<<
>>

Огнеупорные и тугоплавкие глины нижнего карбона

В Тульской области широко распространены огнеупорные глины бобриковского горизонта. Залежи огнеупорных глин мощностью 1—5 м прослеживаются на всем протяжении от г. Суворова до г.

Кимовска (Н. Ф. Кузовлева). Основной пласт огнеупорных глин почти везде зале­гает под промышленным пластом угля.

Огнеупорные глины приурочены к зоне развития озерных и озерно­болотных отложений. Породообразующим минералом их является као­линит. В некоторых типах пластичных глин к каолиниту примешивают­ся гидрослюды. В разрезах залежей с огнеупорными глинами преобла­дают основные глины с содержанием А1гО3 25—35%. Высокоглинозе­мистые разности глин играют подчиненную роль. Наиболее высококаче­ственные разности встречаются среди сухарных глин.

Сухарные глины начинают спекаться лишь при температуре 1250— 1300° С и относятся в основном к неспекающимся, пластичные глины спекаются при 1150—1300° С.

Суммарные прогнозные запасы огнеупорных глин в Тульской обла­сти, подсчитанные по единичным скважинам, вскрывшим глины на глу­бине не более 30—35 м, составляют около 400 млн. т.

Суворовское месторождение находится в районе г. Суво­рова. Площадь, на которой расположены разведанные участки место­рождения, равна около 200 км2.

В бобриковском горизонте в пределах месторождения преимуще­ственно развиты глины. Пески, алевриты и угли имеют подчиненное значение. Угли характеризуются высокой зольностью. Наиболее выдер­жанная мощность глин отмечена в центральной части площади на уча­стках Безовском. Безово-Березовском (рис. 24), Михайловском, Восточ- но-Безовском, Балевском и № 13. Суммарная средняя мощность плас­тов глин по участкам 1,5—3,0 м, минимальная 0,2 м, максимальная 10 м. Глины залегают под четвертичными отложениями мощностью 3,2— 14 м, а местами и под песками и глинами тульской толщи на глубине от 3,2 до 41,0 м. Тульская толща на месторождении состоит из светло­серых и мраморовидных плотных, жирных и сланцеватых глин с под­чиненными прослоями и линзами кварцевого песка.

На участках Вос- точно-Безовском, № 13 и Балевском II среди тульских глин встре­чаются как пластичные, так и сухарные разности огнеупорных глин, однако промышленная залежь их встречена только на Балевском II участке.

В огнеупорных глинах бобриковского горизонта наряду с тонко­дисперсным материалом (частицы размером менее 0,001 мм), содержа­щимся в количестве от 30 до 84%, присутствуют пылеватые и песчаные частицы. Песчаных частиц (крупнее 0,25 мм) не более 1%. Светлые пластичные глины содержат небольшое количество тонкодисперсного углистого вещества. В черных глинах много углистых частиц. Песчано­алевритовая фракция глин состоит из угля, кварца, пирита, марказита и остатков органического происхождения. В глинах присутствуют еди­ничные зерна циркона, рутила, турмалина, лейкоксена и кианита.

По физико-керамическим свойствам все выделенные разности глин можно объединить в три группы:

1) пластичные глины — серые, светло-серые, реже темно-серые, жирные на ощупь, иногда с примесью песка или ожелезненные. Они наиболее распространены на Балевском, Безовском и Безово-Березов- ском участках в кровле основного подугольного пласта. Значительно ре­же встречаются песчанистые и одновременно ожелезненные разности;

2) сухарные и полусухарные глины, залегающие среди пластичных глин основного (подугольного) пласта. Наиболее распространенной раз­ностью их является серая очень плотная глина. Реже встречаются раз­ности, загрязненные песком и окислами железа;

3) глины пластичные, черные, углистые. Залегают непосредственно под пластом угля. Встречаются главным образом на Безово-Березов- ском и Безовском участках.

В целом на месторождении преобладают пластичные глины. Содер­жание их изменяется от 51% на Михайловском до 88—90% на Балев­ском II участках. Глины относятся к невысокосвязующим (по класси­фикации А. Д. Федосеева), но могут применяться в качестве связую­щего компонента шамотных масс.

Спекающийся или близкий к спеканию черепок получается при об­жиге пластичных глин до температуры 1200° С (Безово-Березовский участок).

На Балевском II участке пластичные глины спекаются при 1200° С, а сухарные, полусухарные, сильно песчанистые и углистые глины при 1200° С дают пористый черепок. Водопоглощение черепкаі у пластичных глин 2—3%, реже до 5%, у сухарных, полусухарных и

Рис. 24. Геолого-литологический разрез продуктивной толщи Безово-Березовского участка Суворовского месторождения. По Н. Ф. Кузовле­вой.

/ — основные глины; 2 — глины легкоплавкие и тугоплавкие; 3 — углистые глины; 4 — полукислые глины, сорт 1ПК; 5 — пслукислые глины, сорт 2ПК; 6 —не­кондиционные глины; 7 — интервал опробования .

http://jurassic.ru/

углистых глин более 5%. На участках 12, 13 и 14 более 50% испытан­ных проб представлены сильно спекающимися глинами, способными давать черепок с водопоглощением менее 2%. Наибольшее количество неспекающихся глин встречено на Восточно-Безовском и Михайловском участках, где преобладают сухарные и полусухарные разности.

Цвет черепка при температуре обжига 1300° С беловатый с светло­серым или желтоватым оттенком. Сухарные глины дают при обжиге более светлую, почти белую окраску черепка. Количество мушки незна­чительное.

Огнеупорность пластичных серых и темно-серых глин 1670—1770° С, сильно ожелезненных и слюдистых 1580—1660°, песчанистых 1670— 1690°, сухарных глин 1670—1770° С.

Основным потребителем огнеупорных глин Суворовского место­рождения является Тульский металлургический комбинат, а также за­воды Подмосковья и Ярославской области. В качестве керамического сырья глины используются Московским комбинатом керамических об­лицовочных материалов. Глины месторождения представляют собой высокосортный формовочный материал. Для этого назначения изучена часть Воробьево-Марковского участка.

Перспективная потребность в огнеупорных глинах Суворовского ме­сторождения равна 600—800 тыс. т в год.

Запасы глин по категориям А + В равны 4582 тыс. т, по Ci 9422 тыс.

т, по С2 16 257 тыс т, забалансовые 2301 тыс. т (утверждены ГКЗ в 1963 г.). В 1971 г. добыто 627 тыс.т.

Особым спросом промышленности пользуются глины высших сор­тов, марок СО и С1 с содержанием А12О3 на прокаленное вещество не менее 39—42% и огнеупорностью не ниже 1730°С. Суворовское рудо­управление в настоящее время выдает 30—32% глин таких марок, ос­тальная продукция представлена глинами марок С2, СЗ и СПК. На ре­зервных участках содержание высокосортных глин снижается до 20%. Таким образом, очевидна необходимость продолжения поисков глин высоких марок.

Помимо Суворовского месторождения балансом учитывается еще пять месторождений огнеупорных глин бобриковского горизонта: Гри- цовское, Жидневское, Мясоедовское, Любовское, Величенское. Запасы всех месторождений, кроме последнего, утверждались ткз в 1948— 1956 гг.

В восточной части Тульской области огнеупорные глины изучены на месторождениях бурого угля Кимовского разреза.

Кимовское комплексное местор ожден и е бурых углей и ог­неупорных глин расположено вблизи г. Кимовска. В годы Отечествен­ной войны огнеупорные глины добывались из отвалов угольных копей и использовались заводом «Огнеупор». Однако глины были сильно за­сорены и в дальнейшем отвалы не разрабатывались. Систематическое изучение глин этого месторождения начато в 1957 г.

Огнеупорные глины на участке 1 имеют подчиненное значение. Мощность надугольных глин редко превышает 3 м, межугольных — до 1,5 м, подугольных — до 3 м. На участке 2 глины имеют большее раз­витие', чем на участке 1, но линзы песка и расщепление пласта угля усложняют разрез. В северо-восточной части участка 2, где мощность угольных пластов сокращается до 1—2 м, мощность глин возрастает до 5—6 м. На остальной части участка мощность глин не превышает 3 м. Глины обладают значительным диапазоном дисперсности — от тонкодисперсных высокопластичных до слабо связующих песчанистых.

Содержание А12О3+ТіО2 на прокаленное вещество колеблется в гли­нах в пределах 14—43%.

Основные глины составляют 24,5%, полукис-

лые 70,5% и кислые 5%. Огнеупорность глин изменяется в пределах 1580—1760°С. 50% глин имеют огнеупорность 1610—1660°, 30% — бо­лее 1670° и 20% — менее 1600° С.

В верхней части тульского горизонта прослеживаются залежи туго­плавких глин, изучавшихся как сырье для производства кислотоупоров. Препятствиями к использованию глин являются неоднордность состава, значительная примесь алевритовых частиц, слюды, карбонатов, расти­тельных остатков и многочисленные конкреции сидерита и серного кол­чедана. Из 42 изучавшихся участков и месторождений Тульской обла­сти только одно Болоховское месторождение числится на балансе. За­пасы его 958 тыс. т; утверждены ТКЗ в 1953 г.

Изучение огнеупорных и тугоплавких глин Калужской области бы­ло начато в конце прошлого столетия. В 1930—1935 гг. обнаружены и разведаны, а в конце 40-х и в середине 50-х годов доразведаны и пере­оценены месторождения огнеупорных и тугоплавких глин на склонах долин рек Жиздры, Вытебети и их притоков. Разведанные месторож­дения образуют две группы, располагающиеся вблизи ст. Палики (Па- лико-Усадебское, Мальцево-Самарская Дача, Марьино-Заводское и Бу- да-Монастырское) и северо-восточнее ее (Хотьковское, Лошевское и др.). Марьино-Заводское и Лошевское месторождения эксплуатиро­вались.

Огнеупорные глины месторождений приурочены к бобриковскому, тугоплавкие глины ■— к тульскому горизонтам.

Наиболее мощные пласты глин бобриковского горизонта, среди которых отмечены огнеупорные разности, подстилают угольные пла­сты h2 и h3. Глины разведанных месторождений жирные, вязкие, плот­ные, в той или иной степени песчанистые. Часто содержат большое коли­чество обуглившихся растительных остатков и почти постоянно в них присутствует пирит в виде рассеянных мелких зерен и конкреций раз­мером до 20 см. Среди глин выделяются сухарные, полусухарные и пла­стичные разности. По заключению лаборатории, глины при условии уда­ления из них конкреций пирита пригодны для выработки облицовочной и метлахской плитки (с добавлением плавней), канализационных труб и кислотоупоров.

Промышленная ценность перечисленных месторождений весьма сомнительна. Основным препятствием к использованию месторождений глин в области является значительная примесь в глинах пирита.

Анализ результатов геологоразведочных работ на уголь позволил выделить в Калужской области ряд площадей — Воротынская, Сухинич- ская, Козельская, Думиничская, Ульяновская, Чернышевская, Уколиц- кая и др.,— на которых установлено присутствие залежей огнеупорных глин. Все эти залежи приурочиваются к широкой полосе от г. Козельска до г. Спас-Деменска. Глины изучались на Ульяновской площади.

Ульяновская площадь (150 км2) расположена в юго-запад­ной части Козельского района, на водоразделе Жиздры и ее правобе­режных притоков — рек Рессеть и Вытебеть. В 1963 г. здесь проводи­лись поисковые работы на огнеупорные глины с целью выявления уча­стка, пригодного для открытой разработки. Огнеупорные глины, как и на других площадях, залегают под угольным пластом (h2). Они пред­ставлены пластичными и сухарными разностями и образуют ряд зале­жей, главным образом в центральных частях площади, где мощность их по отдельным скважинам равна 12,5—14,0 м. В краевых частях пло­щади мощность глин изменяется от 0 до 5 м. Глубина залегания кровли глин колеблется в пределах 10,0—53,6 м.

Сухарные разности глин содержат (в пересчете на прокаленное ве­щество) А12О3 + ТЮ2 33,3—51,14%, Fe2O3 0,59—10,81%; в пластичных разностях Al2O3 + TiO2 17,0—48,04% (чаще 22—46%); Fe2O3 1,62— 10,26%.

В Смоленской области в 1945—1950 гг. при разведке месторожде­ний бурых углей установлено высокое качество отдельных разностей глин, сопровождающих угли. Огнеупорные глины, представляющие про­мышленный интерес, приурочены к отложениям бобриковского горизон­та, который сложен четырьмя углисто-глинистыми комплексами, разде­ленными прослоями песка. Наиболее выдержанным в отношении углей и глин является второй снизу комплекс.

Крупным комплексным месторождением углей и огнеупорных глин в области является Сафоновское, расположенное вблизи одноимен­ного города. Детально разведаны огнеупорные глины участков шахтных полей 1, 2 и 5. Согласно кондициям, утвержденным Госпланом СССР в 1961 г., в глинах выделено шесть сортов.

Особый сорт представлен полусухарными и сухарными глинами с высоким содержанием АІ2О3 (42—48%), низким Fe2O3 (1,0—2,5%) и высокой огнеупорностью (1730—1770°С). Глины являются низкосвя­зующим материалом, спекаются при 1320—1350° С.

Первый сорт представлен полусухарными глинами с содержанием А120з 40—46%, Fe2O3 1,2—2,5%. Огнеупорность глин 1730—1760°С, спекаются при температуре около 1350° С. Глины этого сорта можно использовать для производства шамотных изделий класса А (ГОСТ 39054) и для других ответственных изделий: ковшового, насадочного и воздухонагревательного кирпича.

Второй сорт представлен в основном полусухарными разностями глин. Содержание А12О3 35—46%, Fe2O3 1,2—3,4%. Огнеупорность глин 1710—1750° С; спекаются при 1350° С. Они отвечают требованиям для производства шамотных изделий класса Б, а также для производства ковшового кирпича.

Третий сорт представлен полусухарными и песчанистыми глинами, а также в значительном количестве и пластичными. Содержание А12О3 30—44%, Fe2O3 1—45%. Огнеупорность глин 1670—1710° С. Глины третьего сорта в целом отвечают требованиям для производства ша­мотных изделий класса Б.

Углистый сорт представлен сухарной и полусухарной разностями глин с содержанием А12О3 31—46%, Fe2O3 1,3—3,5%. Огнеупорность их 1770—1780°С. Большая часть глин при температуре обжига 1350°С имеет пористый черепок. Глины этого сорта отвечают требованиям для производства шамотных огнеупорных изделий классов А и Б.

Полукислый сорт представлен песчанистыми и пластичными гли­нами с содержанием А12О3 24—30%, Fe2O3 0,4—2,9%. Огнеупорность глин 1680—1710° С. Песчанистые глины наибольшего уплотнения дости­гают в интервале температур 1320—1410° С. Глины полукислого сорта можно использовать для производства полукислых изделий класса Б (ГОСТ 4873—49). Все низкосортные глины имеют заметное количество включений серного колчедана в виде пыли или конкреций, особенно на границе с пластом угля.

Особый и первый сорта составляют 79,8% °т общего количества глин. Низкосортные и некондиционные разности в массе глин распреде­лены неравномерно. „

Кровлей пласта глин является углисто-глинистая пачка общей мощ­ностью 15—20 м, а почвой — водоупорная глинисто-мергелистая толща пород мощностью 7—9 м, отделяющая почву пласта огнеупорных глии от кровли доломитов.

Гидрогеологические условия залегания глин характеризуются на­личием высоконапорных водоносных горизонтов в кровле и подошве пласта глин и отсутствием надлежащей изоляции от этих водоносных горизонтов. Для ликвидации опасности прорывов и поступления воды в горные выработки предусмотрено предварительное снижение пьезо­метрических уровней верхнефаменского горизонта до рабочих отметок пласта глин. Надугольный водоносный горизонт в основном осушен при добыче углей. Остаточные напоры, как правило, не превышают 1— 2 м. У границ шахтного поля остаточные напоры составляют 35—40 м (близки к естественным).

Общие запасы огнеупорных глин Сафоновского месторождения по всем шахтным полям составляют 110,6 млн. т, в том числе по катего­риям В 6,7 млн. т, Ci 13,28 млн. т (утверждены ГКЗ в 1962 г, 1963 и 1968 гг.) и С2 88,41 млн. т. Глины в течение ряда лет добывались под­земным способом. Добывались только особый и первый сорта огнеупор­ных глин; фактические потери при добыче составляли около 50%..Под­земная отработка глин оказалась не вполне рентабельной, а совмест­ная открытая разработка углей и глин по расчетам Института огне­упоров могла бы быть рентабельной только при наличии залежи огне­упорных глин с запасами не менее 150 млн. т.

Месторождение эксплуатировалось до 1971 г. Добыча глин прекра­щена в связи со сложными условиями их залегания и ограниченными возможностями использования.

Залежи огнеупорных глин имеются и на других месторождениях бурых углей Смоленской области. Оценка этих месторождений еще не завершена. Ориентировочные запасы огнеупорных глин на Дорогобуж­ском месторождении составляют 34,6 млн. т, на Мясниковском 164,4 млн. т.

Тугоплавкие и огнеупорные глины тульского горизонта неглубоко от земной поверхности (в среднем около 12 м) залегают на Мар тын­ков с ком и Молодиловском месторождениях, располо­женных в Дорогобужском районе. Мощность полезной толщи до уровня воды в Днепре 1,5—2,3 м при колебаниях от 0,5 до 13 м. Глины при­годны для производства мостового кирпича, клинкера, каменной посу­ды, плиток для полов, канализационных труб и тугоплавкого кирпича. Из-за незначительных запасов (Мартынковское месторождение — 500 тыс. т категории Сь забалансовые, и Молодиловское месторожде­ние— 1252 тыс. т по категориям A+B + Ci), неоднородности свойств и тяжелых горнотехнических условий разработка глин в настоящее время не производится. Молодиловское месторождение разрабатывалось до 1941 г. Старые разработки гончарных глин тульского возраста имеются у деревень Лустино, Гончарово, Гнусинево.

Тугоплавкие глины окского надгоризонта изучены попутно при раз­ведке известняков Издешковского месторождения (участки Кучино и Кумины Ямы). Мощность толщи глин 0,5—3,1 м. Химический состав глин: SiO2 49—54%, А12О3 25—30%, Fe2O3 4—5%. Огнеупорность 1520—1620° С. Эксплуатация затруднена, так как большая часть глин залегает под обводненными известняками.

Условия залегания огнеупорных глин в Калининской области ис­ключают возможность открытой их добычи из-за неблагоприятного со­отношения мощностей вскрыши и полезной толщи и сильной обводнен­ности вскрышных пород.

Наиболее детально глины изучались на Нелидовском буроуголь­ном месторождении. Они залегают здесь на глубине 74—95,5 м непо­средственно под эксплуатируемым угольным пластом II или отделены от него прослоем глины или песка мощностью 0,7—4,4 м. Установлено, что огнеупорные глины мощностью более 1,5 м залегают разрознен­ными линзами с запасами по каждой из них не более 200—500 тыс. т.

Они представлены серыми, жирными на ощупь (высокодисперсными) и песчанистыми (дисперсными) разностями. Основным минералом глин является каолинит с небольшой примесью гидрослюды (до 10, реже 25—30%). В глинах обычно присутствует кварц, составляя существен­ную примесь в песчанистых разностях. Часто в глинах содержится пи­рит. Серые высокодиоперсные глины являются основными, реже высо­коосновными. Они содержат 31—45,5% А12Оз+ТіО2 и 1,15—3,45% Fe2O3, умеренно и среднепластичны, спекаются при температуре 1250— 1350° С. Огнеупорность глин от 1670—1720° до 1750—1770° С. Песчани­стые глины являются полукислыми и содержат 17,8—29,7% А12О3 и 1,5—3,8% Fe2O3. В пиритизированных глинах количество Fe2O3 колеб­лется от 3,3 до 10,1%. По пластично-связующим свойствам они анало­гичны серым основным глинам. Глины до температуры 1450° не спека­ются. Огнеупорность их 1610—1720° С.

Оценка сортности глин производилась с ориентацией на кондиции по Сафоновскому месторождению. Глины высокоосновные класса Б составляют 6,1%, основные класса Б—37,8%, основные класса В 14,5%, полукислые класса В 18,3% и некондиционные 13,2%. „

В Рязанской области в бобриковском и тульском горизонтах в рай­оне железнодорожных станций Скопин, Ряжск и Александро-Невская известны только мелкие или средние по запасам месторождения огне­упорных и тугоплавких глин невысокого качества — Красный Городок, Молодка, Сергиевский Боровок и др. Использование этих глин из-за присутствия в них желваков пирита и сидерита возможно только после обогащения. Глины участков Молодка и Петровского эксплуатирова­лись Рязанским заводом керамических труб; законсервированы ввиду нерентабельности производства. Месторождения глин рассматриваемого возраста в Рязанской области детально не разведывались, балансом они не учитываются.

Перспективы территории Рязанской области в отношении выявле­ния промышленных залежей огнеупорных и тугоплавких глин, оцени­ваемые по результатам геологосъемочных работ, заключается в том, что на территории, считавшейся ранее перспективной, огнеупорные или тугоплавкие глины мощностью 1,3—3,0 м залегают на глубинах не ме­нее 25—65 м.

Огнеупорные и тугоплавкие глины верхнего карбона — средней и верхней юры

Основные месторождения глин этого возраста расположены в вос­точной части Московской области, вблизи населенных пунктов Куди- ново и Гжель, от которых и получили свое название, а также сел Гу- бино и Власьево. Мелкие месторождения имеются в южной части Мос­ковской области — Васильево-Сьяновское и Злобино-Тверидинское, в Ка­лужской и Тульской областях — Дабужское и Проквинское, во Вла­димирской области — Тощиха, Заколпье и др. и ,в Рязанской области — Затон и Курман Яр. Месторождения рассматриваемого возраста, за исключением некоторых месторождений Московской области, не имеют промышленного значения из-за незначительных запасов и сложных ус­ловий разработки.

В Московской области так называемые гжельско-кудиновские глины известны еще со времен М. В. Ломоносова. Впервые они описаны в 1837 г. Фишером-Вальдгеймом, а в 1862 г. Антоновым. После Великой Октябрьской революции глины изучались в 1922 г. М. М. Пригоровским, в 1923 г. Н. Н. Смирновым, в 1924 г. А. Д. Архангельским, В. Н. Крес- товниковым и И. Д. Курбатовым, в 1931 г. В. Г. Хименковым,

Е. А. Молдавской, в 1932 г. Е. И. Ивановой, А. П. Герасимовым, в 1936 г. М. В. Муратовым и в 1940 г. Б. М. Даньшиным.

Стратиграфическое положение гжельско-кудиновских глин опреде­лялось А. П. Герасимовым, Б. М. Даньшиным и при позднейших разве­дочных и геологосъемочных работах. Первый (1932 г.) наблюдал в рай­оне населенного пункта Гжель налегание верхнекаменноугольных до­ломитов на тугоплавкие серые глины и пришел к выводу, что вся тол­ща гжельско-кудиновских глин в Московской области подчинена отло­жениям верхнего карбона. ? Б. М. Даньшин отметил, что серые туго­плавкие глины, развитые в районе пос. Гжель, являются элювием крас­ных и зеленых (легкоплавких) глин щелковской толщи верхнего карбо­на. Основную толщу тугоплавких и огнеупорных глин, залегающих в районе ж.-д. ст. Кудиново и сел. Губино, Б. М. Даньшин (1940 г.) считал почвенно-элювиального происхождения из глин карбона с по­следующим переотложением элювиальных осадков в озерах и болотах юрского времени.

Геологосъемочные (С. Я- Гоффеншефер) и многие геологоразведоч­ные работы (Н. Ю. Федоров, О. В. Соболевская, 3. Г. Симонова, А. И. Разумова и Ю. С. Боровская, Н. И. Разумовская и М. А. Грохов­ская) свидетельствуют о том, что образование глин происходило в озер­но-болотных условиях в основном за счет переотложения элювия глин верхнего карбона. Возраст их пока остается проблематичным.

Гжельско-кудиновские месторождения огнеупорных и тугоплавких глин находятся в восточном направлении от г. Москвы, в междуречье Клязьмы и Москвы. Кудиновская группа месторождений располага­ется к северу от ст. Кудиново, Гжельская — в 20 км к юго-западу от предыдущей, вблизи ст. Гжель, Губино-Власовская — у одноименных деревень, в 15 км к юго-востоку от г. Орехово-Зуево.

Геологическое строение месторождений почти однотипно. На раз­мытой поверхности различных горизонтов верхнего карбона, представ­ленного карбонатными породами, красноцветными глинами и серовато­зеленоватыми глинами, на промышленно ценных участках месторож­дений залегает толща светло-серых, беловато-серых, иногда углистых пластичных глин, местами со скоплениями щебенки доломитов, в по­дошве и кровле ее («хрущ»). Эта толща перекрывается с резким размы­вом морскими глинами келловея мощностью до 10 м, а иногда только песчано-глинистыми образованиями четвертичного возраста мощно­стью до 10 м.

Месторождения гжельско-кудиновских глин приурочиваются к се­верному склону Главной Московской ложбины и залегают здесь в по­нижениях озерного типа и соединяющих их протоках. Мощность глин очень непостоянна и составляет в углублениях 12—15 м, над выступами подстилающих пород 1—3 м, над ровными участками ложа 5—6 м.

Кудиновская группа месторождений изучена наиболее детально. В нее входят Кудиновское (участок Тимоховский), Призавод- ское, Ново-Кудиновское и Колонтаевское месторождения, которые рас­полагаются на площади около 5 км2.

Наиболее детально изучен Тимоховский участок Кудиновского ме­сторождения, расположенный в 7 км к северо-востоку от ст. Кудиного. Участок выявлен в 1952—1953 гг., детально разведан в 1954 и 1965-- 1966 гг.

В толще гжельско-кудиновских глин выделяется пять основных разностей: «мыловка», «песчанка», «поперечная», «сало» и «углистая». Иногда выделяются промежуточные разности «поперечной» — «попереч­ная песчанка» и «поперечная мыловка» по преобладанию в «попереч­ной» «мыловки» или «песчанки». Многими исследователями отмеча­лось, что литологические разности этих глин распределены в полезной толще без видимой закономерности, однако при разведке 1965—1966 гг. (рис. 25) наметилась такая последовательность их в разрезе. «Мылов- ка», если она присутствует в разрезе, обычно залегает в нижней части полезной толщи, образуя линзы мощностью до 7 м, которые по площади сменяются линзами «поперечной» или «песчанки». «Поперечная» пред­ставляет собой чередование прослоек «мыловки» и «песчанки», мощ­ность которых колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров; границы резкие, без постепенных переходов. При наличии

Рис. 25. Геолого-литологический разрез Тимоховского участка Кудиновского месторож­дения. По М. А. Гроховской.

1 — вода; 2 — почвенно-растительный слой; 3 — торф; 4 — ил; 5 — песок; 6 —песок с гравием; 7 — глины и суглинки; 8—валунно-гравийный слой; 9— глина черная с каменистыми включениями; 10 — щебень и галька. Огнеупорные и тугоплавкие глины: 11 — «сало»; 12 — «песчанка»; 13 — «углистая»; 14 — «поперечная»; 15 — «мыловка» ; Гб —донная; П — переходная; 18 — глина пестро­цветная; 19 — доломит; 20 — установившийся уровень воды; 21 — интервалы опробования глин

в разрезе «мыловки» «поперечная» залегает на ней, при ее отсутствии — на подстилающих толщу породах. Мощность ее также может достигать нескольких метров.

«Песчанка», как правило, залегает на «мыловке» или «попереч­ной», если они присутствуют в разрезе. В очень редких случаях линзы «песчаники» залегают под «мыловкой». Мощность линз «песчаники» из­меняется в широких пределах и иногда достигает 7—8 м. Границы между «песчанкой» и «мыловкой» всегда резкие; иногда между ними имеется прослой «переходной» разности мощностью до 0,3—0,5 м, пред­ставленной чередованием прослоек «мыловки» и «песчанки».

Глины типа «сало» залегают в верхней части толщи в виде быстро выклинивающихся линз мощностью до 3—5 м в понижениях поверхно­сти «песчанки» или «поперечной», реже «мыловки».

Глина «углистая» залегает отдельными линзами главным образом вблизи выступов палеозойских пород, чаще всего в основании гжель- ско-кудиновской толщи. Мощность ее 1—2 м. В подошве полезной толщи отмечаются линзы глины донной, обычно сильно обогащенной щебенкой доломита и гальки. Местами под донной глиной залегает се-

П Геология СССР, том IV

рая песчанистая переходная глина, связанная с пестрыми глинами верхнего карбона постепенным переходом и являющаяся, видимо, его элювием. Эти две последние разности обычно легкоплавкие и в полез­ную толщу не включаются, как и глина углистая».

Количественное соотношение промышленных разностей глин на Тимоховском участке следующее: «сало» 12,3%, «мыловка» 19,1%, «поперечная мыловка» 31%, «поперечная песчанка» 13,5%, «песчанка» 24,1%.

По химическому и гранулометрическому составу «сало» и «мыловка» близки. Они содержат SiO2 менее 60%, А12О3— около 25%. Глины тон­кодисперсны, «сало» иногда огнеупорно. «Песчанка» — наиболее тощая из всех разностей — относится к дисперсным глинам и содержит SiO2 до 74,2%, А12О3 до 20%. «Поперечная мыловка» содержит в среднем SiO2 60,71%, А12О3 20,17%; в «поперечной песчанке» SiO2 составляет 69,57%, А12О3 17,91%. По минеральному составу глины промышленной толщи подразделяются на два основных типа: каолинитовые с незна­чительной примесью гидрослюд и каолинитовые со значительной при­месью гидрослюд. К первому типу относятся глины «сало» и «мыловка», ко второму — «песчанка» и «поперечная».

По керамическим свойствам глины «сало» и «мыловка» сходны: обладают большей пластичностью, чем другие разности, по ГОСТ 9169—59 являются среднепластичными, высокочувствительными к суш­ке. Глина «песчанка» умереннопластичная и малочувствительна к суш­ке. При температуре обжига 1000° С водопоглощение черепка дости­гает 19,5%. При повышении температуры до 1200° С плотность черепка почти не меняется. Глина «поперечная» по керамическим свойствам находится между «мыловкой» и «песчанкой». Она умереннопластичная и мало или среднечувствительна к сушке. При обжиге при 1000° С во­допоглощение в среднем составляет 13,8%- При повышении темпера­туры до 1150° С продолжается дальнейшее уплотнение черепка.

Практика использования глин показала, что для всех изделий Ку- диіновского керамического завода (облицовочной плитки, канализацион­ных труб и кислотоупорных изделий) можно использовать тщательно­усредненную глину, изменяя свойства шихты для каждого вида изде­лий путем введения в нее различных количеств (от 15 до 30%) монотер­митовых глин, доставляемых с Артемовского месторождения. Такого же результата можно достигнуть, варьируя соотношение в шихте «сала», «мыловки», «песчанки» и «поперечной».

Среднее соотношение мощности вскрышных пород и мощности по­лезной толщи на Тимоховском участке 1 : 1,3 при средней мощности вскрыши 4,86 м и полезной толщи 6,52 м.

Запасы глин Тимоховского участка составляют 11859 тыс. т по ка­тегориям А+В и 2798 тыс. т по Cf, утверждены ТКЗ в 1955 г. В на­стоящее время добыча гжельско-кудиновских глин производится двумя карьерами (№ 2 и 3). Основные работы (95% плана добычи) сосредо­точены в карьере 2. Работы в карьере 3 удовлетворяют лишь нужды кирпичного завода. Проектная мощность главного карьера 400 тыс. т глины в год. В 1971 г. добыто 415 тыс. т. Резкое колебание подошвы по­лезной толщи глин приводит к вскрытию экскаватором подстилающих доломитов и к прорыву связанных с ними напорных вод второго гори­зонта. Оставление балансовых запасов в подушках, изолирующих карь­ер от напорных вод нижнего горизонта, ведет к потерям полезного ис­копаемого. Коэффициент использования балансовых запасов гжельско- кудиновских глин крайне низок, не превышает 0,5—0,6.

Власово-Губинское месторождение (участок разведки 1950 г.) — самое крупное из месторождений Власово-Губинской группы, расположено в 12 км от ж.-д. ст. Орехово. Полезная толща глин гжель- ско-кудиновского типа представлена тремя разностями — «мыловкой», наиболее дисперсной, преобладающей на месторождении, «мелкопу­хом» — аналогом «поперечной» и «песчанкой». Глины пригодны для про­изводства кислотоупорной посуды, плиток для полов и облицовочного кирпича. Средняя мощность вскрышных пород на участке составляет 3,8 м, средняя мощность полезной толщи 3,58 м.

Запасы тугоплавких глин утверждены ВКЗ в 1951 г. по категориям А + В в количестве 2231 тыс. т и числятся на балансе до настоящего времени в таком же количестве. Месторождение полностью не оконту­рено. Установленные при разведке мощности полезной толщи позво­ляют ожидать продолжения последней в северном и восточном направ­лениях. В 1971 г. производилась доразведка этого месторождения.

По остальным месторождениям Кудиновской и Власово-Губинской групп — Колонтаевскому, Кудиновскому (участок Лесной), Ново-Ку- диновскому, Семеновскому, Призаводскому — суммарные запасы туго­плавких глин по категориям А+В составляют 6575 тыс. т, Ci 5768 тыс. т. Запасы всех месторождений утверждались ГКЗ и ТКЗ в 1950—1962 гг При промышленном освоении по всем месторождениям потребуется пе­реоценка запасов.

Во Владимирской области разведано восемь месторождений глин: Пестовское, Заколпьевское, Борисовское, Васюнинское, Ратновское, Ко­ровинское, Вичковское, Тощиха и Григорьевское. Они располагаются на севере Окско-Цнинского вала в осевой его части. Два последних место­рождения числятся на балансе. Все они приурочены к континентальным отложениям, возраст которых проблематичен (от верхнего карбона до верхней юры).

Залежи глин имеют форму линз и гнезд. Глины в основном отно­сятся к полукислым тугоплавким разностям с огнеупорностью 1350— 1580° С. Отдельные разности глин могут использоваться для производ­ства облицовочной плитки с гладкой глазурью, плитки для полов и канализационных труб II сорта, но потребуется довольно сложная тех­нология производства и соблюдение строгого режима обжига. Место­рождения не эксплуатируются.

<< | >>
Источник: А.В. Сидоренко. Геология СССР. Т. IV. Центр Европейской части СССР(Московская, Владимирская, Ивановская, Калининская, Калужская, Костромская, Рязанская, Тульская, Смоленская и Ярославская области). Полезные ископаемые. М., «Недра», 1974, 200 с.. 1974

Еще по теме Огнеупорные и тугоплавкие глины нижнего карбона: