зоне свободного глинозема дифференцировано по подзонам: нижняя аллитная - характеризуется средними содержаниями Г1ЕЕ, кондиционных бокситов — в разной степени повышенными, в зависимости от литологического типа, дебокситизации - низкими значениями легких и средних ИЕЕ.

Автором были проанализированы литологические особенности бокситов и характер распределения лантаноидов по исследуемым скважинам Висловского месторождения. Зона свободного глинозема включает в себя три подзоны: нижнюю аллитную, кондиционных бокситов и дебокситизации.

Нижняя аллитная подзона зоны IV (подзона IVа) в разрезе скважины 2209 (628,35-626,9 м) представлена аллитом серого с коричневатым оттенком цвета, плотным, крепким, шамозитизированным, пятнистым, с редкими маломощными прослоями бокситов с пятнистой и кавернозной структурами. Подзона кондиционных бокситов (подзона IV б) в разрезе скважины 2209 (626,9-623,45 м) представлена бокситом светло-коричневого цвета с зеленоватым оттенком, крепким, средней плотности, без признаков реликтовой сланцеватой текстуры. В интервале 626,9-625,3 м - боксит тонкопористый до тонкогубчатого. Поры образовались за счет полного или частичного выщелачивания псевдобобовин. Это бемитовый боксит с примесью шамозита, каолинита и гелеморфных веществ. В интервале 625,3623,95 м - псевдобобовый плотный, иногда переходящий в псевдобобовый макропористый боксит (образец 2209/13, глубина - 624,1 м). Размеры псевдобобовин колеблются от 0,1 до 2,0 мм в поперечнике. Центральная часть псевдобобовин состоит из зеленовато-серого метаколлоидного вещества с N^=1,650, с единичными кристаллами бемита, а внешняя -образует оторочки ромбоэдрического бемита с примесью шамозита. Псевдоцемент окрашен в буровато-зеленый, буровато-серый цвет и представлен скрытокристаллическим гелеморфным веществом. Псевдобобовины составляют 60-70 % объема породы. По составу это бемит-шамозитовый боксит. В интервале 623,95-623,45 м - псевдообломочный с неотчетливо выраженной обломочной структурой, кавернозный боксит. Характеризуется неравномерной пятнистой окраской. Цемент сложен гематитом, шамозитом и гелеморфным веществом. Псевдообломки сложены

зеленовато-темно-серой бемит-шамозитовой массой и шамозитом. Сцементированы светло-желтым и желтовато-серым слабо раскристаллизованным шамозит-каолинитовым гелем. Основные породообразующие минералы: бемит (30-40 %), шамозит (50-60 %). Второстепенные минералы входят преимущественно в псевдоцемент и представлены карбонатами (кальцит, сидерит), гематитом и каолинитом. Бемит находится как в псевдообломках, так и в псевдоцементе.

Псевдобобовые плотные и псевдобобовые макропористые разности бокситов были проанализированы автором с применением микрозондового анализа с целью уточнения состава породообразующих минералов и распределения Бе, Т), Са, М§, А1 и по элементам структуры бокситов Висловского месторождения (скв. 2083А, 2015, 2311, 1804). На снимках светлые участки отображают наличие того или иного элемента, а темные -его отсутствие.

На снимках микрозондового анализа псевдобобовых плотных бокситов псевдобобовины имеют бемит-шамозитовый состав, а псевдоцемент преимущественно шамозитовый и бемит-шамозитовый, что подтверждается высоким содержанием А1 и умеренным Бе и 81. Также отмечается наличие сферолитов сидерита (скв. 2015), в которых наряду с Бе зафиксировано заметное содержание Са и (анкеритовая молекула). Небольшое

количество Т1 равномерно распределено на всех снимках, с преобладанием в псевдоцементе. На снимке сканирования псевдобобовых макропористых бокситов (скв. 2083А, рис. 3) показано распределение Ее, ТС, Са, А1 и 81. В нижней половине снимка изображена псевдобобовина с хорошо выраженной оторочкой кристаллического бемита, псевдобобовина сложена шамозитом с отдельными кристаллами бемита, что подчеркивается высоким содержанием А1, Ре и 81 в шамозитовой массе и преобладанием практически одного А1 в оторочке (кристаллического бемита) и отдельных его кристаллах в псевдобобовине. Псевдоцемент преимущественно шамозит-бемитовый, характеризующийся преобладанием А1 и в меньшей степени Бе, 81 и Са. Распределение Т1 и равномерное как в псевдобобовине, так и псевдоцементе, за исключением кристаллических фаз бемита, в которых практически отсутствует. Отмечаются повышенные содержания Са в псевдобобовине на границе кристаллического бемита и шамозита. Псевдобобовые макропористые бокситы в скв. 2311 характеризуются распределением химических элементов, сходным с бокситами данного типа в скв. 2083А.

Титан в псевдобобовых плотных бокситах характеризуется малой подвижностью и относительно равномерным (равномерно-прерывистым) распределением, а в пседобобовых макропористых наблюдается его существенное перераспределение: он «изгоняется» из псевдобобовин и концентрируется в псевдоцементе в виде самостоятельных минералов, особенно на границе с бобовинами, на внешней стороне оторочек гиббсита

Рис 3. Снимки микрозондового анализа макропористого псевдобобового боксита (обр. 2083А, Белгородский участок Висловского месторождения): б) РеКа; в) ПКа; г) СаКа; д) ЩКа,' е) А1Ка; ж) 81Ка (обработаны автором).

или бемита. В качестве изоморфной примеси в кристаллической решетке бемита Тл не характерен, а в кристаллическую решетку гиббсита вообще не входит. Невелико содержание титана и в шамозитах.

Кальций концентрируется в основном в сидерите. Микрозондовый анализ позволяет установить, что кальций образует «всплески» на границе минералогических фаз, особенно кристаллического бемита и шамозита. Подобное распределение кальция и магния, скорее всего, поступающих из лагунных вод при захоронении бокситов, указывает на существенную роль этих катионов в раскристаллизации бемита, гиббсита и других минералов, приуроченных к диагенетической стадии.

Магний концентрируется в бокситах в связи с шамозитом и сидеритом. В шамозитовых гелевых фазах псевдобобовин он концентрируется слабее, хотя содержание его подвержено резким колебаниям.

Таким образом, микрозондовый анализ позволяет уточнить состав минеральных фаз в бокситах и коре выветривания Висловского месторождения.

а)

б)

i Itewi

?КС ПЛОХО ' ОШШМОЧНит

гуйчлшй

3 t К- n U «v tji с Л м 51 гу<"»ча-гыП

I 'Зона II Под-«ша

Пйгпонз IV б <Гх>кси*1ы) гсснло-оигк.>м «!шын

тонко-

OC'A.lfiW&i'?

V V V

üccRatXKföoay П ivtawh!?!

Hes I

J fvCTpCi ШН СЛЗМ«Ц 1<>ш и

IV б ((кжскги) •

ЮНКО- ПССС.Дь'Ь

Dvnoun .Jpi^-1* < i ~

-iU'ii/viWMfcfii

К.ЮТМЛК

- lir

-Tm

- Yh -tu -Y

в)

Рис. 4. Графит распределения REE в глиноземной коре выветривания филлитовидных сланцев (Висловское месторождение, скв. 2209): а) LREE, б) MREE; в) HREE; обр. 2209/1 - зона I; обр. 2209/4 - зона II; обр. 2209/9 -подзона IVa; обр. 2209/11, 2209/13, 2209/14 - подзона IV6; обр. 2209/15 -боксит осадочный.

Отношение зонаIVa зонаIV6 зонаIV6 зонаIV6

2209/9 2209/11 2209/13 2209/14

I (REE+Y) 186,48 349,78 225,22 591,17

La/Yb 19,34 28,99 22,84 37,57

Eu/Eu* 0,78 0,69 0,63 0,60

ECe/XY 3,61 4,81 3,47 6,50

Таблица 2. Характерные отношения в зоне свободного глинозема глиноземной коры выветривания сланцев курской серии Висловского месторождения.

Для зоны свободного глинозема характерны высокие, но дифференцированные содержания всех лантаноидов в зависимости от подзоны и от литологического типа боксита (скв. 2209, 2209А, 2207, 2232, 3553, 1579, 3563, 1263, 1577). В аллитах подзоны IVa и тонкопористых бокситах подзоны IV6 в разрезе скв. 2209 происходит накопление всех лантаноидов (легких, средних и тяжелых), в псевдобобовых плотных — вынос, а в кавернозных псевдообломочных — увеличение их содержания: легких (La -167,56 г/т; Се - 202,84 г/т, Рг - 3,96 г/т), средних (особенно Nd -69,69 г/т; Sm - 13,17 г/т) и тяжелых. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверждена геохимическими отношениями: £(REE+Y) (591,17), La/Yb (37,57), £Ce/£Y (6,50) увеличивается, a Eu/Eu* (0,60) - уменьшается в аллитах подзоны IVa, тонкопористых бокситах и в псевдообломочных бокситах подзоны IV6. (рис, 4, табл. 2).

Поведение REE в подзоне дебокситизации в существенно шамозитовой породе (скв. 1271) характеризуется понижением их содержания от La до Nd-Sm, а затем плавным ростом, вплоть до Lu, Y (Белявцева, 2008).

Итак, в результате анализа разрезов исследуемых скважин было установлено: в аллитах подзоны IVa происходит постепенное накопление всего спектра лантаноидов относительно нижележащих зон коры выветривания, в подзоне свободного глинозема наблюдаются повышенные содержания всех REE, но дифференцированные в зависимости от литологического типа боксита. Плотные разности характеризуются пониженным содержанием всех лантаноидов, а пористые — повышенным. Подзона дебокситизации имеет низкие значения всех лантаноидов, в особенности легких и средних. Эта тенденция наглядно проиллюстрирована на графиках распределения, а также подтверждена геохимическими отношениями: £(REE+Y), La/Yb, £Ce/]TY и j^/eu*. Таким образом, изложенный материал и его анализ аргументируют второе защищаемые положения.

Третье защищаемое положение. Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Висловского месторождения свидетельствует об эволюции бокситов: от остаточных на латеритной стадии с накоплением редких земель (в режиме промывного гидролиза) к остаточно-метасоматическим на латеритно-диагенетической с усилением накопления REE (в режиме преобладания проточного гидролиза) и к заключительной диагенетической стадии, понижающей эти содержания.

На примере провинций КМА и Северной Онеги характеризуется соотношение промывного и проточного гидролиза в образовании бокситов. Главным фактором, определяющим соотношение промывного и проточного гидролиза при образовании бокситов и родственных пород, является рельеф времени бокситообразования. Все бокситовые месторождения КМА связаны с останцово-карстовым рельефом (Сиротин, 1988).

Разрез скважины 1748 (бокситоносная провинция КМА) имеет полный профиль коры выветривания, мощность зоны латерита составляет около 10,5 м, в нижней части развиты бокситы пористые, реликтово-псевдобобовые бемит-шамозит-гиббситовые, в верхней — более плотные, гиббсит-бемит-шамозитовые, сидеритизированные (Сиротин, Белявцева, 2008). Гиббсит является первичным минералом зоны латерита и концентрируется в выщелоченных пятнах («очках»), бемит и шамозит сосредоточены в псевдоцементе и вторичны по отношению к гиббситу. Гиббсит является первичным миералом, образованным в результате промывного гидролиза, что подтверждается строением и составом переотложенных бокситовых пород и дает основание для вывода об участии проточного гидролиза в преобразовании гиббситовых бокситов в бемитовые. В разрезе скважины снизу вверх выделяются четыре похожих условных ритма: 1-й (в интервале 582,50 - 575,00 м) - сложен в нижней части обломочными породами, включая обломки гиббситовых и шамозит-гиббситовых бокситов, вверх по разрезу постепенно уменьшается количество обломочного материала до полного исчезновения. Обломки гиббситовых бокситов выщелачиваются и одновременно в краевой части пор кристаллизуется бемит. В верхней части ритма появляются авто- и аллохтонные растительные остатки в бурой гидрогематит-каолинит-шамозитовой породе. Во всех ритмах в нижней части отмечен аутигенный сидерит, присутствие которого свидетельствует об эпизодическом «вклинивании» в ходе осадконакопления восстановительных и слабощелочных условий. Фациальная картина разреза скважины 1748 такова: в полуизолированном водоеме с восстановительным режимом отлагаются продукты разрушения бокситов-латеритов, затем происходит заболачивание водоема, возможно торфообразование с последующим кратковременным осушением, слабым окислением осадков и латеритно-диагенетическим преобразованием (выщелачиванием гиббсита и кристаллизацией бемита) вначале со слабоокислительным, а затем

восстановительным режимом. Условия подлагуненного озера постепенно сменялись условиями заболоченной опресненной лагуны и открытого мелководного моря.

Яркий пример бокситообразования на переотложенных продуктах являет Беловодская залежь Северо-Онежского района (разрез по скважине скв. 7097) (Сиротин, Белявцева, 2008).

В разрезе бокситоносной толщи по скв. 7097 четко прослеживаются три спаренных слоя (снизу вверх): 1-ая пара слоев: 52,20-51,30 м -переотложенные продукты латеритной коры выветривания, результат промывного (вертикального) гидролиза и последующего переотложения (А1203=40,91 %, 8Ю2=35,14 %); 51,30-50,00 м - бокситы, образованные в результате проточного (горизонтального) гидролиза нижележащих осадков (А1203=53,36 %, 8Ю2=25,64 %); 2-ая пара: 50,00-48,40 - бокситы преимущественно гиббситовые, глинистые продукты переотложения латеритной коры выветривания, слабо проработанные проточным гидролизом. А1203=46,70 %, 8Ю2=24,34 %; 48,40-47,40 - бокситы макропористые бемитовые, высококачественные, мелкокавернозные, образованные в результате проточного гидролиза, латеритно-диагенетическое субаэральное их образование убедительно доказывается отсутствием слоистости, макропорами, образование которых полностью исключается в ходе осаждения осадка. А120з=67,18 %, 8Ю2=6,06 %, Ре203=7,4 %; 3-тья пара: 47,40-46,70 м - бокситы неслоистые, хрупкие. А1203 = 57,52 %, 8Ю2 = 12,19 %; 46,70 - 46,30 м - бокситы кавернозные, бемитовые результат переработки бокситового осадка проточным гидролизом; неустойчивость окислительно-восстановительного потенциала

подчеркивается наличием линз и прослоев слабо шамозитизированных бокситовых пород, а также окисленных пород с минерализованными аллохтонными растительными остатками и с корочками «гетита»; выше -46,30-45,90 м - бокситы низкокачественные, что отвечает слабо выраженному проточному гидролизу; выше - 45,90 - 45,50 м - бокситовые породы железистые, с железистыми конкрециями, проточный гидролиз полностью отсутствует (вырождается).

Итак, бокситы КМА и Северной Онеги образуются в результате промывного гидролиза, господствующего при образовании бокситов-латеритов коры выветривания. Этот механизм образования бокситов является главным и общим для всех бокситовых месторождений экваториальной, субэкваториальной и тропической влажной зон Земли. При формировании осадочной части бокситового генетического комплекса промывной гидролиз совмещается с проточным, что было доказано при образовании остаточных и осадочных макропористых «губчатых» бокситов КМА и осадочных макропористых бокситов Северной Онеги. Таким образом, Североонежские осадочные макропористые «губчатые» бемитовые бокситы (Беловодская

ВЛУхз ■ШШШШ'

тогииам: шшзшг •яиетот шимш даижш

«сьша хвххшвштк

8ШПШШ0>П№

гдавшкшодашшшив

пиажа щюзшмюэтдаэвьащэо етговшяннюимя

иншмяуыо® дашптта мьгтамгаашетугюов

•йшилязшщдан шштотя'шшитва) жюшдажшшгошлстаэо шюта уеешшйш акжьЕшда вшш

Рис. 5. Схема эволюции литологических типов бокситов (Сиротин, 1988) с изменениям и добавлениями автора.

залежь) возникают в результате дальнейшего преобразования осадочных глинистых каолинит-гиббситовых пород в условиях проточного гидролиза.

Проведенный анализ поведения лантаноидов в профиле глиноземной коры выветривания, подзонах зоны свободного глинозема и литологических типах бокситов позволяет проследить распределение REE при формировании глиноземной коры выветривания Висловского месторождения. Большинство лантаноидов сорбируется почти полностью в гидролизатных минералах различных глин, сланцев, бокситов, в Fe- и Mn-оксидах и гидрооксидах (Бугельский и др., 2007) в процессе выветривания, почвообразования и седиментогенеза и лишь небольшая их часть способна образовывать собственные минералы Слюдистые минералы исходных сланцев содержат определенное количество лантаноидов, с преобладанием легких и средних редких земель над тяжелыми. В зонах начального и промежуточного разложения слюды постепенно преобразуются в гидрослюды, с небольшим повышением количества REE, при этом наследуется спектр распределения исходных пород. В зоне конечного разложения гидрослюды переходят в каолинит, накладывается вторичная шамозитизация и происходит вынос легких и средних лантаноидов. В зоне IV происходит преобразование каолинита в минералы свободного глинозема - сначала образуется гиббсит в результате промывного гидролиза, а затем происходит его растворение и кристаллизация бемита в результате проточного гидролиза. На все эти процессы накладывается шамозитизация, приводящая к понижению содержания легких и средних REE. Максимум накопления лантаноидов приходится на подзону кондиционных бокситов и, в особенности, на пористые типы бокситов. Среди пористых бокситов «губчатые», являясь результатом преимущественно проточного гидролиза, характеризуются максимальным содержанием REE. «Губчатые» бокситы. Отсюда следует, что они обладают более высокой сорбционной способностью из-за большой пористости. Бокситы, сформированные на стадии промывного гидролиза, как правило, плотные (не макропористые) и содержат REE на уровне исходных пород или немного выше. Отрицательные аномалии Sm и Ей служат индикаторами преобразования пород на диагенетической стадии.

Таким образом, уточнен механизм образования макропористых, особенно «губчатых» бокситов: бокситообразование начинается в условиях промывного гидролиза латеритной коры выветривания (латеритная стадия), продолжается в условиях проточного гидролиза (окислительная латеритно-диагенетическая стадия), захватывая как кору выветривания, так и ее переотложенные продукты, и завершается в условиях захоронения под осадками поздневизейского времени (собственно диагенетическая стадия, в страховском ее понимании), что означает завершение бокситообразования. Итак, литолого-минералогическая характеристика опорных разрезов и анализ поведения лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания дают возможность провести более квалифицированный стадиальный анализ

бокситов и скорректировать схему эволюции литологических типов бокситов (рис. 5).

Заключение.

В диссертации применена методика исследования поведения лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания КМА, подтверждающая ее зональность и специализацию распределения лантаноидов в основных литологических типах бокситов. Использовался ряд коэффициентов: £(REE+Y), La/Yb, £Ce/£Y, Eu/Eu* и графики распределения. Эта методика позволила установить дифференциацию лантаноидов в латеритной коре выветривания и уточнить условия образования и преобразования бокситов. Зона латерита характеризуется в целом повышенным содержанием лантаноидов, но дифференцированным в зависимости от литологического типа боксита. Менее качественные псевдобобовые плотные бокситы по сравнению с макропористыми характеризуются более низким содержанием всех лантаноидов. В результате анализа распределения лантаноидов в литологических типах бокситов КМА внесены коррективы в механизм образования макропористых, особенно «губчатых» бокситов, довольно широко распространенных в Белгородском бокситожелезорудном районе и установлено участие в образовании и преобразовании остаточных и осадочных бокситов промывного и проточного гидролиза. Комплексное изучение бокситов позволило подтвердить существование латеритной и окислительной латеритно-диагенетической стадий бокситообразования и внести коррективы в схему бокситообразования, вычленив в ней макропористые («губчатые») бокситы как продукт окислительной латеритно-диагенетической стадии.

В дальнейшем было бы желательным изучить поведение лантаноидов в более молодых (вплоть до современных) латеритных и неглиноземных корах выветривания, развитых на разных материнских субстратах (от кислых до ультраосновных пород, амфиболитах, гнейсах и т.д.) и тем самым внести вклад в геохимическое направление учения о корах выветривания.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Реконструкции первичного состава метаосадочных пород курской серии КМА // Новые идеи в науках о Земле : 7 Международная конференция : материалы докладов. - М., 2005. - Т. 1. — С. 161. (соавт. В. А. Шатров).

2. Цитологические и геохимические особенности пород нельгесинской свиты (Адычанский стратиграфический район, республика Саха-Якутия) // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. - 2004. - № 2. - С. 79-88. (соавт. В.А. Шатров, Г.В. Войцеховский).

3. Палеогеографические реконструкции образования пород курской серии нижнего протерозоя с помощью системы генетических модулей // Геологи XXI века : материалы 6 Всерос. науч. конф. Студ.,

аспирантов и молодых специалистов, 5-7 апр. 2005 г. - Саратов, 2005. — С. 20-22.

4. Реконструкции первичного состава метаосадочных пород курской серии нижнего протерозоя (Михайловский и Лебединский рудные узлы) // Геологи XXI века : материалы 6 Всерос. науч. конф. Студ., аспирантов и молодых специалистов, 5-7 апр. 2005 г. — Саратов, 2005. - С. 18-19. (соавт. В.А. Шатров).

5. Редкоземельные элементы в гнейсо-мигматитовых породах обоянской серии нижнего архея (в пределах ВКМ) // Геологи XXI века : материалы 7 Всерос. науч. конф. Студ., аспирантов и молодых специалистов, г. Саратов, 28-31 марта 2006 г. - Саратов, 2006. — С. 2627. (соавт. В.А. Шатров).

6. Геохимические особенности пород обоянского комплекса // Вестник Воронежского государственного университета. Серия геология. -Воронеж, 2007. - № 2. С. 105-118.

7. Предварительная оценка поведения лантаноидов в бокситах КМА как индикатор их диагенетического преобразования // Месторождения природного и техногенного минерального сырья : геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология : материалы междунар. конф., посвящ. 90-летию Воронеж, гос. ун-та, г. Воронеж, 2008. - С. 399-400.

8. О соотношении промывного и проточного гидролиза в образовании бокситов (на примере провинций КМА и Северной Онеги) II Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. - Воронеж, 2008. - № 2, июль-декабрь. - С. 44-53. (соавт. В.И. Сиротин).

9. Индикаторные возможности лантаноидов для оценки тектонической активности фундамента (на примере Воронежской антеклизы) // - Докл. АН. - 2008. - Т. 423, № 5. - С. 672-673. (соавт. В.А. Шатров, В.И. Сиротин, Г.В. Войцеховский).

10. Оценка поведения REE в бокситах КМА // I Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского, 24-27 февраля 2009 г. Тезисы докладов. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. - С. 318-321.

11. Поведение редкоземельных элементов как один из индикаторов строения коры выветривания и состава бокситов (на примере Висловского месторождения КМА) // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. - Воронеж, 2009. - № 1. - С. 39-50. (соавт. В.И. Сиротин).

Работы № 2,9 опубликованы в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.

Подписано в печать 16.11.09. Формат 60x84 '/i6. Усл. печ. л. 1.4 Тираж 100 экз. Заказ 1877

Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии Издательско-полиграфического ценгра Воронежского государственного университета. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Белявцева, Екатерина Евгеньевна

Введение.

Глава 1. Краткая характеристика геологического строения Белгородского бокситожелезорудного района и истории изученности его бокситоносности.

Глава 2. Фактический материал и методика исследования.

2.1. Фактический материал.

2.2. Методика исследования.

Глава 3. Зональность и минералогия латеритной коры выветривания и распределение лантаноидов.

3.1. Минералогия глиноземной коры выветривания.

3.1.1. Бокситоматеринские породы.

3.1.2. Минералого-петрографическая характеристика зон глиноземной коры выветривания Висловского месторождения.

3.2. Особенности распределения химических компонентов и редкоземельных элементов в глиноземной коре выветривания Висловского месторождения.

Глава 4. Минералого-литологические особенности бокситов, бокситовых пород и распределение лантаноидов в зоне свободного глинозема.

4.1. Литологические особенности пород зоны IV глиноземной коры выветривания Висловского месторождения.

4.1.1. Уточнение минерального состава литологических типов бокситов с использованием рентгеноспектрального микроанализа.

4.2. Характер распределения лантаноидов в зоне свободного глинозема.

Глава 5. О соотношении промывного и проточного гидролиза в образовании бокситов (на примере провинций КМА и Северной Онеги).

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА"

Усилиями нескольких поколений русских (начиная с К.Д. Глинки) и советских (российских и СНГ) ученых было создано учение о корах выветривания, детально изучены геология и минералогия, возраст (этапность образования) кор выветривания и месторождения, связанные с зоной гипергенеза (И.И. Гинзбург, Д.Г. Сапожников, В.П. Петров, К.К. Никитин, А.П Никитина, И.В. Витовская, Ю.Ю. Бугельский, В.М. Новиков, А.Д. Слукин, A.M. Цехомский, Б.М. Михайлов, С.Г. Вишняков, Н.П. Хожаинов, В.И. Сиротин, А.Д. Савко, В.П. Казаринов, Ю.П. Казанский, JI.A. Гузовский, В.И. Бгатов, P.C. Родин, А.П. Сигов, J1.A. Гузовский, В.И. Попов и др.).

В настоящее время внутри литологии сложилось геохимическое направление, целью которого является установление условий накопления и миграции всей совокупности химических элементов в разных физико-химических условиях. Начало этому направлению положил акад. Н.М. Страхов на VII Всесоюзной литологической конференции в 1965 году, предложив выделять внутри литологии новую отрасль — геохимию осадочных пород и руд, целью которой должно быть изучение всей совокупности элементов при формировании пород и руд. Но поскольку процессы выветривания являются исходной (начальной) стадией литогенеза (по Н.М. Страхову), то начинать изучать «историю всей совокупности» необходимо с коры выветривания.

Погребенные древние коры выветривания, особенно полного профиля, как и осадочные породы, испытывают минеральные превращения (Сиротин, 1980; 1988), захватывающие в той или иной мере всю совокупность элементов, в т.ч. малых и редкоземельных (от лантана до лютеция).

В последние годы для реконструкции обстановок осадконакопления наряду с сугубо литологическими методами все более широко стали применяться геохимические и, в частности, исследование поведения лантаноидов в корах выветривания, в осадочных породах фанерозоя, в отдельных аутигенных минералах осадочных пород и в конкрециях. Это обусловлено стремлением к комплексному использованию сырья, резким ростом потребления этих элементов в различных областях промышленности (ракетостроении, производстве ракетного горючего, полупроводниковой аппаратуры, создании жароустойчивых материалов, легких сплавов и др.).

Большинство лантаноидов находятся в трехвалентном состоянии, в связи с чем относительные их содержания в природных процессах меняются в узком диапазоне, кроме трех элементов - церия, самария и

17 европия, которые могут находиться в разных валентных формах (Се , Се+4, Еи+3, Еи+2, 8ш+3, 8ш+2). Поэтому аномалии в поведении этих элементов широко используются в геохимических исследованиях и служат индикаторами физико-химических условий минералообразования. Исследование поведения лантаноидов в бокситах-латеритах КМА на сегодняшний день является актуальной задачей, решение которой позволит расширить наши познания в области вещественного состава зоны гипергенеза.

Предметом исследования является поведение лантаноидов (элементный уровень) в опорных разрезах в тесной увязке с результатами исследования вещественного состава на минеральном и породном уровнях.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Произвести детальное минералого-петрографическое изучение опорных разрезов с учетом двух типов профилей: гиббситового и бемитового.

2. Выявить особенностей распределения редкоземельных элементов (REE) по зонам коры выветривания и по типам профилей.

3. Установить закономерности поведения REE в литологических типах бокситов.

4. Уточненить условия образования бокситов с учетом процессов промывного и проточного гидролиза и поведения лантаноидов.

5. Сделать заключение о содержаниях и закономерностях поведения лантаноидов в глиноземной коре выветривания в процессе ее формирования, в т.ч. в основных литологических типах бокситов.

Фактический материал и методика исследований. В основе работы лежит обширный фактический каменный материал, собранный бокситовой группой под руководством проф. В.И. Сиротина в течение примерно 25 лет: с 1973 по 1998 г. Автором было просмотрено 30 разрезов скважин, детально изучено их описание, проанализированы данные химического состава бокситовых разрезов, изучены опубликованные и фондовые материалы по всем бокситожелезорудным месторождениям КМА. Микроскопически было просмотрено (с использованием бинокуляра) 300 образцов, после чего отбирались пробы для геохимических исследований. Определение редкоземельных элементов проводилось методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Аналитические работы проводились в отделе научно-производственных аналитических работ ИМГРЭ на приборе Elan 6100 DRC (63 анализа). Автором были проанализированы ранее не опубликованные пять снимков микрозондового анализа, полученные на микроанализаторе MS-46 фирмы «Камека» в лаборатории ИГЕМ РАН в 1988 г.

Научная новизна.

1) Впервые проведено исследование поведения лантаноидов в литологических типах бокситов КМА в сравнении с поведением в профиле (зонах) глиноземной коры выветривания.

2) Впервые показано, что распространение лантаноидов в зоне свободного глинозема дифференцировано по подзонам, с повышенным их содержанием в подзоне кондиционных бокситов.

3) В условиях проточного гидролиза формируются преимущественно макропористые бемитовые бокситы, в т.ч. макропористые «губчатые», что было доказано на примере сравнительного изучения бокситов КМА и Северо-Онежского района.

4) На основе нового материала подтверждено выделение двух продуктивных стадий: латеритной, контролируемой преимущественно промывным гидролизом, и латеритно-диагенетической, контролируемой преимущественно проточным гидролизом; и диагенетической и раннекатагенетической стадий, ухудшающих качество бокситов.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Поведение лантаноидов в коре выветривания Висловского месторождения отвечает ее зональности: зоны I и II характеризуются незначительно повышенными относительно уровня материнских пород содержаниями REE, зона III - пониженными легких и средних, а зона IV повышенными значения всего спектра REE.

2. Содержание лантаноидов в зоне свободного глинозема дифференцировано по подзонам: нижняя аллитная - характеризуется средними содержаниями REE, кондиционных бокситов - в разной степени повышенными в зависимости от литологического типа, дебокситизации - низкими значениями легких и средних REE.

3. Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Висловского месторождения свидетельствует об эволюции бокситов: от остаточных на латеритной стадии с накоплением редких земель (в режиме промывного гидролиза) к остаточно-метасоматическим на латеритно-диагенетической с усилением накопления REE (в режиме преобладания проточного гидролиза) и заключительной диагенетической стадии, понижающей эти содержания.

Апробация результатов исследования. Основные результаты исследований освещены в 11 публикациях, в том числе 2 публикациях в журналах, рекомендованных перечнем ВАК РФ: «Вестник Воронежского государственного университета. Серия Геология» (2004), «Доклады Академии Наук» (2008). Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях: «Геологи XXI века» (Саратов, 2005; 2006); «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2005), «Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология» (Воронеж, 2008), «I Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского» (Санкт-Петербург, 2009).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, табличного приложения, содержит 146 страниц машинописного текста, сопровождается 12 таблицами, 28 рисунками. Список литературы включает 136 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Литология", Белявцева, Екатерина Евгеньевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации применена методика исследования поведения лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания КМА, подтверждающая ее зональность и специализацию распределения лантаноидов в основных литологических типов бокситов. Использовался ряд коэффициентов: 2(REE+Y), La/Yb, ^Ce/^Y, Eu/Eu* и графики распределения. Эта методика позволила установить дифференциацию лантаноидов в латеритной коре выветривания и уточнить условия образования и преобразования бокситов. Зона латерита характеризуется в целом повышенным содержанием лантаноидов, но дифференцированным в зависимости от литологического типа боксита. Менее качественные псевдобобовые плотные бокситы по сравнению с макропористыми характеризуются более низким содержанием всех лантаноидов. В результате анализа распределения лантаноидов в литологических типах бокситов КМА внесены коррективы в механизм образования макропористых, особенно «губчатых» бокситов, довольно широко распространенных в Белгородском бокситожелезорудном районе и установлено участие в образовании и преобразовании остаточных и осадочных бокситов промывного и проточного гидролиза. Комплексное изучение бокситов позволило подтвердить существование латеритной и окислительной латеритно-диагенетической стадий бокситообразования и внести коррективы в схему бокситообразования, вычленив в ней макропористые («губчатые») бокситы как продукт окислительной стадии.

В дальнейшем, опираясь на опыт применения лантаноидов для изучения древней латеритной коры выветривания, было бы желательным изучить поведение лантаноидов в более молодых (вплоть до современных) латеритных и неглиноземных корах выветривания, развитых на разных материнских субстратах (от кислых до ультраосновных пород, амфиболитах, гнейсах и т.д.) и тем самым внести вклад в геохимическое направление литогенеза, в том числе учения о корах выветривания.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Белявцева, Екатерина Евгеньевна, Воронеж

1. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов / Ю.А. Балашов. -М. .-Наука, 1976.-267 с.

2. Балашов Ю.А. Редкоземельные элементы в докембрийской железорудной формации Приимандровского района / Ю.А. Балашов, П.М. Горяинов //Геохимия. 1973. - № 3. - С. 312-322.

3. Биоморфные структуры в бокситах (по результатам электронно-микроскопического изучения) / Э.Л. Школьник и др.. Москва : Эслан. - 2004. - 184 с.

4. Бирке Л.С. Рентгеновский микроанализ / Л.С. Бирке. М. : Металлургия, 1966. - 216 с.

5. Борнеман-Старынкевич И.Д. Руководство по расчету формул минералов / И.Д. Борнеман-Старынкевич. М. : Наука, 1964. - 224 с.

6. Бугельский Ю.Ю. Геохимия кор выветривания / Ю.Ю. Бугельский, В.М. Новиков, А.Д. Слукин // Коры выветривания и связанные с ними полезные ископаемые / А.Д. Савко и др.. — Воронеж : Истоки. -2007.-Гл. 4.-С. 95-124.

7. Бугельский Ю.Ю. Диагенетические минералы как индикаторы цикличности и перерывов в осадконакоплении Воронежской антеклизы / Ю.Ю. Бугельский, В.И. Сиротин, В.А. Шатров // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. 2003. - № 2. - С. 40-57.

8. Бугельский Ю.Ю. О наличии бокситоносных кор выветривания на Кубе / Ю.Ю. Бугельский, Ф. Формель-Кортина. М. : Наука. - Вып. 14.-1974.-С.51-59.

9. Бурков В.В. Редкие земли в корах выветривания гранитоидов / В.В. Бурков, Е.К. Подпорина. Докл. АН СССР, 1967, 177, № 3. - С. 691694.

10. Бушинский Г.И. Выветривание процессы, породы руды / Г.И. Бушинский, В.А Теняков // Литология и полезн. ископаемые. — 1977. - № 5. — С. 10-18.

11. Бушинский Г.И. О выветривании, промывном гидролизе и проточном диагенезе / Г.И. Бушинский // Литология и полез, ископаемые. — 1977. № 6. - С. 32-43.

12. Вишняков С.Г. Бокситоносность юга Воронежской области и территории КМА / С.Г. Вишняков, Б.Н. Одокий // Межобл. геол. совещ. по геологии и минеральным ресурсам ЦЧО. Воронеж. -1962.-С. 22-25.

13. Вишняков С.Г. Бокситоносность Курско-Воронежской антеклизы / С.Г. Вишняков, Б.Н. Одокий, В.И. Сиротин // Геология и полезн. ископаемые Центр.-Чернозем. обл. Воронеж. - 1964. - С. 120-130.

14. Вишняков С.Г. Древняя латеритная глиноземная кора выветривания территории КМА / С.Г. Вишняков, В.И. Сиротин // Кора выветривания. Москва. - 1967. - Вып. 8. - С. 67-91.

15. Вишняков С.Г. Литология, стратиграфия и фации каменноугольных отложений территории КМА / С.Г. Вишняков, Н.П. Хожаинов, Л.С. Богунова // Фонды ВГУ. Воронеж. - 1961.-311 с.

16. Влияние климатических и фациальных условий на разделение РЗЭ в осадочном процессе / Ю.А. Балашов и др. // Геохимия, 1964, № 10. -С. 995-1014.

17. Геология, вещественный состав и генезис бокситов Белгородского р-на КМА. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та. - 1972. - 164 с.

18. Геохимические особенности и генезис золота осадочного чехла Воронежской антеклизы / А.Д. Савко и др. // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. Воронеж : ВорГУ. - № 2. - 1996. - С. 86-95.

19. Геохимия элементов-гидролизатов. М. : - Наука. — 1980. — 240.

20. Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. — Т. I. — Геохимия редких элементов. М. : «Наука». -1964.-688 с.

21. Гладковский A.K. О происхождении бокситов района Курской магнитной аномалии / А.К. Гладковский, В.Н. Храмцов // Докл. АН СССР. 1964. - Т. 156. - № 4. - С. 821-824.

22. Ефремова C.B. Петрохимические методы исследования горных пород / C.B. Ефремова, К.Г. Стафеев. М., Наука, 1985. - 511 с.

23. Жабин A.B. К,вопросу о происхождении железистых кварцитов курской серии КМА / A.B. Жабин, В.И. Сиротин // Докл. АН. 2009. -Т. 427.1.-С. 1-3.

24. Железные руды КМА (под редакцией В.П. Орлова, И.А. Шевырева, H.A. Соколова). — Москва : ЗАО «Геоинформмак». 2001. - 616 с.

25. Золото и редкие минералы в осадочном чехле Воронежской антеклизы / А.Д. Савко и др. // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. Воронеж : ВорГУ. - № 1. - 1996. - С. 133-138.

26. Изучение опорных геохимических разрезов. Методические рекомендации. Л. : 1986.- 57 с.

27. Ильинская Х.Г. Закономерности размещения, вещественный состав и генезис бокситов Северо-Онежской группы месторождений : автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук / Х.Г. Ильинская. М. : МГРИ, 1979.-20 с.

28. Индикаторные возможности лантаноидов для оценки тектонической активности фундамента (на примере Воронежской антеклизы) / В.А. Шатров, В.И. Сиротин, Г.В. Войцеховский, Е.Е. Белявцева. Докл. АН. - 2008. - Т. 423, №> 5. - С. 672-673.

29. Кашик С.А. Возможный механизм формирования моногидратов окиси алюминия в гипергенных условиях / С.А. Кашик // Докл. АН СССР. 1973. - Т. 212. - № 5. - С. 1202-1204.

30. Клекль В.Н. Древние коры выветривания КМА и перспективы поисковых работ на бокситы / В.Н. Клекль // Литология и полезн. ископаемые. — 1969. № 5. — С. 5-16.

31. Клекль В.Н. Литолого-минералогические типы бокситов Белгородского р-на КМА и их промышленное значение / В.Н. Клекль, В.И. Сиротин // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1972. - № 10. -С. 89-107.

32. Клекль В.Н. О генезисе бокситов КМА / В.Н. Клекль, А.П. Никитина, В.И. Сиротин // Разведка и охрана недр. 1965. - № 1. - С. 1-7.

33. Клекль Л.В. Закономерности размещения шамозитов в бокситах Белгородского района КМА / Л.В. Клекль // Литология и полезн. ископаемые. 1979. - № 3. - С. 123-129.

34. Коры выветривания и связанные с ними полезные ископаемые / А.Д. Савко и др.. Воронеж : Истоки. - 2007. - 355 с.

35. Котельников Д.Д. Последовательность генерации аутигенного глинистого цемента в древних песчано-алевритовых породах / Д.Д. Котельников, С.Е. Борисовский, H.A. Солодкова // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1979. - № 6. - С. 121-137.

36. Коченов A.B. Распределение редкоземельных элементов в фосфатных остатках рыб из майкопских отложений / A.B. Коченов, В.В. Зиновьев // Геохимия. 1960. - № 8. - С. 714-725.

37. Критерии прогнозной оценки территорий на твердые полезные ископаемые / К.А. Мартиков и др.. Под ред. Д.И. Рунквиста. Л. : «Недра», 1978. - 608 с.

38. Куковский Е.Г. Принципы механизма выветривания / Е.Г. Куковский // Минералогия осадочных образований. Киев, 1976. - Вып. 3. — С. 14-21.

39. Лапин A.B. Редкие земли в корах выветривания карбонатитов : особенности распределения, фракционирование, минеральные формы / A.B. Лапин // Геохимия. 1994. - № 3. - С. 342-357.

40. Лапин A.B. Чертит из латеритных кор выветривания карбонатитов и поведение редких земель в зоне гипергенеза / A.B. Лапин // Докл. АН СССР. 1992. - Т. 325. - № 6. - С. 1209-1213.

41. Латеритные коры выветривания КМА и их редкометальность. -Москва : Недра. 1976. - 152 с.

42. Михайлов Б.М. Гипергенно-метасоматический генезис некоторых бокситов КМА / Б.М. Михайлов, Л.В. Клекль // Литология и полезн. ископапаемые. 1976. - № 1. - С. 89-99.

43. Михайлов Б.М. Рудоносные коры выветривания / Б.М. Михайлов -Л. :Недра.- 1986.-240 с.

44. Михайлов Б.М. Эволюция обстановок бокситонакопления в геологической истории Земли / Б.М. Михайлов // Пробл. генезиса бокситов. Москва, 1975. - С. 41-55.

45. Модель геодинамического развития Воронежского массива в раннем докембрии / Н.М. Чернышов и др. // Геотектоника. -№ 1. 1997. -С.21-30.

46. Никитина А.П. Древняя кора выветривания кристаллического фундамента Воронежской антеклизы и ее бокситоносность / А.П. Никитина. Москва : Наука. - 1968. — 160 с.

47. Никитина А.П. Древняя латеритная кора выветривания докембрийских пород Воронежской антеклизы / А.П. Никитина // Латериты : сб. науч. тр. М. - 1964. - С. 97-119.

48. Никитина А.П. К вопросу о формировании и типах кор выветривания на породах кристаллического фундамента КМА / А.П. Никитина // Кора выветривания. — Москва. 1963. - Вып. 6. — С. 102-124.

49. Никитина А.П. Каолинизация и бемитизация в коре выветривания хлоритовых сланцев Яковлевского месторождения КМА / А.П. Никитина // Материалы совещ. по исслед. глин. — Львов. 1958. — С. 199-208.

50. Никитина А.П. Кора выветривания на кристаллических породах докембрия Салтыковского участка Старооскольского рудного узла КМА / А.П. Никитина // Кора выветривания. Москва. - 1960. - С. 102-124.

51. Никитина А.П. Кристаллохимические особенности глинистых минералов в преобразованных- корах выветривания и бокситах СССР / А.П. Никитина // Кора выветривания. Москва. - 1974. - Вып. 14. -С. 112-125.

52. Никитина А.П. Минералого-геохимические закономерности формирования типов профилей и полезные ископаемые коры выветривания / А.П. Никитина, И.В. Витовская, К.К. Никитин. -Москва : Наука. 1971. - 90 с.

53. Никитина А.П. Новые данные по минералогии и геохимии бокситов и коры выветривания КМА (на примере Ольховатского месторождения) / А.П. Никитина, З.И. Алексеева // Кора выветривания. Москва. 1973. - Вып. 12. - С. 141-163.

54. Никитина А.П. О шамозитизации в латеритной коре выветривания в бокситах Белгородского района КМА / А.П. Никитина, В.И. Сиротин // Кора выветривания. М. - 1967. - Вып. 8. - С. 39-39.

55. Новиков В.М. Современные и древние коры выветривания и бокситы Азии : автореф. дисс . доктора геол.-минер. наук / В.М. Новиков. -М.: Изд-во ИГЕМ, 2000. 56 с:

56. Новые методы исследования бокситов / под ред. Е.В. Рожковой, О.В. Щербака. -М., ВИМС, 1972. 179 с.

57. Одокий Б.Н. Распространение, генезис и перспективы поисков бокситов в пределах Воронежской антеклизы / Б.Н. Одокий // Тр. 3-го совещ. по пробл. изуч. Воронеж, антеклизы. Воронеж. - 1966. — С. 180-183.

58. Одокой Б.Н. Проявление бокситов на Погромецком железорудном месторождении в Новооскольском районе КМА / Б.Н. Одокой // Геол. Воронеж. 1968. - С. 38-43.

59. Одокой Б.Н. Силикатный карст в Белгородском железорудном районе КМА / Б.Н. Одокой, В.Г. Семкин // Тр. 3-го совещ. по пробл. изуч. Воронеж, антеклизы. Воронеж. - 1966. - С. 218-222.

60. Особенности изотопии серы, поведения лантаноидов и микроэлементов в пиритах и марказитах Воронежской антеклизы / В.И; Сиротин и др. // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. геол. 2000. -№5 (10).-С. 47-52.

61. Остроумов Э.А. Редкие земли в глубоководных отложениях Черного моря / Э.А. Остроумов. Докл. АН СССР, 1955, 91, № 5. - С. 11751178.

62. Педро Ж. Экспериментальные исследования геохимического выветривания кристаллических пород / Ж. Педро // Москва : Мир. -1971.-252 с.

63. Плаксенко H.A. Главнейшие закономерности железорудного осадконакопления в докембрии (на примере Курской магнитной аномалии) / H.A. Плаксенко. — Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та. -1966.-204 с.

64. Подпорина Е.К. Редкоземельные элементы в корах выветривания гранитов / Е.К. Подпорина. — М. : Наука, 1985. — 126 с.

65. Полезные ископаемые Воронежской антеклизы : факторы локализации и формирования / JI.T. Шевырев и др. Воронеж : Изд-во ВГУ. - 1989. - 224 с.

66. Предовский A.A. Реконструкция условий седиментогенеза и вулканизма раннего докембрия / A.A. Предовский. Л.: Наука, 1980. - 152 с.

67. Разумова В.Н. Древние коры выветривания и гидротермальный процесс / В.Н. Разумова. Москва : Наука. - 1977. - 156 с.

68. Редкие и редкоземельные элементы в корах выветривания курской серии КМА / В.И. Сиротин и др. // Литология и полезные ископаемые. 2005. - № 3. - С. 250-266.

69. Роль микроорганизмов в формировании латеритных кор выветривания и бокситов / А.П. Никитина и др. // Кора выветривания, вып. 20. Москва : Наука. 1991. - С. 179-191.

70. Савко А.Д. Фанерозойские коры выветривания и связанные с ними отложения Воронежской антеклизы, их неметаллические полезные ископаемые / А.Д Савко. Автор, дисс: . докт. геол.-мин. наук. — Москва: - 1984. -32 с.

71. Савко А.Д. Фосфориты Центрально-Черноземного района России / А.Д. Савко, В.И. Беляев, C.B. Мануковский. — Воронеж : ВорГУ. -1994.- 184 с.

72. Семенов Е.И. Минералогия редких земель / Е.И. Семенов. М. : Из-во АН1 СССР, 1963. - 412 с.

73. Семенов Е.И. Редкие земли в фосфоритах / Е.И. Семенов, В.Н. Холодов, P.JI. Баринский. Геохимия, 1962, № 5. - С. 434-439.

74. Сиротин В.И. Бокситовый генетический комплекс (вопросы классификации и эволюции в истории Земли) / В.И. Сиротин // Тез. к совещ. по совр. пробл. геологии. — Воронеж. 1974. — С. 116-120.

75. Сиротин В.И. Вертикальная эпигенетическая зональность бокситов-латеритов КМА / В.И. Сиротин, Г.В. Войцеховский, Н.П. Бурляева // Тезисы к совещанию по современным проблемам геологии. -Воронеж. 1974. - С. 33-35.

76. Сиротин В.И. Вещественный состав и условия образования глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА. // Дис. . канд. геол.-минер. наук. — Воронеж. 1966. - 364 с.

77. Сиротин В.И. Закономерности визейского бокситообразования (на примере КМА и других провинций Русской платформы) : дис. . на соискание ученой степени докт. геол.-минер. наук / В.И. Сиротин. — Воронеж. 1988. - ТI. - 353 с.

78. Сиротин В.И. Закономерности визейского бокситообразования (на примере КМА и других провинций Русской платформы) : дис. . на соискание ученой степени докт. геол.-минер. наук / В.И. Сиротин. -Воронеж. 1988. - ТII. - 298 с.

79. Сиротин В.И. Значение рентгено-спектрального микроанализа в изучении бокситов : (на примере КМА и Северной Онеги) / В.И. Сиротин, А.И. Цепин // Литология и полезные ископаемые. 1988. — №2.-С. 65-68.

80. Сиротин В.И. Значение рентгеноструктурного анализа в изучении шамозитов как индикаторов стадиального преобразования бокситов / В.И. Сиротин, В.Н. Бунеев // Рентгенография минерального сырья. -Воронеж. 1979. - С. 133-140.

81. Сиротин В.И. История минералов свободного глинозема и эволюция литолого-минералогических типов бокситов КМА / В.И. Сиротин // Литология и полез, ископаемые. 1973. - №6. - С. 68-83.

82. Сиротин В.И. Классификация и геодинамическая интерпретация перерывов в осадочном чехле Воронеской антеклизы / В.И. Сиротин, А.И. Трегуб, В.М. Ненахов // Литология и полезные ископаемые. -2000.-№2.-С. 181-191.

83. Сиротин В.И. Латеритный профиль выветривания Обоянского участка КМА (Курская область) / В.И. Сиротин, Г.В. Войцеховский // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. геол. 1996. - № 1. - С. 100-104.

84. Сиротин В.И. Метасоматическая модель формирования визейского бокситоносного латеритного профиля КМА / В.И. Сиротин // Вестн. Воронеж, гос. ун.-та. Сер. геол. 2000. - № 9. - С. 7-15.

85. Сиротин В.И. О диагенезе и эпигенезе латеритной коры выветривания и общей схемы эволюции бокситового вещества КМА / В.И. Сиротин // Литология терригенных толщ фанерозоя Воронежской антеклизы. Воронеж : Изд-во ВГУ. - 1979. - С. 53-58.

86. Сиротин В.И. О соотношении промывного и проточного гидролиза в образовании бокситов (на примере КМА и Северной Онеги) / В.И. Сиротин, Е.Е. Белявцева // Вестние ВГУ, серия геология : Изд-во ВГУ. 2008. - № 2. - С. 44-54.

87. Сиротин В.И. О соотношении титана и алюминия в глиноземной коре выветривания Белгородского района КМА / В.И. Сиротин // Литология и полез, ископаемые. 1971. - № 1. - С. 113-119.

88. Сиротин В.И. О химическом составе слюд материнских пород глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА / В.И. Сиротин // Труды Воронежского университета. Воронеж, 1972. - Т. 86.-С. 91-96.

89. Сиротин В.И. Палеогеографическое значение изучения закономерностей распределения шамозитов в бокситовом генетическом комплексе КМА / В.И. Сиротин, Н.П. Бурляева // Пробл. палеогеографии фанерозоя КМА и прилегающих р-нов. -Воронеж. 1983. - С. 26-45.

90. Сиротин В.И. Редкие и малые элементы в коре выветривания сланцев и бокситах Мелихово-Шебекинского месторождения Белгородского района КМА / В.И. Сиротин, Г.В. Войцеховский. Воронеж. - 1988. -41 с.

91. Сиротин В.И. Стадиальный анализ древней глиноземной коры выветривания• КМА / В.И. Сиротин // Пробл. теории образования коры выветривания и экзоген. месторождения. — Москва. 1980. - С. 239-253.

92. Сиротин В.И. Типы бокситового генетического комплекса и вопросы эволюции бокситообразования / В.И. Сиротин // Литогенез в докембрии и фанерозое Воронежской антеклизы. — 1976. Вып. 3. -С. 17-26.

93. Слукин А.Д. К геохимии редких земель в коре выветривания и в бокситах /А.Д. Слукин. Сб. «Материалы Семинара по геохимии гипергенеза и коры выветривания». - Минск, 1969. - С. 159-162.

94. Слукин А.Д. Коры выветривания и бокситы Чадобецкого поднятия / А.Д. Слукин. М. : Наука. - 1973. - 126 с.

95. Солодов H.A. Геологический справочник по тяжелым литофильным редким металлам / H.A. Солодов, Е.И. Семенов, В.В. Бурков. М. : Недра, 1987.-440 с.

96. Среднепалеозойские бокситовые месторождения Северного полушария. Москва : Недра. - 1979. - 134 с.

97. Срикантаппа К. Петрология и геохимия расслоенных ультроосновных — основных комплексов архейского кратона

98. Карнатака, Южная Индия / К. Срикантаппа, П.К. Херманн, М. Райт // Геохимия архея. М. : Мир, 1987. - С. 173-199.

99. Тейлор С.Р. Крнтинентальная кора: ее состав и эволюция / С.Р. Тейлор, С.М. Мак-Леннан. М. : Мир, 1988. - 384 с.

100. Удальцова Н.И. Уран, торий и редкоземельные элементы в термальных водах Камчатки / Н.И. Удальцова, Л.Л. Леонова. Сб. «Вулканизм и глубины Земли». Изд-во «Наука», 1971. — С. 308-313.

101. Фомина Л.Л. Накопление и перераспределение редкоземельных элементов при образовании железисто-марганцевых конкреций океана / Л.Л. Фомина. Докл. АН СССР, 1966, 170, № 5. - С. 11811184.

102. Фомина Л.С. Редкоземельные элементы в железо-марганцевых конкрециях Черного моря / Л.С. Фомина, И.И. Волков. Докл. АН СССР, 1969, 185, № 1.-С. 188-191.

103. Фомина Л.С. Редкоземельные элементы в осадках Черного моря / Л.С. Фомина, И.И. Волков. — Литология и полезные ископаемые, 1970, №2,-С. 148-160.

104. Холин В.М. Геология, геодинамика и металлогеническая оценка раннепротерозойских структур КМА. // дис. . канд. геол.-минер, наук. Воронеж, 2001. - 210 с.

105. Холодов В.Н. Проблемы геохимии железа и фосфора в докембрии / В.Н. Холодов, Г.Ю. Бутузова //Литология и полезные ископаемые. -№4. 2001. - С.339-352.

106. Чайкин С.И. Бокситоносность коры выветривания докембрийских пород КМА / С.И. Чайкин // Геология, гидрогеология и железн. руды бассейна Курск, магнитн. аномалии. — Москва. 1969. — Т. 3. - С. 6575.

107. Чайкин С.И. О некоторых аспектах генезиса богатых руд КМА / С.И. Чайкин // Рудоносные коры выветривания. Москва. - 1974. - С. 7380.

108. Чернышов Н.М. Благороднометальная специализация колчеданного оруденения (на примере Тимского и Авильского участков) / Н.М. Чернышов, Т.П. Коробкина, И.П. Лапутина // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. Геология. № 3 (9). -2000. - С. 134-138.

109. Чернышов Н.М. Металлогения раннего докембрия Воронежского кристаллического массива / Н.М. Чернышов // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. Воронеж : ВорГУ. - № 1. - 1996. - С. 5-20.

110. Шевырев Л.Т. Эволюция тектонической структуры Воронежской антеклизы и ее эндогенный рудогенез / Л.Т. Шевырев, А.Д. Савко, A.B. Шишов. Воронеж: изд-во Воронеж, ун-та, 2004. - 191 с.

111. Эпохи коро- и россыпеобразования в фанерозое Русской платформы / А.Д. Савко и др. // Отечественная геология. — 1998. № 3. - С. 4047.

112. Duddy I.R. Redistribution and fractionation of rare earth and other elements in a weathering profile / I.R. Duddy // Chemical geology. -1980. -V. 30. № 4. - P. 363-381.

113. Mineralization in the Cerro Manano carbonanite complex, eastern Bolivia. Applied earth transactions. Section В / С J.N. Fletcher et al.. — 1981. — V. 90.-P. 37-50.

114. Mineralogy and geochemistry of laterized carbonanites of the USSR / A.D. Slukin et al. // Weathering ; its Products and Deposits. V II. -Products-Deposits-geotechnics : Theophrastus Publ., S.A. Zographou, Athens. Greece, 1989.-P. 171-189.

115. Rare earth elements in Japan Sea sediments and diagenetic behaviour of Ce/Ce* : results from ODP Leg 127/ R.W. Murray et al. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V.55. - P.2453-2466.

116. Slukin A.D. Bauxite deposits with unusually high concentrations of REE, Nd, Ti and Th, chadobets Upeift, Siberian Platform / A.D. Slukin // International Geology Review. 1994. - V. 36. - P. 179-193.

Информация о работе

Белявцева, Екатерина Евгеньевна
кандидата геолого-минералогических наук
Воронеж, 2009
ВАК 25.00.06

Диссертация

Поведение лантаноидов при формировании глиноземной коры выветривания Белгородского района КМА - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы