35. Карбонатные породы, литология и классификация карбонатного сырья..

Общие сведения. Карбонатные породы сложены главным образом карбонатами кальция и магния, реже железа и марганца. Они достаточно широко распространены в земной коре, составляя более 15 % ее массы. К ним относятся известняк, мергель, мрамор, мел, доломит, жильные карбонатные породы, карбонатиты и др. Среди карбонатных пород резко доминируют осадочные. Они формировались в морских, лагунных и озерных условиях хемогенным, кластогенным или органогенным путем. Подчиненное значение имеют породы метаморфогенного (мрамор и др.) и эндогенного генезиса (карбонатиты).

Известняк - осадочная порода, состоящая главным образом из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, очень редко из арагонита. Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу минерала кальцита СаСО₃ (56,6 % СаО и 44,0 % СО₂). Наиболее частыми примесями в известняках являются: глинистые минералы, доломит, сидерит, кварц, оксиды и гидрооксиды железа и марганца, пирит, марказит, органика и др. Название известняков обычно дается в зависимости от особенностей слагающих их компонентов, или структуры (брахиоподовые, оолитовые, комковатые, кристаллические, обломочные и др.).

Доломит - карбонатная порода, сложенная преимущественно минералом доломитом - СаМg(СО₃)₂ - Основными примесями в доломитовой породе являются кальцит, глинистые минералы, опал, халцедон, сидерит, анкерит, кварц, оксиды и гидрооксиды железа и др. В природе доломит встречается в крупно,-мелко- и скрытокристаллических агрегатах. В осадочных формациях доломит слагает пласты, прослои, линзы и тела неправильной формы. В гидротермальных и рудных месторождениях доломит встречается в ассоциации с флюоритом, баритом, сульфидами, а также в измененных основных и ультраосновных породах. Доломит связан переходами с известняком, образуя ряд доломит-кальцит.

Мел - белая полусвязная порода, состоящая на 96-99 % из СаСО₃. В составе карбонатовой части мела различают три группы компонентов: 1) органические остатки (в основном морские планктонные водоросли - кокколитофориды; 2) кристаллы кальцита с хорошими гранями; 3) порошковатый кальцит.

Применение в промышленности. Известняки и мел используются как сырье в промышленности вяжущих веществ для производства портланд-демента, воздушной и гидравлической извести. В металлургии известняки и доломиты находят применение в первичной переработке железа и некоторых цветных металлов. Карбонатные породы применяются в химической, пищевой, бумажной, резиновой, полиграфической и других отраслях промышленности. В сельском хозяйстве мел, доломит и известняк используются для известкования почв.

36. Геолого-промышленные типы месторождений карбонатного сырья. Ресурсы и месторождения рб

Генетические типы промышленных месторождений. Среди большого разнообразия месторождений карбонатного сырья выделяются три основных геолого-промышленных типа: 1) субгоризонтальные пласты, линзы и горизонты мела, мергелей, известняков и доломитов большого площадного распространения в разрезах платформенных карбонатно-терригенных формаций различного возраста ( месторождения мела и мергелей Могилевской области в Беларуси); 2) круто- и пологопадающис пласты, линзы и пачки ритмичного чередования мергелей, известняков и карбонатных глин мощностью в десятки метров в разрезах складчатых геосинклинальных карбонатно-терригенных флишевых толщ (Новороссийские месторождения); 3) слабо наклонные, быстро выклинивающиеся пластовые, линзовидыые и сложной формы залежи доломитов и органогенных известняков с мелом и мергелями неравномерной мощности в 10-ки метров в составе рифогенных, соленосных и терригенных толщ краевых и межгорных прогибов и внутренних впадин (месторождения штатов Индиана, Иллинойс, Огайо и др.).Геология месторождений карбонатного сырья. Новороссийская группа месторождений расположена в полосе вдоль северо-восточного побережья Черного моря близ г. Новороссийска. Месторождения приурочены к флишевой толще, слагающей крылья антиклинали, вытянутой параллельно берегу моря более чем на 50 км. Антиклиналь имеет изоклинное строение, опрокинута на юго-запад с падением крыльев под углом 20— 70 °. Она осложнена сбросами и надвигами. Флишевая толща состоит из многократно повторяющихся тонких слоев (15-20 см) известняков и мергелей с подчиненными прослоями известковых глин и тонкими (0,1-2 мм) прослоями песчаников. По содержанию СаСО₃ в составе флишевой толщи выделяется несколько характерных разновидностей пород: Для производства цемента пригодна лишь часть толщи мощностью 250-300 м, выделяемая в качестве маркотхской цементной свиты. Разработка месторождений осуществляется карьерами. Мощность вскрышных пород составляет 0,2—1,5 м. Мощность вскрываемой части разреза «стопластовой» свиты - 210-280 м. Ежегодная суммарная добыча цементного сырья на Новороссийских месторождениях составляет 7-8 млн т. Месторождения РБ . Карбонатные породы, используемые для производства цемента и извести, представлены мелом и мергелями. На востоке республики (Могилевская и Гомельская области) они находятся в коренном залегании, а на западе и в центре (Гродненская и Минская области) встречаются в виде отторженцев. На площадях неглубокого их залегания, главным образом в Кричевском, Климовичском и Чериковском районах Могилевской области разведано более 10 месторождений. Среди них – относительно крупные: Кричевское, Коммунарское, Сожское, Каменка и др. Мощность меловых отложений варьирует от 10–20 до 50 м и более при глубине залегания кровли от 1 до 25 м. По составу залежи различны: Кричевское месторождение представлено писчим мелом, Коммунарское – мергелем, Каменка – мергелем и мелом. Содержание СаСО₃ в продуктивной толще колеблется от 65 % в мергелях до 98 % в мелах.Сырьевая база цементной промышленности Беларуси включает 15 месторождений с общими запасами карбонатных пород для цемента по категориям А+В+С1 718 млн т. Разрабатывается 8 месторождений, на базе которых действуют РУП «Волковыскцементошифер», «Кричевцементошифер» и новый Белорусский цементный завод (БЦЗ). Добыча карбонатных пород для цементной промышленности ежегодно составляет около 3,7–4 млн т. Доломит в Беларуси используется для производства доломитовой муки. Месторождения доломита в коренном залегании сосредоточены в Витебской области. В настоящее время разрабатывается карьер «Гралево» месторождения Руба. Продуктивными являются доломиты семилукского горизонта франского яруса верхнего девона мощностью 16–24 м, кровля которых залегает на глубине от 4,5 до 15,8 м. Среднее содержание карбонатов – 93,5 %, примеси представлены в основном алюмосиликатным материалом. Ежегодная добыча – 3,2–4,0 млн т доломита.