38. Месторождения диатомитов, трепелов, опок

Состоят из кремнистых и глинистых минералов с явным доминированием первых.

Трепел - рыхлая или слабо сцементированная, тонкопористая опаловая осадочная порода. Отличается от диатомита малым содержанием органических остатков; состоит из мелких сферических опаловых телец (глобул) размером 0.01 - 0.001 мм, с примесью глинистых минералов, глауконита, кварца, полевых шпатов.

Опоки – лёгкая, твёрдая, тонкопористая кремнистая горная порода, богатая (до 97%) аморфным кремнезёмом хемогенного происхождения, с примесью песка и глинистых частиц.

Диатомиты – Рыхлая или сцементированная кремнистая горная порода белого, светло-серого или желтоватого цвета. Более чем на 50% состоит из панцирей диатомей. Диатомиты обладают большой пористостью, малой плотностью (не тонут в воде), адсорбционными и теплоизоляционными свойствами. Кислотостойки, огнеупорны.

Свойства

Высокая пористость, сорбционные, фильтрационные и каталитические способности, химическая устойчивость

Применение: Основной их потребитель (75 %) — цементная промышленностьДиатомиты и трепела используют при изготовлении теплоизоляционных изделий: кирпича, скорлуп, вулканита, сег­ментов и др. Легкий заполнитель бетона — термолит. Диатомиты, трепела и опоки применяют в производстве абразивов, фильтров, адсорбентов и отбеливающих веществ, при обезвоживании и обессоливании нефтей и очистке вод. В пищевой промышленности.

Мировая добыча кремнистых пород составляет миллионы тонн. Месторождения кристобалит-опаловых пород из­вестны в ФРГ, Японии, Марокко, Дании, Великобритании, Канаде, Италии, Австралии, Португалии, Кении, ЮАР и др.

Основные промышленные месторождения кремнистых пород относятся к осадочным. Установлена связь кремнистых пород складчатых областей с вулканическими породами. Озерные диато­мовые илы развиты в северных областях. Накопление диатоми­тов в озерах интенсивно шло в антропогене в областях леднико­вого ландшафта, а также в регионах широкого развития кислых кристаллических пород (У.Т. Дистанов, Т. А. Кузнецова).

Формация озерных диатомитов имеет существенное значе­ние. Мощность диатомитовых пластов от первых метров до первых десятков мет­ров.

Формация морских диатомитов имеет большое промышленное значение. Мощность пластовых залежей диатомитов дости­гает десятков метров.

Формация осадочных трепелов имеет существенное значение. Мощность пластов и линз трепелов изменяется от первых метров до первых десятков метров.

Формация опок имеет большое значение. Форма залежей пластовая, мощность колеблется от первых метров до многих десятков метров.

Месторождения Беларуси

Распространены в основном в Гомельской и Могилевской областях.(К₂)

В Могилевской области 6 месторождений крупнейшее Стальное (Хотимский район) мощность продуктивной толщи до 18 м. С₁+С₂ =170 млн. т. перспективно к освоению.

39. Глины, каолины, глинистые породы, фарфоровые камни.

Глины – связные несцементированные осадочные породы, с преобладанием глинистых минералов. резко преобладают частицы размером 0,01–0,001 мм. частиц диаметром меньше 0,001 мм до 25–30 %, а частиц диаметром более 0,1 мм не превышает 10–15 %.

К глинистым породам относят неразмокающие, так называемые сухарные, глины («флинтклей»), а также аргиллиты и глинистые сланцы, которые, подобно глинам, обладают тонкодисперсным строением, близким минеральным и химическим составом.

Выделяют следующие группы глинистых минералов, отличающихся между собой по кристаллической структуре и составу: 1) аллофановая (аллофан); 2) каолинитовая (каолинит, галлуазит); 3) монтмориллонитовая (монтмориллонит, нонтронит); 4) гидрослюдистая (гидромусковит, глауконит); 5) хлоритовая (хлорит); 6) палыгорскитовая (палыгорскит, сепиолит). Различают также минералы-сростки (монотермит, бейделлит).

Каолином называют близкую к мономинеральной глинистую породу, состоящую из каолинита или других минералов группы каолинита. Он обладает белым цветом, слабопластичен или даже непластичен. Различают остаточные или первичные каолины, связанные с корой выветривания полевошпатовых изверженных, осадочных и метаморфических пород, и вторичные каолины, возникшие за счет размыва и переотложения первичных каолинов.

Свойства глин, каолинов и глинистых пород. Главнейшими свойствами глин, каолинов и других глинистых пород, определяющих применение их в промышленности, являются пластичность, связность, вспучиваемость, набухаемость, воздушная усадка, огневая усадка, огнеупорность, спекаемость, адсорбционная способность, гигроскопичность, способность к ионному обмену, относительная химическая инертность и др.

Усадка – уменьшение объема глины или сформированного из нее изделия при сушке (воздушная усадка) и обжиге (огневая усадка).

Спекаемость – способность глин при обжиге превращаться в камнеподобное твердое тело («черепок»), обладающее рядом ценных технических свойств.

Вспучивание – свойство некоторых глинистых пород при обжиге увеличиваться в объеме с образованием прочного материала ячеистого строения с закрытыми, не сообщающимися между собой порами.

Применение в промышленности.

Около 70 % используется в производстве керамических изделий (тонкая керамика – фаянс и фарфор; строительная керамика – кирпич, черепица и др.; грубая керамика – канализационные и дренажные трубы).

Цементная промышленность

Буровые растворы

Добыча. Месторождения глин разрабатываются преимущественно открытым способом. Огнеупорные глины и каолины могут добываться также и подземным способом. Разработка месторождений наиболее ценных глин производится при мощности рабочего пласта не менее 1 м и отношении мощности пород вскрыши к мощности рабочего пласта до 10/1. Крупными считаются месторождения огнеупорных, тугоплавких и легкоплавких глин и первичных каолинов с запасами (млн т) более 20, средними 5–20 и мелкими – менее 5. Для месторождений наиболее ценных бентонитовых глин приняты следующие градации по запасам (млн т): крупные – более 5, средние 1–5 и мелкие 1. В конце ХХ в. общий мировой уровень добычи глинистого сырья составил около 700 млн т. Наибольшее количество глин и каолинов было добыто в США (около 60 млн т).

Генетические типы промышленных месторождений. Различные. Бентонитовые глины в одних случаях представляют результат подводного разложения вулканических туфов, в других – переотложения продуктов выветривания мафических горных пород. Все же главное значение имеют две геологопромышленные группы месторождений глинистого минерального сырья – выветривания (остаточные) и осадочные.

В группе остаточных месторождений Каолины возникают при выветривании разных пород, но наиболее качественный каолин образуется при выветривании кислых изверженных пород – гранитов, пегматитов и аплитов. Для залежей характерна плащеобразная форма и непостоянная мощность. К этому типу относятся многочисленные месторождения Украины (Глуховецкое, Просяновское), Казахстана (Алексеевское), США (месторождения в штатах Джорджия и Южная Каролина), Великобритании и др.

Осадочные месторождения представлены континентальными, лагунными и собственно морскими глинистыми аккумуляциями. Среди континентальных месторождений промышленное значение имеют озерные, озерно-болотные, аллювиальные, ледниковые и флювиогляциальные. Месторождения глин континентального генезиса широко распространены на Восточно-Европейской платформе, в том числе и в Беларуси. Морские месторождения глин разделяются на прибрежные и месторождения удаленной от берега части шельфа

Геология месторождений глин и каолинов. Боровичско-Любытинская группа месторождений огнеупорных глин расположена на северо-западном крыле Московской синеклизы в пределах Любытинского, Окуловского и Боровичского районов Новгородской области. Площадь месторождений этой группы составляет 1500 км²; она вытянута в северо-западном направлении на 200 км при ширине 13–15 км – от ст. Угловка до д. Ключенки

Просяновское месторождение первичных каолинов расположено юго-западнее ст. Просяная в Покровском районе Днепропетровской области, площадь его 225 км². Мощность прод пласта от долей метра до 50 и даже 100 м.Образования коры выветривания перекрываются песчано-глинистыми сарматскими отложениями и четвертичными глинами и суглинками; мощность этих пород 10−40 м (в среднем 15−20 м).

Месторождения глин и каолинов Беларуси. Месторождения глин связаны в основном с четвертичными отложениями (легкоплавкие глины), тугоплавкие – с олигоцен-плиоценовыми образованиями, распространенными на юге республики, а каолины – с корами выветривания. В настоящее время разведано более 220 месторождений легкоплавких глин с общими запасами около 200 млн м³ (разрабатывается более 100 месторождений, ежегодно добывается 2,5–3,5 млн м³). Сырьевая база тугоплавких глин базируется на 6 месторождениях с общими запасами по категориям А+В+С₁ 53,1 млн м³ и по категории С₂ – 3,5 млн м³. Эксплуатируются 4 месторождения: Городок, Столинские Хутора, Журавлево и Городное на юге Беларуси.

Каолины развиты в пределах Микашевичско-Житковичского выступа кристаллического фундамента. Они представляют собой продукт выветривания гранитогнейсов и гнейсов. Каолины, как правило, светло-серые и белые, слюдистые с примесью гидрослюд и монтмориллонита. Выявлены 4 месторождения: Ситница, Дедовка, Березина и Люденевичи – и несколько проявлений (Скрипицкое, Глушковичи, Селище). Залежи плащеобразные, мощность их 1,2–29,3 м (в среднем 10 м), глубина залегания – от 13 до 35 м. Прогнозные ресурсы оцениваются в 26,9 млн т. Предварительно разведаны 2 месторождения – Ситница (запасы по категории С₁ – 6,5 млн т) и Дедовка (запасы по категории С₁ – 6,3 млн т). Выход обогащенного каолина составляет 21,2–76,8 %. Они пригодны для производства фарфоровых и фаянсовых изделий, не требующих высокой белизны, а также шамотных изделий.