ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

 

 

Бокситы. Бокситоносные отложения. Латеритовое выветривание и накопления бокситов

 

Бокситы, как все другие континентальные образования, особенно тесно связаны с климатом и особенно «чутко» реагируют на его изменения. Бокситы и сопутствующие им осадки (кварцевые пески, каолиновые глины, железистые руды гидрогематит-шамозитового состава) являются продуктами размыва и переотложения латеритовых кор выветривания.

 

На прямые связи бокситоносных отложений с латеритовыми корами указывают наблюдаемые во многих случаях их взаимопереходы. Главная составная часть боксита — свободный глинозем — продуцируется только при тропическом влажном климате, допускающем интенсивное круглогодичное выветривание, при котором алюмосиликаты разлагаются до выделения свободных полуторных окислов.

 

Процессы бокситообразования в ходе геологической истории претерпели эволюцию. По представлениям Н. М. Страхова [1960], в докембрии и раннем палеозое, когда содержание углекислого газа в атмосфере было высоким, процессы химического выветривания протекали интенсивнее, чем в более поздние времена. Коры выветривания со свободными полуторными окислами развивались энергичнее и мощнее, при этом водородный показатель континентальных вод благодаря обилию углекислого газа был намного ниже современного, что способствовало массовому переходу глинозема в раствор, выносу его в морские бассейны и осаждению химическим путем. С падением содержания углекислого газа в атмосфере, происходившим во второй половине палеозоя и еще больше в мезозое и кайнозое, химическое выветривание ослабевало, миграция в растворах сменялась переносом в виде взвесей, а химическое осаждение уступало место механическому.

 

О новейших латеритах известно, что их образование происходит в тропическом переменно влажном климате с двумя сезонами: дождливым, когда влага продвигается от поверхности в глубину, и сухим, в течение которого развиваются восходящие токи грунтовых вод к поверхности. Во влажные сезоны глинозем и соединения железа перемещаются в более низкие горизонты латеритовой коры, а в сухие сезоны они вместе с капиллярной влагой снова выносятся к поверхности, где и накапливаются в нерастворимой форме. В системе природной зональности латериты занимают строго определенное место, приурочиваясь к влажной саванне, саванному лесу и частично к влажному тропическому лесу, где существует сухой сезон продолжительностью от 3 до 1 месяца и среднегодовая температура держится на уровне 24—26° С.

 

 

Особенно благоприятен для латеритового выветривания и накопления бокситов средиземноморский тип тропического климата (в меловом и палеогеновом периодах в Средиземноморье распространялся тропический климат) с жарким сухим летом и влажной мягкой зимой. Большой дефицит влаги в вегетационный период ограничивал развитие растительности и соответственно понижал роль гумусовых веществ в процессах аутигенного минералообразова- ния. Кислые среды, способствующие образованию вторичной связи коллоидной кремнекислоты и глинозема в каолините, не получили регионального распространения. Поэтому в местных корах выветривания и образующихся при их размыве осадках накапливалось много свободного глинозема, чем и объясняется их высокая бокситоносность (меловые и палеогеновые отложения Средиземноморья, Средней Европы, Северного Казахстана, Чулымо-Енисей- ской впадины, Енисейского кряжа).

 

Вместе с тем другой тип тропического климата — муссонный, представленный в Юго-Восточной Азии, неблагоприятен для образования бокситов. Этот климат характеризуется дождливым летом и сухой зимой и соответственно несколько иным воздействием на геохимические процессы. Обилие атмосферных осадков в вегетационный период способствует пышному развитию растительности и повышению геохимической роли гумуса и углекислоты. Преобладающие в муссонном климате кислые среды осадконакопления вели к почти полному связыванию глинозема в каолините и, следовательно, к слабому развитию бокситоносности.

 

В умеренно теплом климате, еще близком к тропическому (почти тропический), который в меловом и палеогеновом периодах господствовал на территории Северо-Западной и Юго-Восточной Европы, а также в Западной и Южной Сибири до Забайкалья включительно, получили распространение полулатериты, отличающиеся более низким значением отношения суммы AljjOs + FesOg к SiOs. Судя по климатическому типу растительности и экологическим комплексам позвоночных, остатки которых встречаются в полулатеритах, процессы аккумуляции свободного глинозема прекращаются при термическом режиме со среднегодовой температурой 21—20° С.

 

Климат боксита близок (во времени й в пространстве) климату угленакопления, связанного с олигомиктовой формацией. Об этой близости свидетельствуют многочисленные случаи залегания бокситоносных пестроцветов в основании угленосных серий олигомиктового типа (тропического) или в зонах их выклинивания на границе с областью сноса (примерами могут служить отложения нижнего карбона Московской синеклизы и верхнего карбона Северного Китая).

 

Показателем климатических условий прошлого в некоторой мере служит минералогический состав бокситов (в случае, когда он не является следствием влияний тектонического фактора). Меловые и палеогеновые бокситы древнего Средиземноморья и Юго-Восточной Азии проявляются приблизительно в одинаковых тектонических условиях, однако в первых больше распространен од- новодный гидрат глинозема — бёмит, а во вторых бокситы сложены преимущественно трехводным гидроокислом алюминия — гиббситом. Возможно, что эти различия в минералогическом составе бокситов связаны с климатом: в мус- сонной области Юго-Восточной Азии, отличающейся обильными атмосферными осадками в теплую половину года, когда геохимические процессы в коре выветривания протекают с наибольшей интенсивностью, возникли многоводные гидроокислы алюминия, а в Средиземноморье с его сухим летним сезоном накапливались в основном маловодные соединения глинозема.

 

 

К содержанию: В.М. Синицын «Введение в палеоклиматологию»

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле    Древние климаты   Климат в неолите   Палеоокеанология    Оледенение и Жизнь