Михайлов В.А., Виноградов Г.Ф та ін. Неметалічні корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

НЕМЕТАЛІЧНІ

КОРИСНІ КОПАЛИНИ

УКРАЇНИ

Підручник

Видання 2-е, виправлене і доповнене

Допущено Міністерством освіти та науки України

як підручник для геологічних та гірничих спеціальностей

вищих навчальних закладів

УДК 553.6 (447)

ББК……………

Рецензенти:

К.Ю.Єсипчук, д-р геол.-мінералог. наук,

В.П.Бухарев, д-р геол-мінералог. наук

Затверджено до друку Вченою радою

Київського національного університету імені Тараса Шевченка

від 5 березня 2007 року

Науковий редактор: професор В.А.Михайлов

Неметалічні корисні копалини України: Підручник /

В.А. Михайлов, Г.Ф. Виноградов, М.В. Курило, Л.С. Михайлова,

В.В. Шунько, В.І. Шевченко, О.В. Грінченко, О.Л. Гелета,

Д.М. Щербак. Видання 2-е, виправлене і доповнене. К.:

ВЦ "Київський університет", 2007. – с.

Гриф надано Міністерством освіти і науки України

( лист № 1/11-2017 від 20.06.02)

ISBN…………

ЗМІСТ

ВСТУП (Михайлов В.А.) ………………………………………………

ЕКОНОМІЧНІ ВІДОМОСТІ ПРО НЕМЕТАЛІЧНУ СИРОВИНУ (Михай-

лов В.А.) ………………………………………………………………………..

РОЗДІЛ 1. КАМЕНЕБАРВНА СИРОВИНА (Шунько В.В.) ……

Алмаз ……………………………………………….. ……………..

Бурштин …..……………………………………………………………………

Гагат ………………………………………………… …………………………

Кварц, топаз, берил .…………………………………………….

Родоніт ………………………………………………………………………..

Мармуровий онікс …………………………………………………………..

РОЗДІЛ 2. ГІРНИЧОХІМІЧНА СИРОВИНА (Курило М.В., Михайлов

В.А.) …………………………………………………….………

Сірка ………………………………………………………………………….

Фосфатна сировина …………………………………………………..

Барит і вітеріт …………………………………………………………..

Мінеральні солі ……………………………………………………..

Кам’яна сіль …….……………………………………………….

Давсоніт ……………………………………………………………….

Калійна

сіль …………………………………………………………….

Бішофіт .................................................................................

Борна сировина ………………………………………………..

Плавиковий шпат (флюорит) …………………………………………

Йодобромна сировина ……………………………………………

Карбонатна сировина для вироблення соди та сполук магнію …

РОЗДІЛ 3. ГІРНИЧОРУДНА СИРОВИНА (Михайлов В.А.) ………

Графіт ……………………………………………………………………

Абразивна сировина …………………………………………………

Гранат ……………………………………………………….

Корунд ………………………………………………………

Азбест ……………………………………………………………….

Мусковіт …………………………………………………………………

Вермикуліт …………………………………………………………

Пірофіліт ……………………………………………………….

РОЗДІЛ 4. СИРОВИНА ДЛЯ МЕТАЛУРГІЇ (Михайлова Л.С.) ……………

Флюсова сировина ……………………………………………………….

Флюсові вапняки (Михайлова Л.С., Шунько В.В.) ……………

Доломіти ……………………………………………………………………..

Флюорит ……………………………………………………………

Ставроліт …………………………………………………………

Вогнетривка сировина ……………………………………………

Кварцити, кварцові пісковики (Михайлова Л.С., Грінченко

О.В.) ..…………..

Кварцові піски ………………………………………………………………

Вогнетривкі глини …………………………………………

Доломіти …………………………………………………….

Графіт ……………………………………………………………

Магнезіальна сировина ………………………………………….

Магнезит, талькомагнезит …………………………………

Брусит ……………………………………………………………

Високоглиноземиста сировина ………………………………

Силіманіт, дистен, андалузит ……………………………..

Формувальна сировина ………………………………………

Формувальні піски

……………………………………….

РОЗДІЛ 5. БУДІВЕЛЬНА СИРОВИНА ………………………………

Будівельне каміння (Віноградов Г.Ф. ) ………………………………..

Декоративне каміння (Гелета О.Л., Щербак Д.М.) ………………….

Пиляльне каміння (Віноградов Г.Ф.) …………………………

Сировина для в’яжучих матеріалів (Віноградов Г.Ф., Михайлов

В.А.) …………………

Карбонатні породи ………………………………

Гіпс та ангідрит ………………………………………..

Цегельно-черепична сировина (Шевченко В.І., Михайлов В.А.) .....

Глинисті породи ………………………………………………

Заповнювачі для

бетонів та розчинів (Шевченко В.І.) ……

Перліти ……………………………………………………………….

Пісок і гравій ……………………………………………………

Кварцити і кварцитоподібні пісковики (Грінченко О.В.) …..

Сировина для фарфоро-фаянсової та склоробної промисловості …

Каолін (Шевченко В.І., Михайлов В.А.) ……………………

Польовошпатова сировина (Шевченко В.І., Михайлов В.А.) …

Кварцова сировина (Грінченко О.В.) ……………………………….

Фарфоровий камінь (Михайлов В.А.) ………………………….

Воластоніт (

Михайлов В.А.) ……………………………………………

Сировина для кам’яного лиття (Віноградов Г.Ф.) ……………………

РОЗДІЛ 6. ГІРНИЧОТЕХНІЧНА СИРОВИНА (Михайлова Л.С.) ………..

Опал-кристобалітові породи ……………………………………..

Бентоніти ……………………………………………………………………..

РОЗДІЛ 7. СИРОВИНА ДЛЯ МІНЕРАЛЬНИХ ФАРБ (Виноградов Г.Ф.,

Михайлов В.А.) ……………

РОЗДІЛ 8. АГРОХІМІЧНА СИРОВИНА (Михайлов В.А., Курило М.В.) ..

Торф і вівіаніт …………………………………………………………..

Гіпс та ангідрит …………………………………………………….

Карбонатні породи ………………………………………………..

Цеоліти ………………………………………………………………

Сапропель …………………………………………………………

Глауконіт ……………………………………………………………..

Сапоніт ………………………………………………………………

Інша сировина ………………………………………………………………

РОЗДІЛ 9. НОВІ ТА НЕТРАДИЦІЙНІ ВИДИ СИРОВИНИ

(Курило

М.В., Виноградов Г.Ф.) ..…………………………………………………

Бітуми …………………………………………………………..

Озокерит ……………………………………………………….

Асфальт ………………………………………………………..

Керити та антраксоліти …………………………………

Шунгіт ………………………………………………………………

Нефелінові породи ……………………………………………….

Маршаліт ………………………………………………………….

Воластоніт ………………………………………………………………

Ставроліт …………………………………………………………….

ВСТУП

Використання мінеральної сировини, у тому числі будівельних ма-

теріалів та інших неметалічних (нерудних) корисних копалин (НКК), є

найважливішою ознакою та невід'ємним атрибутом людської цивілі-

зації. Це підкреслюється навіть етимологією останнього слова, що по-

ходить від лат. civitas – "громадянська спільнота, місто". Фрески Тас-

сілін-Аджера, які були намальовані за

допомогою мінеральних фарб,

мегаліти Стоунхенджа, що були зведені з блоків крейдових порід, зі-

курати Месопотамії та піраміди Єгипту, на спорудження яких було

витрачено мільйони кубометрів вапняків Ваді Хамамата та гранітів

Асуана – ось лише деякі приклади найдавніших (але й досі непереве-

ршених) архітектурних споруд. У наступні тисячоліття й особливо в

теперішні часи

у зв'язку з бурхливим розвитком науки, виробництва,

а також зростанням чисельності мешканців нашої планети у розви-

нених країнах виникла та набула значного розвитку потужна промис-

лова й будівельна індустрія. Її продукція – міста й шляхи, ракетне па-

ливо й мінеральні добрива, скло й кераміка, її база – родовища неру-

дної сировини.

Через це у структурі економіки розвинених країн ви-

добуток і використання неметалічних корисних копалин (у першу

чергу, будівельних матеріалів) відіграє величезну роль, а в багатьох

країнах у 1,5–2 рази перевищує за вартістю видобуток металічних

корисних копалин.

Існує значна термінологічна невизначеність цієї великої групи ко-

рисних копалин і її об’єму. Дійсно, як

можна називати „нерудною си-

ровиною” борні, сірчані чи баритові руди? Історично склалося так, що

до неметалічних видів сировини відносять корисні копалини, з яких

видобувають не тільки неметали (сірка, фосфор та ін.), але й деякі ме-

тали (калій, натрій, магній тощо). З іншого боку немає чітких класи-

фікаційних ознак, які б

обмежували цю групу. Як влучно відмітив

В.П.Петров [38], вона утворилася за залишковим принципом, тобто

сюди увійшли всі корисні копалини, не включені до груп горючої си-

ровини (каустобіолітів) і руд різних металів.

Систематика родовищ нерудної сировини ускладнюється терміно-

логічною невизначеністю й нерозробленістю системи однотипних кла-

сифікаційних ознак. Етимологія термінів "нерудна сировина

" чи "не-

металічні корисні копалини" досить невизначена, що зумовлює амор-

фність цих понять. В англомовній літературі перевага надається тер-

міну "індустріальна сировина" ("Industrial Minerals and Rocks"), який

не зовсім точно перекладають як "неметалічні корисні копалини". Од-

нак, оскільки останній термін укоренився у вітчизняній геологічній

літературі, надалі ми будемо користуватися ним.

Інші труднощі систематики обумовлені подвійним станом нерудної

сировини, що, з одного боку, є геологічними тілами з властивими їм

особливостями складу, будови, часу формування, походження, а з

іншого боку – об'єктами промислової розробки й використання, для

яких головними

є технологічні особливості сировини та галузі її засто-

сування. При цьому варто врахувати, що та сама сировина може ви-

користовуватися в різних галузях (наприклад, глини одного родовища

можуть бути використані як сировина для цегли й для керамзиту; ка-

рбонатні породи – для цементу й для будівельного вапна тощо). З ін-

шого

боку, при виробництві тих чи інших матеріалів часто викорис-

товуються різні види сировини (наприклад, для виробництва цементу

використовують і глини, і вапняки, і вулканічні туфи, й інші активні

добавки). Геологічний вік і умови формування однотипної сировини

(наприклад, вапняки, перліти, глини та ін.) можуть бути зовсім різни-

ми. У зв’язку

з цим спроби створити несуперечливу лінійну класифі-

кацію неметалічних корисних копалин, яка б водночас враховувала

їхні генетичні й технологічні особливості, заздалегідь приречені на

невдачу. Нарешті, сам по собі обсяг групи нерудних корисних копа-

лин також є недостатньо чітко визначеним і в різних авторів чи в рі-

зних регіонах може різнитися. Так

, наприклад, М.Кужварт як немета-

лічні корисні копалини описує боксити, а прояви бору й флюориту до

складу цієї групи не включає.

В історії геологічних досліджень існують численні спроби систематики

родовищ нерудних корисних копалин, які базуються на різних класифі-

каційних ознаках: алфавітних, хіміко-мінералогічних, мінералого-

петрографічних, хіміко-фізичних, фізичних, петрографічних, геотекто-

нычних, генетичних, технолого-економічних [1, 10–12, 23, 39–41, 45].

Серед них найпоширенішими є класифікації, що базуються на двох

останніх ознаках, причому, якщо для наукових досліджень перевага на-

дається генетичній класифікації, то для практичної роботи зазвичай за-

стосовуються технолого-економічні різновиди класифікацій.

Найбільшу популярність мають генетичні класифікації, розроблені

П.М.Татариновим, В.М.Борзуновим, М.Кужвартом, І

.Ф.Романовичем

[3–5, 24, 42, 43, 46 ]. Зазвичай в їх основі лежить розподіл корисних

копалин за походженням на три (іноді дві) великі групи: ендогенні,

екзогенні й метаморфогенні, які, у свою чергу, поділяються на дріб-

ніші підрозділи (класи, категорії, групи тощо). Наприклад, ендогенні

родовища можуть поділятися на магматичні, пегматитові, постмагма-

тичні, контактово-метасоматичні, вулканічні, карбонатитові тощо

Класифікація, яку запропонував В.К.Куликовський [25, 26], перед-

бачає виділення 6 великих груп родовищ нерудних корисних копа-

лин: 1) будівельні матеріали (що поділяються на будівельне каміння,

покрівельні матеріали, в'яжучу сировину, глини для виробництва цег-

ли, сировину для кам'яного лиття); 2) хімічна сировина (апатит, фос-

форити, сірка, солі); 3) технічна сировина (азбест, тальк і пірофіліт

графіт, слюди, цеоліти, бентонітові глини, барит і вітерит, алмаз, ко-

рунд і наждак, гранати, агат); 4) металургійна сировина (магнезит,

вапняк і доломіт, вогнетривкі глини, пісковики й кварцити, піски

формувальні, високоглиноземиста сировина, плавиковий шпат);

5) сировина для кераміки й скла (польові шпати, кварц, нефелін, као-

ліни, піски скляні, бор); 6) коштовне та виробне каміння

, оптичні ма-

теріали (берил і смарагд, гірський кришталь і моріон, топаз, оптичний

флюорит та ісландський шпат, виробне каміння).

Дещо іншу технологічну класифікацію розроблено

М.Б.Григоровичем і М.Г.Немировською [10–12], які нерудну мінераль-

ну сировину поділили на природні матеріали, що застосовуються в

природному стані чи після механічної обробки, та технологічну

сиро-

вину, яка використовується після термічної обробки. Неважко помі-

тити недосконалість подібної класифікації, її подвійність: як відзна-

чають самі автори, одна й та сама порода може потрапити до різних

підгруп і груп залежно від характеру технологічного процесу; у той же

час генетично різнорідні утворення можуть потрапити до одного кла-

сифікаційного підрозділу

тільки за способом їх обробки, причому іг-

норуються навіть галузі застосування продукту обробки.

Подібним шляхом пішов і В.П.Петров зі співавторами [36], які по-

клали в основу класифікації характер природних продуктів і способи

їх технологічної обробки. Відповідно до цього виділяються дві серії:

природні кам'яні матеріали (що підрозділяються на групи

технічних і

будівельних кам'яних матеріалів) і мінеральна сировина (що поділя-

ється на гірничотехнічну й гірничохімічну сировину). Подальший по-

діл на підгрупи оснований на галузях застосування сировини (п'єзо-

оптичні, абразивні, ізоляційні, формувальні й інші матеріали), додат-

ково в кожній підгрупі виділяються мінерали й гірські породи.

У Держгеолкомі Російської Федерації прийнято

технолого-

економічну класифікацію, в основі якої лежить галузь використання

мінеральної сировини: хімічна, керамічна й вогнетривка, гірничотех-

нічна сировина, мінеральні добрива, коштовне й виробне каміння,

будівельні матеріали, інші види сировини. При цьому велику групу

будівельних матеріалів розбито за генетичною ознакою на магматич-

ні, карбонатні, глинисті й уламкові породи. На наш погляд,

така

спроба поєднання двох різнорідних класифікаційних принципів в

єдиній лінійній класифікації не є цілком вдалою через дві обставини.

По-перше, галузі застосування сировини, об'єднаної за назвою "буді-

вельні матеріали", надзвичайно різноманітні (каміння будівельне й

облицювальне, цементна сировина, керамзит, цегельна сировина, рі-

зні галузі застосування пісків і глин тощо), чого, на жаль, запропоно-

вана класифікація не відображає. По-друге

, як і в прикладах, розгля-

нутих вище, та сама корисна копалина потрапляє до різних груп (на-

приклад, вапняк як будівельний матеріал і як хімічна сировина), що є

порушенням принципу класифікаційної одноманітності, який лежить

в основі будь-якої несуперечливої систематики.

Іншу геолого-економічну класифікацію було прийнято при розробці

комплекту геолого-економічних

карт Української РСР у 1984 р. колек-

тивом авторів за редакцією А.Н.Алімова. Основним принципом кла-

сифікації був економічний, а саме – галузь застосування того чи ін-

шого виду сировини. Відповідно до цього було виділено п'ять основ-

них різновидів: паливно-енергетична промисловість, чорна й кольо-

рова металургія, гірничорудна промисловість, гірничохімічна промис

ловість і промисловість будівельних матеріалів з подальшим поділом

за типами й видами сировини. Ця схема не тільки містить усі згадані

вище недоліки, але й певні методологічні й семантичні помилки. Так,

безумовно, гірничорудна промисловість є набагато ширшим поняттям

відносно наведеного в розглянутій схемі. При загальній геолого-

економічній класифікаційній ознаці несподівано з'

являється тип сиро-

вини "сипучі матеріали" (що є фізико-механічною ознакою об'єкта, але

не галуззю його використання), у той же час пісок фігурує як сировина

для скляного, цегельного та інших видів промисловості. З деякими змі-

нами наведена класифікація використана і в наступних роботах

українських геологів, зокрема у карті "Основні родовища

корисних

копалин України" масштабу 1 : 1 500 000 [9], при складанні довідни-

ка по мінерально-сировинній базі України [33].

Детальна класифікація НКК була розроблена при підготовці до ви-

дання монографії „Металічні і неметалічні корисні копалини України”

[31, 32]. Вона включала такі типи сировини:

1. Гірничохімічна:

1.1. Агрохімічна (фосфатна, сіль калійна, торф, сапропель, сапоніт);

1.2. Хімічна (сірка, сіль натрієва, сіль магнієва, давсоніт, карбонатна

сировина, барит, бром та йод, бор, алуніт)

1.3. Мінеральні пігменти;

2. Гірничотехнічна:

2.1. Абразивна (гранати, корунд, маршаліт);

2.2. Електро- та радіотехнічна (графіт, пірофіліт, мусковіт, озокерит);

2.3. Мінеральні сорбенти (цеоліт, вермикуліт, палигорськіт)

2.4. Сировина для фарфорово-фаянсної та скляної промисловості (ка-

олін, польовошпатова, кварцовожильна сировина, кварцовий пісок);

2.5. Сировина для кам’яного литва;

3. Сировина для металургійної промисловості:

3.1. Флюсова (вапняки флюсові, доломіт, флюорит, ставроліт);

3.2. Вогнетривка (магнезит, дуніт, форстерит, серпентининт, кварци-

ти, кварцові піски, силіманіт, дистен, андалузит, глини вогнетривкі);

3.3. Сировина формувальна та для

згрудкування рудних концентратів

(піски формувальні, бентоніт);

4. Будівельна:

4.1. Будівельне каміння (габро, лабрадорити, граніти, мармури, вап-

няки і доломіти, вулканічні туфи);

4.2. Наповнювачі бетону (піщано-гравійні суміші і галечник, аргіліт);

4.3. В’яжуча сировина (мергелі, крейда, гіпс, суглинок, вапняки, гли-

ни, гіпс та ангідрит, діатоміти, спонголіти, трепели, опоки);

4.4. Цегельно-черепична;

5. Каменебарвна

та ювелірна (алмаз, бурштин, гагат, топаз, берил, родоніт,

мармуровий онікс).

У першому виданні підручника „Неметалічні корисні копалини

України” [35], було передбачено виділення таких типів неметалічної

мінеральної сировини: каменебарвна, гірничохімічна, гірничорудна,

сировина для металургії, будівельна, гірничотехнічна, сировина для

мінеральних фарб, агрохімічна, нові та нетрадиційні види неметаліч-

ної сировини. Після її удосконалення з урахуванням усього викладе-

ного вище, з максимальним використанням згаданих та інших

мате-

ріалів при розробці схеми класифікації нерудних родовищ України за

основу було взято принципи системності, ієрархічності, однаковості

класифікаційних ознак, головним з яких було обрано генетичний. У

результаті розроблено багаторівневу ієрархічну систематику нерудних

родовищ України, які мають розгалужені функціональні зв'язки з

технолого-економічними галузями їх застосування (рис. 1).

В генетичній класифікації,

що пропонується (рис. 2), нерудні кори-

сні копалини за умовами утворення поділені на ендогенні та екзоген-

ні. Вони пов'язані між собою переходом, що знаходить відображення

у виділенні групи вулканогенно-осадових порід, які за умовами нако-

пичення ближчі до екзогенних, а за походженням речовини – до ен-

догенних. Серед ендогенних виділяються метаморфічні, гідротерма

льно-метасоматичні, інтрузивні, ефузивні і вулканогенно-осадові ро-

довища. Серед екзогенних виділяються осадові і залишкові родови-

ща. Кожний з них послідовно підрозділяється на групи, класи й види

корисних копалин за градацією класифікаційних ознак, які послідов-

но знижуються й розгалужуються. Так, наприклад, осадові родовища

поділяються на літифіковані й нелітифіковані; на уламкові,

біогенні,

хемогенні й біохемогенні тощо.