Диссертация (1141449), страница 22
Текст из файла (страница 22)
В породах проб №№ 33, 34, 35, 38, 39 присутствует карбонат кальция (эндоэффект 800–820 C).Детальному исследованию были подвергнуты породы № 35, 36 и 39, являющиеся представительными для изучаемого месторождения (Рисунок 3.2).121Глинистая фракция пород представлена преимущественно гидрослюдой(9,99–10,0; 4,94–5,03; 3,32 Å). Значения рефлексов не изменяются ни после насыщения этиленгликолем, ни после прокаливания (см.
рисунок 3.2). Присутствуюттакже каолинит и Ca2+монтмориллонит. Межплоскостные расстояния кратные7,14 Å, характеризующие каолинит, не расширяются при насыщении органическими веществами. Однако при прокаливании рефлексы исчезают. При насыщении этиленгликолем монтмориллонита основное межплоскостное расстояние13,89–15,87 Å увеличивается, а после прокаливания при 600 C в течение двух часов уменьшаются до 9,99 Å.
Среднее содержание глинистых минералов составляет 34,57 мас. %.Рисунок 3.1 – Термограммы суглинковРисунок 3.2 – Рентгенограммы суглинков КМАКМА:фракции менее 0,005 мм:3244 номера технологических проба проба № 35; б проба № 36; в проба № 39; 1 исходный образец; 2 насыщенный этиленгликолем;3 прокаленный в течение 2 час при 600 С122В качестве объектов исследования были использованы также следующиеглинистые породы региона КМА: опоковидная, монтмориллонит-гидрослюдистокварцевая, песчаная монтмориллонит-каолинитовая и супесь КМА.
По даннымхимического анализа породы относятся к категории кислых (Таблица 3.3).Таблица 3.3 – Химический состав глинистых пород КМАПородаSiO2 SiO2общ. своб.Al2O3 Fe2O3 FeO TiO2 CaO MgO Na2O K2O п.п.п. СуммаОпоковидная72,64 6,81 11,87 4,380,290,810,620,780,241,706,0299,06Монтморилло-64,67 7,57 12,05 4,560,660,864,621,110,721,757,8098,80Песчаная монт- 65,59 33,34 16,60 8,460,090,920,560,360,060,497,57 100,61––0,050,021,151,284,19нит-гидрослюдисто-кварцеваямориллониткаолинитоваяСупесь КМА79,434,6 10,26 2,5798,92Опоковидная представляет собой породу светло-серого цвета, с раковистымизломом, местами ожелезненную. В породе преобладают пелитовые и алевритовые частицы (Таблица 3.4). Глинистая фракция представлена в основном гидрослюдой (10,00; 5,00; 3,33 Å), монтмориллонитом (14,34; 4,48; 2,55 Å) и опалом(Рисунок 3.3).Монтмориллонит-гидрослюдисто-кварцевая – порода бронзового цвета,глинисто-алевритовой структуры, беспорядочной текстуры.
Обломочный материал, составляющий 30–40 мас. % от общей массы породы, представлен в основномкварцем. Он равномерно распределен в преобладающей глинистой массе, представленнойвосновномгидрослюдой(10,00;5,00;3,33Å)иCa2+монтмориллонитом (14,36; 4,48; 2,55 Å), в меньшей степени каолинитом(7,14; 3,56 Å). В качестве примеси в породе содержится до 10 мас. % кальцита(рефлексы 3,04; 1,91; 1,87 Å, эндотермический эффект при 810 С) (см.
рисунок3.3).123В песчаной монтмориллонит-каолинитовой породе преобладает псаммитовая и пелитовая фракции (см. таблицу 3.4). Доля несвязанного кварца составляет33,34 мас. % (см. таблицу 3.3). Глинистая составляющая представлена преимущественно каолинитом (7,14; 3,56 Å), а также в незначительной степени, смешаннослойными образованиями. За счет высокого содержания Fe2O3 (8,46 мас.
%) порода имеет темно-красный цвет.Таблица 3.4 – Гранулометрический состав глинистых пород КМАСодержание фракций, мас. %, размер сит, ммПородаболее 0,10,1–0,050,05–0,040,04–0,010,01–0,005 менее 0,005Опоковидная0,347,4713,4629,4713,7935,47Монтморилло-4,34,921,426,416,526,532,362,3210,119,29,3526,6715,712,905,8242,955,7016,93нит-гидрослюдисто-кварцеваяПесчаная монтмориллониткаолинитоваяСупесь КМАа)б)Рисунок 3.3 – Термограммы (а) и рентгенограммы (б) глинистых пород КМА:1– опоковидная; 2 монтмориллонит-гидрослюдисто-кварцевая;3 песчаная монтмориллонит-каолинитовая, 4 супесь КМА124Супесь КМА представляет собой рыхлую породу коричневого цвета.
Погранулометрическому составу это преимущественно алевритовая порода (см. таблицу 3.4) и классифицируется как пылеватая. Исходя из соотношения SiO2 с одной стороны и глинозема, а также оксидов щелочных металлов с другой можносделать вывод, что в породе много свободного кремнезема, что подтверждаетсяхимическим анализом (см. таблицу 3.3).Термографический анализ показал наличие (рисунок 3.3) эндотермическихэффектов в области температур 100–120 С и 520–530 С, соответствующие удалению адсорбционной и конституционной воды глинистых минералов.
Эндотермический эффект при температуре 575 С связан с полиморфным превращениемкварца. Эндотермический эффект при температуре около 800 С свидетельствуето наличии в породе карбоната кальция.Глинистая фракция пород представлена гидрослюдой (10,0 Å), смешаннослойными образованиями, рентгеноаморфной фазой, а также монтмориллонитом(рефлекс 15,547 Å) и каолинитом (7,138 Å) (см. рисунок 3.3).Таким образом, изучаемые породы являются полидисперсными образованиями, сформировавшиеся при выветривании кислых пород и состоящими из кварца, гидрослюды, смешаннослойных образований, рентгеноаморфной фазы, каолинита и монтмориллонита, что свидетельствует о принадлежности к глинистымпородам незавершенной стадии минералообразования.3.1.2 Особенности состава и свойств выветрелых сланцевНа территории КМА широко распространены сланцы серицит-кварцбиотитового состава, породообразующими минералами которых являются слоистые силикаты (30–70 мас.
%), кварц (20–40 мас. %) и второстепенные минералы.В разрезах коры выветривания сланцев прослеживаются процессы окисления,гидратации, выщелачивания и гидролиза. Среди продуктов коры выветриваниявыделяется шесть разновидностей, отличающихся вещественному составу [417].125Начальной степени выветривания соответствуют кварц-биотит(серицит)серицитовые(биотитовые) сланцы с гидрослюдой. Для них характерно окислениепирита, а также частичная гидратация слюд.
С увеличением степени выветривания наблюдается увеличение содержания гидрослюды за счет гидратации слоистых силикатов (рост интенсивности отражений 10,00; 5,00; 3,33 Å и увеличениеэндотермического эффекта при температуре 800 С) (Рисунок 3.4).а)б)Рисунок 3.4 – Термограммы (а) и рентгенограммы (б) выветрелых сланцев:1 – серицит-кварц-биотитовый; 2 – серицит-кварцевый; 3 – каолинит-гидрослюдистокварцевый; 4 – гидрослюдисто-каолинит-кварцевый;5 – каолинит-гидрослюдисто-бемитовый; 6 – шамотизированный каолинит-гидрослюдистыйДля гидрослюдистых продуктов выветривания характерно увеличение закисного железа (Таблица 3.5), связанного с появлением инфильтрационного тонкочешуйчатого светло-зеленого хлорита.
При этом красно-бурая и вишневокрасная окраска изменяется на серую и зеленовато-серую.Заканчивается процесс выветривания сланцев образованием преимущественно каолинитовых разновидностей глинистых пород, сланцеватая текстура126затушевывается. В заключение происходит бемитизация каолинита. На появлениебемита -AlOOH указывает наличие отражений 6,11; 3,16; 2,34 Å на рентгенограмме и эндотермического эффекта при 350 С на термограмме (см.
рисунок 3.4,кривая 5).Таблица 3.5 – Химический состав выветрелых сланцев№поро- SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeOTiO2 CaO MgO MnO P2O5 Na2O K2O п.п.п. Суммады157,38 15,96 2,797,920,80 0,74 1,860,030,010,154,866,9699,46261,73 14,03 2,817,130,52 0,68 1,690,020,010,124,148,08100,96364,02 18,67 6,382,380,68 0,20 0,370,020,010,123,724,04100,61449,08 25,003,746,421,01 0,79 0,830,130,020,144,707,5899,44532,01 40,16 5,405,051,14 0,20 0,550,020,070,245,447,9898,26641,09 27,97 2,99 10,45 1,16 0,20 1,660,020,100,137,305,0498,11___________Обозначения: 1 серицит-кварц-биотитовый, 2 серицит-кварцевый, 3 каолинитгидрослюдисто-кварцевый,4гидрослюдисто-каолинит-кварцевый,5каолинит-гидрослюдисто-бемитовый, 6 шамотизированный каолинит-гидрослюдистый.В качестве объекта исследования использовали также шамотизированный каолинит-гидрослюдистый сланец, который в своем составе содержит шамозит (железистый хлорит), образующийся при метасамотозе выветрелых сланцев.
Отличительной особенностью таких пород является высокое содержание Fe2+.Таким образом, анализ состава и свойств выветрелых сланцев свидетельствует о высоком содержании гидрослюды, что позволяет рассматривать данныйвид сырья как перспективное с точки зрения его использования для производствасиликатных автоклавных материалов.1273.2 Состав и свойства глинистых породПодклетненского и Семилукского месторождений Воронежской областиПески Подклетненского месторождения Воронежской области относятся кконтинентальным образованиям древнеаллювиального генетического типа. Полезная толща сложена преимущественно кварцевыми песками, находящимися погранулометрическому составу на границе между мелкозернистыми и тонкозернистыми песками (Таблица 3.6).Таблица 3.6 – Гранулометрический состав песка ПодклетненскогоместорожденияСодержание фракций в %, размер в ммПородаПесокверхнейпачкиПесокнижнейпачкиОстатки0,630,3150,14Содержание глины,0,14–ила и пылеватых0,05частиц 0,05 мм, %2,51,25Частный0,040,68 13,06 40,2636,14 9,82Полный0,040,72 13,78 54,0490,18Частный0,201,51 14,51 27,8147,57 8,40Полный0,201,71 16,22 44,0391,60Мкр.7,041,592,991,54Литологически в полезной толще выделяются две пачки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
