Месторождения строительных материалов

Глины и каолины (Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃) состоят в основном из тонкодисперсных частиц глинистых минералов. Обычно глины содержат зерна кварца, полевых шпатов и других минералов, а также карбонаты, сульфиды, гидроксиды железа и др. К кам-неподобным относят уплотненные глинистые породы - аргиллиты. Глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гигроскопичностью и набуханием, адсорбционной способностью и др.

Каолин – разновидность глин, он возникает в результате преобразования исходных пород, которое происходило во время выветривания. Глины же формируются при переотложении дисперсного материала, преимущественно в воде. Особое название получила порода лёсс, который формируется в воздушной среде эоловым путем.

С учетом свойств и состава глин можно выделить следующие группы: 1 -каолины; 2 - огнеупорные и тугоплавкие глины; 3 - высокосорбирующие глины; 4 - легкоплавкие глины.

Среди месторождений глин, каолина и аргиллитов выделяются следующие типы; 1 - гидротермальный; 2 - выветривания; 3 - осадочный; 4 - эффузивно-осадочный.

Добыча глин ведется в огромных масштабах, их месторождения расположены практически во всех уголках мира.

Из полевых шпатов наиболее распространен микроклин - K[AlSi₃O₈], ортоклаз (тот же состав), плагиоклазы (альбит - анортит), санидин, акортоклаз. Известны ювелирные поделочные разности полевых шпатов: лабрадор, лунный камень, солнечный камень. Полевые шпаты используются в керамической промышленности, при получении стекла, сварочных электродов, эмалей. Ведущие страны - США, Россия, ФРГ и др.

Воллостонит - Ca(Si₃O₉) - применяется в производстве керамики (облицовочные плитки, электроизоляторы, сантехика), минеральной ваты, огнеупоров, красок и др. Добыча ведется в США, Финляндии, Индии и др. Среди месторождений известны следующие типы: эндогенный - скарновый и метаморфический.

Магнезит и брусит. Магнезит - карбонат магния - MgCO₃; брусит - гидроксид магния - Mg(OH)₂ - используются в виде продуктов термической обработки и реже в естественном виде. Каустический магнезит служит основой магнезиального цемента, применяемого при производстве различных строительных, отделочных, термо- и звукоизоляционных материалов и огнестойких красок. На базе брусита получают высококачественные огнеупоры. Сырой магнезит - при производстве радиодеталей. Добыча магнезита сосредоточена в Корее, Австрии и Китае. Брусит добывается в России, США и Канаде. Выделяются следующие типы промышленных месторождений магнезита и брусита - гидротермальные. инфильтрационные, выветривания.

Гипс и ангидрит. Эти названия применяют как к известным минералам - водосодержащему гипсу - CaSО₄2H₂O и безводному ангидриту - CaSО₄, так и к горным породам, сложенным этими минералами. Тонкозернистый гипс известен под названием алебастр. Важнейшее свойство гипса - возможность при нагревании дегидратировать, а при разбавлении водой давать пластичное тесто, способное снова твердеть, превращаясь в искусственный камень. Из строительного гипса (алебастра) делают перегородки, плиты, сухую штукатурку. Гипс высокого качества применяют в формовочно-фаянсовом производстве, для изготовления моделей, в хирургии и стоматологии. Используется гипс в качестве облицовочного камня и пр.

Среди месторождений гипса и ангидрита выделяются следующие типы: 1 - карбонатитовый; 2 - выветривания; 3 - осадочный; 4 - фильтрационный.

Ведущим является осадочный тип месторождений. Он представлен как гипсами, так и ангидритами, формирующими залежи пластового типа. Примеры таких месторождений - Новомосковское в Тульской области, Заларинское в Сибири. К месторождениям выветривания относится гипсовая залежь Илецкого месторождения в Оренбургской области.

Карбонатные породы. В промышленности используются различные карбонатные породы: известняки, в т.ч. мел, доломиты (в т ч. доломитовая мука, мергели, известковые туфы и др.). Кроме того, используется образование карбонатного состава «ракушка», которая состоит из раковин и их обломков.

Состав карбонатных пород играет большую роль в их оценке как промышленного сырья. Наиболее благоприятен однородный состав, т.к. неоднородность вызывает непостоянство физико-механических свойств, снижает качество карбонатного сырья присутствие сульфидов, слюд, глауконита, фосфата. Вредным может быть наличие железа (например, при использовании карбонатов в стекольной промышленности). Большое значение карбонатные породы имеют для производства вяжущих веществ, в т.ч. строительной извести, а главное - цемента. Применяются карбонатные породы в производстве кальцинированной соды, суперфосфата, едкого калия и др. Доломиты используются как огнеупоры и т.д.

Среди месторождений карбонатных пород выделяются следующие типы: карбонатитовый; 2 - гидротермальный; 3 - выветривания; 4 - осадочный; 5 -подземно-водные; 6 - метаморфогенный.

Представителем карбонатитового типа является Ковдорское месторождение кальциевых карбонатитов, использующихся для получения силикатного кирпича и цемента. Залежи имеют штокообразный и жильный характер. К гидротермальным относятся месторождения строительных травертинов (или туфов) и ониксовидного мрамора, их промышленное значение невелико. К месторождениям выветривания относят месторождения доломитовой муки в районе Окско-Цнинского вала. Осадочные месторождения играют ведущую роль (подмосковные известняки, флиш района Новороссийска). Метаморфогенные месторождения карбонатов(Коелгинское на Урале, Кибик-Кардонское в Сибири) используются в производстве доломитовых и кальцитовых мраморов.

Жильный кварц, песчаники и кварциты употребляются в различных областях промышленности, в производстве специальных стекол, огнеупорно-динасового кирпича, различных флюсов, при строительстве кислотостойких сооружений. Песчаники и кварциты используются как облицовочный камень, в качестве брусчатки, щебня, бута, декоративных изделий. Выделяют следующие типы месторождений: 1 - пегматитовые; 2 - гидротермальные; 3 - осадочные; 4 - метаморфогенные.

Из пегматитов добыча жильного кварца ведется на Кольском полуострове. Среди образований гидротермального типа встречаются формации жильного кварца, месторождений кристаллов кварца и металлов, вторичных кварцитов и др. Кварциты высокого качества известны в Сибири. К осадочным относятся широко распространенные формации песчаников, кварцитовидных песчаников в Ростовской области. Крупные запасы кварцитовидных песчаников принадлежат также метаморфогенному типу (Черемшанское месторождение в Бурятии), декоративные кварциты Шокшинского месторождения в Карелии.

Песок и гравий. Для этих и других обломочных пород большое значение имеет гранулометрический состав песка - от 0,1 до 1,0 мм, гравий - от 1,0 до 10 мм, галька и щебень - от 10 до 25 мм, валуны - от 250 до 1000 мм, глыбы -более 1000 мм. К числу отраслей, где используются кварцевые пески, относятся стекольная, керамическая, производства карбида, кремния, карборунда, жидкого стекла, силикатного кирпича и др. Гравий и природная щебенка используются для заполнения бетона.

Среди месторождений песков, гравия, щебенки, галечников можно выделить типы: 1 - выветривания; 2 - осадочный; 3 - эффузивно-осадочный. К месторождениям выветривания относятся формации остаточных элювиальных песков. Но они имеют ограниченное значение (Хиргинское месторождение в Прибайкалье и др.). Среди осадочных - делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, дельтовые, озёрные, моренные, флювиогляциальные, эоловые образования. Обычно это плащеобразные залежи, используемые в естественном виде или с предварительной сортировкой для строительных целей. Хорошо отсортированные кварцевые пески применяются в стекольной промышленности.

Диатомит (кизельбур), трепел, опока (гёзы) и спонголит - осадочные кремнистые горные породы биохимического происхождения. ни используются в качестве сырья и добавок для заполнителей легких бетонов. Кроме того, значительная часть этих пород потребляется для получения порошковой продукции, фильтрационных порошков, красок, наполнителей, пластмасс и гидравлических добавок в цементе, а также для очистки масел, маргарина и др.

Мировые запасы кремнистых пород составляют более 3 млрд. т. В основном они сосредоточены в США и России.

Генетические типы: 1 - выветривания; 2 - осадочные.