Опал – кристобалитовые породы

        

В пределах Южно-Уральской подпровинции опал-кристобалитовых пород перспективные участки развития опок расположены к северо- и юго-востоку от г. Эмба, где разведано Кудукское месторождение опок, характеризующихся высокой гидравлической активностью, и Киргизское и Утесайское теплоизоляционных диатомитов, а также к северу от железнодорожной станции Блява и Халилово (Саринское месторождение опок) и на юге Оренбургской области (Ак-Булакское).

Наиболее значимые в Российской Федерации месторождения диатомитов и трепелов выявлены среди эоценовых отложений Зауралья (Гербитское, Камышловское и Потанинское).

По зерновому запасу диатомиты и трепелы обладают близкими технологическими свойствами, поэтому их в технике не разграничивают.

 

Потанинское месторождение трепела расположено в 16–18 км от г. Челябинска. Трепел – легкая пористая порода из аморфного кремнезема. Естественная влажность колеблется от 38 до 43%.

Химический состав (%): SiO₂ – 76,16; Al₂O₃ – 7,52; Fe₂О₃ – 4,10; СаО – 1,05; MgO – 0,75; SO₃ – 1,23; ППП – 7,5. 

Физико-механические свойства: объемная масса – 800–1000кг/м³; воздушная усадка – 5–7%; огневая усадка – 3–7%; общая усадка – 11–15%. Коэффициент разрыхления – 1,60. Огнеупорность – 1380-1510^оС.

 

Камышловское месторождение диатомитов расположено в районе  г. Камышлов Свердловской области.

Химический состав диатомитов (%): SiO₂ – 76,80; Al₂O₃ – 3,6–4,7; Fe₂О₃ – 6,6–7,6; СаО – 1,3–1,8; MgO – 0,7–1,1; ППП – 4,9–7,0. 

 

Ирбитское месторождение диатомита расположено в районе г. Ирбит Свердловской области.

Химический состав диатомитов (%): SiO₂ – 72,0; Al₂O₃ – 8,2; Fe₂О₃ – 3,92; TiО₂ – 0,4; СаО – 0,95; MgO – 1,36; (К₂О + Na₂О) – 2,1; ППП – 13,07. 

Физико-механические свойства пород: объемная масса в куске колеблется в пределах 500–700 кг/м³; пористость – 80–90%; естественная влажность – 7–10%.

Трепелы Потанинского месторождения используются в производстве кирпича в ОАО «ПЗСМ «Полистром».

Диатомиты Камышловского и Ирбитского месторождений используются в производстве теплоизоляционных материалов и изделий Ирбитским и Камышловским заводами строительных материалов.

 

 

Требования, предъявляемые к кварцевым материалам

 

При производстве изделий тонкой керамики кремнеземистые компоненты вводятся в массу в тонкоизмельченном состоянии как для отощения массы, так и для повышения качества продукции.

В процессе обжига кварц частично растворяется в стекловидной фазе, повышает вязкость расплава и способность изделия к сопротивлению деформирующим усилиям, возникающим в процессе обжига. При производстве грубой керамики кварцевый песок вводится в виде отощающей добавки, которая уменьшает чувствительность сырья к сушке и понижает воздушную усадку. При производстве фаянсовых, полуфарфоровых и фарфоровых изделий применяют главным образом кварцевые пески. Наибольшее применение находит кварцевый песок, представляющий собой отходы, получаемые при обогащении каолина, содержание SiO₂ в которых до 95%, глинистых минералов до 3%, оксидов железа до 0,3%. На песок, являющийся отходом при обогащении каолина, имеется ГОСТ 7031-75 «Песок кварцевый для тонкой керамики».

В керамической промышленности применяют и другие виды кварцевых минералов: жильный кварц, маршаллит, трепелы и диатомиты.

ГОСТ или единых технических условий на природные кварцевые материалы для тонкой керамики не имеется. Но основным требованием является высокое содержание SiO₂ (не менее 98,5%) и минимальное содержание Fe₂O₃ (не более 0,2–0,3%).

Сырьем для изготовления динаса служат обычно кремнеземистые породы – кварциты с содержанием более 95% SiO₂. Особенно вредными примесями в сырье для изготовления динаса являются глинозем и щелочи, сильно понижающие огнеупорность изделий.

Кремнезем – основной компонент стекольной шихты, вводится в виде кварцевого песка, реже песчаника, кварцита, горного хрусталя и жильного кварца. Значение кварцевого песка в стекольном производстве определяется не только его значительным удельным весом в составе шихты, но и его большой ролью в получении бесцветного стекла.

Наряду с химическим составом для оценки качества стекольных песков большое значение имеет их гранулометрический состав. Величина зерен песка и однородность их размеров оказывают существенное влияние на процесс варки стекла. Мелкозернистые пески также почти не используются промышленностью, хотя имеется отечественный опыт применения магнитогорского маршаллита (зерна менее 0,06 мм).

Требования к стекольным пескам очень высокие, особенно по химическому составу. ГОСТ 22551-77 строго регламентирует содержание кремнезема (не менее 95–99,8% в зависимости от марки песка), оксидов железа (не более 0,01–0,025%), глинозема (не более 0,1–4,0%). Нормируется также влажность (для обогащенных до 0,5, для необогащенных 7%), содержание тяжелой фракции (до 0,05%) и зерновой состав.

В других отраслях промышленности (получение абразивных материалов, динасовых огнеупоров, карбида кремния) кварцевые пески применяются в ограниченном количестве и требования к ним обусловливаются ведомственными техническими условиями.

 

Краткий обзор месторождений кварцевых материалов Урала позволяет сделать следующие выводы.

1. Урал богат жильным кварцем, кварцитами, кварцевыми песками и пылевидным кварцем.

Наиболее чистые жильные кварцевые материалы находятся в Билимбаевском и Невьянском районах Свердловской области, Златоустовском районе Челябинской области. Содержание SiO₂ составляет 99%, сумма полуторных оксидов около 0,26%. Жильные кварцы Алапаевского, Нижне-Салдинского районов Свердловской области и Кыштымского района Челябинской области ожелезнены. Кыштымский кварц обогащается, содержание SiO₂ после обогащения – 99,5%. Кварц поступает на заводы плавленого кварца.

Некоторые разновидности прозрачного и гранулированного кварца (Кыштымское и Баженовское месторождения) отвечают требованиям, предъявляемым к сырью для плавки всех видов кварцевого стекла, и с успехом могут служить заменителем горного хрусталя.

2. На Урале кварцевые пески распространены в Свердловской, Челябинской, Оренбургской областях и Республике Башкортостан.

      Обычно пески мелко- и среднезернистые, с высоким содержанием кремнезема и пригодны для литейнгого производства (Басьяновское, Кодинское), в ряде случаев (Ерофеевское, Сугоякское, Воздвиженское и др.) отвечают требованиям стекольной промышленности.

Перспективны на высококачественные формовочные пески Нижнеувельское (Галяминское) и Кичигинское месторождения.

К сожалению, кварцевые пески Урала не исследованы как керамическое сырье. Получены предварительные данные об успешном использовании галяминского кварцевого песка в производстве керамического гранита.

3. Кварциты Урала являются основным сырьем в производстве динасовых огнеупоров.

Крупные месторождения пылевидного кварца могут служить источником кремнеземистого сырья в различных отраслях промышленности (фарфорово-фаянсовой, эмалевой, стекольной и др.).

4. Опал-кристобалитовые породы (трепелы, диатомиты) Урала могут быть сырьем многоцелевого назначения – для производства теплоизоляционных и строительных материалов (кирпич, скорлупа, ячеистое стекло), различных наполнителей, носителей катализаторов, а также фильтров для очистки и обесцвечивания сахарных сиропов, растительных масел, осветления различных нефтепродуктов, осушки жидкостей и газов.

5. В рамках выявления нетрадиционных источников кварцевого сырья необходимо изучить возможность переработки кварцевых песков, являющихся «хвостами» обогащения каолинов Еленинского, Кыштымского и Журавлиноложского месторождений, в качестве сырья для производства керамики.

6. Для принятия решения по использованию того или иного месторождения кварцевых материалов необходимо провести исследования на применяемость и доразведку с целью определения запасов.

 

КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ УРАЛА

 

    Карбонатные породы Урала – это широко распространенные осадочные образования, на 50% и более сложенные кальцитом, доломитом и магнезитом. Карбонатные породы в пределах Урала развиты довольно широко. Они представлены известняками, мраморами, мелом, доломитами, магнезитами. Большая часть месторождений карбонатных пород расположена на восточном склоне, что обусловливается геологическим строением Урала. Известняки и доломиты в Уральской геосинклинали составляют около 35% осадочных образований. Северный Урал, хотя и располагает огромными запасами карбонатного сырья, но организация добычи его на многих месторождениях в настоящее время нецелесообразна из-за трудности освоения и удаленности от потребителя. Благоприятные возможности выявления карбонатно-сырьевых баз около Белорецка в Башкирии (2 млрд. тонн). Прогнозные запасы в Пермской области превышают 20 млрд. тонн.

    На Урале разведана также достаточно надежная сырьевая база доломитов. Основные месторождения кристаллического магнезита локализованы в протерозойских отложениях Южного Урала (Саткинская группа). Здесь насчитывается несколько месторождений, находящихся в почти одинаковых геологических условиях и имеющих, несомненно, единое происхождение.

    Мраморы Урала имеют общегосударственное значение. Основные месторождения мраморов сосредоточены в Челябинской области. Ниже приводится описание месторождений наиболее чистых разностей карбонатных пород.

 

Известняки

К известнякам относятся осадочные горные породы белого или светло-серого цвета с желтым или бурым оттенком, реже темно-серые, достаточно твердые и плотные, состоящие в основном из кальцита и некоторого количества различных минеральных примесей (доломит, кварц, минералы группы глин, оксиды и гидроксиды железа и марганца, пирит, марказит, гипс, органические вещества). Плотность 2 – 2,6 г/см³ (у ракушечников – 1,2 – 1,5 г/см³).

Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу минерала кальцита СаСО₃ (56% СаО  и 44% СО₂).

По структурным признакам известняки подразделяют на кристаллические, органогенные, обломочные и со смешанной структурой.

 

     Всеволодо-Вильвинская группа месторождений. Район месторождений представляет собой гряду, вытянутую вдоль меридиана 57^о 30^′ и состоящую из отдельно возвышающихся гор: Матюкова, Северо- и Южно-Морозовские, Старая, Северная и др. Известняки расположены вдоль этой гряды в виде узкой полосы (шириной 650–700 м) и протяжением более 75 км.

    Гора Северо-Морозовская находится в Александровском районе Пермской области в 8 км на северо-восток от разъезда «Карьер». Пласты известняка горы Северо-Морозовской имеют падение на юго-запад под углом 65^о. Мощность отдельных пластов 190 м, из них более или менее чистых известняков 142 м. Известняки, слагающие месторождение, имеют серый цвет, слоистое строение. Иногда в них встречаются прослои кремнистого известняка, мощностью до 0,2 м. Редко отмечаются желваки кремня размером 5 × 25 см. Содержание в известняке CaСO₃ от 22 до 90%. Пачка известняков, мощностью 134 м, содержит CaСO₃ + MgСO₃ > 83%, нерастворимый остаток 0,75 – 5,86%. Запасы по категориям В + С₁ = 10,4 млн. тонн.

Чикалинский участок находится в Кунгурском районе Пермской области в 1км от разъезда Чикалина. Продуктивная толща сложена известняками. Химический состав их (%): CaO – 52,13; MgO – 0,23; нерастворимый остаток – 1,37; ППП – 43,48.

Самское месторождение расположено в Ивдельском районе Свердловской области, в 3 км к западу от ж/д станции Самы, по обоим берегам реки Самы. Известняки, слагающие месторождение, часто закарстованы. Химический состав (%): CaO – 55,22; MgO – 0,44; SiО₂ – 0,26; ППП – 42,99%.

    Известняки пригодны для целлюлозно-бумажной промышленности, производства извести. Запасы по категориям В+С₂ = 2,19 млн. тонн. Запасы не утверждены.

Елкинское 2 месторождение расположено в районе г. Нижняя Тура, на южной окраине с. Елкино. Известняки, слагающие месторождение, мраморизованы, имеют светло-серый цвет, однородны, обладают массивной и брекчевидной текстурой. Химический состав (%): SiО₂ – следы–0,9; (Al₂O₃ + TiО₂+ Fe₂О₃) – 0,4–1,68; CaO – 54,29–55,91; МgО – 01–0,66; ППП – 42,32–43,74. Плотность 2,66 г/см³. Запасы по категориям В+С₁ = 344 тыс. м³. Месторождение разрабатывалось на бут, щебень и известь.

Караульское месторождение находится в Ново-Лялинском районе Свердловской области, на правом берегу реки Ляли, по ручью Витюму, в 0,2–0,3 км от его устья. Химический состав (%): CaСO₃ – 96,96–99,0; МgСО₃ – 0,1–1,49; Al₂O₃ + Fe₂О₃ – 0,3–06; нерастворимый остаток редко превышает 1%. Ориентировочные запасы категорий С₁ + С₂ составляют 1800 тыс. тонн. Запасы не разведывались.

Савотькинское месторождение находится на речке Савотьке, в 12 км на северо-запад от г. Красноуральска Свердловской области. Месторождение представлено массивом плотных, темно- и светлосерых известняков. Химический состав (%): CaO – 54,25; Al₂O₃ – 0,28; Fe₂О₃ – 0,26; нерастворимый остаток – 1,62. Известняки используются в качестве флюса при плавке меди, а также для приготовления извести, применяемой при переработке цинковых руд. Запасы по категориям В+С₁ = 3,23 млн тонн.

Нейво-Рудянское месторождение («Паленая гора») находится в 1 км к северо-западу от ст. Нейво-Рудянская. Месторождение вскрыто двумя карьерами. Полоса мраморизованных известняков прослеживается к югу до переезда через железную дорогу. Известняки имеют темно-серый, серый и белый цвета. Химический состав (%): CaO – 53,7; SiО₂ – 1,5; Al₂O₃ – 0,8; Fe₂О₃ – 1,1. Запасы по категориям В+С₁ = 6,14 млн. тонн. Известняки применяются в качестве флюса.

Невьянское месторождение расположено в 1 км на юго-восток от ст. Невьянская Свердловской железной дороги. Известняки плотные, серого цвета с темными и светлыми оттенками. Средняя мощность полезной толщи –   6,43 м. Химический состав (%): SiО₂ – 0,26–0,94; Al₂O₃ – 0,48; Fe₂О₃ – 0,02–0,12; CaO – 54,31–55,25; МgО – 0,25; ППП – 43,32–43,8. Запасы по категории В – 106,3 тыс.м³. Известняки применяются при производстве извести.

Крыласовское месторождение находится в Билимбаевском районе Свердловской области, в 0,5 км на северо-восток от деревни Крыласово и в 5 км на запад от станции Билимбай. Продуктивная толща сложена серией пластов известняка, мощностью от 0,6 до 1,5 м. На месторождении выделено 4 типа известняков.

1. Чистые: нерастворимый остаток 0,6–1,5%; CaO – 52,7–54,3%; МgО – 0,5–1,9%; Al₂O₃ – 0,13–1,5%.

2. Доломитизированные: CaO – 50,06%; МgО – 3,48%; SiО₂ – 0,51%; R₂О₃ – 0,19%.

3. Окремненные: нерастворимый остаток – 3,8–13,3%; CaO – 48,64–52,46%; МgО – 0,13–1,05%; R₂О₃ – 1,28–1,04%.

4. Доломиты: нерастворимый остаток 2,37%; CaO – 38,2%; МgО – 18,31%; R₂О₃ – 0,59%.

Плотность 2,23 г/см³. Промышленными являются только чистые известняки. Запасы по категориям В+С₁ = 10,07 млн тонн. Применяются для производства извести.

Михайловское месторождение расположено в Нижнее-Сергинском районе Свердловской области, в 1,5 км на север от ст. Михайлово. Химический состав (%): CaO – 44,52–54,6; МgО – 0,8–8,04; SО₃ – 0,22–0,43; SiО₂ – 1,24–2,35; ППП – 43,34–44,48. Запасы по категориям А₂+В+С₁ = 10,55 млн. тонн.

Гумишевское месторождение находится в 3 км к северу от                 г. Полевского и в 60 км к юго-западу от г. Екатеринбурга. Участок представляет северное окончание полосы мраморов, ширина которой в городе достигает 1,5 км. Химический состав (%): SiО₂ – 0,24; Fe₂О₃ – 0,18; FeО – 0,07; CaO – 55,92; МgО – 0,10; Al₂O₃ – нет; К₂О + Na₂О – нет. Запасы по категориям В+С₁ = 4,86 млн. тонн. Известняки применяются в производстве Полевского криолитового завода.

Багарякское месторождение расположено в 2–3 км к востоку от ст. Багаряк Южноуральской железной дороги. Полезная толща имеет мощность 220–230 м и представлена известняками и доломитами. Она сложена перемежающимися пачками темносерых толстослоистых, плотных известняков (технологических) с доломитизированными известняками более

светлого цвета. Химический состав темносерых известняков (%): CaO – 51,42–58,28; МgО – 1,87–3,37; SiО₂ – 0,37–1,14. Запасы по категориям А₂+В = 3,2 млн. тонн.

Месторождение Новая Пристань находится в Саткинском районе Челябинской области, в 7 км к северо- северо-востоку от ст. Сулея. Месторождение сложено известняками. Химический состав (%): CaO – 53,81; SiО₂ – 0,59; МgО – 0,92; Fe₂О₃ – 0,15. Плотность 2,68 г/см³. Запасы по категориям А+С₁ = 33,13 млн. тонн.

Месторождение Гора Палениха расположено в Саткинском районе Челябинской области. Продуктивная толща сложена известняками. Химический состав (%): CaO – 51,81; МgО – 2,52; SiО₂ – 0,29; R₂О₃ – 1,29.

Шеинское месторождение находится в Еткульском районе Челябинской области, в 10 км от станции Еманжелинская. Район месторождения сложен различными сланцами, среди которых отмечаются пачки известняков. Известняки залегают в виде трех полос, вытянутых в меридианальном направлении. Западная из этих полос известняка известна как Шеинское месторождение. Химический состав (%): SiО₂ – 0,43–0,48; Al₂O₃ – 0,26–0,42; Fe₂О₃ – 0,065–0,094; CaO – 54,98–55,33; МgО – 0,50–0,74; МnО – 0,010–0,012; ППП – 43,65–44,04. Запасы утверждены в количестве 6,16 млн. тонн. Месторождение разрабатывается для изготовления воздушной извести.

Худайбердинское месторождение расположено в 18 км к северо-востоку от ст. Аргаяш. Известняки, слагающие месторождение, представляют собой пластообразную залежь. Химический состав, (%): CaСO₃ – 94,41–98,42, в среднем 96,6; R₂О₃ – не выше 1. Плотность 2,6 г/см³. Запасы по категориям А+В+С₁ = 271,4 тыс. м³.

Аккерманское месторождение расположенов 8 км к юго-западу от г. Ново-Троицка Оренбургской области и состоит из двух участков: Центрального и Западного. Месторождение представлено известняками, вертикальная мощность которых составляет 40–50 м. На известняках залегают глины, пески, галечники. Мощность покровных пород – 50 м. Известняки закарстованы. Карсты часто выполнены песчано-глинистым материалом. Известняки являются продуктом осадочного происхождения и состоят из кальцита и различных примесей. Химический состав, (%):

1. Центральный участок: CaO – 54,22–55,35; Al₂O₃ – 0,22–0,35; R₂О₅ –0,0017–0,17; SiО₂ – 0,38–0,60; МgО – 0,27–0,51; Fe₂О₃ – 0,28–0,45; МnО – 0,031–0,039; S – следы, ППП – 43,40–44.

2. Западный участок: CaO – 52,9–54,65; SiО₂ – 1,48–2; Fe₂О₃ – 0,22–0,46; нерастворимый остаток 1,32–2,70.

Запасы по категориям А+ В +С₁+С₂ по Центральному участку – 37,02 млн. тонн; по категориям В +С₁ по Западному участку – 27,54 млн. тонн.

 

Стерлитамакское месторождение (участок Шах-Тау) находится в Макаровском районе Республики Башкортостан. Гора Шах-Тау сложена рифовыми известняками серого цвета и массивного строения. Основная масса известняков представлена кальцитом, в котором встречаются отдельные зерна доломита до 0,2–0,5 мм в поперечнике. Кроме того, в известняках наблюдаются участки, почти нацело сложенные доломитом. Химический состав (%): SiО₂ – до 1; иногда 3–9; Al₂O₃ – до 1, иногда 6–8; CaСO₃ – 64,5; МgСО₃ – до 2,5; МnО₂ – 0,099–0,21; R₂О₅ – 0,0–0,31. Запасы не утверждены и составляют по категориям А+ В = 85,6 млн. тонн и забалансовые – 39,2 млн. тонн.

 

Таким образом:

1. Основная масса известняков используется как естественный строительный материал в промышленном, жилищном, дорожном и гидротехническом строительстве.

2. В цветной металлургии известняк используется в качестве флюса для производства извести, применяемой при обогащении и плавке медных и никелевых руд, как реагент при цианировании золота и серебра.

3. Известняки пригодны для производства портландцемента, соды, при переработке нефелиновых руд, для производства глинозема и воздушной извести.

4. Известняки применяются для производства хлорной извести, хлороформа, хлористого кальция, при производстве азотных и фосфорных удобрений, для очистки и нейтрализации нефтепродуктов.

5. Известняки являются качественным сырьем для металлургической промышленности и промышленности строительных материалов.

 

 

Мел

    Мел – осадочная порода, образовавшаяся из остатков микроорганизмов, отлагавшихся в пресноводных морях на протяжении миллионов лет. Мел представляет собой переходную разновидность от органогенных известняков к известнякам химического происхождения, состоящую на 96–99% из CaСO₃. Основную часть мела слагают органические остатки. Мел по внешнему виду легко отличается от других видов известняков своей мягкостью, землистым изломом, отсутствием слоистости, тонкозернистостью.

      Минеральные примеси представлены кварцем, полевыми шпатами, гидрослюдами, каолинитом, гипсом, опалом и другими. Ниже приводится описание наиболее известного месторождения мела в Уральском регионе.

 

Месторождение Ак-Булак находится в Ак-Булакском районе Оренбургской области, в 11–12 км к северо-востоку от ст. Ак-Булак. Месторождение представлено пластообразной залежью мела, который имеет различную плотность от звонко-плитчатого до рыхлого. Мел состоит из тонкодисперсного кальцита, среди которого отмечаются обломки раковин. В качестве включений в нем присутствуют зерна кварца, лимонита, рудных минералов, углистые вещества. Размер включений достигает 0,03–0,05 мм. Очень редко отмечаются зерна глауконита, размером до 0,7 мм. Меловой пласт лежит на мергелях и перекрыт трепеловидными породами и опоками. Верхние горизонты мела затронуты выветриванием и поэтому обладают довольно сильной трещиноватостью. Химический состав (%): SiО₂ – 1,18–4,66; Al₂O₃ – 0,52–1,5; Fe₂О₃ – 0,16–1,52; CaO – 43,39–54,66; МgО – 0,16–0,94; TiО₂ – 0,008– 0,2; МnО – 0,03–0,04; ППП – 37,88. Содержание CaСO₃ – 70,81–97,45%, среднее – 93,8%. Запасы не подтверждены, но составляют по категориям А+В – 19,18 млн. тонн, по категориям А₂+В+С₁ – 42,22 млн. тонн.

Мел используется для получения строительной извести, в производстве стекла и минеральной подкормки сельскохозяйственных животных и птиц.

 

 

Доломит

 

Доломитами являются осадочные карбонатные горные породы, состоящие в основном из минерала доломита.

Доломит – двойная углекислая соль кальция и магния. В природе встречается в виде пород разной плотности. Более плотная – доломит, менее плотная – опока. Формула СаMg(СО₃)₂, теоретический состав: CaO – 30,41%; МgО – 21,86%; СО₂ – 47,73%.

В природном состоянии доломиты белого, желтоватого или сероватого цвета, мутны, почти непрозрачны, образуют зернистые, часто пористые массы, залегающие в виде огромных глыб.

Наиболее частыми примесями в доломитах являются магнезит, сидерит, кварц, минеральные группы глин, оксиды и гидроксиды железа и ряд других. Доломит хрупок. Плотность 2,8–2,9 г/см ³. Твердость 3,5–4,0.

    На Урале известно более 15 месторождений доломита, различающихся качеством и запасами сырья. Промышленная добыча в настоящее время осуществляется на 5-ти месторождениях в Пермском крае, Свердловской и Челябинской областях.

 

Месторождение Пашийский Гребешок расположено в районе          г. Чусового Пермской области, в 0,5 км от ст. Пашия. Доломиты слагают возвышенность высотой 53 м и прослежены вкрест простирания на 85 м. Истинная мощность доломитов 90 м. Залегают они среди известняков. Доломиты обладают ясным зернистым строением, желтоватым и светло-серым цветом. Они битуминозны, трещиноваты. В пустотах и по трещинам отмечаются кристаллы кальцита. Средний химический состав (%): SiО₂ – 0,98; R₂О₃ – 0,7; CaO – 31,98; МgО – 19,3. Запасы составляют 15,64 млн. тонн.

Чадское месторождение расположено в Озерском районе Пермской области, в 15 км к югу от ст. Чад. Месторождение сложено доломитами. Толща доломитов пройдена выработками на глубину 4,5–13,95 м. В верхней части толщи отмечаются выветрелые доломиты, мощностью от 1,0 до 5,20 м, ниже идут свежие доломиты, обладающие макро- и микропористостью. Эти доломиты имеют мелко- и среднезернистое строение и светлосерый, серый, розовато-серый цвет. Химический состав (%): SiО₂ + R₂О₃ – 0,6–5,6; CaO – 30,83–32,84; МgО – 19,4–21,43; SО₃ – следы–0,35; ППП – 41,40–47,24. Запасы по категориям А+С₁ = 657 тыс. тонн.

Зыряновское месторождение находится в Алапаевском районе Свердловской области, в 12 км к югу от г. Алапаевска. Доломиты залегают среди известняков и по реке Зырянка, образуют скалы до 80 м высотой. Цвет доломитов серый, желтовато-серый. Отмечаются доломиты различного строения: тонкозернистые, плотные и трещиноватые. Мощность доломитовой залежи 40–80 м. Среди доломитов в пределах месторождения встречаются прослои доломитизированных известняков мощностью 1,0–2,5 м.

    Мощность вскрышных пород достигает 7–10 м. Химический состав  (%): CaO – 30,48–39,97; МgО – 17,78–21,99; SiО₂ – 0,55–0,65; Al₂O₃ – 0,03–0,5; Fe₂О₃ – 0,05–0,41; S – 0,012–0,04; Р – 0,003–0,007. Запасы по категориям А+В+С₁+С₂ составляют 1484 тыс. тонн.

 

Сухореченское месторождение находится в Билимбаевском районе Свердловской области, в 2,2 км к западу от пос. Билимбай. Месторождение приурочено к полосе карбонатных пород, протягивающихся в северо-восточном направлении от станции Битимки. Длина полосы карбонатных пород 8,5 км, ширина 1,6 км. Карбонатные породы представлены доломитами, кремнистыми доломитами, доломитизированными известняками и известняками. В этих породах широко развиты трещины, выполненные кальцитом и имеющие мощность от 0,05 до 10 см. Химический состав (%): CaO – 30,94–32,88; МgО – 17,15–21,63; Fe₂О₃ – 0,15–0,42; Al₂O₃ – 0,04–0,3. Запасы по категориям А+В+С₁ составляют 12,285 млн. тонн.

Кваркенское 1 месторождение находится в Кваркенском районе Оренбургской области, в 20 км к северо-западу от станции Айдырля Южноуральской железной дороги. Карбонатные породы представлены доломитами, известняками и доломитизированными известняками в виде большой линзы северо-восточного простирания. Прослежены на глубину в 128 м от поверхности. Выклинивания не установлено. На поверхности они трещиноваты и разрушены выветриванием до доломитовой муки. Образование порошковой разновидности охватывает слой мощностью 3 м. Химический состав (%): МgО – 13,84–22,96; SiО₂ – следы–3,82; R₂О₃ – следы–2,86; CaO – 28,48–33,06; S – следы–0,023; Р – 0,002–0,072; ППП – 44,2–48, нерастворимый остаток – 0,02–7,24. Запасы по категориям А+В+С₁ составляют 41,942 млн. тонн.

Красноуфимское месторождение расположено в 3 км от                     г. Красноуфимска Свердловской области. Месторождение (гора «Казачья») является весьма мощным. Толщина залегания доломита доходит до             80 м с простиранием до 3–3,5 км. Толщина вскрыши 3–5 м. Структура доломита плотная, криптокристаллическая, порода содержит остатки фауны, почти полностью замещенные карбонатным веществом. Количество остатков фауны достигает 20–30%. Окраска доломита светло-серая. На поверхности кусков имеется корочка оранжевого, светло-бурого или землистого цвета (иногда с такой же поверхностью как у пемзы) толщиной от 0,5 до 6 мм. Структура доломита под микроскопом кристаллическая, неравномерно зернистая, сложенная прилегающими друг к другу округлыми зернами размером 0,002–0,15 мм. Кажущаяся пористость сырого доломита 1,2–7,0%, кажущаяся плотность 2,63–2,73 г/см³, водопоглощение 0,43–2,66%. Химический состав (%): SiО₂ – 0,68; Al₂O₃ + TiО₂ – 0,22; Fe₂О₃ – 0,27; CaO – 30,56; МgО – 21,6; ППП – 46,67.

Месторождение Белый Камень расположено в 4 км от г. Чусового Пермской области. Химический состав (%): SiО₂ – 0,75; Fe₂О₃ – 0,45; CaO – 32,7; МgО – 20,8; ППП – 45,8.

Саткинская группа месторождений расположена в районе г. Сатка Челябинской области.

Карагайское месторождение. Доломит серый, мелкокристаллический. Химический состав (%): SiО₂ – 0,2; Al₂O₃ – 0,25; Fe₂О₃ – 0,43; CaO – 30,66; МgО – 21,73; Мn₃О₄ – 0,01; ППП – 46,74.

Месторождение Волчья гора. Доломит серый, слоистый. Химический состав (%): SiО₂ – 0,42; Al₂O₃ – 0,39; Fe₂О₃ – 0,52; CaO – 30,36; МgО – 21,78; Мn₃О₄ – 0,02; ППП – 46,7.

Белый кристаллический. Химический состав (%): SiО₂ – 0,19; Al₂O₃ – 0,28; Fe₂О₃ – 1,0; CaO – 30,4; МgО – 21,1; Мn₃О₄ – 0,08; ППП – 47,1.

Серый крупнокристаллический. Химический состав (%): SiО₂ – 0,57; Al₂O₃ – 0,30; Fe₂О₃ – 0,5; CaO – 30,75; МgО – 22,3; Мn₃О₄ – 0,02; ППП – 45,7.

        

На Саткинское месторождение приходится 11,5% суммарных запасов и более 60% всего объема добычи металлургических доломитов России.

 

Лисьегорское месторождение. Расположено в 4 км к юго-востоку от станции Флюсовая Южноуральской железной дороги. Химический состав (%): SiО₂ – 0,6–2,6; CaO – 28–31; МgО – 18–20; ППП – 43–46.

Катайское месторождение расположено в 9 км к северу от г. Белорецка Республики Башкортостан. Химический состав (%): SiО₂ – 2,15; Fe₂О₃ – 0,18; CaO – 30,29; МgО –20,04; ППП – 45,57.

 

Основная часть доломитов является сырьем для получения огнеупоров, применяется в металлургии для заправки и подсыпки порогов мартеновских печей, в доменном и агломерационном процессах.

Доломиты используют в производстве строительных материалов, керамических плиток и глазурей, в стекольном производстве, в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.

 

 

Магнезит

    Магнезит (карбонатная горная порода) состоит почти исключительно из кристаллического минерала магнезита МgСО₃. Чистый минерал магнезит содержит МgО – 47,6% и СО₂ – 52,4%. Цвет магнезита белый с сероватым или желтоватым оттенком, иногда снежно-белый, блеск стеклянный. Твердость       4–4,5; плотность 2,9–3,1 г/см³. Чаще магнезит образует непрерывный ряд твердых растворов с сидеритом FeСО₃. При содержании в магнезите более 30% сидерита минерал называют брайнеритом. С кальцитом магнезит образует двойное соединение – доломит CaСO₃ × МgСО₃. Кристаллический магнезит представляет собой продукт изменения известняков или доломитов, полученный при воздействии на них растворов, содержащих двууглекислый магний. Кроме кристаллических, известны аморфные магнезиты, представляющие собой продукты разрушений гидросиликатов магния, например, змеевика или форстерита при воздействии на них воды и углекислоты.

    Главные примеси в кристаллическом магнезите доломит, кальцит, диабаз и кварц, в аморфном – змеевик и кварц. Особенно вредны в сырье примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем.

    Одно из основных месторождений кристаллического магнезита локализовано в протерозойских отложениях Южного Урала (Саткинская группа). Саткинская группа насчитывает несколько месторождений (Саткинское, Березовское, Никольское и Ельничное), находящихся в почти одинаковых геологических условиях и имеющих, несомненно, единое происхождение. Месторождения магнезитов располагаются вдоль тектонических нарушений на северо-западных крыльях складок, приурочены почти исключительно к доломитовым отложениям верхнесаткинской подсвиты, сложенной в нижней части преимущественно доломитами с подчиненными прослоями мергелистых доломитов и мергелистых сланцев, в верхней – известняками. Магнезит образует пласто- и линзообразные тела, а также гнезда, жилы. Размеры пласто- и линзообразных тел значительные: до 800 м по простиранию, до 600 м по падению, мощностью до 80 м. Благодаря резкому структурному отличию магнезитов и вмещающих их доломитов (последние обычно мелкозернистые) границы магнезитовых тел устанавливаются очень четко.

Магнезиты Саткинской группы месторождений представлены кристаллической грубозернистой породой почти целиком сложенной минералом того же названия. Второстепенные минералы – доломит, кварц, графит, пирит; реже отмечается тальк, кальцит, арагонит, серпентин, брусит, магнетит, барит, галенит, сфалерит. Большая часть последних развита преимущественно в приконтактовых участках возле диабазовых и пикрит-диабазовых даек.    

Саткинские месторождения кристаллического магнезита, уникальные по качеству, условиям залегания и масштабам, представляют собой крупнейшую минерально-сырьевую базу огнеупорной промышленности РФ.

 

Саткинское месторождение состоит из непосредственно примыкающих друг к другу участков – Карагайского, Мельнично-Паленихинского, Волчьегорского, Степного, Гологорского, Северо-Карагайского и Каргинского, каждый из которых по запасам соответствует крупному месторождению. На долю Саткинского месторождения приходится 95,2% всей добычи магнезита в России. В 2001 г добыто 2,2 млн. тонн при мировой добыче 8–9 млн. тонн.

    Саткинская группа месторождений (собственно Саткинское, законсервированное Березовское, полностью отработанное Никольское и резервное с забалансовыми запасами Ельничное) расположена вблизи г. Сатка на западном склоне Южного Урала. Обеспеченность запасами для открытой отработки при проектной производительности составляет 26 лет, подземной – 61 год. В настоящее время, на ближайшую и длительную перспективу Саткинская группа месторождений магнезита является вполне достаточной минерально-сырьевой базой комбината «Магнезит».

    Сводная характеристика рудных тел месторождений магнезита Саткинского района и обеспеченность ОАО «Комбинат «Магнезит» собственными сырьевыми ресурсами приведены в таблицах 3.1. и 3.2.

 

Таблица 3.1. Сводная характеристика рудных тел Саткинской группы месторождений магнезита

 

Место-рождение	Число рудных тел	Преобладающая длина, м		Преобла-дающая мощность, м	Содержание в запасах, %
		По простиранию	По падению		МgО	SiО2	СаО
Саткинское	102	1300 – 3560	38 – 100	15 – 34	45,0	0,97	2,03
Никольское	5	115 – 580	98 – 365	11 – 17	45,1	1,27	2,03
Березовское	3	170 – 200	130 – 160	9 – 12	45,1	1,06	1,84
Ельничное	4	80 – 120	150 – 360	3 - 17	43,3	0,84	3,24

 

Таблица 3.2. Обеспеченность действующих рудников сырьевыми ресурсами по состоянию на 01.01.2000 г.

Место добычи

Балансовые запасы категорий В+С1, млн. тонн

Годовая производитель-ность, тыс. тонн

Обеспеченность с учетом потерь и засорения при производительности, лет