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

Подождите немного. Документ загружается.

398

Рис. 79. Схема розташування родовищ сировини для скляної промисло-

вості [35]:

1 – кварц із камерних пегматитів: (1 – Волинське); 2 – кварцові жили: (2 –

Ленчинський прояв; 3 – Арсенівський; 4 – Скляна гора; 5 – прояви Донецько-

го басейну); 3 – пісок кварцовий (6 – Гусарівське; 7 – Білокриницьке, Код-

ринське); 4 – ріоліт (8 – Андріївське)

Одним з найважливіших джерел кварцової сировини є Волинське

родовище камерних пегматитів. Основна маса кристалів кварцу

приурочена до заноришів, де вони знаходяться в пухкому або щіль-

ному агрегаті, складеному з окремих кристалів, їх зростків, уламків

кварцу і польових шпатів, зцементованих опалом, халцедоном, квар-

цом, глиною. Розміри кристалів різні. Поряд з дрібними

індивідами

(частки або перші сантиметри), зустрічаються гігантські кристали ма-

сою 10 тонн і більше, розміром до 2-3 м. Більшість кристалів мають

зональну або зонально-секторіальну будову.

Крім цього родовища на Волині відома значна кількість кварцових

жил протяжністю до 100 м, потужністю до 20–30 м (Ленчинський,

Броніславський та ін. прояви). Прояви кварцю відомі у Приазовсько-

му (Скляна Гора), Інгульському (Арсенівський), Середньопридніпров-

ському (Апостолівський) блоках УЩ, в Донбасі.

Ленчинський прояв локалізований серед порід осницького ком-

плексу, являє собою потужне тіло розміром 90 × 50 м, складене напів-

399

прозорим до склоподібного, подекуди молочно-білого кварцу, прогно-

зні ресурси якого становлять 585 тис. т.

Арсенівський прояв представлений великим кварцовим тілом се-

ред гранітів Корсунь-Новомиргородського плутону протяжністю 700

м з прогнозними ресурсами 2100 тис. т.

Прояв Скляна Гора – крупна кварцова жила довжиною 500 м,

потужністю 50 м. Кварц ясно-сірий, слабо прозорий, масивний, міс-

тить

включення польових шпатів, турмаліну, мусковіту, прогнозні ре-

сурси кварцю– перші мільйони тонн.

Кварцовий пісок є одним з головних різновидів кварцової сиро-

вини [28]. Кварцові піски в Україні пов’язані переважно з трьома

епохами короутворення: палеогеновою, олігоцен-міоценовою та пліо-

цен-четвертинною. Піски першої епохи належать до товщ, які дату-

ються початком

палеогену (датського ярусу), палеоценом, еоценом,

олігоценом. До олігоцен-міоценової епохи короутворення відносяться

піски кінця олігоцену, міоцену та більшої частини пліоцену, до куяль-

ницького ярусу включно.

Всього відомо 29 родовищ сировини для виробництва скла із запа-

сами 253 млн т. Динаміка видобутку за останні 40 років має такий

вигляд (рік – млн т): 1960 – 1,1, 1970 – 1,9, 1980 – 2,6, 1991 – 2,9,

1997 – 0,9.

До найважливіших

родовищ відносяться Авдіївське та Новомихай-

лівське в Донецькій області, Гусарівське, Новоселівське та Берестове-

ньківське в Харківській, Великоглібовицьке та Волошинське у Львів-

ській і Папірянське в Чернігівській областях.

Палеогенова епоха. У Дніпровсько-Донецькій западині пісками

палеоцен-еоценового часу складена значна частина розрізу канівської

серії. Майже всюди піски поховані під молодшими відкладами, які

зустрічаються у відслоненнях у басейні р. Дон і в середній те-

чії Дніпра в м. Канів. Піски відкладалися в морських умовах

. Вони

дрібнозернисті, алевритисті. Мінеральний склад їх, за даними

М.М.Клюшникова та Н.М.Баранової, характеризується вмістом 70–

95 % кварцу, до 10–15 % польового шпату, завжди в них присутній

глауконіт. Скляною промисловістю вони не використовуються.

Іншим стратиграфічним рівнем, до якого приурочені кварцові піс-

ки, що пов'язані з палеогеновою епохою короутворення, є бучацька

серія

, яка розвинена на півдні платформи, представлена континента-

льними й морськими утвореннями. Континентальні відклади випов-

нюють депресії в кристалічному фундаменті, є нижнім горизонтом

палеогену. Залягання бучацьких відкладів безпосередньо під четвер-

тинним покровом спостерігається в басейні р. Дніпро, на півдні Хар-

400

ківської області, в районі м. Пологи, а також у долинах річок північної

частини території їх розвитку (рис. 80).

0 50 100 км

Дуровське

Распад ня,

Глинка-

КИЇВ

ХАРКІВ

Бантишівськ е

Чулатівське

Бараки

Більшонизівське

123

456

789

Криски

Баницьке

Топилівське

Гусарівське

Рис. 80. Літолого-палеогеографічна схема східної частини України в

середньому міоцені (бучацький вік), за Л.Н.Лотманом, В.Т. Сябряєм

1 – море (а – глибоке, б – мілке); 2 – рівнина низька акумулятивна; 3 – плато (

а – низьке, б – високе); 4 – піщано-глинисті відклади (з включенням тіл квар-

цитів); 5 – чергування пісків крупно-середньозернистих з глинами; 6 – на-

прям зносу уламкового

матеріалу; 7–8 – родовища (7 – кварцових пісків, 8 –

кварцитів); 9 – свердловини і повна потужність осадків, м

Різнозернистими кварцовими пісками складена низка родовищ бу-

чацького віку: Гусарівське, Бантишівське, Мілерівське та ін. Хімічний

склад пісків, %: SiO

– 90,9–99,4; Al

– 0,3–2,8; Fe

– 0,01–1,50.

Значна розбіжність складу залежить, головним чином, від середньої

кількості глинистого матеріалу.

Важливе значення мають також піски, приурочені до харківської

серії початку олігоцену. Вони дрібнозернисті, є типовими морськими

осадками, які вміщують значну кількість глауконіту. Однак при виві-

трюванні останній розкладається, і піски стають кварцовими, переві-

дкладаються і харківська серія в більшості

районів є джерелом квар-

цового матеріалу пісків полтавської серії. Поділ харківських і полтав-

ських відкладів проводиться умовно. Харківськими пісками складено

багато родовищ: Трудівське, Полозьке, Матвієво-Курганське та ін. Для

401

хімічного складу пісків характерний вміст, %: SiO

– 80,1–99,4; Al

–

0,5–5,0; Fe

– сліди–7,3.

Державним балансом запасів враховане Гусарівське родовище в

Харківської області. Продуктивна товща бучацької світи палеогену

представлена грубозернистими кварцовими, слабо глинистими піска-

ми, які утворюють порівняно однорідне, субгоризонтальне тіло про-

тяжністю до 3 км, потужністю від 5,0 до 24,5 м. Потужність покрив-

них порід (тонкозернисті глинисті глауконіто-кварцові піски харків-

ської світи), коливається від 6,3

м до 52,8 м (середня 20,9 м). Запаси

кварцового піску за категоріями А+В+С

складають 26,4 млн т; супут-

ніх глин за категорією С

– 1,6 млн т (потужність 12,8 м), С

– 50,5

млн т (потужність 12,7 м); глауконіт-кварцових глинистих пісків – за

категорією В – 6,3 млн т (потужність 12,8 м), С

– 7,6 млн т (потуж-

ність 11,6 м), С

– 15,8 млн т (потужність 11,8 м); суглинків – 69 млн т

(потужність 11,6 м). Родовище відпрацьовується ВАТ „Гусарівський

ГЗК”, у 2002 р. видобуто 59 тис. т піску абразивного.

Крім цього на Волині відомі Білокриницьке і Кодринське родови-

ща алювіальних і флювіогляціальних кварцових пісків, які викорис-

товуються Тетерівським скловарним заводом.

З олігоцен-міоценовою епохою пов'язані кварцові піски

полтав-

ської серії, які складають поліфаціальний елювіально-осадовий ком-

плекс відкладів, в якому піски відіграють домінуючу роль (рис. 81).

Головне поширення олігоцен-міоценові відклади мають на території

прогину Великого Донбасу, але простежуються на північний схід і

північ далеко за його межами. Полтавська серія підстеляється харків-

ською через горизонт елювію, який складається

глинисто-кварцовими

утвореннями з різним вмістом глауконіту.

Піски полтавської серії кварцові, дрібнозернисті, складаються із

задовільно і добре сортованого, але погано обкатаного матеріалу. Від-

клади цієї серії є репером олігоцен-міоценової епохи короутворення.

Родовища пісків полтавської серії численні, у межах ДДЗ до них від-

носяться Новоселівське, Авдіївське, Часов'ярське, Трудовське та ін

Для хімічного складу цих пісків є характерним вміст, %: SiO

– 90,2–

99,1; Al

– 0,13–3,53; Fe

– 0,28 і менше.

Авдіївське родовище є основним постачальником пісків для скло-

робних заводів України. Воно розташовано в Ясинуватському районі

Харківської області, експлуатується з 1944 р. Приурочено до палеоге-

нових (харківська світа), неогенових (полтавська світа) й четвертин-

них відкладів. Кварцові піски полтавської світи, що поділяються на

верхньо- та нижньополтавські верстви, складають корисну товщу.

Нижньополтавські верстви представлені кварцовими рівномірно-

дрібнозернистими пісками, у нижній частині водоносними. Порода

402

шарувата, місцями плямиста; забарвлення світле чи біле з жовтува-

тим відтінком. Гранулометричний склад, %: вміст фракції розміром

понад 0,5 мм – від 0 до 0,46; 0,5–0,25 мм – 0,1–9,7; 0,25–0,1 мм –

90,20–99,46; менше 0,1 мм – 0,01–10,58. Хімічний склад, %: SiO

–

97,28; Al

– 1,66; TiO

– сліди; CaO – 0,18; MgO – 0,06; MnO – сліди;

в.п.п. – 0,56. Основна маса піску складається з безбарвних кутастих і

кутасто-обкатаних зерен кварцу. Трапляються поодинокі лусочки му-

сковіту, зерна калієвих польових шпатів, карбонатів, халцедону. Для

важкої фракції провідною є силіманіт-кіанітова (до 40–50 %) асоціа-

ція, менше тут рутилу, циркону, турмаліну, ставроліту, андалузиту,

тремоліту, хлориту.

Чорне

море

Кримське

нагір’я

Добруджинське

підняття

Азовське

море

Рис. 81. Літолого-палеогеографічна схема південно-західної частини

Східноєвропейської платформи в олігоцен-міоцені (полтавський вік)

1 – море, 2 – рівнина прибережна, 3 – рівнина низинна, акумулятивна, 4 –

рівнинне підняття і плато, 5 – піски, 6 – чергування пісків з алевритами, 7 –

чергування пісків з глинами, 8 – алеврити, 9 – чергування алевритів з піс-

ками і глинами, 10 – чергування глин з пісками і алевритами, 11 – родови-

ща кварцових

пісків

Верхньополтавські верстви складені різнозернистими залізистими

кварцовими пісками, у верхній частині глинистими, інтенсивно заба-

рвленими в бурі кольори. Вміст Fe

– 0,53 %, у той час як у нижній

403

піщаній товщі тільки 0,20 %. Гранулометричний склад пісків, %:

вміст фракції розміром більше 0,5 мм – 0–7,65; 0,5–0,25 мм – 0,1–

51,56; 0,25–0,1 мм – 5–90; менше 0,1 мм – 0,1–21,7. Хімічний склад,

%: SiO

– 98,04; Al

– 1,04; TiO

– сліди; MgO – 0,05; CaO – 0,13; MnO

– сліди; в.п.п. – 0,35.

Загальна потужність полтавських пісків, котрі утворюють на родо-

вищі пластоподібний поклад, у середньому 22,89 м. Максимальна по-

тужність (до 40 м) спостерігається в центральній частині площі.

В Причорноморській западині відомі численні родовища кварцо-

вих пісків. Вік їх переважно неогеновий – сарматський, меотичний,

куяльницький і понтичний. Піски сарматського ярусу

представлені

родовищами Оріхівським, Березнеговатим та ін.; меотичного – Хап-

рівським, Саперниківським та ін. Піски , як правило, дрібнозернисті

з хімічним складом, %: SiO

– 88,6–97,7; Al

– 0,13–2,62; Fe

–

0,06–0,52. Значний інтерес викликають піски балтської світи. Куяль-

ницький ярус складається кварцовими пісками в Присивашші та по

лівобережжю Дніпра. За даними Г.І.Молявка та І.Г.Підоплічка, піски

відносяться до алювіальних фацій. Відомі родовища, які відносяться

до цієї товщі: Миколаївське, Каїрівське та ін. Піски куяльницького

ярусу головним чином дрібнозернисті із

вмістом, %: SiO

– 93–99;

– 0,3–2,9; Fe

– 0,1–2,0.

На території Криму, на Керченському півострові, заслуговують на

увагу піски сарматські та кімерійські. Вони дрібнозернисті, хімічний

склад, %: SiO

– 96,6–97,1; Al

– до 1,2; Fe

– до 0,3.

У Передкарпатті продуктивним на кварцові піски є головним чи-

ном опольський горизонт раннього тортону (рис. 82). З ним пов'язані

Великоглібовицьке, Воронецьке, Задвірське, Старосільське та інші

родовища велико-, середньо- та дрібнозернистих пісків. Вміст кварцу

в них 86–95, польових шпатів – до 12 %, завжди присутній глауконіт.

Хімічний склад, %: SiO

– 87–97; Al

– 0,1–1,3; Fe

– 0,01–1,16.

Великоглібовицьке родовище розташовано за 2–3 км на схід від

залізничної станції Бобрка-Хлібовиця й села Великі Глібовичі. Корис-

ною копалиною є мономінеральні кварцові піски тортонського ярусу

міоцену, що залягають на верхньокрейдових мергелях і перекрива-

ються літотамнієвими вапняками та четвертинними суглинками. По-

тужність корисної копалини – 8,15–13,05 м, а розкривних порід 3,0–

15,2 м (у середньому

– 9,28 м). Гідрогеологічні умови сприятливі, оскі-

льки грунтові води залягають на 8–10 м нижче від підошви кар'єру.

Корисна товща представлена дрібнозернистими (у верхній частині –

крупнозернистими) кварцовими пісками світло-сірого кольору з верс-

твами жовтуватих і зеленкуватих; вона поділяється на два горизонти

– верхній з пісками 1-го ґатунку та нижній – 2-го ґатунку.

404

ІІ

VII

ІІІ

1350

350

ІV

Львів

13 14

50 км

Рис. 82. Літолого-палеогеографічна схема західної частини України в

міоценову епоху (тортонський вік) за В.Дідковським, Г.Малявком,

О.Сорочаним

1 – гори, 2–3 – плато; (2 – високе, 3 – низьке); 4 – море; 5 – піски, 6 – глини, 7

– пісковики, 8 – чергування пісковіків з мергелями, 9 – мергелі, 10 – мергелі з

прошарками туфового матеріалу, 11 – вугілля буре; 12 – кора вивітрювання;

13 – напрямки зносу уламкового матеріалу; 14 – свердловини і повна потуж-

ність осадків; 15 – родовища кварцових пісків: І – Глинське і Новоскварівсь-

ке; ІІ – Львівське, Кривчицьке, Львів-Знесинське, Сиховське і Суходольське;

ІІІ – Варванищівське, Ясеновцівське, Турівське; IV – Воронівське, Клещев-

нявське, Рудське; V – Ловченське, Чесніковське, Перенівське; VI – Угринько-

вецьке, Блищанське; VII – Кизя, Митківське, Баламутівське, Окновське, Онут

405

Вміст кварцу 98–99,7 %; з інших мінералів трапляються карбонати

(до 1,6 %), польові шпати (до 1 %) і глауконіт (0,2 %). Хімічний склад

пісків верхнього горизонту такий, %: SiO

– 97,9; Fe

– 0,051; CaO –

0,75; нижнього: SiO

– 96,24; Fe

– 0,095; CaO – 1,66. Грануломет-

ричний склад (середній вміст фракції у %) пісків верхнього горизонту:

0,5 мм – 4,0; 0,5–0,25 мм – 49,15; 0,25–0,1 мм – 44,07; 0,1 мм – 2,67;

нижнього – 0,5 мм – 2,75; 0,5–0,25 мм – 41,73; 0,25–0,1 мм – 51,88;

0,1 мм – 3,63. Об'ємна маса пісків – 1,66 г/см

, коефіцієнт розпушен-

ня 1,30, природна вологість 2,3–3,6 %. Піски родовища навіть без

збагачення придатні для виготовлення віконного скла. Крім того, во-

ни легко збагачуються методом флотації з відтиранням і можуть та-

кож використовуватись як формувальні та будівельні піски. Запаси

на 01.01.65 становили понад 4,5 млн т.

Крім кварцовожильної сировини і кварцового піску для виробниц-

тва

скла можуть використовуватися ріоліти. Основним районом роз-

витку ріолітів в Україні є Вигорлат-Гутинське пасмо і Берегівське на-

гір’я Закарпаття, де розвідане Ардівське родовище (рис. 83), складе-

не ріолітами вулканічного купола, балансові запаси за категоріями

А+В+С

складають 20,7 млн м

, родовище не розробляється.

Рис. 83. Геологічний розріз Ардівського родовища [35]

1 – ґрунтово-рослинний шар; 2 – суглинки з уламками вулканітів; 3 – уламки

та жорства вулканітів; 4 – ріоліти; 5 – зони гідротермально змінених ріолітів;

6 – перехідні різновиди від ріоліту до перліту; 7 – перліт; 8 – перлітова туфо-

брекчія; 9 – масивні перліти

406

ФАРФОРОВИЙ КАМІНЬ

Загальні відомості, галузі використання і вимоги до сировини

Іноді метасоматично перетворені магматичні породи кислого (рід-

ше середнього) складу мають такі співвідношення польового шпату,

кварцу й глинистих мінералів, що в природному вигляді після відпо-

відного подрібнення і розтирання можуть використовуватись як ос-

новний або коригувальний компонент керамічних (фарфорових) мас.

Це і є фарфоровим каменем, що підвищує якість виробів, збільшує

їх

білизну та здатність просвічуватися [30]. Деякі відміни фарфорових

каменів можуть застосовуватись у склоробній справі.

Виділяються чотири мінерально-промислові типи: каолініт-

кварцовий, пірофіліт-кварцовий, мусковіт-кварцовий і польовошпат-

кварцовий. Присутність домішок діаспору, андалузиту, дюмортьєри-

ту, хлориту тощо впливає на керамічні властивості каменів. Привер-

тають увагу фарфорові камені з діоктаедричними хлоритами (кукеї-

тами

) та змішаношаруватими утвореннями (тосудитами), родовища

яких відомі в Японії та Кореї. Є підстави сподіватися, що в подаль-

шому будуть виявлені нові мінерально-промислові типи й різновиди

фарфорових каменів.

Галузі використання і вимоги до сировини

Фарфорові камені здавна використовуються для виробництва ви-

сокоякісного фарфору такими країнами, як Китай, Японія, Корея. Це

плотні сірі і світло-сірі породи, практично повністю складені мікро-

дрібнозернистим кварц-польовошпат-серицитовим агрегатом , іноді з

реліктами первинних порфірових структур – продукти метасоматич-

ної переробки кислих ефузивних гірських порід, зазвичай ріолітів, рі-

дше дацитів,

які відносяться до кварц-польовошпатової фації вто-

ринних кварцитів. Для промислового використання важливою якістю

є низький вміст оксидів заліза, марганцю, титану і інших, який в сумі

не повинен перевищувати 1 %.

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Родовища фарфорового каменю бувають приуроченими до різних

формацій гідротермальних метасоматитів – аргілізитів, вторинних

кварцитів, кварц-польовошпатових метасоматитів, котрі супрово-

407

джують родовища рідкісних і благородних металів. Одним з найціка-

віших утворень, з позиції поширення покладів фарфорового каменю,

є низькотемпературні аргілізити у складі двох формацій: плутоноген-

ної епітермальної та вулканогенної сольфатарної. Перша з них стано-

вить собою сукупність фацій кислотних метасоматитів, утворених на

глибинах 0,5–1,0 км протягом постмагматичної стадії, віддалених від

контакту гранітоїдних

інтрузій субвулканічного рівня глибинності та

складених в основному кварцом і глинистими мінералами.

Найсприятливішим субстратом є породи кислого складу; істотну

роль відіграють текстурні особливості вихідних порід, а саме їх пори-

стість, що обумовлює приуроченість родовищ фарфорового каменю

до площ поширення таких вулканічних порід, як туфи, ігнімбрити та

інші пірокластичні видозміни. Більшість

таких родовищ має альпій-

ський вік, оскільки, будучи приповерхневими утвореннями, у цьому

випадку вони краще зберігаються від ерозії та метаморфізму.

Родовища України

Родовища фарфорового каменю розробляються в Японії, Кореї,

США, Канаді, Росії, Казахстані, Узбекистані та інших країнах. Добре

відомим є Гусівське родовище на Далекому Сході Росії (західний берег

Амурської затоки, 24 км на захід від залізничної станції Веневітіново)

[38]. Промисловий поклад каолінізованих порід утворився в результа-

ті гідротермального заміщення дацитових порфірів верхньокрейдової

субінтрузії, що

прориває відклади верхнього тріасу. Випробування

свідчать, що дослідні суміші, які на 50 % складаються з гусівського

каменю, відповідають кращим світовим зразкам твердого фарфору.

Фарфор найвищої якості з білизною 76 % (температура випалювання

1410° С) отримують у випадку застосування безлужних відмін.

В Україні декілька родовищ і проявів гідротермальних каолінів

(фарфорових каменів) розташовані на Закарпатті.

Найбільшим і най-

краще вивченим є Берегівське родовище, відоме з 1795 р. (до

1946 р. експлуатувалося). Каолінізовані породи утворюють лінзоподі-

бний поклад (600 х 200 м, середня потужність – 42 м) з переходами

від ріолітових туфів (материнська порода) через галуазитові глини до

каолінів та каолін-алунітових порід. Технологічні випробування під-

твердили можливість отримання на основі молотого

берегівського ка-

оліну й галуазитової глини високоякісного фарфору. До виробництва

можуть залучатися також каолініт-алунітові туфи та алуніти, запаси

яких сягають сотень мільйонів тонн; з алуніту в суміші з каоліном

можна виробляти фарфор без домішок польовошпатової сировини.