Кобринский район: Полезные ископаемые

Фосфориты

Фосфориты - осадочные горные породы, больше чем на 50% сложенные фосфатными минералами. Фосфориты являются важным полезным ископаемым, как сырье для производства минеральных удобрений. Фосфориты сложены кальциевыми фосфатами, относящимися к группе апатита, точнее фторапатита. Минералогически фосфориты достаточно однообразны, поэтому основная их классификация - структурная.

Происхождение фосфоритов. Единого механизма происхождения фосфоритов нет, они образуются из разных источников, разными способами и в различных обстановках. Основным источником фосфора являются живые организмы - фосфор является биогенным элементом. Также значительное количество (однако во много раз меньше, чем в организмах) растворено в морских водах. Соотношение ежегодного поступления в океан при сносе с континентов и из гидротерм не установлено, но уже грубый подсчет показывает резкое преобладание роли сноса, хотя вопрос требует дополнительного изучения и учета эндогенного источника фосфора.

Достаточно очевиден механический способ накопления фосфоритов (однако он является вторичным): для всех обломочных и оолитовых разностей. Если даже признаки окатывания не развиваются, о механическом процессе накопления свидетельствует смешанность материала, указывающая на конденсацию желваков, оолитов, копролитов, раковин и других крупных зерен в результате перемыва осадков с рассеянными крупными фрагментами. Процесс конденсации играет главную роль в образовании рудных пластов фосфорита. Первичное накопление фосфатов может происходить биологическим или химическим способом.

Биологическая форма первичного накопления фосфатов легко устанавливается для ракушняковых фосфоритов (брахиоподовых, аммонитовых и др.) и костяных фосфоритах. При отмирании и гибели организмов, накопивших в своих скелетах фосфатные соединения, их остатки накапливаются и создают первичный фосфоритовый пласт. Однако основными накопителями биогенных фосфатов являются микробные сообщества бактерий и цианобионтов (Михайлова, 2006), чья деятельность продуцирует интенсивное осаждение из воды фосфатосодержащих соединений. Кроме того, во многих мезозойских фосфоритовых конкрециях конкрециях захоронены многочисленные аммониты и двустворчатые моллюски. Эти организмы после их гибели стали центрами кристаллизации фосфатов как источники фосфора при их разложении бактериями. Так в разрезе у села Глебово на берегу Рыбинского водохранилища в Ярославской области в песках и песчаниках зоны Epivirgatites nikitini (верхняя юра, волжский региоярус) рассеянные в слое конкреции фосфорита маркируют места захоронения остатков моллюсков (Киселев и др., 2003). Черный цвет конкреций свидетельствует о большом количестве органического углерода в них.

Однако большая часть фосфоритов лишена видимых органических остатков, или бедна ими. Хемогенная гипотеза образования фосфоритов была предложена А.В. Казаковым в 1939 году. Автор исходил из установленных к тому вpeмени фактов: исключительной бедности фосфором (5-10 мг/м3) поверхностных вод из-за энергичного eгo извлечения планктоном и другими организмами и мнoгoкpaтнoгo (в десятки и сотни раз) возрастания содержания Р2O5 с глубиной (до 300 мг/м3 и более), где фосфор освобождается из оседающего мертвого планктона. Высокое давление и низкие температуры на глубине приводят также к резкому возрастанию содержания CO2 и растворимости карбонатов. При растворении карбонатных раковин фосфор высвобождается из них, что еще больше повышает их концентрацию на глубине. Если эти воды в процессе апвеллинга поднимаются к поверхности, где во много раз уменьшается давление и повышается температура вод, то CO2 и другие растворенные газы начнут энергично выделяться в атмосферу, а удерживаемые ими в растворе соли осаждаться из пересыщенных растворов. Вместе с ними осаждаются и фосфаты, обогащающие карбонатную, глинистую и алевритовую фации шельфа и верхней части континентального склона. Однако с помощью механизма Казакова накапливаются только рассеянные в других породах фосфориты, не образующие месторождений.

Г.И. Бушинский еще в 40-x годах начал разрабатывать диагенетическую теорию образования фосфоритов, ибо в иловых водах осадков содержание Р2O5 достиrает 2500 мг/м3. Эти воды, содержащиеся в рыхлом осадке, являются источником формирования микроконкреций - оолитов и других сфероагрегатов. Источником фосфора служат остатки организмов, постоянно осаждающиеся из толщи воды. При их разложении высвобождается и перемещается по осадку к определенным центрам с пониженным pH (например, к разлагающимися органическими остатками) и концентрируется там в виде более крупных образований. Это происходит как в условиях открытой системы, т. е. в стадию сингенеза (например, фосфатизируются водорослевые маты), так и несколько глубже, при диагенезе, но достаточно близко к поверхности осадка. Поэтому часто такие осадки перемываются и конденсируются.

Встречаются также (очень редко) гидротермально-хемогенные фосфориты, например метровый пласт в эффузивной свите Мтавари (верхний мел, Грузия). Таким образом, большинство фосфоритов образуется биогенно-хемогенным путем, причем основным источником фосфора являются остатки организмов. Достаточно часто образовавшиеся фосфориты перемываются и конденсируются.

Применение. Применяются главным образом для производства фосфорных удобрений. Применение фосфатных соединений в качестве удобрений было начато еще за 200 лет до н. э. С тех пор и до середины XIX в. основным источником сырья для фосфорных удобрений служили кости животных и рыб, а также гуано. В 1857 г. было установлено, что природные фосфаты можно при помощи кислотной обработки перевести в растворимые, легкодоступные для растений формы и использовать затем как удобрение. Пятью годами позже, в 1862 г., в Англии ежегодно производилось уже 200 тыс. т фосфорных удобрений, получаемых главным образом в результате растворения в кислотах фосфатных пород. С этого времени добыча фосфоритов неуклонно увеличивалась, и в 1963 г. в мире уже добывалось свыше 40 млн. т фосфатного сырья.

60% добываемых в США фосфатных пород используется для производства сельскохозяйственных удобрений. Приблизительно 25% идет на получение элементарного фосфора, на основе которого создаются органические и неорганические химические соединения. Оставшиеся 15% экспортируются главным образом в другие страны, где из них опять-таки производятся удобрения.

Месторождения в районе деревень: Леликово, Дивин.

Навигация

• Бурый уголь
• Глина
• Минеральные воды
• Строительный песок
• Сапропелиты
• Торф
• Фосфориты
• Янтарь
• Вернуться назад

Поиск по сайту

Наши партнеры