Остаточные месторождения. 
Геология

Остаточные месторождения подразделяются на два подкласса: латеритный и каолиновый. С латеритиым выветриванием связаны месторождения бокситовой и силикатноникелевой формаций, с каолиновым — месторождения каолиновой формации.

Условия образования, формы залежей, минеральный и химический состав остаточных месторождений

Остаточные месторождения формируются в условиях гумидного климата и иерасчленепиого рельефа, когда в результате интенсивного химического выветривания активно выносились легкорастворимые породообразующие компоненты, а слабые эрозионные процессы способствовали накоплению остаточных продуктов выветривания. При этом остаточная концентрация рудных компонентов по сравнению с фоновой может увеличиться в несколько раз за счет обогащения, связанного с выносом части минеральной массы, а также за счет обогащения продуктами рудной инфильтрации.

Формирование коры выветривания в тропических зонах протекает в десятки раз быстрее, чем в зонах с умеренно влажным климатом. И все-таки процесс этот длительный, иногда охватывал целые геологические эпохи.

Остаточная концентрация рудных компонентов связана с составом исходных пород. Накопление латеральных залежей бокситов в коре выветривания происходило на щелочных и нефелиновых сиенитах (месторождение Арканзас в США), андезитовых порфиритах и туфах (Тургайский прогиб, Казахстан); силикатно-никелевые руды сформировались в коре выветривания перидотитов, дунитов и серпентинитов (Уфалейское, Южный Урал; Куба); там же известны месторождения легированных бурых железняков; каолины и глины возникли на гранитах, пегматитах и метаморфических породах (Глуховецкое, Украина). В коре выветривания железистых кварцитов образовались богатые мартитовые руды (КМА).

Благоприятным для формирования таких месторождений являлся так называемый столовый рельеф, слегка возвышенный со слабым наклоном. Процессу выветривания способствует также разнородный состав выветриваемых пород, в особенности присутствие карстовых известняков, наличие разрывных нарушений и зон повышенной трещиноватости.

Древняя кора выветривания сохранилась там, где она перекрыта более поздними отложениями. Современная кора, как и древняя, развивается в условиях пенепленизации поверхности, когда выветривание протекает интенсивнее, чем процессы сноса материала разрушенных пород.

Основные рудные формации остаточных месторождений — бокситовая, силикатно-никелевая и каолиновая.

Бокситовая формация сформировалась в результате выветривания интрузивных пород кислого, основного и щелочного составов, а также кристаллических сланцев, гнейсов при активном выносе кремнезема и щелочей и накоплении свободных оксидов алюминия, железа и титана.

Этот процесс происходил в условиях столового рельефа и в тропических зонах с муссонным климатом. Месторождения этой формации подразделяются на остаточные латеритные и остаточные переотложенные. К первым из них относятся погребенные месторождения бокситов в древних корах выветривания (Висловское в районе КМА) и кайнозойские (Боке в Гвинее).

На месторождении Боке (рис. 3.22) более 100 бокситовых залежей мощностью 10—15 м расположены на площади свыше 3500 км², представляющей собой слабо расчлененную пенеплепизировапную равнину. Латеритная кора развивалась на силурийских сланцах. Основными минералами залежей являются гиббсит, гематит, бемит, каолинит, ильменит, рутил. Содержание глинозема высокое — от 50 до 62%. Текстуры бокситов — брекчиевая, конгломератовая и пористая. Запасы бокситов, доступные для открытой добычи, составляют около 3 млрд т.

Рис. 3.22. Разрез бокситорудных залежей месторождения Боке (Гвинея), по Я. Дубровской и Б. Одокию:

• 1 — бокситы структурные; 2 — бокситы обломочные;
• 3 — аллиты, каолиновые глины; 4 — терригенные породы

Силикатно-никелевая формация сформировалась в коре выветривания ультраосиовных пород, главным образом серпентинитов, — продуктов их гидротермально-авгометасоматического изменения. Согласно морфогенетической группировке, выделяют три типа месторождений этой формации — площадной, линейный и линейно-площадной.

Силикатно-никелевые месторождения известны на Урале, в Казахстане, на Украине, в Новой Каледонии, Австралии, на Кубе.

Уральские силикатно-никелевые месторождения залегают в коре выветривания серпентинитов, развитых по герцинским ультраосновным интрузивам, контролируемым глубинными разломами общеуральского направления, что определило поясовое размещение этих месторождений. Их образование связано с выщелачиванием и нонтронизацией серпентинитов в условиях континентального пенеплена доюрского времени. Последующие процессы эрозии, вызванные поднятием, привели к полному размыву коры верхних горизонтов. Она хорошо сохранилась в Зауральских депрессиях, где ее мощность колеблется от 20 до 70 м. Разрез нонтроиитовой коры выветривания серпентинитов неоднороден.

Месторождения коры выветривания площадного типа сформировались на приподнятых плато, преимущественно в зоне аэрации, воды которой обогащены кислородом. В ее профиле выделяются зоны (сверху вниз): железистых охр и кремнистых образований, нонтронитизации, выщелоченных серпентинитов.

Форма рудных залежей пластообразная, линзовидная. Залежи имеют крупные размеры, мощность рудных тел — от 3 до 50 м. Преобладающий технологический сорт руды — железисто-магнезиальный. Месторождения — Кемпирсайское и Серовское па Урале, Кубе, Филиппинах, в Австралии.

Месторождения линейного типа сформировались в районах с горным рельефом. Зона железистых и кремнистых образований с малоподвижными элементами смещена ниже уровня грунтовых вод в среднюю часть разреза, а более подвижные элементы накапливались в его краевых частях. Это свидетельствует о наличии горизонтальной зональности. Среди месторождений этого типа выделяют линейнотрещинные и контактово-карстовые.

Первые из них характеризуются клинои линзообразной, реже пластообразной формой рудных тел, меньшей мощностью (от 3 до 10 м), вторые отличаются пластои гнездообразной формой рудных тел, большими изменениями мощности (от 3 до 30 м) и сложным составом руд железисто-магнезиального и кремнисто-магнезиального технологических сортов. Примерами месторождений служат Уфалейское (Урал), Локрида (Греция).

Месторождения линейно-площадного типа подразделяются на трещинно-площадные (новокаледонские) и карстово-площадные (Ларимна в Греции). Они сформировались в условиях холмисто-увалистой и низкогориой местности, залегая как в зоне аэрации, так и ниже уровня грунтовых вод. Для них характерно сочетание вертикальной и горизонтальной зональности, линейной и площадной коры выветривания с полным или сокращенным профилем. По другим параметрам они аналогичны месторождениям линейного типа.

Каолиновая формация образуется в условиях тропического климата при более расчлененном, в отличие от латеритных бокситов, рельефе, когда интенсивно происходят вынос щелочей и железа и одновременное накопление кремнезема и глинозема. К этой формации относятся месторождения каолинов и каолиновых глин, возникших при воздействии теплых грунтовых вод, насыщенных углекислотой и органическими кислотами, на маложелезистые полевошпатовые породы. Месторождения высококачественных каолинов известны на Украине, Алтае, в Китае, Чехии, Германии и других странах.

Кроме охарактеризованных формаций известны также остаточные месторождения магнезита, талька, марганца, апатита, барита, золота, свинца, олова, тантала, ниобия и редких земель.