Экомониторинг, Уралгидроэкспедиция, Уралнедра

ЭКОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

"ЭКОМОНИТОРИНГ"

СРЕДНЕУРАЛЬСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ

620014 г.Екатеринбург ул.Вайнера, 55 (Уралнедра), каб. 513

тел. 257-20-06, 219-39-08 факс 257-20-06

КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ УРАЛА

Карбонатные породы Урала - это широко распространенные осадочные образования, на 50% и более сложенные кальцитом, доломитом и магнезитом. Карбонатные породы в пределах Урала развиты довольно широко. Они представлены известняками, мраморами, мелом, доломитами, магнезитами. Большая часть месторождений карбонатных пород расположена на восточном склоне, что обусловливается геологическим строением Урала. Известняки и доломиты в Уральской геосинклинали составляют около 35% осадочных образований. Северный Урал, хотя и располагает огромными запасами карбонатного сырья, но организация добычи его на многих месторождениях в настоящее время нецелесообразна из-за трудности освоения и удаленности от потребителя. Благоприятные возможности выявления карбонатно-сырьевых баз около Белорецка в Башкирии (2 млрд. тонн). Прогнозные запасы в Пермской области превышают 20 млрд. тонн.

На Урале разведана также достаточно надежная сырьевая база доломитов. Основные месторождения кристаллического магнезита локализованы в протерозойских отложениях Южного Урала (Саткинская группа). Здесь насчитывается несколько месторождений, находящихся в почти одинаковых геологических условиях и имеющих, несомненно, единое происхождение.

Мраморы Урала имеют общегосударственное значение. Основные месторождения мраморов сосредоточены в Челябинской области. Ниже приводится описание месторождений наиболее чистых разностей карбонатных пород.

1. Известняки

К известнякам относятся осадочные горные породы белого или светло-серого цвета с желтым или бурым оттенком, реже темно-серые, достаточно твердые и плотные, состоящие в основном из кальцита и некоторого количества различных минеральных примесей (доломит, кварц, минералы группы глин, оксиды и гидроксиды железа и марганца, пирит, марказит, гипс, органические вещества). Плотность 2 - 2,6 г/см3 (у ракушечников - 1,2 - 1,5 г/см3).

Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу минерала кальцита СаСО3 (56% СаО и 44% СО2).

По структурным признакам известняки подразделяют на кристаллические, органогенные, обломочные и со смешанной структурой.

Всеволодо-Вильвинская группа месторождений. Район месторождений представляет собой гряду, вытянутую вдоль меридиана 57о 30′ и состоящую из отдельно возвышающихся гор: Матюкова, Северо- и Южно-Морозовские, Старая, Северная и др. Известняки расположены вдоль этой гряды в виде узкой полосы (шириной 650-700 м) и протяжением более 75 км.

Гора Северо-Морозовская находится в Александровском районе Пермской области в 8 км на северо-восток от разъезда «Карьер». Пласты известняка горы Северо-Морозовской имеют падение на юго-запад под углом 65о. Мощность отдельных пластов 190 м, из них более или менее чистых известняков 142 м. Известняки, слагающие месторождение, имеют серый цвет, слоистое строение. Иногда в них встречаются прослои кремнистого известняка, мощностью до 0,2 м. Редко отмечаются желваки кремня размером 5 × 25 см. Содержание в известняке CaСO3 от 22 до 90%. Пачка известняков, мощностью 134 м, содержит CaСO3 + MgСO3 > 83%, нерастворимый остаток 0,75 - 5,86%. Запасы по категориям В + С1 = 10,4 млн. тонн.

Чикалинский участок находится в Кунгурском районе Пермской области в 1км от разъезда Чикалина. Продуктивная толща сложена известняками. Химический состав их (%): CaO - 52,13; MgO - 0,23; нерастворимый остаток - 1,37; ППП - 43,48.

Самское месторождение расположено в Ивдельском районе Свердловской области, в 3 км к западу от ж/д станции Самы, по обоим берегам реки Самы. Известняки, слагающие месторождение, часто закарстованы. Химический состав (%): CaO - 55,22; MgO - 0,44; SiО2 - 0,26; ППП - 42,99%.

Известняки пригодны для целлюлозно-бумажной промышленности, производства извести. Запасы по категориям В+С2 = 2,19 млн. тонн. Запасы не утверждены.

Елкинское 2 месторождение расположено в районе г. Нижняя Тура, на южной окраине с. Елкино. Известняки, слагающие месторождение, мраморизованы, имеют светло-серый цвет, однородны, обладают массивной и брекчевидной текстурой. Химический состав (%): SiО2 - следы-0,9; (Al2O3 + TiО2+ Fe2О3) - 0,4-1,68; CaO - 54,29-55,91; МgО - 01-0,66; ППП - 42,32-43,74. Плотность 2,66 г/см3. Запасы по категориям В+С1 = 344 тыс. м3. Месторождение разрабатывалось на бут, щебень и известь.

Караульское месторождение находится в Ново-Лялинском районе Свердловской области, на правом берегу реки Ляли, по ручью Витюму, в 0,2-0,3 км от его устья. Химический состав (%): CaСO3 - 96,96-99,0; МgСО3 - 0,1-1,49; Al2O3 + Fe2О3 - 0,3-06; нерастворимый остаток редко превышает 1%. Ориентировочные запасы категорий С1 + С2 составляют 1800 тыс. тонн. Запасы не разведывались.

Савотькинское месторождение находится на речке Савотьке, в 12 км на северо-запад от г. Красноуральска Свердловской области. Месторождение представлено массивом плотных, темно- и светлосерых известняков. Химический состав (%): CaO - 54,25; Al2O3 - 0,28; Fe2О3 - 0,26; нерастворимый остаток - 1,62. Известняки используются в качестве флюса при плавке меди, а также для приготовления извести, применяемой при переработке цинковых руд. Запасы по категориям В+С1 = 3,23 млн тонн.

Нейво-Рудянское месторождение («Паленая гора») находится в 1 км к северо-западу от ст. Нейво-Рудянская. Месторождение вскрыто двумя карьерами. Полоса мраморизованных известняков прослеживается к югу до переезда через железную дорогу. Известняки имеют темно-серый, серый и белый цвета. Химический состав (%): CaO - 53,7; SiО2 - 1,5; Al2O3 - 0,8; Fe2О3 - 1,1. Запасы по категориям В+С1 = 6,14 млн. тонн. Известняки применяются в качестве флюса.

Невьянское месторождение расположено в 1 км на юго-восток от ст. Невьянская Свердловской железной дороги. Известняки плотные, серого цвета с темными и светлыми оттенками. Средняя мощность полезной толщи - 6,43 м. Химический состав (%): SiО2 - 0,26-0,94; Al2O3 - 0,48; Fe2О3 - 0,02-0,12; CaO - 54,31-55,25; МgО - 0,25; ППП - 43,32-43,8. Запасы по категории В - 106,3 тыс.м3. Известняки применяются при производстве извести.

Крыласовское месторождение находится в Билимбаевском районе Свердловской области, в 0,5 км на северо-восток от деревни Крыласово и в 5 км на запад от станции Билимбай. Продуктивная толща сложена серией пластов известняка, мощностью от 0,6 до 1,5 м. На месторождении выделено 4 типа известняков.

Чистые: нерастворимый остаток 0,6-1,5%; CaO - 52,7-54,3%; МgО - 0,5-1,9%; Al2O3 - 0,13-1,5%.

Доломитизированные: CaO - 50,06%; МgО - 3,48%; SiО2 - 0,51%; R2О3 - 0,19%.

Окремненные: нерастворимый остаток - 3,8-13,3%; CaO - 48,64-52,46%; МgО - 0,13-1,05%; R2О3 - 1,28-1,04%.

Доломиты: нерастворимый остаток 2,37%; CaO - 38,2%; МgО - 18,31%; R2О3 - 0,59%.

Плотность 2,23 г/см3. Промышленными являются только чистые известняки. Запасы по категориям В+С1 = 10,07 млн тонн. Применяются для производства извести.

Михайловское месторождение расположено в Нижнее-Сергинском районе Свердловской области, в 1,5 км на север от ст. Михайлово. Химический состав (%): CaO - 44,52-54,6; МgО - 0,8-8,04; SО3 - 0,22-0,43; SiО2 - 1,24-2,35; ППП - 43,34-44,48. Запасы по категориям А2+В+С1 = 10,55 млн. тонн.

Гумишевское месторождение находится в 3 км к северу от г. Полевского и в 60 км к юго-западу от г. Екатеринбурга. Участок представляет северное окончание полосы мраморов, ширина которой в городе достигает 1,5 км. Химический состав (%): SiО2 - 0,24; Fe2О3 - 0,18; FeО - 0,07; CaO - 55,92; МgО - 0,10; Al2O3 - нет; К2О + Na2О - нет. Запасы по категориям В+С1 = 4,86 млн. тонн. Известняки применяются в производстве Полевского криолитового завода.

Багарякское месторождение расположено в 2-3 км к востоку от ст. Багаряк Южноуральской железной дороги. Полезная толща имеет мощность 220-230 м и представлена известняками и доломитами. Она сложена перемежающимися пачками темносерых толстослоистых, плотных известняков (технологических) с доломитизированными известняками более светлого цвета. Химический состав темносерых известняков (%): CaO - 51,42-58,28; МgО - 1,87-3,37; SiО2 - 0,37-1,14. Запасы по категориям А2+В = 3,2 млн. тонн.

Месторождение Новая Пристань находится в Саткинском районе Челябинской области, в 7 км к северо- северо-востоку от ст. Сулея. Месторождение сложено известняками. Химический состав (%): CaO - 53,81; SiО2 - 0,59; МgО - 0,92; Fe2О3 - 0,15. Плотность 2,68 г/см3. Запасы по категориям А+С1 = 33,13 млн. тонн.

Месторождение Гора Палениха расположено в Саткинском районе Челябинской области. Продуктивная толща сложена известняками. Химический состав (%): CaO - 51,81; МgО - 2,52; SiО2 - 0,29; R2О3 - 1,29.

Шеинское месторождение находится в Еткульском районе Челябинской области, в 10 км от станции Еманжелинская. Район месторождения сложен различными сланцами, среди которых отмечаются пачки известняков. Известняки залегают в виде трех полос, вытянутых в меридианальном направлении. Западная из этих полос известняка известна как Шеинское месторождение. Химический состав (%): SiО2 - 0,43-0,48; Al2O3 - 0,26-0,42; Fe2О3 - 0,065-0,094; CaO - 54,98-55,33; МgО - 0,50-0,74; МnО - 0,010-0,012; ППП - 43,65-44,04. Запасы утверждены в количестве 6,16 млн. тонн. Месторождение разрабатывается для изготовления воздушной извести.

Худайбердинское месторождение расположено в 18 км к северо-востоку от ст. Аргаяш. Известняки, слагающие месторождение, представляют собой пластообразную залежь. Химический состав, (%): CaСO3 - 94,41-98,42, в среднем 96,6; R2О3 - не выше 1. Плотность 2,6 г/см3. Запасы по категориям А+В+С1 = 271,4 тыс. м3.

Аккерманское месторождение расположено в 8 км к юго-западу от г. Ново-Троицка Оренбургской области и состоит из двух участков: Центрального и Западного. Месторождение представлено известняками, вертикальная мощность которых составляет 40-50 м. На известняках залегают глины, пески, галечники. Мощность покровных пород - 50 м. Известняки закарстованы. Карсты часто выполнены песчано-глинистым материалом. Известняки являются продуктом осадочного происхождения и состоят из кальцита и различных примесей. Химический состав, (%):

Центральный участок: CaO - 54,22-55,35; Al2O3 - 0,22-0,35; R2О5 -0,0017-0,17; SiО2 - 0,38-0,60; МgО - 0,27-0,51; Fe2О3 - 0,28-0,45; МnО - 0,031-0,039; S - следы, ППП - 43,40-44.

Западный участок: CaO - 52,9-54,65; SiО2 - 1,48-2; Fe2О3 - 0,22-0,46; нерастворимый остаток 1,32-2,70.

Запасы по категориям А+ В +С1+С2 по Центральному участку - 37,02 млн. тонн; по категориям В +С1 по Западному участку - 27,54 млн. тонн.

Стерлитамакское месторождение (участок Шах-Тау) находится в Макаровском районе Республики Башкортостан. Гора Шах-Тау сложена рифовыми известняками серого цвета и массивного строения. Основная масса известняков представлена кальцитом, в котором встречаются отдельные зерна доломита до 0,2-0,5 мм в поперечнике. Кроме того, в известняках наблюдаются участки, почти нацело сложенные доломитом. Химический состав (%): SiО2 - до 1; иногда 3-9; Al2O3 - до 1, иногда 6-8; CaСO3 - 64,5; МgСО3 - до 2,5; МnО2 - 0,099-0,21; R2О5 - 0,0-0,31. Запасы не утверждены и составляют по категориям А+ В = 85,6 млн. тонн и забалансовые - 39,2 млн. тонн.

Таким образом:

1. Основная масса известняков используется как естественный строительный материал в промышленном, жилищном, дорожном и гидротехническом строительстве.

2. В цветной металлургии известняк используется в качестве флюса для производства извести, применяемой при обогащении и плавке медных и никелевых руд, как реагент при цианировании золота и серебра.

3. Известняки пригодны для производства портландцемента, соды, при переработке нефелиновых руд, для производства глинозема и воздушной извести.

4. Известняки применяются для производства хлорной извести, хлороформа, хлористого кальция, при производстве азотных и фосфорных удобрений, для очистки и нейтрализации нефтепродуктов.

5. Известняки являются качественным сырьем для металлургической промышленности и промышленности строительных материалов.

2. Мел

Мел - осадочная порода, образовавшаяся из остатков микроорганизмов, отлагавшихся в пресноводных морях на протяжении миллионов лет. Мел представляет собой переходную разновидность от органогенных известняков к известнякам химического происхождения, состоящую на 96-99% из CaСO3. Основную часть мела слагают органические остатки. Мел по внешнему виду легко отличается от других видов известняков своей мягкостью, землистым изломом, отсутствием слоистости, тонкозернистостью.

Минеральные примеси представлены кварцем, полевыми шпатами, гидрослюдами, каолинитом, гипсом, опалом и другими. Ниже приводится описание наиболее известного месторождения мела в Уральском регионе.

Месторождение Ак-Булак находится в Ак-Булакском районе Оренбургской области, в 11-12 км к северо-востоку от ст. Ак-Булак. Месторождение представлено пластообразной залежью мела, который имеет различную плотность от звонко-плитчатого до рыхлого. Мел состоит из тонкодисперсного кальцита, среди которого отмечаются обломки раковин. В качестве включений в нем присутствуют зерна кварца, лимонита, рудных минералов, углистые вещества. Размер включений достигает 0,03-0,05 мм. Очень редко отмечаются зерна глауконита, размером до 0,7 мм. Меловой пласт лежит на мергелях и перекрыт трепеловидными породами и опоками. Верхние горизонты мела затронуты выветриванием и поэтому обладают довольно сильной трещиноватостью. Химический состав (%): SiО2 - 1,18-4,66; Al2O3 - 0,52-1,5; Fe2О3 - 0,16-1,52; CaO - 43,39-54,66; МgО - 0,16-0,94; TiО2 - 0,008- 0,2; МnО - 0,03-0,04; ППП - 37,88. Содержание CaСO3 - 70,81-97,45%, среднее - 93,8%. Запасы не подтверждены, но составляют по категориям А+В - 19,18 млн. тонн, по категориям А2+В+С1 - 42,22 млн. тонн.

Мел используется для получения строительной извести, в производстве стекла и минеральной подкормки сельскохозяйственных животных и птиц.

3. Доломит

Доломитами являются осадочные карбонатные горные породы, состоящие в основном из минерала доломита.

Доломит - двойная углекислая соль кальция и магния. В природе встречается в виде пород разной плотности. Более плотная - доломит, менее плотная - опока. Формула СаMg(СО3)2, теоретический состав: CaO - 30,41%; МgО - 21,86%; СО2 - 47,73%.

В природном состоянии доломиты белого, желтоватого или сероватого цвета, мутны, почти непрозрачны, образуют зернистые, часто пористые массы, залегающие в виде огромных глыб.

Наиболее частыми примесями в доломитах являются магнезит, сидерит, кварц, минеральные группы глин, оксиды и гидроксиды железа и ряд других. Доломит хрупок. Плотность 2,8-2,9 г/см 3. Твердость 3,5-4,0.

На Урале известно более 15 месторождений доломита, различающихся качеством и запасами сырья. Промышленная добыча в настоящее время осуществляется на 5-ти месторождениях в Пермском крае, Свердловской и Челябинской областях.

Месторождение Пашийский Гребешок расположено в районе г. Чусового Пермской области, в 0,5 км от ст. Пашия. Доломиты слагают возвышенность высотой 53 м и прослежены вкрест простирания на 85 м. Истинная мощность доломитов 90 м. Залегают они среди известняков. Доломиты обладают ясным зернистым строением, желтоватым и светло-серым цветом. Они битуминозны, трещиноваты. В пустотах и по трещинам отмечаются кристаллы кальцита. Средний химический состав (%): SiО2 - 0,98; R2О3 - 0,7; CaO - 31,98; МgО - 19,3. Запасы составляют 15,64 млн. тонн.

Чадское месторождение расположено в Озерском районе Пермской области, в 15 км к югу от ст. Чад. Месторождение сложено доломитами. Толща доломитов пройдена выработками на глубину 4,5-13,95 м. В верхней части толщи отмечаются выветрелые доломиты, мощностью от 1,0 до 5,20 м, ниже идут свежие доломиты, обладающие макро- и микропористостью. Эти доломиты имеют мелко- и среднезернистое строение и светлосерый, серый, розовато-серый цвет. Химический состав (%): SiО2 + R2О3 - 0,6-5,6; CaO - 30,83-32,84; МgО - 19,4-21,43 ; SО3 - следы-0,35; ППП - 41,40-47,24. Запасы по категориям А+С1 = 657 тыс. тонн.

Зыряновское месторождение находится в Алапаевском районе Свердловской области, в 12 км к югу от г. Алапаевска. Доломиты залегают среди известняков и по реке Зырянка, образуют скалы до 80 м высотой. Цвет доломитов серый, желтовато-серый. Отмечаются доломиты различного строения: тонкозернистые, плотные и трещиноватые. Мощность доломитовой залежи 40-80 м. Среди доломитов в пределах месторождения встречаются прослои доломитизированных известняков мощностью 1,0-2,5 м.

Мощность вскрышных пород достигает 7-10 м. Химический состав (%): CaO - 30,48-39,97; МgО - 17,78-21,99 ; SiО2 - 0,55-0,65; Al2O3 - 0,03-0,5; Fe2О3 - 0,05-0,41; S - 0,012-0,04; Р - 0,003-0,007. Запасы по категориям А+В+С1+С2 составляют 1484 тыс. тонн.

Сухореченское месторождение находится в Билимбаевском районе Свердловской области, в 2,2 км к западу от пос. Билимбай. Месторождение приурочено к полосе карбонатных пород, протягивающихся в северо-восточном направлении от станции Битимки. Длина полосы карбонатных пород 8,5 км, ширина 1,6 км. Карбонатные породы представлены доломитами, кремнистыми доломитами, доломитизированными известняками и известняками. В этих породах широко развиты трещины, выполненные кальцитом и имеющие мощность от 0,05 до 10 см. Химический состав (%): CaO - 30,94-32,88; МgО - 17,15-21,63; Fe2О3 - 0,15-0,42; Al2O3 - 0,04-0,3. Запасы по категориям А+В+С1 составляют 12,285 млн. тонн.

Кваркенское 1 месторождение находится в Кваркенском районе Оренбургской области, в 20 км к северо-западу от станции Айдырля Южноуральской железной дороги. Карбонатные породы представлены доломитами, известняками и доломитизированными известняками в виде большой линзы северо-восточного простирания. Прослежены на глубину в 128 м от поверхности. Выклинивания не установлено. На поверхности они трещиноваты и разрушены выветриванием до доломитовой муки. Образование порошковой разновидности охватывает слой мощностью 3 м. Химический состав (%): МgО - 13,84-22,96; SiО2 - следы-3,82; R2О3 - следы-2,86; CaO - 28,48-33,06; S - следы-0,023; Р - 0,002-0,072; ППП - 44,2-48, нерастворимый остаток - 0,02-7,24. Запасы по категориям А+В+С1 составляют 41,942 млн. тонн.

Красноуфимское месторождение расположено в 3 км от г. Красноуфимска Свердловской области. Месторождение (гора «Казачья») является весьма мощным. Толщина залегания доломита доходит до 80 м с простиранием до 3-3,5 км. Толщина вскрыши 3-5 м. Структура доломита плотная, криптокристаллическая, порода содержит остатки фауны, почти полностью замещенные карбонатным веществом. Количество остатков фауны достигает 20-30%. Окраска доломита светло-серая. На поверхности кусков имеется корочка оранжевого, светло-бурого или землистого цвета (иногда с такой же поверхностью как у пемзы) толщиной от 0,5 до 6 мм. Структура доломита под микроскопом кристаллическая, неравномерно зернистая, сложенная прилегающими друг к другу округлыми зернами размером 0,002-0,15 мм. Кажущаяся пористость сырого доломита 1,2-7,0%, кажущаяся плотность 2,63-2,73 г/см3, водопоглощение 0,43-2,66%. Химический состав (%): SiО2 - 0,68; Al2O3 + TiО2 - 0,22; Fe2О3 - 0,27; CaO - 30,56; МgО - 21,6; ППП - 46,67.

Месторождение Белый Камень расположено в 4 км от г. Чусового Пермской области. Химический состав (%): SiО2 - 0,75; Fe2О3 - 0,45; CaO - 32,7; МgО - 20,8 ; ППП - 45,8.

Саткинская группа месторождений расположена в районе г. Сатка Челябинской области.

Карагайское месторождение. Доломит серый, мелкокристаллический. Химический состав (%): SiО2 - 0,2; Al2O3 - 0,25; Fe2О3 - 0,43; CaO - 30,66; МgО - 21,73; Мn3О4 - 0,01; ППП - 46,74.

Месторождение Волчья гора. Доломит серый, слоистый. Химический состав (%): SiО2 - 0,42; Al2O3 - 0,39; Fe2О3 - 0,52; CaO - 30,36; МgО - 21,78; Мn3О4 - 0,02; ППП - 46,7.

Белый кристаллический. Химический состав (%): SiО2 - 0,19; Al2O3 - 0,28; Fe2О3 - 1,0; CaO - 30,4; МgО - 21,1; Мn3О4 - 0,08; ППП - 47,1.

Серый крупнокристаллический. Химический состав (%): SiО2 - 0,57; Al2O3 - 0,30; Fe2О3 - 0,5; CaO - 30,75; МgО - 22,3; Мn3О4 - 0,02; ППП - 45,7.

На Саткинское месторождение приходится 11,5% суммарных запасов и более 60% всего объема добычи металлургических доломитов России.

Лисьегорское месторождение. Расположено в 4 км к юго-востоку от станции Флюсовая Южноуральской железной дороги. Химический состав (%): SiО2 - 0,6-2,6; CaO - 28-31 ; МgО - 18-20 ; ППП - 43-46.

Катайское месторождение расположено в 9 км к северу от г. Белорецка Республики Башкортостан. Химический состав (%): SiО2 - 2,15; Fe2О3 - 0,18; CaO - 30,29; МgО -20,04; ППП - 45,57.

Основная часть доломитов является сырьем для получения огнеупоров, применяется в металлургии для заправки и подсыпки порогов мартеновских печей, в доменном и агломерационном процессах.

Доломиты используют в производстве строительных материалов, керамических плиток и глазурей, в стекольном производстве, в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.

4. Магнезит

Магнезит (карбонатная горная порода) состоит почти исключительно из кристаллического минерала магнезита МgСО3. Чистый минерал магнезит содержит МgО - 47,6% и СО2 - 52,4%. Цвет магнезита белый с сероватым или желтоватым оттенком, иногда снежно-белый, блеск стеклянный. Твердость 4-4,5; плотность 2,9-3,1 г/см3. Чаще магнезит образует непрерывный ряд твердых растворов с сидеритом FeСО3. При содержании в магнезите более 30% сидерита минерал называют брайнеритом. С кальцитом магнезит образует двойное соединение - доломит CaСO3 × МgСО3. Кристаллический магнезит представляет собой продукт изменения известняков или доломитов, полученный при воздействии на них растворов, содержащих двууглекислый магний. Кроме кристаллических, известны аморфные магнезиты, представляющие собой продукты разрушений гидросиликатов магния, например, змеевика или форстерита при воздействии на них воды и углекислоты.

Главные примеси в кристаллическом магнезите доломит, кальцит, диабаз и кварц, в аморфном - змеевик и кварц. Особенно вредны в сырье примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем.

Одно из основных месторождений кристаллического магнезита локализовано в протерозойских отложениях Южного Урала (Саткинская группа). Саткинская группа насчитывает несколько месторождений (Саткинское, Березовское, Никольское и Ельничное), находящихся в почти одинаковых геологических условиях и имеющих, несомненно, единое происхождение. Месторождения магнезитов располагаются вдоль тектонических нарушений на северо-западных крыльях складок, приурочены почти исключительно к доломитовым отложениям верхнесаткинской подсвиты, сложенной в нижней части преимущественно доломитами с подчиненными прослоями мергелистых доломитов и мергелистых сланцев, в верхней - известняками. Магнезит образует пласто- и линзообразные тела, а также гнезда, жилы. Размеры пласто- и линзообразных тел значительные: до 800 м по простиранию, до 600 м по падению, мощностью до 80 м. Благодаря резкому структурному отличию магнезитов и вмещающих их доломитов (последние обычно мелкозернистые) границы магнезитовых тел устанавливаются очень четко.

Магнезиты Саткинской группы месторождений представлены кристаллической грубозернистой породой почти целиком сложенной минералом того же названия. Второстепенные минералы - доломит, кварц, графит, пирит; реже отмечается тальк, кальцит, арагонит, серпентин, брусит, магнетит, барит, галенит, сфалерит. Большая часть последних развита преимущественно в приконтактовых участках возле диабазовых и пикрит-диабазовых даек.

Саткинские месторождения кристаллического магнезита, уникальные по качеству, условиям залегания и масштабам, представляют собой крупнейшую минерально-сырьевую базу огнеупорной промышленности РФ.

Саткинское месторождение состоит из непосредственно примыкающих друг к другу участков - Карагайского, Мельнично-Паленихинского, Волчьегорского, Степного, Гологорского, Северо-Карагайского и Каргинского, каждый из которых по запасам соответствует крупному месторождению. На долю Саткинского месторождения приходится 95,2% всей добычи магнезита в России. В 2001 г добыто 2,2 млн. тонн при мировой добыче 8-9 млн. тонн.

Саткинская группа месторождений (собственно Саткинское, законсервированное Березовское, полностью отработанное Никольское и резервное с забалансовыми запасами Ельничное) расположена вблизи г. Сатка на западном склоне Южного Урала. Обеспеченность запасами для открытой отработки при проектной производительности составляет 26 лет, подземной - 61 год. В настоящее время, на ближайшую и длительную перспективу Саткинская группа месторождений магнезита является вполне достаточной минерально-сырьевой базой комбината «Магнезит».

Сводная характеристика рудных тел месторождений магнезита Саткинского района и обеспеченность ОАО «Комбинат «Магнезит» собственными сырьевыми ресурсами приведены в таблицах 1. и 2.

Таблица 1.

Сводная характеристика рудных тел Саткинской группы месторождений магнезита

Месторождение	Число рудных тел	Преобладающая длина, м		Преобладающая мощность, м	Содержание в запасах, %
Месторождение	Число рудных тел	По простиранию	По падению	Преобладающая мощность, м	МgО	SiО2	СаО
Саткинское	102	1300 - 3560	38 - 100	15 - 34	45,0	0,97	2,03
Никольское	5	115 - 580	98 - 365	11 - 17	45,1	1,27	2,03
Березовское	3	170 - 200	130 - 160	9 - 12	45,1	1,06	1,84
Ельничное	4	80 - 120	150 - 360	3 - 17	43,3	0,84	3,24

Таблица 2.

Обеспеченность действующих рудников сырьевыми ресурсами по состоянию на 01.01.2000 г.

Место добычи

Балансовые запасы категорий В+С1,

млн. тонн

Годовая

производительность,

тыс. тонн

Обеспеченность с учетом потерь

и засорения при производительности, лет

Карагайский карьер

Мельнично-Паленихинский карьер

Березовский карьер

Шахта «Магнезитовая»

6,7

12,2

8,1

147,1

2400

1200

600

2400

1160

1200

600

300

6,5

488

Ниже приводится краткая характеристика основных участков месторождения магнезита Саткинской группы.

Волчьегорское (гора Волчья) месторождение находится в Саткинском районе Челябинской области в 4 км от г. Сатки. Месторождение представляет собой невысокую гряду, вытянутую в северо-восточном направлении на протяжении около 2,5 км. На участке месторождения развиты доломиты и магнезиты, прорванные жилами изверженных пород. Продуктивная толща состоит из двух пластообразных залежей магнезита, вытянутых параллельно в северо-восточном направлении. Первая залежь «Верхняя» прослеживается на 1700 м ; вторая - «Нижняя» имеет длину 1600 м. С поверхности магнезиты в большинстве случаев разрушены до глубины 2 м.

Магнезитовые руды делятся на следующие типы.

Нормальная руда.

Доломитизированная.

Углистая.

Обломочная.

По внешнему виду магнезиты представляют крупнозернистую породу различных цветов: серого, светло-серого, голубовато-серого, кремового и желтого. Цвет зависит от примесей.

Химический состав (%): MgO - 46,3; CaO - 0,84; SiО2 - 0,2; Fe2О3 - 0,5; Al2O3 - 0,5; МnО - 0,15.

Гологоровское месторождение расположено в Саткинском районе Челябинской области. Оно входит в главную магнезитовую полосу, простирающуюся с юго-запада на северо-восток. Магнезитовые тела залегают в доломитах. Магнезито-доломитовая толща прорезана жилами изверженных пород, мощностью 0,2-10,0 м. В доломитах отмечаются карсты, размером 100 × 20 м и пустоты 1,5-2,0 м. Карсты заполнены желтой охристой глиной, на стенках пустот которых наблюдаются кристаллы арагонита. Форма магнезитовой залежи пластообразная. Химический состав (%): MgO - 46,11; CaO - 0,8; SiО2 - 1,29; плотность 2,9 г/см3, твердость 4,5. Магнезит пригоден для производства магнезитового и хромомагнезитового кирпича, магнезитометаллургических порошков.

Карагайское месторождение расположено в черте г. Сатка Челябинской области. Месторождение входит в главную магнезитовую полосу. Пластообразные магнезитовые тела залегают среди доломитов. Мощность магнезитового пласта 10-25 м, длина 100-300 м. Химический состав (%): MgO - 45,8; CaO - 0,8; SiО2 - 0,94.

Кроме перечисленных разрабатываемых месторождений, в Саткинском районе имеется еще ряд разведанных со следующим химическим составом магнезита (%): MgO - 45,46; CaO - 0,3-1,1; SiО2 - 0,9-1,3. К этим месторождениям относятся: Степное, Мельничное и Палехинское. По качеству и запасам месторождения магнезитов Саткинской группы значительно превосходят все другие известные в настоящее время месторождения этого сырья в Уральском регионе.

В связи с недостатком промышленных залежей магнезита для открытых разработок в 1962-1977 годах разведано Семибратское месторождение, расположенное в 37 км к юго-западу от г. Златоуста, приуроченное к доломитам верхнепротерозойского возраста. Установлено, что количество высокосортных магнезитов в общей массе не превышает 15%. Селективная их добыча невозможна, поэтому все магнезиты месторождения, среднее содержание SiО2 в которых составляет 2,69% и CaO 4,02%, требуют обогащения и не представляют в настоящее время практического интереса.

Халиловское месторождение аморфного магнезита находится между 263-274 км ж/д линии Оренбург - Орск на Туберменских горах, в 3 км к северо-востоку от станции Халилово Оренбургской области.

Район месторождения сложен массивом серпентинитов. Магнезиты приурочены к верхним слоям юго-восточной части этого массива. Месторождение связано с магнезитоносными змеевиками, залегающими в виде полосообразных участков. Жилы и прожилки магнезита мощностью 0,05-0,5 м имеют неправильную форму и распределены крайне неравномерно. В основном магнезиты залегают в виде гнезд и линз, средней мощностью 5-6 м. Некоторые из магнезитовых тел тонко рассланцованы. Магнезит представляет собой снежно-белую породу с раковистым изломом. Химический состав (%): MgO - 46,88-53,39; CaO - 2,2-4,0; SiО2 - с глубиной увеличивается, Fe2О3 - с глубиной уменьшается.

По результатам предварительной разведки на 01.01.1962 г (в более позднее время геологоразведочные работы по оценке запасов не производились) на месторождении запасы магнезита составляют 4,056 млн. тонн по категории С2 и 7 тыс. тонн по категории В.

Для республики Башкортостан характерно наличие многочисленных проявлений аморфного и кристаллического магнезитов. Наиболее крупные проявления аморфного магнезита (Ширмаевское, Чингизовское, Улаинское) представлены гнездами и жилами магнезита среди магнезитоносных змеевиков. Запасы их оцениваются в тысячи тонн.

Месторождения и проявления кристаллического магнезита, расположенные в Белорецком районе, отличаются повышенным содержанием тонко рассеянного кварца с размером зерен менее 0,15 мм, что требует обязательного обогащения сырья. Массовая доля MgO невысокая (40-43%). Магнезиты с повышенной долей MgO (44,3%) имеют распространение на ограниченных участках. Во всех известных проявлениях и месторождениях кристаллического магнезита содержание SiО2 превышает 2%, достигая в некоторых из них 13%.

Сырьевая база магнезитов представлена магнезитами высокого качества и в достаточном количестве на ближайшие десятилетия. Сырой магнезит добывается для производства магнезитовых огнеупоров и каустического магнезита.

5. Мрамор

Мрамор - метаморфическая поликристаллическая горная порода, состоящая в основном из кристаллов кальцита или доломита или тех и других вместе.

Кроме кальцита и доломита в мраморах почти всегда содержатся примеси других минералов: кварца, халцедона, гематита, пирита, лимонита, хлорита, полевого шпата, рутила. Самой вредной примесью является пирит. Среди мраморов наблюдается исключительное разнообразие окраски и рисунка. Отличаясь небольшой твердостью, равной 3-3,5, мрамор хорошо воспринимает полировку.

Основными месторождениями мраморов на Урале являются: Коелгинское, Прохорово-Баландинское, Полоцкое, Редутовское, Хамитовское и Тагильское.

Коелгинское месторождение расположено в 27 км на юго-запад от станции Еманжелинской Южноуральской железной дороги, около поселка Коелга. Мрамор данного месторождения залегает в западной части толщи каменноугольных известняков, которые тянутся широкой полосой в северо-западном направлении. Полоса постепенно суживается к северу. Цвет мрамора белый с сероватым оттенком. Химический состав (%): SiО2 - 0,12-0,28; CaO - 55,61-55,84; MgO - 0,12-0,25; ППП - 44,06.

Прохорово-Баландинское месторождение находится в 20 км к северу от г. Челябинска в районе пос. Прохоровское и Большое Баландино. Мрамор обнажается, как на правом, так и на левом берегу реки Миасс. Цвет мрамора - светло-серый, темно-серый, черный. Химический состав (%): SiО2 - 0,07-0,15; CaO - 54,96-55,18; MgO - 0,38-0,76; ППП - 43,89.

Мрамор широко применяется в производстве строительных материалов как декоративный облицовочный камень и щебень, для создания архитектурно-строительных деталей, скульптур, в электротехнической промышленности, в производстве сварочных электродов и санитарно-строительной керамики.

Запасы разведанных месторождений мрамора позволяют говорить о надежной сырьевой базе данного минерала на ближайшие десятилетия.

(Солодкий Н.Ф. и другие «МСБ Урала…». Томск, Издательство ТПУ, 2009)

uralgidrogeo@narod.ru