1.Палеоклиматические условия и закономерности размещения

УДК 553, 492.1: 551.583.7(574)
Студент Д.К Кенжалина, науч.рук. Хабиева А.М.
Казахский национальный технический университет им.Сатпаева
Алматы,Республиеа Казахстан
[email protected]
1.Палеоклиматические условия и закономерности
размещения бокситов на территории Казахстана
Аннотация. В данной работе рассматривается значение палеоклиматологии и
палеогеографии для реконструкции климата давно минувших эпох с целью уточнения и
углубления научной базы прогноза плезных ископаемых осадочного происхождения.
Образование
бокситов
на
территории
Казахстана
тесно
связаны
с
палеоклиматическими и палеогеографическими условиями.
Месторождения бокситов располагаются всегда на определенных формах древнего
рельефа. Бокситы находящиеся в самой коре выветривания (латеритные бокситы)
залегают на вершинах пологих возвышенностей. Бокситы,образующиеся за счет переноса
и отложения глинозема приурочены к пониженным участкам рельефа.
Ключевые слова: палеоклимат, палеогеграфия, боксит, глинозем, латерит, кора
выветривания.
1. Значение палеоклиматологии
Климат- важнейший фактор географической среды ,оказывающий глубокое влияние
на все экзогенные процессы и на условия существования органического мира.
Естественно осадочные породы, формировавшиеся на земной поверхности прошлого, и
заключенные в них остатки древней растительности и животных несут на себе печать
климата времени и места своего образования, Все геохимические, минералогические и
литолого- фациальные признаки осадочных пород, а также морфологические,
экологические особенности ископаемых флор и фаун являются показателями климатов
прошлого.
Изучение их позволяет реконструировать климаты давно минувших эпох, выяснить
их географические и геохронологические закономерности.
Палеоклиматические реконструкции уточняют и углубляют научную базу прогноза
полезных ископаемых осадочного происхождения, образование которых в значительной
мере зависело от климатического фактора. Реконструкции климатических условий
прошлого позволяют полнее представить условия миграции и аккумуляции химических
элементов при процессах выветривания и осадконакопления в ту или иную геологическую
эпоху и в том или ином регионе и тем самым лучше понять закономерности
распределения месторождений полезных ископаемых, формировавшихся в зоне
литогенеза.
Палеоклиматические реконструкции помогают открывать и оценивать перспективы
месторождений ископаемых углей руд железа, марганца, бокситов, руд меди, свинца и
цинка, урана, солей, россыпей благородных металлов и минералов, содержащие редкие
земли и др.
Изучение древних климатов необходимо также для осуществления крупных
мероприятий по преобразованию современного климата, намечаемых на ближайшие
десятилетия, чтобы не вызвать нежелательных последствий.
1
Бокситы, как и другие континентальные образования,особенно тесно связаны с
климатом и четко 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 латеритными корами выветривания указывают во многих случаях
наблюдаемые их взаимопереходы. Главная составная часть боксита- свободный глинозем,
образующийся только при тропическом влажном климате, допускающем интенсивное
круглогодичное выветривание, при котором алюмосиликаты разлагаются до выделения
свободных полуторных окислов.
Основные месторождения бокситов размещены в северо-восточной части Казахстана.
В геологическом отношении подавляющая часть их распологается в пределах Тургайского
прогиба. На значительном удалении от Тургайского прогиба расположены месторождения
Мугаджарской группы. По литологическому составу бокситы всех месторождений
однообразны и представлены в основном каменистыми и рыхлыми разностями при
различном количественном соотношении; глинистые и сухаристые бокситы имеют
подчиненное развитие.
2.Палеоклиматические и палеогеографические условия образования бокситов на
территории Казахстана.
Начало бокситообразования на всей территории Тургайского прогиба происходило
одновременно в апт-альбское время, когда уже повсеместно было сформирована мощная
каолинитовая кора выветривания, являющаяся источником глинозема. Окончание же
процесса бокситообразования в различных частях происходило в разное время, что
связанно главным образом с перемещением границ морской верхнемеловой
трангсгрессии. На западе прогиба и в пределах кустанайского поднятия
бокситообразование закончилось, по видимому в туранский век; в восточной краевой
части, где более длительное время сохранялся континентальный режим, но закончился к
началу маастрихской трансгрессии. Таким образом все бокситы Казахстана являются
верхнемеловыми.
По условиям образования выделяются несколько типов бокситовых месторождений:
а). Карстовый, пользующийся наиболее широким распространением в северозападной части прогиба и связанный с полосой известняков девона и кембрия.
б). Прибрежно-озерный, характерный для северной части прогиба (Кушмурунская
группа месторождений) и Западно-Тургайской низменности.
в). Долинный, присущий амангельдинским бокситам.
Большое значение для образования бокситов имеет климат. Наиболее благоприятный
для освобождения значительного количества свободного глинозема это жаркий и
влажный климат. Поэтому все месторождения бокситов располагаются в пределах
древнего экваториального климата.
Месторождения бокситов располагаются всегда на определенных формах древнего
рельефа. Бокситы, находящиеся в самой коре выветривания (латеритные бокситы),
залегают на вершинах пологих возвышенностей.
Месторождения бокситовых, образующиеся за счет переноса и отложения глинозема,
приурочены всегда к пониженным участкам рельефа; озерным впадинам, карстовым
воронкам; верховьям небольших речных долин, прибрежным участкам морей и
граничащих с сушей, обладающей очень выровненным рельефом.
Накопление бокситов способствовало также заболачиванию местности, в связи с чем
бокситы заключают иногда в себе сульфиды и карбонаты железа и фациально замещаются
угленосными толщами.
Накоплению бокситов способствовали и трансгрессии, отложения которых погребали
под собой кору выветривания и продукты ее переотложения. Поэтому бокситы почти
2
всегда залегают в основании трансгрессивно лежащих толщ, отделенных длительными
перерывами от подстилающих пород.
На северной периферии переменно-влажной области в результате возрастания общего
количества атмосферных осадков и наступления неясно выраженных сухих сезонов
образуются каолинитовые коры выветривания, иногда с минералами свободного
глинозема. Так, с северном Казахстане в конце раннего эоцена(Р2) формировались даже
латеритные коры выветривания.
Образование бокситов в меловой период, в палеоценовую и эоценовую эпохи, на
территории осуществлялось в условиях тропического климата и протекало только в
ландшафтно-климатических обстановках, характеризующихся наиболее высоким для
данного пояса балансом тепла.
Рисунок 1 - Литолого-палеоклиматическая карта Мугоджарской иТургайской
бокситоносных провинций. Каменноугольный период. Серпуховский век.
На основании палеогеографических и палеоклиматических исследований выяснились,
что:
I Латеритный процесс в настоящем и в геологическом прошлом развивается в
экваториальном и тропическом поясах со среднегодовыми температурами выше 22 оС в
областях с равномерными и обильными увлажнениям.
На примере формирования бокситов на гавайских островах:
3
1) условия денудации и состав конечных продуктов выветривания связаны с
ландшафтом.
2) В пределах тропических влажных поясов со среднегодичной температурой 25о
28 Св верхней части профиля выветривания накапливается гиббсит, а в районах с
сезонным увлажнением гидроокислы железа и алюминия образуют "кирасу"
конкреционного строения.
II Образование месторождение бокситов элювиального и осадочно-элювиального
классов зависит от баланса тепла и влаги на земной поверхности.
Наиболее интенсивное бокситообразование осуществляется всреднем девоне,
карбоне, в середине и в конце меловой эпохи и в эоценовую эпоху, то есть в период
наивысшей гумидизации климата и высокого температурного режима.
Преобладающая часть месторождение бокситов элювиального класса была
сформирована в эоценовое и неоген-четвертичное время. Основная масса месторождение
бокситов осадочно-элювиального класса приурочена к среднему девону, раннему карбону,
меловому периоду и миоценовой эпохе. Важнейшие в промышленном отношении
осадочно-элювиальные бокситы карстового типа были образованы в среднем девоне и
миоцене (N1) в пределах подвижных поясов, а в меловой период как в подвижных так и на
платформенных.
Рудные пояса подчиняются определенным закономерностям
1) Палеозойский бокситовый пояс приурочен к каледонитам;
2) Пермско-триасовый – к герцинидам;
3) Мезозойский и кайнозойский – к киммеридам и альпийскому поясу.
Основная масса бокситов мелового возраста сосредоточена на основных поднятиях и
микроконтинентах, расположенных в пределах Тетиса, который к этому времени начал
замыкаться.
Существование в меловой период в Евразии высоких среднегодовых температур (до
22-24оС) и благоприятных ландшафтных обстановок (низменные, приморские,
слабовсхолмленные равнины, покрытые влаголюбивыми лесами) способствовало
возникновению кор выветривания и дополнительной переработке ранее сформированных
элювиальных и осадочно- элювиальных бокситовых отложений. В течении юрского и
мелового периода в Евразии господствовал тропический климат. В Казахстане северная
граница тропического пояса проходила по ширине 42-45о.
Бокситы мелового возраста на платформах Казахстана генетически связаны с
преобразованием пород основного и среднего состава.
ЛИТЕРАТУРА
1.Синицын В.М. Введение в палеоклиматологию. Недра,1967.
2. СиразутдиновА.М.,СмирновН.И. и др.Повышение эффективности добычи
бокситовых руд на месторождениях Казахстана. Изд. «Наука»- Алматы,1974
3. Кенжалина Д.К. Республиканская конкурсная научная работа «Условия
образования бокситов на территории Казахстана», КазНТУ-Алматы, 2014
REFERENCES
1. V.M. Sinizin “Introduction to Paleoclimatology”, Nedra – Moscow, 1967
2. A.M. Sirazutdinov, N.I. Smirnov and others “Improving the efficiency of extraction of bauxite
ore in Kazakhstan fields”, Nauka – Almaty, 1974
3. D.K. Kenzhalina “The conditions of the formation of bauxite fields in Kazakhstan”, KazNTU
named after K.I. Satpayev – Almaty, 2014
4
Д.К.Кенжалина
Қазақстан аумағындағы палеоклиматтық жағдайлары мен бокситтердің орналасу
заңдылықтары
Туіндеме
Қазақстан
аумағындағы
бокситтердің
қалыптасуы
палеоклиматтық
пен
палеогеографиялық жағдайларымен тығыз байланысты. Сондықтан осы мақалада бөлек
боксит кенорындардың жаратылуының басталу және аяқталу процесінің сиппаттамасы
берілген.
Туйін сөздер
Палеоклимат,палеогеография, боксит, жерлісаз, латерит, мору қыртысы.
Д.К.Кенжалина
Палеоклиматические условия
территории Казахстана
и
закономерности
размещения
бокситов
на
Резюме
Образование бокситов на территории Казахстана тесно связано с палеоклиматическими и
палеогеографическими
условиями. Поэтому в этой статье дается характеристика
отдельных месторождений боксита ,их начало и окончание процесса формирования.
Ключевые слова
Палеоклимат,палеогеография,боксит, глинозем, латерит, кора выветривания.
D.K.Kenzhalina
Paleoclimatic conditions of formation and patterns of distribution of bauxite in
Kazakhstan.
Resume
The formation of bauxite on the territory of Kazakhstan is associated with paleoclimatic and
paleogeographic conditions. Therefore, this article characterizes some individual deposits of
bauxite, the beginning and end of the process of their formation.
Key words:
Paleoclimate, paleogeography, bauxite, alumina, laterite, weathering crust.
D.K.Kenzhalina
Paleoclimatic conditions of formation and patterns of distribution of bauxite in Kazakhstan.
Resume
The formation of bauxite on the territory of Kazakhstan is associated with paleoclimatic and
paleogeographic conditions. Therefore, this article characterizes some individual deposits of
bauxite, the beginning and end of the process of their formation.
Key words:
5
Paleoclimate, paleogeography, bauxite, alumina, laterite, weathering crust.
REFERENCES:
1. V.M. Sinizin “Introduction to Paleoclimatology”, Nedra – Moscow, 1967
2. A.M. Sirazutdinov, N.I. Smirnov and others “Improving the efficiency of extraction of bauxite
ore in Kazakhstan fields”, Nauka – Almaty, 1974
3. D.K. Kenzhalina “The conditions of the formation of bauxite fields in Kazakhstan”, KazNTU
named after K.I. Satpayev – Almaty, 2014
D.K.Kenzhalina
Paleoclimatic conditions of formation and patterns of distribution of bauxite in Kazakhstan.
Resume
The formation of bauxite on the territory of Kazakhstan is associated with paleoclimatic and
paleogeographic conditions. Therefore, this article characterizes some individual deposits of
bauxite, the beginning and end of the process of their formation.
Key words:
Paleoclimate, paleogeography, bauxite, alumina, laterite, weathering crust.
REFERENCES:
1. V.M. Sinizin “Introduction to Paleoclimatology”, Nedra – Moscow, 1967
2. A.M. Sirazutdinov, N.I. Smirnov and others “Improving the efficiency of extraction of bauxite
ore in Kazakhstan fields”, Nauka – Almaty, 1974
3. D.K. Kenzhalina “The conditions of the formation of bauxite fields in Kazakhstan”, KazNTU
named after K.I. Satpayev – Almaty, 2014
6