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.