Комплексные месторождения в пределах Кузнецкого угольного бассейна

26.03.2020

Тугоплавкие, огнеупорные глины и кварцевые пески. Своеобразный комплекс отложений тугоплавких, огнеупорных глин и кварцевых песков мелового и палеогенового возраста широко развит в Присалаирской и Неня-Чумышской впадинах. Эти отложения представляют собой косослоистую толщу кварцевых песков, перемежающихся с линзами хорошо отмученных белых глин. С ними связаны месторождения высокосортных песков, пригодных для литейного и стекольного производства, а также огнеупорных и тугоплавких глин, пригодных в качестве керамического сырья.

В тех местах, где вблизи поверхности залегает линза глин, участок зарегистрирован как месторождение огнеупорных или тугоплавких глии, и наоборот, как месторождение кварцевых песков — если вблизи поверхности залегает линза песков. В связи с косой слоистостью отложений и сравнительно небольшими размерами линз, как правило, в непосредственной близости от месторождения кварцевых песков находится и месторождение огнеупорных или тугоплавких глин. В залежах такого типа часто наблюдаются постепенные переходы песчаных отложений в глинистые. Это вызывает необходимость их комплексной отработки с целью добычи кварцевых (формовочных и стекольных) песков, огнеупорных и тугоплавких глин. Наиболее характерным примером является Ижморская группа месторождений в Чулымо-Енисейской впадине.

Месторождения Северное, Трактовое, Зеленая зона и Южный участок, входящие в состав группы, находятся вблизи ст. Ижморской на главной Сибирской магистрали. Пески залегают здесь под толщей бурых суглинков мощностью до 0,8 м. Мощность продуктивной песчаной толщи превышает 16 м. Эта толща отчетливо подразделяется на два горизонта. Внизу залегают горизонтальнослоистые сильно глинистые кварцевые пески и сильно запесоченные глины. Накопление их, по-видимому, происходило в меловое время в виде полимиктовых песков, которые впоследствии на месте были каолинизированы.

На неровной, размытой поверхности этих горизонтальнослоистых кварц-каолиновых осадков (по В.П. Казаринову, неоэлювий) залегают малоглинистые косослоистые аллювиальные пески различного зернового состава. Среди этих песков встречаются линзочки гравия, грубого песка и белой глины. В районе месторождения Северного мощность прослоев глин значительно увеличивается.

Пески сложены главным образом зернами кварца (90—98%), кварцита и реже полевого шпата. В незначительном количестве встречаются зерна рудных и циркона. Зерна средне и слабо окатаны. Возраст косослоистых безглинистых песков считается нижнепалеогеновым.

Пески нижнего горизонта очень жирные, жирные и полутощие с газопроницаемостью от 27,7 до 306 см/мин и крепостью от 0,12 до 0,8 кг/см2. В верхнем горизонте толщи залегают тощие и кварцевые пески с газопроницаемостью от 138 до 552 см/мин и крепостью от 0,08 до 0,03 кг/см2.

Химический состав песков верхнего горизонта следующий: SiO2 92,00—97,54%; Al2O3 0,55—2,38%; Fe2O3 следы — 0,37%; п. п. п. 0,08—0,32 %; CaO отсутствует. Огнеупорность 1670° С. Породообразующими минералами глин, цементирующих пески, являются гидрослюды. Запасы песков по Южному участку в количестве 168 млн. г по категориям A + B + C1 утверждены ГКЗ.

В настоящее время безглинистые разности песков этого месторождения разрабатываются в качестве сырья для Анжеро-Судженского стекольного завода. В ближайшие годы здесь намечено построить мощный карьер с обогатительной фабрикой с целью получения стекольных, строительных, формовочных песков различных марок, полу-кислых огнеупорных глин и каолина.

Другими крупными месторождениями огнеупорных глин и кварцевых песков этого типа в непосредственной близости от Кузнецкой котловины является Баркинское в 35 км к западу от ст. Кузедеево и Ивановское, в 25 км к востоку от разъезда 34 ж. д. Томск — Тайга. Запасы огнеупорных глин соответственно 7435 и 3300 тыс. т по категориям A + B + C1.

В пределах Кузбасса такого рода комплекс кварцевых песков, огнеупорных и тугоплавких глин представлен на Мусохрановском (в районе г. Ленинска-Кузнецкого) и Кайлинском (в районе Анжеро-Судженска) месторождениях.

Огнеупорные глины Мусохрановского месторождения с температурой плавления 1580—1740°С пригодны для производства огнеупорных изделий II и III классов. Тугоплавкие глины, приуроченные к более глубоким горизонтам, характеризуются температурой плавления 1430—1580° и пригодны для производства метлахских плиток, канализационных труб и тугоплавкого кирпича. Кроме этого, они представляют большой интерес как кислотоупорный материал. Пестроцветные глины могут быть рекомендованы как сырье для производства строительного кирпича. Запасы огнеупорных глин на 1/I 1964 г. 230 тыс. т по категориям А+В+С1, забалансовые 1024 тыс. т; разрабатываются Беловским цинковым заводом. Запасы тугоплавких глин не определялись.

Кварцевые пески месторождения залегают под огнеупорными глинами, но иногда они перекрыты лишь четвертичными суглинками или почвенно-растительным слоем и залегают на глубине от 0,5—0,7 до 2,5—3,0 м. Средняя мощность песков 6,0 м.

Минеральный состав песков представлен преимущественно кварцем с примесью полевого шпата, халцедона, каолинита, циркона, турмалина, лимонита, магнетита и др. Средний гранулометрический состав: фракция 0,15 мм — 51,2%; 0,25 мм — 28,9%; 0,5 мм — 1,84%; 0,1 мм — 2,0%; 2,0 мм — 0,23%; 3,0 мм — 0,18%; 5,0 мм — 0,1%. Химический состав: SiO2 92,8—97,53%; Fe2O3 0,20—0,78%; Al2O3 1,04— 4,01%; CaO 0,44—0,84%; MgO нет; п. п. п. 0,82—1,32%. Пески пригодны как стекольные для производства белого и полубелого стекла и могут быть использованы как формовочные в литейном деле. Запасы забалансовые на 1/I 1964 г. составляют 10 093 тыс. т.

Огнеупорные и тугоплавкие глины Кайлинского месторождения распространены в его центральной и западной частях. Мощность глин увеличивается с юга на север — от 0,4 до 6 и даже 10 м (участок 6). Залегание волнообразное, на участке 5 пласт глин залегает на 6—10 м ниже, чем на соседних.

Цвет глин белый, серовато-белый, иногда от примеси окислов железа слегка желтоватый. По механическому составу глины однородные, тонкодисперсные — частиц размером менее 0,06 мм содержится 95—99%. Химический состав: SiO2 63,67%; Al2O3 22—25%; Fe2O3 1,2%; п. п. п. 8—9%. Огнеупорность 1580—1690°С.

Проведенными полузаводскими и технологическими испытаниями установлена пригодность белых огнеупорных и тугоплавких глин для производства канализационных труб, строительных (пустотелых) блоков, кислотоупорных плиток, огнеупорного шамотного кирпича классов Б и В и плиток для полов класса В при добавлении в глины 10% пегматита. Запасы глин категорий A + B + C1 по состоянию на 1/I 1964 г. составляют: огнеупорных 2442 тыс. т и тугоплавких 2431 тыс. т.

Кварцевые пески разнозернистые, залегают под белыми глинами на глубине от 6 до 20 м в виде отдельных слоев, разделенных пластами белых глин. Всего на месторождении выделено шесть слоев мощностью от 0,5 до 5,0 м. Крупнозернистые пески залегают обычно в почве огнеупорных глин в виде отдельных линз, иногда значительных по мощности (до 3,0 м) и по площади. На месторождении выделено пять слоев крупнозернистых песков мощностью от 0,8 до 3 м и четыре рабочих слоя огнеупорных глин мощностью от 0,25 до 3,0 м.

Гранулометрический состав песков представлен в основном фракцией 0,75—0,1 мм; частиц менее 0,1 мм около 10%. Кондиционные пески подразделяются на среднезернистые с преобладанием фракции 0,5—0,75 мм и мелкозернистые — 0,1—0,5 мм. Часть песков с преобладанием крупнозернистой фракции (крупнее 0,75 мм) и тонкозернистых (пылеватых) является непромышленной. Примесь глины в песках колеблется от 5 до 52%, составляя в среднем 24,5%. Химический состав песков: SiO2 91—98% (в среднем 95,6); Fe2O3 0,09—0,5% (в среднем 0,3); Al2O3 0,7—8,9%. После обогащения (отмывки) содержание Al2O3 уменьшается от 5—15% до 0,8—1,7%.

Широко распространены на Кайлинском месторождении бурые легкоплавкие глины. Они залегают непосредственно под растительным слоем и имеют среднюю мощность 4 м при максимальной 16,5 м. Глины пригодны как сырье для производства строительного кирпича марки «75—100».

Гравий и песок с галькой также широко развиты на месторождении, как и бурые глины, но мощность их значительно меньше — от 0 до 6,8 м. Они залегают на размытой поверхности верхнемеловых белых глин, а местами, где эти глины отсутствуют, непосредственно на крупнозернистых песках. Гравий и галька плохо окатаны и представлены в основном кварцем. Механический состав их следующий: гравий 60%, песок 30% и глина 10%. Запасы 605,5 тыс. м3.

Бокситы, огнеупорные глины, минеральные краски, бурые железняки. Характерным и пока единственным представителем такого широкого комплекса полезных ископаемых является группа барзасских месторождений. Она включает Еденисское, Суховское, Глухаринское и Гавриловское месторождения, находящиеся в 30 о к востоку от ст. Барзас, на шоссейной дороге Кемерово — Мариинск.

Продуктивными являются глинистые меловые образования кийской и симоновской свит, представленные песчано-галечниковыми отложениями с прослоями глины. Отложения, относящиеся к кийской свите, подразделяются на два горизонта: нижний — красноцветный, с которым связаны запасы бокситов, природных пигментов и бурых железняков, и верхний — сероцветный, включающий залежи огнеупорных глин высокоглиноземистого, высокоосновного и основного состава, имеющие мощность от 0,5 до 18,0 м (средняя 2,8 м).

В кровле и в подошве, а иногда внутри сероцветного горизонта в виде линз залегают глины с повышенным содержанием железа. Их мощность изменяется от 0,5 до 7,9 м, чаще 1,5—2,5 м.

Основными минералами барзасских бокситов, относящихся к платформенному типу, являются гидроаргиллит, каолинит, гётит и гематит. Выделяются каменистые (28% по запасам), рыхлые (45%) и глинистые (27%) разности, общие балансовые запасы которых по категориям В+С, 7927 тыс. г, по категории C2 1021 тыс. т. Химический состав разностей бокситов приведен в табл. 80.

Бокситы, залегающие на глубине от 3 до 40 м, представлены преимущественно маркой Б5 (76,1%), но имеются также марки Б4 (0,1%), Б6 (19,2%), Б7 (0,4%) и Б8 (4,2%). Балансовые запасы подсчитаны на площади 20х3 км.

В ближайшее время намечается освоение бокситов Барзасской группы месторождений в комплексе с огнеупорными глинами.

Качественная характеристика огнеупорных глин верхнего сероцветного горизонта кийской свиты приводится в табл. 81.

Глины пригодны для производства ковшевого кирпича и сталеразливочных пробок.

Из некондиционных для металлургии глин, характеризующихся повышенным содержанием железа, в лабораторных условиях были изготовлены керамические плитки типа К и KT марки Б, канализационные трубы I сорта и кислотостойкие трубы II сорта.

Глины симоновской свиты имеют мощность от 0,5 до 7,2 м, чаще 1,5—2,5 м. Это преимущественно полукислые глины с содержанием на прокаленное вещество Аl2O3+ТiO2 18,0—31,3%, a Fe2O3 0,6—4,0%. Огнеупорность глин 1650—1690° С. Глины пригодны для использования в металлургии.

Запасы огнеупорных глин для металлургической промышленности (сортов В, ВО-1, ВО-2, 0-1, 0-2, 0-4) утверждены в ГКЗ в количестве 28,3 млн. т по категориям В+C1. He утверждавшиеся в ГКЗ запасы полукислых глин составляют 65,3 млн. т и керамических 32,2 млн. т.

Минеральные краски представлены в основном красными, реже желтыми пластичными глинами, залегающими непосредственно под бокситами или, при отсутствии бокситов, под основными огнеупорными глинами. Мощность горизонта, относимого к минеральным краскам, изменяется от 0,5 до 7,9 м, в среднем 3,5 м. Запасы красок 71,4 млн. т. Они могут быть использованы для наружных и внутренних покрасок в лакокрасочной, строительной, химической, резиновой и других отраслях промышленности.

Бурые железняки распространены в глинистом элювии коры выветривания или непосредственно залегают на неровной поверхности кристаллического фундамента на глубине 20—36 м от поверхности. Это разрозненные залежи размером от 150x150 до 200x2400 м. Средняя мощность бурожелезняковых тел по группе месторождений 1,4 м с колебаниями от 1 до 1,8 м. Содержание железа в них изменяется от 25 до 54%, в среднем 35,2%.

Кондиционные железные концентраты возможно получить лишь при условии обогащения методом электромагнитной сепарации с предварительным магнетизирующим обжигом. Бурые железняки могут применяться также как минеральная краска — охра железоокисная. Запасы бурых железняков по категории Ci составляют 18,6 млн. т.

Глины кирпичные. Палеозойские и мезозойские отложения Кузнецкого бассейна почти повсеместно покрыты чехлом рыхлых четвертичных образований песчано-глинистого состава, из которых аллювиальноделювиальные глины и суглинки в большинстве своем являются легкоплавкими и пригодными как сырье для кирпично-черепичного производства.

Мощность суглинков и глин различна. Для элювиально-делювиальных она колеблется в пределах от 0,5 до 5 м на склонах и до 25—30 м на водоразделах. Вскрытая мощность аллювиально-глинистых отложений от 1,5 до 14 м. Они приурочены в основном к террасовым отложениям рек Томи, Кии, Ини и их притоков. Химический состав легкоплавких глин и суглинков следующий: SiO2 — от 61 до 69%; Al2O3 — от 12 до 19%; Fe2O3 — от 3,9 до 7,0%; CaO — от 2,8 до 6,5%. Температура плавления 1200—1350° С. В зависимости от гранулометрического состава наиболее пластичные разности глин для производства кирпича с целью понижения их чувствительности к сушке требуют добавки определенного количества отощителя (песок, опилки и т. д.), а другие — тонкого помола (из-за присутствия в них грубообломочных включений известняка, кварца и других пород).

Гидрогеологические условия почти всех месторождений благоприятные: грунтовые воды или не встречены разведочными выработками или лежат ниже горизонта подсчета запасов.

В Кузнецком бассейне числится 57 месторождений кирпичных глин с. общими запасами 120,7 млн. м3 по категориям А+В+C1 в том числе эксплуатируемых месторождений 26 с запасами 63,1 млн. м3. По уровню добычи кирпичного сырья за 1963 г. (1450 тыс. м3) действующие предприятия обеспечены сырьем с учетом потерь на 40 лет. Исходя из общей цифры разведанных запасов, Кузбасс обеспечен кирпичными суглинками по уровню добычи 1963 г. почти на 100 лет. Разведанные месторождениия имеются вблизи каждого промышленного центра, но в связи с расширением площади городов и рабочих поселков периодически появляется необходимость в разведке новых участков взамен застроенных и в переносе кирпичных заводов на новые окраины. Эти же глины могут использоваться как сырье для производства аглопорита.

Песчано-гравийная смесь. Песчано-гравийным материалом представлены четвертичные аллювиальные отложения I надпойменной, II, III и IV террас, а также современные аллювиальные отложения русла, поймы р. Томи и ее притоков. В качестве полезного ископаемого они оценены главным образом вблизи крупных промышленных центров-потребителей (Кемерово, Новокузнецка, Междуреченска).

Песчано-гравийный материал является смесью песка и гравия с включением валунов. Песок смеси разнозернистый, полимиктовый. Гравий и галька представлены хорошо окатанными обломками магматических, метаморфических и осадочных пород.

Мощность песчано-гравийных отложений в пределах разведанных месторождений изменяется от 2,5—3,9 м (Карчитское, Татарское) до 5,6—6,9 м (Сидоровское, Островское). Мощность перекрывающих песчано-глинистых отложений, относимых к вскрышным породам, колеблется от 1,0—1,2 м (Бородинское, Карчитское) до 3,4—5,7 м (Кузнецкое, Татарское месторождения).

Содержание основных составляющих в смеси изменяется: песка от 24,5 до 37,4%, гравия от 58,9 до 75,5% и валунов от 7,2 до 12,8%.

Песок и гравий, выделенные путем рассева из песчано-гравийной смеси, могут использоваться как наполнители бетонов; песок, кроме того, для штукатурных и кладочных работ, гравий — для балластировки полотна железных и шоссейных дорог.

Запасы песчано-гравийной смеси в 45 разведанных месторождениях, из которых 10 эксплуатируются, составляют 251,6 млн. м3. Из этого количества более половины запасов сосредоточено в крупных месторождениях в районе городов Кемерово (Березовское, Татарское), Новокузнецка (Антоновское, Абагур-Атамановское, Сидоровское, Toпольники—Фески, Островное), Междуреченска (Карчитское). Месторождения подготовлены как базы для создания крупных механизированных карьеров.

Таким образом, строительство новых шахт, городов и рабочих поселков при дальнейшем развитии угледобычи и металлургии в Кузбассе обеспечено надежной сырьевой базой песчано-гравийных и стеновых керамических материалов. Подготовлены и в случае необходимости могут быть увеличены запасы тугоплавких и огнеупорных керамических глин, огнеупорных глин для металлургии, формовочных и стекольных песков, флюсовых известняков, сырья для производства строительной извести, цемента и легких наполнителей для бетонов (керамзита и аглопорита), а также минеральных красок, декоративных и поделочных камней.

Для обеспечения строек Кузбасса достаточно прочным и однородным щебнем в цементо- и асфальтобетоны необходимо в первую очередь оценивать с этой целью все встречающиеся выходы диабазов, базальтов и других магматических пород. Дефицит по строительным пескам, существующий из-за их низкого содержания в природных песчано-гравийных смесях, может быть ликвидирован с пуском Ижморского песчаного карьера.

Наличие разведанных запасов бокситов, реальные перспективы по ртути и золоту должны способствовать развитию в Кузбассе золотодобычи и цветной металлургии.

Большие запасы торфа могут рассматриваться как источник местного топлива и удобрений.

Источниками железной руды для черной металлургии Кузбасса являются месторождения смежных районов Горной Шории, Кузнецкого Алатау, Алтая и Хакассии.

В пределах горного обрамления Кузнецкой котловины (Салаирский кряж и Кузнецкий Алатау) известны также месторождения медно-цинковых руд, коренного и россыпного золота, Усинское месторождение марганца, Белкинское месторождение фосфоритов, крупнейшие в Советском Союзе месторождения талька (Алгуйское и Светлый Ключ) и вполне реальные перспективы для обнаружения месторождений магнезита, асбеста, графита, флюорита, вермикулита и мусковита.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна