Статья: Характеристика вещественного состава и строения глинистых пород аптского яруса (Липецкая область, Елецкий район)
А. В. Крайнов, Д. А. Дмитриев
Воронежский государственный университет
Аптский
ярус пользуется широким распространением на территории Липецкой и сопредельных
областей. Глинистая часть разреза, с которой связан ряд проявлений и
месторождений тугоплавкого сырья, характеризуется крайней невыдержанностью по
площади и разрезу [1].
На
территории Липецкой области известны два месторождения, числящиеся на
государственном балансе, – Лукошкинское и Чибисовское. В результате проведенных
работ совместно с ОАО «Геоцентр-Москва» нами выявлены новые участки развития
тугоплавких глин, одним из которых является участок Соколье, расположенный в
Елецком районе Липецкой области (рис. 1).
В
геологическом строении территории принимают участие отложения четвертичной
системы, представленные суглинками элювиально-делювиального и ледникового
генезиса, а также флювиогляциальными и озерно-ледниковыми песками, супесями и
глинами. Меловая система представлена отложениями воловской и сенцовской свит, относящихся
к некомскому надъярусу, и сложенными глинами и песками, а также глинами и
песками аптского яруса (латненская). Так как верхняя и нижняя границы яруса
эрозионные, разделение на свиты латненской серии не всегда возможно.
Подстилаются мезозойские отложения породами девона. К полезной толще относятся
глины латненской серии. Глины светлые от белых до светло-серых, часто с сизым и
сиреневым оттенками, реже окрашены в желтые и красные тона. Нередко глины
содержат рассеянную песчаную примесь или тонкие прослои песка, иногда
наблюдается горизонтальная слоистость. Средняя мощность полезной толщи по
участку 5, 3 м. Мощность вскрышных пород колеблется от 7, 2 до 11, 1 м.
Дифрактометрический
анализ проб проводился в препаратах, изготовленных из фракции менее 0, 002 мм, путем нанесения суспензии на покровные стекла с использованием рентгеновского дифрактометра
ДРОН-2. Для идентификации минерального состава препараты исследовались в
воздушносухом состоянии и насыщенные глицерином. Количественное определение
минеральных фаз проводилось методом интегральных интенсивностей по высоте
рефлексов.
Все
исследованные образцы из глин аптского яруса по характеру дифракционных картин
и физическим проявлениям делятся на две группы – каолинитовые и
каолинит-смектитовые. Первая – с индексами проб № 1/1 и 1/3, вторая – № 2/1, 3/2,
3/6.
Минеральный
состав исследованной фракции обеих проб схож. Основными минералами являются
каолинит и кварц. Первый из них определяется по рефлексам 7, 2; 3, 56; 2, 38 Е.
Содержание этого минерала в препарате № 1/1 составляет около 70 %, в препарате
№ 1/3 – около 80 %. Кварца в препарате № 1/1 около 30 %, в препарате № 1/3 – 10
%. В препарате № 1/3 присутствует гидрослюда в количестве около 10 % (рис. 2).
Основным
минералом второй группы является смектит. Он определяется по характерным для
него рефлексам: для воздушно-сухого препарата – 14, 3; 4, 98; 3, 54 Е; насыщенного
глицерином – 18, 0; 9, 2; 5, 82 Е. Количество смектита во фракции составляет
около 75 %. Для каолинита характерны рефлексы 7, 18; 3, 57 Е. Его содержание
составляет около 15 %. Кварц, количество которого не превышает первых процентов,
идентифицируется по рефлексам 4, 26; 3, 34 Е (рис. 3).
Таким
образом, на участке Соколье развиты 2 типа глин: каолинитовые и
каолинит-смектитовые.
По
результатам изучения фракции менее
0,
005 мм глин месторождений Лукошкинское и Чибисовское дифрактометрическим
методом В. В. Андреенковым устанавливается их гидрослюдисто-каолинитовый состав
[2].
Химический
анализ проб карьеров Лукошкинский и Чибисовский, а также технологические
испытания на тугоплавкость проводились Казан-ским институтом ЦНИИгеолнеруд.
Химический анализ проб участка «Соколье» осуществлялся с помощью
энергодисперсионной приставки INCA-250. По содержанию в пробах глинозема все
они относятся к полукислым (14–28 %). По содержанию красящих окислов 40 %
проанализированных проб участка Соколье относится к группе со средним содержанием
красящих оксидов, а 60 % – к группе с высоким содержанием красящих оксидов.
Наблюдается увеличение содержания красящих оксидов с глубиной (табл.).
Чибисовского
месторождения. Глины первого уступа Чибисовского месторождения относятся к
огнеупорным. Это связано с повышенным содержанием в них глинозема (более 27 %).
Все
пробы по показателю огнеупорности относятся к тугоплавкому сырью (1430–1450
°С). Между содержанием в породе глинозема и показателем огнеупорности
наблюдается зависимость. С понижением доли глинозема уменьшается температура
плавления. Кроме того, на показатель огнеупорности влияет минеральный состав.
Глины каолинитового состава относятся к тугоплавким, каолинитсмектитовые глины
легкоплавкие.
Таким
образом, сравнив результаты технологических испытаний проб, взятых из карьеров
Лукошкинский и Чибисовский, и проб участка Соколье, выяснилось, что
керамические глины последнего уступают по тугоплавкости Лукошкинским и
Чибисовским.
Изучив
результаты технологических исследований в соответствии с инструкцией [3], можно
сделать заключение о возможности применения данного сырья. Для изготовления
огнеупорных изделий подойдут глины первого уступа Чибисовского карьера. Из-за
повышенного содержания красящих оксидов глины не пригодны для изготовления
фарфоровых, фаянсовых, художественных хозяйственных, а также электротехнических
изделий. Их используют для изготовления керамической плитки для внутренней и
наружной облицовки; канализационных труб; химически стойких изделий.
Для
этих же целей пригодны глины разведанного участка. Легкоплавкие глины, не
вошедшие в контур подсчета запасов участка Соколье, подойдут для изготовления
пустотелых блоков, черепицы, дренажных труб, эффективного и глиняного кирпича.
Список литературы
1.
Савко А. Д. Огнеупорные глины и каолины Воронежской антеклизы / А. Д. Савко //
Генезис и ресурсы каолинов и огнеупорных глин. – М., 1990. – С. 35–47.
2.
Андреенков В. В. Естественные отделочные и облицовочные материалы из осадочных
пород северовостока Воронежской Антеклизы / В. В. Андреенков, А. Д. Савко. –
Воронеж : Изд-во ВГУ, 2003. – С. 72–87.
3.
Межгосударственный стандарт. Сырье глинистое. Классификация. Горное дело. Полезные ископаемые. Clayish materials for
ceramic industry. Classiё cation Действует с 01 июля 1976 г. КГС: А50, ОКС: 81.060.10, Переиздание 1993 г.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.vestnik.vsu.ru/
|