Диссертация (1141449), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Верхняя пачкапредставлена разнозернистым песком, который имеет повышенное содержаниеглинистых и пылеватых частиц (более 7 мас. %). Нижняя пачка отличается болеевысоким качеством. Песок крупнозернистый, причем более крупная фракция почти бесцветная, т.к. содержит меньшее количество оксида железа.
Содержаниекремнезема в песках практически одинаковое (Таблица 3.7). Содержание глинозема в верхней пачке почти в два раза больше, чем в нижней.Включения глины в верхней пачке представлены стяжениями размером от10 до 100 мм. Глинистые включения имеют желтовато-коричневую окраску, низкую пластичность (Таблица 3.8). По числу пластичности порода относится к су-128глинкам. Соотношение между кремнеземом (82,88 мас. %) и глиноземом (6,97мас. %) свидетельствует о большом содержании свободного кремнезема.Таблица 3.7 – Химический состав песка и глинистых породместорождений Воронежской области№породыSiO2SiO2своб.Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO MnO P2O5 Na2O K2O CO2 п.п.п. Сумма167,86 30,11 11,434,790,80 3,25 1,50 0,07 0,08 0,55 1,85 1,79 6,4698,64282,88 54,81 6,973,380,52 0,60 0,85 0,04 0,04 0,43 1,13 0,11 3,49 100,33397,27 94,34 1,081,330,38 0,15 0,18 0,01 0,03 0,09 0,18 0,07 0,40 101,10498,26 96,11 0,600,920,07 0,15 0,08 0,01 0,03 0,04 0,11 0,07 0,23 100,50___________Обозначения: 1 глинистая порода Семилукского месторождения, 2 глинистая породаиз отсева обогащения песка Подклетненского месторождения, 3 песок верхней пачки, 4 песок нижней пачки.Таблица 3.8 – Физико-механические свойства глинистых породместорождений Воронежской областиСодержание фракций, мас.
%, размер в ммГлинистаясоставляющаяПыльПородаПластичностьЧислоВерхний Нижнийпластичпредел пределности0,1–0,050,05–0,010,01–0,0050,005–0,001менее0,001Глинистая порода Семилукскогоместорождения11,4832,257,6112,4736,1935,0622,9512,11Глинистая порода Подклетненского месторождения. Отсев отпеска46,9421,525,057,3519,1220,3515,065,47Глинистая фракция состоит в основном из гидрослюды (10,0 Å) и смешаннослойными образованиями (Рисунок 3.5).
В небольшом количестве присутствует129также Ca2+монтмориллонит (14,73–17,8 Å) и каолинит (7,138 Å). Потери при прокаливании и наличие CaO (0,6 мас. %) свидетельствуют о присутствии в породекальцита, сто подтверждает рефлекс 3,038 Å на рентгенограмме. Окраска породыобусловлена наличием оксидов железа (3,38 мас.
%) (см. таблицу 3.7).а)б)Рисунок 3.5 – Термограммы (а) и рентгенограммы (б) глинистых пород:1 – глинистая порода из отсева обогащения пескаПодклетненского месторождения; 2 – Семилукского месторожденияГлинистая порода Семилукского месторождения Воронежской областиимеет среднюю пластичность, количество глинистой фракции составляет 48,66мас. % (см.
таблицу 3.8), цвет породы – коричневый. Соотношение кремнезема(67,86 мас. %) и глинозема (11,43 мас. %) свидетельствует о том, что в породенаряду с глинистой составляющей присутствует до 30 мас. % кварца (см. таблицу3.7). В породе содержится кальцит. Минеральный состав глинистой составляющей подобен глинистой породе из отсева песка.Алюмосиликатные породы Воронежской области, как и вскрышные образования Лебединского месторождения КМА, сформировались в процессе выветривания и осадконакопления схожих генетических типов пород, о чем свидетельствует минеральный состав данных типов пород.
В этой связи глинистые породыместорождений Воронежской области также можно рассматривать как примернезавершенного минералообразования при апробации эффективности полученияавтоклавных материалов на их основе.1303.3 Глинистые породы Архангельской алмазоносной провинцииПри добыче алмазов в зону горных работ попадают как вскрышные, так ивмещающие породы. В работе использовались три пробы, отобранные АО«АЛРОСА-Поморье» из керна детальной разведки в районе добычи алмазов Архангельской алмазоносной провинции (приложение 1). Образец № 1 представленпесчаниками с прослоями глин, алевролитов и гравелитов урзугской свиты. Образец №2 представлен чередованием песчаников, алевропесчаников с прослоямиаргиллитов и алевролитов вендского возраста. Проба отобрана на месторожденииимени М.В. Ломоносова Золотицко-Кепинского поля ААП.
Образец №3 представлен туффогенными и туфогенно-осадочными породами, отобранными на месте трубки Чидвия Чидвинского поля ААП.Визуально образец №1представляет собой рыхлое отложение желтого цвета. По числу пластичности и гранулометрическому составу (Таблица 3.9 и 3.10)порода классифицируется как супесь пылеватая (супесь ААП-1). В пробе по гранулометрическому составу преобладают псаммитовые частицы (около 77 мас.
%).Образец № 2 представляет собой рыхлое отложение, окрашенное в темнокрасный цвет, обладает низкой пластичностью (см. таблицу 3.9). По гранулометрическому составу это алевритовая порода (см. таблицу 3.10) и классифицируетсякак пылеватая (супесь ААП-2).Образец № 3 (магнезиальная глина) представляет собой плотную породу серого цвета с зеленым оттенком с раковистым изломом и слоистой текстурой. Почислу пластичности (см. таблицу 3.9) классифицируется как тяжелая глина. В породе по гранулометрическому составу (см.
таблицу 3.10) преобладают алевритовые и пелитовые частички (73,82 мас. %).Образцы № 1 и 2 отличаются высоким содержанием кремнезема, в отличиеот образца № 3 с низким содержанием кремнезема (Таблица 3.11).131Таблица 3.9 – Физические свойства глинистых пород ААПОбразец породыПоказатели№1№2№3Влажность на пределе текучести WL0,2190,2060,762Влажность на границе раскатывания WP0,1840,1850,218Относительная влажность W0,180,160,21Число пластичности Ip = WL–Wp, %3,52,254,4216231590–Плотность насыпная ρн, кг/м3___________Обозначения: 1 супесь ААП-1, 2 супесь ААП-2, 3 магнезиальная глинаТаблица 3.10 – Гранулометрический состав глинистых пород ААП№Содержание фракций в мас.
%, размер сит, ммболее1,25–0,63–0,315–0,16–0,10–0,04–0,01–менее1,250,630,3150,160,100,040,010,0050,00512,018,5826,421,58,714,09,351,97,562–––12,1020,3043,959,793,7510,1131,984,044,502,673,9810,2312,7717,6742,16образца________Номера образцов приведены в таблице 3.9Таблица 3.11 – Химический состав глинистых пород ААП№образцаSiO2SiO2своб.Al2O3 Fe2O3 CaOMgOTiO2SO3K2ONa2O п.п.п.Сумма4,44,90,7–0,0860,230,372,498,6969,5 32,1 12,134,95,450,58––0,040,163,6796,4345,38,148,8618,920,65–2,162,846,1699,27176,8 36,1233,48,86,24________Номера образцов приведены в таблице 3.9Исследование минерального состава пород проводили дифференциальнотермическим (Рисунок 3.6 и 3.7) и рентгенографическим (Рисунок 3.8) и ИКспектроскопическим методами анализа (Рисунок 3.9).132а)б)в)г)Рисунок 3.6 – Дериватограммы супеси ААП-1 (образец пробы № 1) (а, б) и ААП-2 (образецпробы № 2) (в, г): а, в – исходная проба; б, г – фракция меньше 0,005 ммВсе породы содержат адсорбционную воду (эндоэффект 100–130 С). В образцах №№ 1 и 2 фиксируется кварц (эндоэффект 574 С) (см.
рисунок 3.6, а и в).В отмученных образцах этот эффект перекрывается сильным эндоэффектом 530–550 С, соответствующим удалению конституционной воды глинистых минералов(см. рисунок 3.6, б и г).В составе псаммо-алевритовой фракции образцов проб №№ 1 и 2 преобладает кварц. В качестве второстепенных минералов отмечаются следы кальцита,полевого шпата и слюды. Пелитовая фракция образцов состоит преимущественноиз кварца (3,34; 2,28; 1,82 Å) (см. рисунок 3.8). Глинистые минералы образца пробы № 1 представлены гидрослюдой (10,09 и 4,92 Å) и монтмориллонитом (15,45Å) (см. рисунок 3.8, а).
На кривой ДТА (см. рисунок 3.6, б) выделяются эндотермические эффекты при 125, 550 и 865 С, что также подтверждает присутствиемонтмориллонита.На рентгенограмме образца пробы № 2 (см. рисунок 3.8, б) межплоскостныерасстояния, кратные 10,14 и 7,21 Å характеризуют соответственно гидрослюду и133каолинит. Наличие каолинита подтверждает экзотермический эффект при 980 Сна кривой ДТА (см. рисунок 3.6, г).Глинистое вещество образца пробы № 3представлено в основном магнезиальной разновидностью монтмориллонита – сапонитом, чтофиксируется по рефлексу 15,343 Å на рентгенограмме (см. рисунок 3.8, в) и эндотермическомуэффекту удаления конституционной воды притемпературе 840 °С (см. рисунок 3.6) [418].
Стольвысокая температура полной дегидратации подтверждает, что порода сложена в основном мономинеральным смектитом [419]. В незначительномколичестве содержится также кварц (рефлексы4,27; 3,56; 1,82 Å). Рефлексы 3,04; 2,28; 1,91 Å наРисунок 3.7 – Дериватограммарентгенограмме и эндоэффект при 850 °С (см. ри-магнезиальной глины (образецсунок 3.7) на кривой ДТА свидетельствуют о при-пробы № 3)сутствии карбоната кальция.По данным ИК-спектроскопии (см.
рисунок 3.9) для образцов проб № 1 и 2фиксируется наличие кварца: интенсивная полоса в области 1200–1100 см–1, менее интенсивный дублет в области 830–750 см–1, слабая полоса около 695 см–1 исильные полосы поглощения около 530 и 460 см–1, относящиеся к валентным идеформационным колебаниям Si–O–Si из SiO4-тетраэдров.Наличие карбонатов обнаруживается в образцах проб № 2 и 3 по интенсивным широким полосам поглощения в области 1460–1400 см–1 и интенсивным узким полосам поглощения около 876 и 713 см–1.Смещение полос валентных колебаний Si–O–Si для образца пробы № 3 внизкочастотную область (1000–900 см–1) объясняется внедрением в кремнекислородную решетку ионов Al3+.
Эти изменения в тетрасиликатном ионе свидетельствуют о слоистой структуре минерала.134а)б)в)Рисунок 3.8 – Рентгенограммы образцов проб фракции менее 0,005 мм: а – №1; б – №2; в – №3Наличие каолинита в образце пробы № 2 фиксируется по интенсивной узкой полосе поглощения около 914 см–1 относящейся к H–O–Al связям и полосампоглощения ОН-валентных колебаний в областях 3705–3695, 3670–3663, 3650 см–1. В образце № 3 вода сапонита имеет ОН-валентную полосу с максимумом около3415 см–1 и гораздо более слабую полосу для деформационных колебаний 1640см–1, а более прочно удерживаемая вода фиксируется по максимуму поглощения135ОН-валентных колебаний около 3610 см–1 и сильной полосе для деформационныхколебаний – 1630 см–1 [416, 420].Рисунок 3.9 – ИК-спектры образцов проб: 1 – № 1; 2 – № 2; 3 – № 3Глинистое сырье Архангельской алмазоносной провинции было сформировано в процессе выветривания кимберлитов – магматических пород основногосостава.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
