Месторождения неметаллических полезных ископаемых

(нерудные месторождения)

Программа

Месторождения технического сырья. Алмаз. Графит. Слюды. Вермикулит. Монтмориллонит. Асбест. Тальк. Барит. Кварц. Исландский шпат. Драгоценные и поделочные камни.

Месторождения химического сырья. Фосфорное сырье: апатиты и фосфориты. Сера. Соли. Борное сырье: боросиликаты и бораты. Флюорит. Минеральные пигменты. Торф.

Месторождения сырья для производства строительных материалов. Естественные строительные камни. Сырье для производства вяжущих материалов. Песчано-гравийное сырье. Стекольное сырье. Керамическое сырье.

 

Методические указания

Раздел целесообразно изучать по книге [2]. При рассмотрении каждого вида полезного ископаемого рекомендуется придерживаться следующего плана: 1) краткая минералогическая характеристика сырья, 2) главные области применения, 3) основные требования промышленности к сырью,

4) общие сведения о запасах и добыче сырья, 5) главнейшие генетические группы, классы и формации месторождений, промышленное значение, примеры месторождений.

При изучении месторождений технического сырья следует обратить внимание на следующее. Алмазы добывают из коренных (Трубка "Мир") и россыпных месторождений. Для графита важны месторождения регионального (Завальевское) и контактового (Курейское) метаморфизма. Из минералов слюд в промышленности используются мусковит и флогопит. Первый добывается из перекристаллизованных пегматитов (Мамское), второй - из карбонатитовых (Ковдорское) и скарновых месторождений. Причем в книге [2, c. 370] скарновые месторождения отнесены к гидротермальной группе. Вермикулит образуется в коре выветривания флогопитовых месторождений. Монтмориллонит - водный алюмосиликат магния, железа, кальция и натрия, способный сильно набухать в воде. Это обусловливает применение его для изготовления глинистых растворов. Наиболее крупные гидротермальные вулканогенные месторождения, меньшие по размеру - вулканогенно-осадочные. Седиментационные месторождения уступают им по качеству [2, с. 483-494]. Асбестами называются волокнистые разности серпентина и амфиболов. Установите их различие в свойствах и применении. На примере Баженовского разберите строение гидротермальных плутоногенных месторождений хризотил-асбеста, обращая внимание на связь месторождений с интрузиями кислых и ультраосновных пород. Тальк, как и хризотил-асбест, является минералом магния и образуется на контакте магнезиальных карбонатных пород с гранитоидами (скарновая группа) или при действии гидротермальных растворов на ультраосновные породы (плутоногенные месторождения). Основная масса барита добывается из гидротермальных плутоногенных жильных, амагматогенных пластовых и колчеданных вулканогенно-осадочных месторождений.

Изучая месторождения пьезо- и оптического кварца, обратите внимание на приуроченность пегматитовых месторождений к эндоконтактовым зонам гранитных массивов и залегание гидротермальных жил в породах, богатых кремнеземом. Исландский шп ат - прозрачная разновидность кальцита, встречается в пустотах лав (вулканогенные месторождения) или карбонатных пород (амагматогенные месторождения). Оптический флюорит образуется главным образом в пустотах жил и линз пегматитов метасоматически замещённого класса.

Драгоценные (ювелирные) камни - это главным образом прозрачные кристаллы устойчивых минералов (алмаз, изумруд, рубин и др.), поделочные - чаще красивые непрозрачные минералы и горные породы (яшмы, селенит, мрамор и др.). Образуются и концентрируются они в месторождениях различных генетических групп: магматических (алмаз, пироп), пегматитовых (топазы, бериллы), гидротермальных (аметист), выветривания (малахит), россыпных, метаморфогенных (родонит).

Апатиты и фосфориты являются сырьем для получения фосфорных соединений. Рассмотрите магматические (Хибиногорские), карбонати-товые (Ковдорское) и метаморфизованные месторождения, из которых извлекаются апатиты, а также месторождения выветривания и осадочные (Каратаусские), из которых извлекаются фосфориты.

Наиболее крупные среди месторождений самородной серы - инфиль-трационные. Уясните для себя, почему они бывают приурочены к толщам сульфатных пород. Кроме них встречаются вулканогенные месторождения. В последние годы сера в возрастающих количествах извлекается попутно при переработке нефти, горючего газа, серно-колчеданных и сульфидных полиметаллических месторождений.

Анализируя месторождения солей (каменной, калийной, магниевой), особое внимание обратите на литологический состав перекрывающих и подстилающих пород, их региональное положение.

Минералогия борных месторождений весьма сложна. Нужно знать, что для эндогенных (скарновых) месторождений характерны боросиликаты (датолит, данбурит), для осадочных и инфильтрационно-осадочных - бораты (борацит, гидроборацит). Последние бывают приурочены к галогенным формациям.

Изучая материал главы " Флюорит " [2, с. 420-425], пользуйтесь принятой классификацией (табл. 4). К грейзеновым отнесите месторождения, описанные как гидротермальные высокотемпературные, а к амагматогенным - средне- и низкотемпературные месторождения умеренных глубин, к вулканогенным - месторождения малых глубин. Обратите внимание на широкий спектр областей применения флюорита в зависимости от его физических свойств: техническое, пьезооптическое и химическое сырье.

Минеральные пигменты - это минералы и горные породы, исполь-зуемые для изготовления красок. Среди них по минеральному составу выделяют железоокисные, глинистые, карбонатные, углистые, силикатные (глауконит, волконскоит, лазурит) и др. Они встречаются в месторождениях скарновых (лазурит, волластонит), гидротермальных (киноварь), выветривания, осадочных (железоокисные, глинистые, углистые), метаморфогенных (графитовые).

При изучении вопроса о месторождениях строительного камня [2, с. 514-521, 497, 499, 501, 505-508] ознакомьтесь с классификацией строительных камней по применению (дробленый, дорожно-строительный, штучный камень), их важнейшими свойствами (прочность и долговечность); обратите внимание, какие горные породы применяются в строительстве и какие из них наиболее высоко ценятся.

Вяжущими материалами, широко применяемыми в строительстве, являются воздушная известь, строительный алебастр, гидравлическая известь и цементы. Для производства извести используются карбонатные породы, алебастра - гипсы. Основу цемента составляет клинкер (3Сa0^.Si0₂), получаемый в результате обжига глинисто-карбонатных пород. Следовательно, при проработке вопроса о месторождениях вяжущего сырья необходимо обратить внимание на месторождения карбонатных и глинисто-карбонатных пород [2, с. 502-509J, а также глинистых пород [2, с. 483-486, 488-489, 492-493] и гипса [2, с. 460-461].

По вопросу о песчано-гравийном сырье прочтите соответствующую главу учебника [2, с. 497-500], исключив сведения о песчаниках и кварцитах, которые рассматривались уже при изучении темы о естественных строительных камнях.

Для производства стекла необходим чистый кварцевый песок, а также карбонатные породы, полевой шпат, иногда мирабилит. Об этих видах сырья прочтите в учебнике [2, с. 498, 500, 502-503, 506-507]. Обратите внимание на требования к сырью по содержанию посторонних примесей.

Основным сырьем для производства керамических изделий являются глины. Уясните, какие глины применяются в производстве строительной и грубой керамики, производстве фаянса и фарфора, в какой геологической обстановке встречаются их месторождения [2, с. 483-496].

Среди огнеупорных материалов выделяют шамотные, динасовые и магнезиальные. Шамот получают путем обжига огнеупорных каолиновых глин [2, с. 485, 487-488, 490-493], динас - из кварцитов [2, с. 497, 499, 501], магнезиальные - из магнезита [2, с. 477-482J, доломита [2, с. 503, 504, 507-508], дунита. Рассмотрите, к каким генетическим группам и классам относятся их месторождения. Для изготовления кислотоупорных материалов используют магнезит и кварцит. Из магматических пород основного состава отливают кислотоупорные изделия.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Что такое кимберлит?

2. Какие свойства определяют практическую ценность монтмориллонита?

3. С какими горными породами связаны магматические и карбонатитовые месторождения апатита?

4. Какая ископаемая соль служит сырьем для производства металлического магния?

5. Где находятся наиболее крупные месторождения кварцитов? Как они образуются?

6. В каких условиях образуются месторождения пород, пригодных для изготовления стекла?

7. При выветривании каких пород обычно образуются залежи каолина?