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

Подождите немного. Документ загружается.

358

можуть бути вулканічного та осадового походження. До заповнювачів

вулканічного походження відноситься щебінь і пісок з пемзи, вулка-

нічного шлаку або вулканічного туфу. Щебінь і пісок з пемзи – порис-

та сипка порода губчастої або волокнистої будови від сірувато-білого

до коричневого кольору, що складається з кислого вулканічного скла.

Щебінь і пісок з

вулканічного шлаку – великопориста й пориста сипка

порода ніздрюватої або губчастої будови від червоного до чорного ко-

льору, яка складається з цементованого вулканічного скла та попелу.

Заповнювачі осадового походження – щебінь і пісок з карбонатної

(пористі вапняки, вапняки-черепашники, вапнякові туфи), кремне-

земистої породи (опал-кристобалітові породи).

Родовища України

В Україні сировиною для легких заповнювачів є перліти, туфи, ва-

пняки пористі, опал-кристобалітові гірські породи, глини, суглинки,

аргіліти, сланці слюдисто-серицитові, вермикуліт, сланець меніліто-

вий, родовища яких широко представлені в різних регіонах (табл. 82).

Таблиця 82

Запаси і видобуток сировини для легких заповнювачів бетону, тис. м

Запаси Родовища Корисна копа-

лина

Потуж-

ність

A+B+C C

Видобу-

ток

Центральна площа

Музичанське Строкаті глини 10,1 10479 50

Сквирське Суглинки, глини 9 6688 1481

Дашуківське Суглинки, глини 11,4 3231 9276

Слобідське Суглинки, глини 6296

Придністровська

Микулинецьке Суглинки 5–9,8 1477 3

Болехівське Суглинки 0,9–7,7 963 25

Сторожинецьке Суглинки, глини 7,2 1736

Воютицьке Глини 3,3 4419 67

Вендичанське Глини 9–16,1 14275 166

Ліс-Окилківське Глини 1836 110

Шаровецьке Глини 1198 25

Козівське Суглинки, глини 15167

Донецька

Верхньосироватське

Суглинки, глини 22 10327 79

Щемилівське Суглинки, глини 4–20 3814 300

Харківське Суглинки, глини 4,3–23,5 1272 170

Первомайське Суглинки, глини 10–14 5185 446

Шебелінське Суглинки, глини 7,5–20 2194 83

Топольське Глини 714 2580

359

Мармурове Аргіліт 30–90 2687

Дубівське Аргіліт 23,7 20392

Харцизьке Глини 15329

Диканьське Глини, аргіліти 33500 11039

Причорноморська

Орловське Глини 25,2–33,5

17903 73

Велика Глеєватка Сланець 40–150 27376

Токмакське Суглинки 10,8 2064

Грушівське Надрудні глини 3148 123

Шевченківське Надрудні глини 7,3 58700 3000

Басанське Глини 4011 125

Єлизаветівське Суглинки, глини 27224

Закарпатська

Пелікан Перліт 15–50 44 42

Ардівське Перліт 20–100 32717 2761

Шиной Варна Перліт 12525

Фогош Перліт

Лалівське Глини 3288

Кримська

Малобабчинське Глини 18 12253 31926 252

Булганське Глина сопкова 26 306

Плодівське Глини 407 183

Альминське Глини 3791

В Україні виділяються декілька перспективних площ у відношенні

родовищ легких заповнювачів бетону (рис. 72): Придністровська,

Центральна, Донецька, Причорноморська, Кримська. Більшість з них

містять родовища для виготовлення керамзитової сировини (глина,

суглинок, аргіліт), але в Закарпатті існують родовища перлітової си-

ровини, яка буде описана в наступному підрозділі.

Прикладами родовищ сировини для легких заповнювачів бетонів

Грушівське родовище глин у Запорізькій області (рис. 73), Ковацьке

родовище туфу в Закарпатті (рис. 74).

Україна має значну мінерально-сировинну базу керамзитової сиро-

вини. Родовища керамзитової сировини, пов’язані з аргілітами, відомі

в Донбасі, Криму, Карпатах, Передкарпатті [54]. Державним фондом

враховується 55 родовищ керамзитової сировини, з них розробляєть-

ся тільки одне у Донецькій

області. Найхарактернішими є Сніжнянсь-

ке родовище у Донецькій області та Новозванівське у Луганській.

360

ЛУЦЬК

РІВНЕ

ХЕРСОН

СІМФЕРОПОЛЬ

ДОНЕЦЬК

ЧЕРКАСИ

ЧЕРНІГІВ

ЗАПОРІЖЖЯ

ЧЕРНІВЦІ

ТЕРНОПІЛЬ

ОДЕСА

МИКОЛАЇВ

ХАРКІВ

СУМИ

УЖГОРОД

КИЇВ

КІРОВОГРАД

ПОЛТАВА

ДНІПРОПЕТРОВСЬК

Верхньо-Сировацьке

Харківське

Діканьське

Смирновське

Снежнянське

Шебелинське

Щємілівське

Грушевське

Херсонське

Орловське

Жевахова

Гора

Миколаїське

Музичанське

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬК

ЛЬВІВ

ВІННИЦЯ

ЖИТОМИР

ЛУГАНСЬК

Рис. 72. Карта перспективних площ України на сировину для легких

заповнювачів бетонів

1 – комплекси гірських порід, які перспективні для виробництва легких за-

повнювачів бетону: 2 – алевроліто-глинисті; 3 – карбонатні; 4 – ефузивно-

пірокластичні та кристаболітові; 5 – метаморфічні; 6–12 – корисна копали-

на: 6 – туфи, 7 – вапняки, 8 – спонголіти, 9 – глини, 10 – аргіліти, 11 – сланці

слюдисто-серицитові, 12 – перліти

Сніжнянське родовище представлене аргілітами карбону, які пе-

решаровуються з алевролітами і сланцями. Запаси аргілітів і алевро-

літів за категоріями А+В+С

складають 3,5 млн м

, залишок запасів

(на 01.01.2005) – 2,8 млн м

. Родовище розробляється Сніжнянським

заводом керамзитового гравію ВО „Укрбудіндустрія”.

Новозванівське родовище представлене перешаруванням перм-

ських аргілітів (70–80 %) і алевролітів (20–30 %) потужністю 24,3–69 м

(середня 45,6 м). Балансові запаси аргілітів і алевролітів, придатних

для виробництва керамзитового гравію, цегли й каменів керамічних

марок за категоріями В+С

становлять 12,8 млн м

. Родовище не роз-

робляється.

Аргіліти, що можуть слугувати сировиною для виготовлення кера-

мзиту, відомі також у Криму, де приурочені до таврійської серії, в

Карпатах у менілітовій та бистрицькій світах.

361

мм

Масштаб 1:2 000

мм

Рис. 73. Родовище Грушівське, глини

(схематичний геологічний розріз за матеріалами В.Кулешова, 1976).

1 – суглинки, глини; 2 – вапняки; 3 – глини вапнякові; 4 – глини; 5 – піски; 6

– марганцеві руди

Масштаби: горизонтальний 1:5 000

вертикальний 1:2 000

1 2 3

4 5

Рис. 74. Родовище Ковацьке, туфи (за матеріалами К.Геращенка)

1 – ґрунт, суглинки; 2 – кора вивітрювання; 3 – аргіліти; 4 – продуктивна то-

вща; 5 – туфи; 6 – тектонічні порушення

362

ПЕРЛІТИ

Загальні відомості

Перліти (від фр. perle – перли) – кисле водомістке вулканічне скло з

концентрично-шкаралупчастою глобулярною текстурою, що має зда-

тність при швидкому нагріванні спучуватися з утворенням пористого

пемзоподібного продукту зі збільшенням об'єму в 4–20 разів [51, 57].

Вважається, що перліти утворюються при гідратації вулканічного

скла безпосередньо при їх охолодженні (первинні перліти), або при

пізнішій

дії гідротермальних розчинів (вторинні перліти), причому в

останньому випадку вони тісно пов'язані із зонами цеолітизації. Вміст

води в перлітах змінюється від 1 до 6–8 %, густина 2,3–2,4 г/см

, по-

ристість 1,8–7,0 %. Спучування перлітів здійснюється при 900–1200°

за рахунок відділення води в момент, коли склувата маса стає плас-

тичною, але досить в'язкою, щоб стінки пухирців не пропускали пару.

Галузі використання і вимоги до сировини

Для вироблення спученого перліту можуть бути використані склу-

ваті (склоподібні) ефузивні магматичні породи, що містять структур-

но-зв'язану воду, – перліти, обсидіани, туфи кислого складу, вітрофі-

ри та ін. Державних галузевих стандартів і технічних умов на магма-

тичні породи, які використовуються для отримання спученого перлі-

ту, немає.

Головним показником, що

характеризує вулканічні породи, які ви-

користовуються для виробництва перліту, є коефіцієнт спученості –

відношення об'єму спученого перліту до первинного об'єму породи.

Значення цього коефіцієнта для різних порід буває від 1,5 до 20. До-

свід показує, що оптимальними є молоді склуваті вулканічні породи,

котрі містять, %: SiO

65–67, Al

12–14, Fe

1,5–2,5, CaO 1,5–2,5,

MgO 0,1–5, P

3,5 і більше. Кількість кристалічних включень не по-

винна бути більше 15 %. Залежно від ступеня подрібнення вихідної

породи може бути одержаний перлітовий щебінь (розмір зерен 5–

20 мм) або пісок (розмір зерен менше 5 мм). За існуючим держстан-

дартом спучений перлітовий пісок поділяється на крупний (розмір зе-

рен 1,25–5 мм), дрібний (0,14–1,25 мм) і пудру (менше 0,14 мм

). За

об'ємною насипною масою (від 75 до 500 кг/см

) перлітовий пісок по-

діляється на вісім марок. Щебінь перлітовий за розміром зерен поді-

ляється на дві фракції (5–10 і 10–20 мм), за об'ємною насипною ма-

363

сою – на чотири марки (від 300 до 600 кг/см

), а за міцністю – на

шість марок (від П-35 до П-150).

Найважливішими властивостями спученого перліту є: незначна об'-

ємна маса (від 50–70 у вищого до 350–500 кг/м

у четвертого сорту),

пористість і стійкість, які забезпечують високі термо- та звукоізоля-

ційні властивості, довговічність, вогнестійкість, легкість. Ці якості

обумовлюють його застосування, у першу чергу, у будівництві як по-

ристого заповнювача для бетонів, штукатурних розчинів, утеплюва-

ча, теплоізоляційних плит. Властивості перлітобетону дозволяють його

рекомендувати для використання в сейсмічно небезпечних районах.

Перліт також може застосовуватися як плавень у керамічному вироб-

ництві, абразив, для виробництва скла. Спучений перлітовий пісок

може застосовуватися як фільтрувальний матеріал для очищення во-

ди, рослинної олії, вина, фармацевтичних препаратів; у сільському

господарстві – для кондиціювання й поліпшення структури ґрунтів. У

природному стані перліти використовуються як заповнювачі для бе-

тонів, для

виготовлення керамічних виробів, при виробництві скла,

як добавки в цементному виробництві, при бурінні свердловин.

За кордоном, крім будівництва, перліт широко застосовується в

хімічній і харчовій промисловості, у сільському господарстві та інших

галузях; як фільтр для кислот, наповнювач у пластмаси, ізоляційний

матеріал, наповнювач фарб, компонент бурових розчинів, інертний

пакувальний матеріал, як

ґрунтовий кондиціонер, для видалення на-

фтової плівки з поверхні моря, як фільтр і сорбент при очищенні пит-

них рідин тощо. В Україні існують широкі можливості для розширен-

ня галузей застосування перліту.

У промисловості переважно використовується спучений перліт,

одержаний при випалі сирого перліту за температури 900–1200°. Та-

кий перліт має насипну об

'ємну масу від 30–40 до 350–400 кг/м

. Ви-

моги до технологічних властивостей сировини наведено в табл. 83.

Загальною вимогою до перлітової сировини є ізометрична форма зе-

рен, кількість лещадних зерен (пластинчастої та кутастої форми) не

повинна перевищувати 10 %, пилоподібних і глинистих часток – 3 %;

вологість піску з розміром зерен 0,63–5 мм і більше не повинна пере-

вищувати 3 %, а піску з розміром зерен

до 2,5 мм – 5 %.

Особливо високі вимоги існують до фільтропорошків з перлітової

сировини (вища/перша категорії якості): насипна об'ємна маса – 120–

160 кг/м

; вміст часток, що легше води, не більше 11–12 %; фільтра-

ційна проникність не менша 1,0–0,5; сухого залишку не більше 0,5–

1,0 %; вологість не більша 0,4–2,0 %.

364

Таблиця 83

Вимоги до перлітової сировини

Клас Показник

I II

Насипна об'ємна маса,

кг/м

90 90–

130

130–

160

160–

230

120

120–

300

300–

500

500–

700

Густина зерен, кг/м

Пісок (0–5 мм)

щебінь (>5 мм)

150

350

150–

190

350–

390

190–

220

390–

440

220–

300

440–

500

200

400

200–

400

400–

600

400–

600

600–

800

600–

850

800–

1200

Шкідливих домішок, %:

Макродомішки

Мікродомішки

до 5

–

5–7

–

7–10

–

10–30

до 10

до 5

5–7

5–10

7–10

10–1

10–30

15–20

Економічні відомості

Родовища перліту розповсюджені в країнах з широким розвитком

мезо-кайнозойського вулканізму: Угорщина, Греція, Туреччина, Япо-

нія, Мексика, США та ін., де відомі їх значні запаси і здійснюється

видобуток (табл. 84). Світовий видобуток перліту дорівнює 1,7–2,0

млн т на рік. В країнах СНД розвідано понад 15 родовищ перліту із

сумарними запасами біля 227 млн т,

більша частина яких зосередже-

на у Вірменії, в Україні, Росії, Грузії. У цих країнах щорічно видобува-

ється біля 600–650 тис. м

перлітової сировини. Середня ціна на пер-

літ на ринках США складала ($/т): 2002 –36,42; 2003 – 38,20; 2004 –

41,28; 2005 – 40,68; 2006 – 45,72 [71].

Таблиця 84

Видобуток перліту, тис. т [71]

Видобуток

Країна

2005 2006

Запаси Ресурси

Греція 525 500 50000 300000

Мексика 195 200 * *

США 508 457 50000 200000

Туреччина 140 130 * 5700000

Угорщина 145 70 3000 *

Японія 240 250 * *

Інші країни 200 210 600000 1500000

Всього 1950 1820 700000 7700000

* включено до графи ”інші країни”

365

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Родовища перліту тісно пов'язані з областями розвитку мезо-кайно-

зойського вулканізму Карпатсько-Родопської вулканічної області (Уго-

рщина, Румунія, Чехія, Словаччина, Греція, Західна Україна), Італії,

вулканічних поясів обрамлення Тихого океану (Далекий Схід РФ, Япо-

нія, Колумбія, Чилі, США, де знаходиться найбільше у світі родовище

Соккоро).

За морфогенетичними особливостями виділяються три

типи родо-

вищ перлітів: пов'язані з лавовими потоками, з екструзивними купо-

лами та з шарами вулканічного попелу. Вулканічне скло лавових по-

токів особливо характерне для родовищ Вірменії (Артені, Араган), такі

ж родовища зустрічаються на Далекому Сході (Чащевате, Богопольсь-

ке, Сергіївське родовища Приморського краю). Вони характеризують-

ся пластоподібною формою тіл, значною

потужністю й відносно од-

норідною будовою.

Родовища вулканічних екструзивних куполів характерні для Зака-

рпаття та Далекого Сходу. Типовим прикладом подібних родовищ

може бути Нежданківське в Приморському краї. Воно приурочено до

крайової частини грабенеподібної вулкано-тектонічної депресії, яка

складена потужними (понад 1000 м) товщами туфів та ігнімбритів рі-

олітів пізньої крейди, із

верствами (20–50 м) кислого вулканічного

скла (перлітів). Родовище пов'язано з асиметричним екструзивним

куполом (250 х 600 м) зональної будови: центральна частина складена

флюїдальними та сферолітовими ріолітами, крайова – вулканічним

склом. Воно представлено чорними, з жовтуватими та зеленуватими

відтінками у змінених різновидах, породами з масивною, іноді сфе-

ролітовою текстурою, перлітовою окремістю, що добре видна під

мік-

роскопом. У ендоконтактах перліти часто розкристалізовані та оква-

рцьовані. За хімічним складом вони відносяться до ріолітів нормаль-

но-лужного ряду, натрій переважає над калієм. Їх коефіцієнт спучу-

вання 4–6 (іноді до 8), насипна об'ємна маса спученого перліту 200–

400 кг/м

, міцність спученого перліту 1,0–1,5 МПа (10–15 кгс/см

), а

перлітобетону – 5 МПа (50 кгс/см

Родовища третього типу менш характерні, зустрічаються в Чехії та

на деяких островах Егейського моря.

За запасами (млн м

) родовища перлітової сировини поділяють на

унікальні – більше 200, великі – 50–200, середні – 5–50, дрібні – мен-

ше 5.

366

Родовища України

В Україні родовища перліту відомі в Закарпатті, де пов'язані з нео-

геновими вулканітами Берегівського нагір'я, приуроченого до зони

Припаннонського розлому, що відокремлює Закарпатський внутрішній

прогин від Трансільванської западини. Вони представлені покладами

перлітів, перлітових брекчій і склуватих туфів ріолітів потужністю 2–

60 м. На балансі стоять родовища Ардівське, Фогоське, Шиной-Варна

їх прогнозні ресурси 100 млн м

, балансові запаси за категоріями

А+В+С

– 48 млн м

, С

– 2,8 млн м

, видобуток – 27 тис. м

(2004 р.).

Найбільшим є Ардівське родовище, приурочене до ріолітового ку-

полу Ардів, що характеризується віялоподібною структурою та зона-

льністю. Центральні частини куполу складені мікрофельзитовими ріо-

літами, а крайові – перлітами й перлітовими лавобрекчіями. Корис-

ною копалиною є пластоподібні тіла потужністю понад 100 м з кру-

тим центриклінальним падінням у центральній частині та пологим

до

субгоризонтального – на периферії. На деякому віддаленні від цент-

рального куполу розвинуті пірокластичні товщі перлітових спечених

туфів потужністю до 40–50 м. Перліти родовища придатні для виго-

товлення перлітового піску з об'ємною насипною масою 60–15 кг/м

щебеню з об'ємною насипною масою 150–250 кг/м

. Запаси родови-

ща оцінюються в 35,5 млн м

, родовище не розробляється.

Фогоське родовище розташоване у північно-західній частині Бе-

регівського нагір’я, представлене плащоподібним тілом перлітових

брекчій і масивних перлітів, прорваних і частково перекритих ріолі-

тами. Середня потужність тіла корисної копалини 46,7 м. Запаси за

категоріями А+В+С

складають 13,4 млн м

, залишок на 01.01.2004 р.

– 13 млн м

. Родовище розробляється Берегівським перлітовим

кар’єром Держкорпорації „Укрбудматеріали”, річний видобуток 26

тис. м

гірничої маси.

Родовище Шиной-Варна із запасами 2,3 млн м

, експлуатується з

1984 р. відкритим способом, у 1992 р. добуто 60 тис. м

сировини, з

якої виготовлено 29 тис. м

перлітового щебеню, починаючи з 1993 р.

видобуток практично не ведеться; корисна копалина представлена

перлітовою брекчією, масивним перлітом, пемзоподібним туфом.

Крім них, у Закарпатті відоме відпрацьоване родовище Пелікан, ряд

проявів Вигорлат-Гутинського пасма (Рокосовське, Герцовське, Візни-

цьке, Серенчовське). Інтерес можуть викликати склуваті попільні туфи

Львівської області, що при термообробці спучуються, даючи пісок

з об'-

ємною насипною масою 190–220 кг/м

, ксеноліти цехштейну у вулка-

нічному трасі Карадагу в Криму, що можуть служити сировиною для

спученого піску з об'ємною насипною масою 190–220 кг/м

367

ПІСОК І ГРАВІЙ

Загальні відомості

Пісок і гравій є рихлими незцементованими осадовими породами,

що складаються з різною мірою обкатаних уламків гірських порід і

мінералів розміром 0,05–5 мм пісок) і від 3–5 до 60–70 мм (гравій). Фі-

зичні й технічні властивості піску та гравію визначаються величи-

ною, мінеральним складом, формою та характером поверхні зерен,

що їх складають.

Піски поділяються

на мономінеральні (складаються переважно із

зерен одного мінералу), олігоміктові (двох-трьох мінералів) і полімік-

тові (уламків гірських порід і мінералів різного складу). За речовин-

ним складом виділяються теригенні, карбонатні і пірокластичні різ-

новиди. За співвідношенням кварцу, польових шпатів і уламків порід

вони поділяються на кварцові піски, аркози (кварц-польовошпатові) і

грауваки

(з суттєвим вмістом темнокольорових мінералів і уламків

порід). За формою зерна піску та гравію поділяються на округлі,

округло-кутасті, кутасті, за ступенем обкатаності – на обкатані, на-

півобкатані й гострокутні, а за характером поверхні – на зерна з рів-

ною, нерівною та шерехатою поверхнями.

Родовища піску значно поширені, а самостійні родовища гравію

майже не зустрічаються. Гравій, як правило, спільно з піском утво-

рює гравійно-піщану суміш, яка через наявність у ній глинистого ма-

теріалу та валунів після видобутку в природному вигляді використо-

вується рідко. Для промислового використання природної суміш сор-

тується на гравій і пісок, відмивається від шкідливих домішок (гли-

нистого матеріалу та

ін.) і валунів.

Галузі використання і вимоги до сировини

Пісок і гравій застосовуються як заповнювачі бетонів, будівельні

розчини, асфальтобетонні та бітумомінеральні суміші для будівництва

доріг, в баластному шарі залізничного шляху, у скляному виробницт-

ві, при ливарних роботах (формувальні піски), у виробництві цементу,

силікатної цегли, виробництва бетонів, тонкої та будівельної керамі-

ки, вогнетривких речовин, абразивів, фільтрування водопровідної

води, при рекультивації

земель тощо [65]. Вимоги до якості піску та

гравію для різних цілей їх використання визначаються державними