Опишите главнейшие месторождения кремнеземистых материалов

Вопросы:

1. Опишите главнейшие месторождения

 кремнеземистых  материалов………………………………………………2 

2. Опишите алюмосиликатные  породы.

 Глины. Каолины……………………………………………………………6 

3. Опишите кристаллографические сингонии.

Формы кристаллов: простые, комбинации, двойники…………………...14 

4. Опишите факторы  определяющие

зарождение и  рост кристаллов……………………………………………..20 

Приложение…………………………………………………………………….25

Литература……………………………………………………………………...26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.Опишите главнейшие месторождения кремнеземистых материалов. 

     В основе применения в промышленности песка, гравия, кварцитов, песчаников лежат разнообразные физические и химические их свойства: рыхлость одних и механическая прочность других, абразивная способность зерен кварца, высокое содержание кремнезема и обусловленные этим огнеупорность и кислотоупорность. Песок и гравий применяются в качестве заполнителей, инертных и отощающих материалов в производстве строительного и силикатного кирпича, бетона, вяжущих растворов, стеновых блоков и т. п. Песок, гравий и щебень используются также для балластировки железнодорожных путей, устройства основания и подстилающего слоя автомобильных дорог. Фильтровальные пески применяются при создании мощных фильтровальных систем для очистки питьевой и технической воды, формовочные пески – для получения литейных форм и стержней, кварцевые пески – в стекольном производстве. Из кварцитов, обладающих большой механической прочностью, мелкозернистостью, малой пористостью и высокой кислотоупорностью получают материалы, используемые для сооружения кислотных башен, хранилищ для кислот и т. п.

       Качество и пригодность песков, гравия и кварцитов для различных  видов производства определяются  соответствующими ГОСТами и техническими условиями, в которых предусматриваются необходимые требования к гранулометрическому и минеральному составу обломков, степени их выветренности, механической прочности, содержанию вредных примесей и др. Так, применяемые при плавке медных и никелевых концентратов флюсы из песчаников и кварцитов должны содержать не менее 80 % SiO₂ и минимальное количество вредных примесей – оксидов железа, алюминия, магния и кальция.

     Требования, предъявляемые к кварцевым пескам для стекольного производства, следующие:

1. однородность гранулометрического состава – не менее 90 % зерен с размерами от 0,1 до 0,3–0,5 мм;
2. содержание кварца не менее 96 %, а для оптического, зеркального и других стекол высших сортов – 99,3–99,8 %;
3. минимальное содержание оксидов железа и хрома, окрашивающих стекло в желтый и зеленый цвет.

     Песчаники и кварциты, применяемые для производства динаса (огнеупор, содержащий не менее 90–93 % кремнезема и изготовленный на известковой, известково-железистой или иной связке), должны содержать не менее 95–97 % SiO₂. Вредные примеси, которые лимитируются, – Fe, Al и Ca.

     Основное  промышленное значение имеют экзогенные месторождения песка и гравия, представляющие собой либо обломочные продукты выветривания, либо механические осадки, возникшие в результате переноса водными потоками или ветром продуктов выветривания различных коренных пород. Среди них выделяют аллювиальные, моренные, флювиогляциальные, морские и озерные песчаные и гравийно–песчаные отложения.

     Осадочные месторождения песчаников сформировались в результате уплотнения и цементации песков, накопившихся в озерных или морских бассейнах. Цемент может быть первичным или вторичным. Залежи имеют, как правило, пластообразную форму, значительное распространение по площади и относительно выдержанную мощность. В пределах Восточно-Европейской платформы известны многочисленные месторождения кремнистых песчаников. Наиболее крупные из них: Тарасовское и Долотинское в Ростовской области (Россия) и Баническое в Сумской области (Украина).

     Метаморфогенные месторождения кварцитов сформировались на низших ступенях регионального метаморфизма докембрийских и палеозойских песчаников. Залежи кварцитов представлены пластообразными и линзообразными телами. Такие месторождения имеются в пределах Украинского (Овручское) и Балтийского (Шокшинское, Сегозерское и др.) кристаллических щитов, Уральской геосинклинали (Рудничное месторождение на Среднем Урале).

     Овручское месторождение кварцитов находится  в Житомирской области Украины  в 1,5км к северу от ст. Толкачевская. Оно многие годы разрабатывалось строительными организациями Беларуси. Месторождение приурочено к северной части Украинского кристаллического щита и связано с овручской свитой, относимой к протерозою. Породы этой свиты прослежены на площади длиной 65км и шириной 5–20 км. Кроме кварцитов и кварцитовидных песчаников в составе овручской свиты распространены пирофиллитовые профиллит-хлоритовые сланцы, конгломераты, кварцевые порфиры, порфириты и диабазы. Мощность свиты до 150м. Породы вскрыши представлены четвертичными песками, глинистыми со щебенкой и валунами кварцитов. На Толкачевском участке Овручского месторождения мощность вскрыши составляет 0,6–5,0 м. Кварциты и кварцитовидные песчаники слагают на этом участке северное крыло крупной брахиантиклинали, углы падения которого составляют 10–15^о.

     Полезное  ископаемое имеет розовую, буровато-розовую, серую и розово-бурую окраску. Структура пород мелкозернистая. Сложены кварциты и кварцитовидные песчаники главным образом кварцем, в незначительном количестве присутствуют мусковит и пирофиллит, а в качестве акцессорных минералов – циркон, гематит, ильменит, апатит, рутил, лейкоксен и гидрогетит. Диаметр зерен кварца в кварцитах и песчаниках в основном 0,05–0,30мм. Мощность продуктивного горизонта колеблется от 20–25 до 75м. Химический состав кварцитов (%): SiO₂ 95–99; Al₂O₃ 0,46–5,50; Fe₂O₃ 0,09–3,68; CaO 0,19–1,44. Огнеупорность их 1750–1780^оС. Породы пригодны для получения динаса, а также для изготовления бутового камня, щебня и др.

     Месторождения песков и песчано–гравийного сырья Беларуси стратиграфически связаны с четвертичной толщей, реже – с отложениями палеоген–неогена. Они, как правило, водно–ледникового и озерно–аллювиального происхождения, на юге Беларуси имеются также пески эолового генезиса. Песчано–гравийные и песчано–галечниковые образования обычно связаны с моренными, реже с аллювиальными и древнеаллювиальными аккумуляциями.

     Сырьевая  база строительных и силикатных песков включает около 80 месторождений с  общими запасами 348,0 млн.м³. Пески залегают на поверхности или близко от последней в виде линзовидных или пластообразных залежей различных размеров. Мощность отдельных залежей достигает 15м. Разрабатывается более 35 месторождений. Среди них – Кульбаки, Оршанское, Песчаная Гора, Ольшанка и др. Ежегодная добыча составляет 7–8 млн. м³.

     Наиболее  крупным из них является месторождение  «Ленино» в Добрушском районе Гомельской области. Здесь высококачественные белые кварцевые пески залегают на глубине от 20см до 12м и имеют мощность от 3,6 до 17,3 м. Месторождение «Ленино» интенсивно эксплуатируется Гомельским горно-обогатительным комбинатом по производству формовых песков.

     Аналогичное строение имеет и месторождение  «Лоевское», пески которого используются стеклозаводами «Гута», «Октябрь», а  также Гродненским и Минским формовочными заводами.

     Залежи  формовочных песков выявлены в Жлобинском (месторождение Четверня) и Добрушском (Ленино) районах Гомельской области. Месторождение Четверня эксплуатируется Жлобинским карьероуправлением. Ежегодно добывается 0,55–0,60 млн. м³ формовочных песков.

     Песчано–гравийные смеси связаны с моренными, реже аллювиальными отложениями. Залежи песчано–гравийного  материала широко распространены на севере и в центре Беларуси. По размерам они обычно небольшие (до 50га, иногда более). Мощность продуктивной толщи – от 1–3 до 10–20 м. Гранулометрический состав непостоянный, содержание основных компонентов варьирует (%): гравия – от 5–10 до 75, гальки – от 0 до 55, песка – от 5–10 до 75, глинистых частиц – до 5–7.

     Разведано 136 месторождений с общими запасами более 700 млн.м³; эксплуатируется 82 месторождения. Ежегодно добывается около 3 млн.м³ песчано-гравийных материалов. Они применяются, в основном, для приготовления бетонов и строительных растворов.

     Практический  интерес представляют неглубоко  залегающие трепелы, опоки и смешанные  глинисто–карбонатно–кремнистые породы коньякского яруса верхнего мела на востоке Могилевской области. Характерной особенностью силицитов является присутствие в них цеолитов (до 25—30 %). В Могилевской области выявлено шесть месторождений цеолитсодержащих силицитов с суммарными запасами по категориям Cj+C2170 млн.т. Наиболее крупным среди них является месторождение трепела Стальное, расположенное близ Хотимска. Здесь средняя мощность продуктивной толщи — 18, вскрышных пород —8 м. Химический состав трепелов (%): SiO₂  42–67; А1₂О₃    5 –8; Fe₂O₃  2–3; СаО 11—24; MgO  0,6—1,2; прочие компоненты — 11—21.

В настоящее  время на месторождении проводятся геологоразведочные работы с целью  создания на его основе местной сырьевой базы активных минеральных добавок. Цеолитсодержащие силициты могут использоваться в различных отраслях промышленности в качестве адсорбента для очистки масел, технологической и природной воды, водно-спиртовой смеси. Из них может приготовляться универсальный мелиорант для сельского хозяйства (трепельная мука).

     В первом полугодии этого года в  Беларуси были открыты пять месторождений строительных материалов. Четыре из них – месторождения строительного песка, а одноцементных глин.

     Общие запасы четырех открытых месторождений  строительного песка составляют 19,6 млн.м³. Это месторождения «Бужунское», «Гривское», «Лядское» и «Явищинское» в Минской области. В Гродненской области найдено месторождение цементных глин запасами около 8,6 млн.т.

     В первой половине этого года специалистами  «Белгеологии» была проведена детальная  разведка месторождений строительных материалов.

     Так, в Полоцком, Волковысском, Минском, Смолевичском, Воложинском, Логойском  районах была проведена разведка месторождений строительных песков и песчано–гравийной смеси. Объем запасов оценивается в 1,4 млн.м³.

     Разработано и подготовлено к промышленному освоению месторождение лессовидных супесей «Ходосовское» в Мстиславском районе Могилевской области. Запасы полезных ископаемых оцениваются здесь в 13,9 млн.т. Лессовидные супеси будут использоваться как кремнеземистая добавка в цементную смесь, что позволит значительно улучшить ее технологические свойства.

     Завершена детальная разведка месторождения  мела «Хотиславское – Западное», выполнены технологические исследования мела для производства извести. Сейчас специалисты составляют технико–экономическое обоснование разработки месторождения.

     Результаты  исследований иранской компании «Азараб» по радиационно–гигиенической оценке вскрышных и мергельно–меловых пород и исследованию качества полезных ископаемых месторождения «Широкое» в Ветковском районе Гомельской области показали, что мергельно–меловые породы месторождения пригодны для производства клинкера.

     Поиск новых залежей полезных ископаемых и их освоение предусмотрены Государственной  программой геологоразведочных работ  по развитию минерально-сырьевой базы Беларуси на 2006–2010 годы и на период до 2020 года. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.Опишите алюмосиликатные породы. Глины. Каолины. 

     В качестве сырья для силикатной промышленности применяются различные горные породы и минералы: кремнеземсодержащие, глинистые, полевошпатовые (алюмосиликатные), карбонатные, сульфатсодержащие породы, изверженные горные породы и прочие минералы. Кроме того, в последние годы в качестве сырья для производства силикатных материалов все шире используются некоторые отходы промышленности, в частности, различные виды зол и шлаков, «хвосты» обогащения руд и углей.

     Алюмосиликатные материалы в основном представлены горными породами, состоящими из полевых  шпатов или содержащими их в значительном количестве. К полевошпатовым породам, используемым в силикатной промышленности, относятся пегматиты, граниты, гнейсы, сиениты и нефелиновые сиениты, некоторые кислые эффузивные породы (липариты, кварцевые порфиры), полевошпатовые пески, щелочные каолины.

     Полевые шпаты относятся к группе алюмосиликатов. Они широко распространенны среди минералов земной коры и являются одной из главных составных частей многих изверженных пород (гранит, гнейс, трахит, сиенит и т.п.). Наиболее распространенными минералами этой группы являются ортоклаз и микроклин (калиевый полевой шпат), альбит (натриевый полевой шпат) и анортит (кальциевый полевой шпат). Они обладают способностью образовывать изоморфные смеси переменного состава от 100% альбита до 100% анортита. Изоморфные смеси альбита и анортита называют плагиоклазами.