CC BY
34
И 3 В Е С 'Г И Я
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 77 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1953 г.
БЕЛОГОРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ТУГОПЛАВКИХ ГЛИН П. Г. УСОВ и С. С. ИЛЬЕНОК
Данное месторождение глин хорошо известно под названием „Воро-•яовское месторождение", расположенное в 25 км на ЮВ от гор. Томска, в районе разъезда Каш так, ж.-д. ветки Томск—Тайга, и находится между ж.-д. линией и дер. Вороново.
Изученные нами глины с участков, разведанных геологоразведочной партией треста „Сибгеолнеруд", названы Белогорским месторождением. Эти участки располагаются непосредственно у дер. Вороново и на расстоянии 300 м от нее, в северо-западном направлении. Участки занимают небольшую площадь и составляют одно целое с Вороновским месторождением—его западную и северо-западную часть.
Площадь восточнее белогорских участков, северного и северо-восточного направления от дер. Вороново, изучена химической лабораторией Западно-Сибирского геологического управления. Сообщаемые нами материалы по исследованию глин белогорских участков составляют определенную ценность для характеристики глин Вороновского месторождения в целом и расширяют его запасы.
Разведка и изучение глин производились двумя участками, показанными на схеме под названием „участок № 1" и „участок № 2" фиг. 1. Одновременно были исследованы шесть проб глин с участка, расположенного в 1,5 км на восток от участка № 2. *
Схема расположения изученных участков показана на фиг. 1 и расположение выработок приведено на фиг. 2 и 3.
Фиг. 1. Схема расположения разведанных участков месторождений белых и серых глин в районе дер. Вороново, Томского района. Глазомерная съемка
На обоих участках по литологическим признакам выделены глины:
1) бурой и коричневой окраски, преимущественно залегающие верхним слоем, кроме скважины 18, где они встречены на глубине от 6 до 8 м в слое синих глин;
2) синего цвета, залегающие вторым слоем, под бурыми глинами;
3) белого, светлосерого, серого и темносерого цвета, залегающие в различном чередовании без заметной закономерности.
Глины бурого и синего цвета, несмотря на различную естественную окраску, по данным лабораторных исследований, составляют одну группу—легкоплавких глин. Обе они имеют одинаковый состав и при обжиге
Фиг. 2. Схема детальной разведки Бело-горского м-ния огнеупорных и тугоплавких глин (уч. № 1) в Томской области
^^УсюШ 1й№Ж1&
у' Лотегсрия&
—Г Асгг'^ор'.'- Л2
Фиг. 3. Схема детальной разведки дополнительного Белогорского м-ния огнеупорных и тугоплавких глин (уч. № 2)
дают одинаково окрашенный черепок красного цвета. Бурые и особенно синие глины изученных участков вспучиваются при обжиге и слагают пористый черепок. Такой же окраски глины в северной части месторождения вспучивания при обжиге не обнаруживают. Бурые и синие глины имеют высокую пластичность и могут быть использованы для производства строительного кирпича и кровельной черепицы.
Значительно большую промышленную ценность составляют глины белого, светлосерого и серого цвета. Различная степень окраски этих глин в серые цвета обусловлена наличием в них различных количеств углистых веществ, которые легко обнаруживаются при микроскопическом исследовании и при прокаливании. Черепок из этих глин после обжига имеет окраску от серой или желтоватой до желтой и сравнительно одинаковую для всех разновидностей. Белые и с различными оттенкам» серые глины по химическому и даже зерновому составам менее постоянны, по сравнению с глинами бурого и синего цвета. Наиболее переменным компонентом в них является кремнезем (ЗЮ2), что свидетельствует о различной степени их запесоченности. Минералогический состав тонких ^фракций этих глин является одинаковым и заметно отличается от минералогического состава глинистой части глин бурого и синего цвета. Белые и с различными оттенками серые глины содержат меньшие количества флюсующих окислов и окислов железа, по сравнению с глинами бурого и синего цвета. Они имеют более высокое содержание глинозема и по составу составляют одну группу—полукислых глин, а по огнеупорно-
ети—преимущественно тугоплавкие. Характер залегания глин и расположение выработок показаны на разрезах фиг. 4, 5, 6 и 7. ')
Зерновой состав глин по выработкам и разрезам для каждой литоло-гической разновидности приведен в табл. 1.
•Разрез по'линии у-у
Ск jo
УсюШ йоожшш
Суглинок
ÍÍ3COX
Синяя глина Полезная толща
Фиг. 4
По зерновому составу породы бурой и синей окраски составляют ©дну группу—тяжелых суглинков, содержащих глинистых фракций от 8 до 25°/о и значительные количества частиц коллоидных размеров.
Разрез пе линии vil-vil
Усяобт обознатия
Почбеппо-оостит слой 3 бчрие суглинки и бцше цгли ШВ§ Синяя глина
ШЪ пкок
Д32 КЗ белые и светлосерые глини чЧижгая гщнииа подсчет
СИЛ1"
залает
Фиг. 5
Породы белого и с разными оттенками серого цвета (светлосерого темносерого) более тонкие в общей своей массе, кроме нескольких
з) Планы разведанных участков и их разрезы составлены геологом Восточно-Сибир-кого треста нерудных ископаемых „Сибгеолнеруд" тов. Переваловым.
проб, они относятся к группе глин с содержанием фракций мельче 0,005 мм около 50—60° о и достигающих 80°/0 в отдельных пробах.
Минералогический состав грубодисперсной части белых и с различными оттенками серых глин существенного различия не имеет. Он за-
Разрез по линии ДНЕ
Фиг. 6 г
метно отличается от минералогического состава грубодисперсной части бурых и синих глиц, главным образом, содержанием темноцветных минералов. Шлих бурых глин в основном мелкозернистый, с отдельными зернами до 0,3 мм2. Под микроскопом устанавливается плагиоклаз, являю-
Р аз РЕ 3 по липни |-1
318
МО
Уелвбже оИвэпачепия
[у^щ Почбенло-роошительпыц слой [ j Су?.пипки \//Л бурая глина {=§§ Сипб&ато-серая глипа
wm пссо/<
Белая и сбетлосгрые глины
Фиг. 7
щийся главным минералом шлиха. Количество полевого шпата в шлихе доходит до 75°/0. По размерам зерна плагиоклаз варьирует от самых 70
Т а б л и ц а I
№ ii.li. № скв. № проб Глубина залегания в м Цвет Гранулометрический состав в М
1 мм 1,0—0,25 мм 0,25 - 0,05.«.« 0,05-0,01 мм 0,01 -0,005 мм 0,005—0,001 мм Мельче 0,001 мм
1 2 1 3 4 5 6 7 ,8 9 10 11 12
Участок № 1 Разрез У-У (скв. № 24, 35, 25, 30, 23, 14, 15 и 16)
1 24 42 1,5-3,5 Бур.
2 43 3,5-7,0 Син. 0,40
3 35 44 1,2-3,5 Бур- —
4 45 3,5-8,5 Си н. —
5 25 20 0,4—2,9 Син. 0,48
6 21 2,9-3,9 Син. —
7 22 3,90-5,40 Сер. 0,72
8 23 5,4- -6,9 С. сер. 0,04
9 24 12,3 —16,3 С. сер. 0,08
10 14 28 0,5 -2,85 Сер. —
11 29 2,85—8,0 Бел. —
12 V 30 8,0 -13,5 С. сер. —
13 ы 31 13,5 -15,5 Т. сер. 0,08
Разр
14 9 15 3,65-5,25 Т. сер. 0,24
15 16 5,25-6,15 С. сер. 2,91
16 10 1 0,9-1,9 С. сер. —
17 » 2 1,9-3,7 С. сер. —
18 3 3,7-6,0 Бел. —
19 4 6,0-9,5 Сер. —
20 5 9,5-11,5 Сер. —
21 11 74 4,4-5,0 С. сер. 0,40
22 75 5,0-7,3 Бел. —
23 76 7,3-9,4 Бел. 0,40
24 77 9,4-12,0 Сер. 0,20
25 12 49 3,0-10,0 Бел. 0,28
26 39 50 0,7-10,0 Бел. --
0,05 0,59 0,15 0,68 4,93 0,15 2,3! 0,34 1,26 0,23 0,06 0,81 1,95
4,53 16,42 2,62 12,83 41,11 16,93 14,74 6,82 6,35 18,71 0,06 0,53 14,86
68,48 52,76 64,93 59,92 40,59 52,29 35,21 34,04 28,36 39,69 16,71 10,32 11,71
-VI (скв. № 9, 10, 11, 12, 39)
0,84 1,94 0,22 0,16 0,05 0,05 0,07 1,17 0,16 0,27 0,13 0,84 0,21
12,62 4,25 0,45 26,00 0,63 4,27 1,53 1,38 0,39 3,05 0,13 10,38 6,42
56,50 27,03 6,62 31,36 17,53 24,29 20,31 21,68 7,42 26,75 11,13 22,85 27,99
11,10
11.85 14,66
8,79 5,41 13,59 14,92
16.86 11,50 17,25 19,97 13,22 16,82
12,65 17,39 13,82 8,61 16,47 15,23 14,98 10,50 17,80 7,49 7,58 8,44 12,38
11,36 12,85 13,75 13,97 6,40 12,51 24,66 31,68 35,16 17,25 45,25 45,18 34,97
13,06 30,35 55,18 22,43 47,30 35,49 36,72 34,01 47,91 32,66 53,58 36,85 32,94
1 2 3 4 5 ' 6 7 8 9 10 11 12
Разрез VII—VII (скв, № 1, 2, 3, 32, 31 и 4)
27 1 11 0,3-0,9
28 „ 12 0.9-2,3
29 13 2,3-2,9
30 „ 14 2,9-3,3
31 2 25 0,5-3,5
32 26 3,5-8,8
33 27 8,8-11,5
34 3 6 1,9-2,8
35 7 2,8-4,5
36 „ 8 4,5-6,1
37 „ 9 6,1-6,5
38 10 6,5—9,5
39 32 54 2,35-5,0
С. сер. Бел. Сер. Песок С. сер. С. сер. Сер. С. сер. С. сер. С. сер. Т. сер. С. сер. С. сер.
0,04
0,08
0,08
2,29 0,44 0,20
0,04
0,41 0,88 0,04 1,95 0,13 0,66 0,03 0,26 0,68 0,42 0,06 0,14 0,65
1,97
30.18
47.19 14,86
0,48 1,10 11,73 7,76 6,93 1,50 2,76 2,86 8,39
28,72 27,77 24,21 11,71 16,10 19,01 34,08 20,01 24,66 18,08 15,63 38,70 39,05
Разрез III—III (скв. № 42, 7, 12, 14, 37 и 18)
16,71 11,79 8,93 16,82
11.42
12.43 14,67 7,00
14,41 9,99 8,68 15,03 15,64
35,97 19 ^ 22 12,95 34,97 47,72 42,71 24,52 43,15 32,34 43,26 42,93 37,05 25,87
16,22 10,66 6,68 19,69 24,15 24,69 14,97 21,82 18,01 26,75 29,94 6,22 10,40
40 42 55 1,0-1,9 Бур. — 0,16 17,96 60,95 8,80 8,64 3,49
41 * 56 1,9-2,65 Бел. — 0,56 3,41 24,75 14,44 36,96 19,88
42 57 2,65-3,4 Син. — 0,52 13,30 50,80 12,62 16,66 6,10
43 и 58 3,6-5,0 С. сер. — 0,79 36,53 13,59 15,90 27,35 5,84
44 7 17 0,5-1,8 Бур. 0,64 1,67 57,51 4,88 13,20 17,76 4,98
45 18 1,8-2,3 С. сер. 0,04 0,40 8,97 36,30 13,34 26,34 14,65
46 « 19 2,3-3,75 С. сер. — 0.26 0,27 24,75 20,93 35,94 17,85
47 37 59 1,5-3,5 Син. — 0,35 15,24 51,07 10,28 17,97 5,10
48 60 3,5—Г>,0 Бур- — 0,45 33,41 40,10 6,22 16,01 3,79
49 62 5,0—6,0 Сер. — 0,17 4,73 39,30 14,31 20,79 ¿0,70
50 61 6,1—7,1 Бел. — 2,04 0,18 7,09 19,15 51,09 20,45
51 „ 66 7,1-9,1 С. сер. — 0,23 0,44 10,60 18,59 49,75 20,39
52 18 40 1,0-6,0 \ 8,0-12,0/ Син. — 0,28 18,00 48,56 11,19 14,64 7,33
53 » 41 6,0-8,0 Бур. — 0,25 16; 14 46,56 13,47 16,93 6,65
Разрез 1-1 (скв. № 1, 10, 25 и 38)
51
38
51
1,0-2,5
Бел.
0,12
11,23
63,82
12,58
8,08
4,17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Скважины, расположенные на границах участка, не вошедшие в разрезы (№ 33, 36, 41, 27 и 34)
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 33 я * 36 41 27 34 32 33 34 35 36 37 47 48 52 53 46 39 38 0,6-1,4 1,4-2,65 2,65-3,1 4,75-5,6 5,6-6,6 7,1-9,1 0,5-3,3 3,3-10,5 1,0-6,9 6,9-10,5 2,0 — 7,6 0,5-6,9 6,9-8,65 С. сер. Бур. С. сер. Бел. Сер. Сер. Бур. Спн. Бур- Сер. Син. Бур. Син. 0,20. 0,04 0,36 0,92 0,37 0,51 1,06 0,52 0,42 0,35 0,12 1,36 1,73 0,13 0,05 0,25 3,59 8,40 5,08 6,88 7,99 6,69 6,26 3,71 22,23 20,74 7,20 12,06 5,6 18,67 69,66 36,90 41,28 48,25 44,93 * 60,59 65,42 48,79 26,04 63,81 62,34 65,53 14,25 7,83 19,63 14,87 16,73 17,55 9,42 11,63 10,25 10,66 . 11,17 10,00 10,18 41,69 10,72 24,27 23,97 9,46 19,33 10,83 13,61 13,48 23,82 13,08 11,99 13,39 20,88 2,72 13,61 11,94 17,05 11,38 3,55 5,61 3,89 17,11 4.55 3.56 5,01
Участок № 2
Разрез 1-1 (скв. № 44, 46, 52 и 51)
68 44 63 0,9-1,81 8,8-9,0} С. сер. — 0,08 0,42 18,89 13,50 34,50 32,81
69 70 71 72 73 46 52 64 65 69 70 80 1,8-8,8 9,0-9,5 1,5-6,3 8,3-10,5 6,5-7,0 1 10,5-12,0| Бел. Бел. Бур. Бел. Бел. — 0,01 0,02 0,16 0,09 5,08 7,40 0,58 18,63 0,81 0,11 23,98 24,12 50,79 24.47 24.48 19,51 16,97 12,09 20,72 22,04 32,03 36,14 13,94 36,13 32,82 17,07 22,17 4,39 17,78 15,47
74 75 » 81 82 7,0-7,51 8,5-9,5( 9,5-10,5 Кор. С. сер. — 0,03 0,16 5,61 0,18 35,52 17,69 5,73 11,63 30,29 45,12 22,82 25,22
Разрез 11-11 (скв. № 45, 46)
76 77 45 0 67 68 1,0-4,0 4,0-9,0 , Бел. С. сер. 0,08 0,08 0,12 0,04 0,33 9,27 17,30 23,79 22,44 12,22 42,02 32,63 17,79 ' 22 у 05
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Разрез III— -III (СКВ. № 50, ш. 6, 01. 7 и скв. 51)
78 50 79 3,0-9,0 Спи. — 0,20 13,56 60,50 8,39 13,32 4,03
79 ш. 7 71 0,5-3,51 6,8—7,21 Бур. 0,80 1,46 2,56 33,30 11,40 26,64 24,61
80 81 » 72 73 1,5-6,8 7,2-10,5 Сер. С. сер. 0,32 1,15 0,16 4,27 0,18 22,16 17,69 13,33 11,63 28,56 45,12 30,53 25,22
Вороиовское месторождение
82 83 84 85 86 10 ») И 13 » 1 2 3 4 5 1,3-10,7 10,7-17,5 21,2 - 30,5 13,0-24,0 24,0-27,7 Син, Бел. С. сер. С. сер. Бел. 0, 96 0,13 0,34 0,03 0,22 . 0,09 0,65 0,16 13,05 2,65 0,07 74,95 27,00 36,36 24,93 23,14 11,32 27,56 4,44 19,17 8,88 10,74 30,81 29,67 34,84 45,87 2,21 14,63 16,45 18,19 21,95
II р и меча н и е. Сокращения в таблице в графе 5 обозначают: бур.-бурые, сип. -синие, бел,—белые, сер.—серые, с. сер. —светлосерые и т. сер.—тсмносерые.
мелких до зерен десятых долей мм и, как правило, окрашен в буроватые и бурые цвета. Иногда наблюдаются четкие полисинтетические двойники.
Кварц составляет около 15®/0 шлиха и по размерам зерен не отличается от полевого шпата. В меньших количествах встречается зеленая роговая обманка, которая наблюдается то в виде мелких пирамидальных зерен, то более крупных плеохроичных призм.
Единичными зернами встречается апатит и редкие зеленоватые и бурые чешуйки хлорита и биотита. Имеются частицы углистого вещества, чаще находящиеся в виде округлых зерен.
Шлих синих глин—нераввозернистый и более крупный, чем у белых и даже бурых глин, окрашен в темновато-серый цвет. Пылевидный материал имеет повышенное содержание кварца, доходящее до 18°/0, главная же масса шлиха и в этой разновидности сложена полевым шпатом—плагиоклазом, который находится в виде зерен, часто сильно каолнвизированных и местами почти нацело превращенных в глинистое вещество. Конфигурация зерен не отличается от других шлихов. Крупные зерна полевого шпата и кварца часто встречаются яйцевидной или округлой формы. Кроме полевого шпата и кварца, встречаются редкие зерна зеленой роговой обманки, чешуйки биотита и углистое вещество.
Тонкие фракции (мельче 0,001 мм) этих глин по составу отличны от тонких фракций глин белого и с различными оттенками серого цвета. Они содержат большой процент окислов железа и большой процент окислов щелочных и щелочноземельных металлов. Химические . составы фракций мельче 0,001 мм бурой и синей глин приведены в табл. 2.
Таблица 2
Вещество п.п.п. БЮ, АШ, Ре203 СаО м§о К20 Сумма
Фракция глины мельче 0,001 мм от бурой .15,48 46,76 31,43 3,17 0,80 1,09 1,20 93.93
Фракция глины мельче 0,001 мм от синей 16,68 45,84 29,23 3,87 1,60 2,10 0,50 99,32
Приняв воду, отщепляемую при температурах выше 400°, химически-связанной, а удаляемую до температуры 400° связанной цеолитно, химические составы тонких фракций, при условии нахождения окислов железа в виде гидратов, выражаются следующими формулами:
тонкая фракция бурых глин
0,063Я20"0,134 (М§, Са)0-АШ3-2,5 5Ю2-0,85Н,0 + 2,0Н20,
тЬнкая фракция синих глин
0,0284 К20-0,266 Са) 0-А1203'2,58 БЮ2-0,84 Н20 +2,42 НэО.
При определении минералогического состава тонких фракций глин методом окрашивания в пробах бурой глины устанавливается монтмориллонит и каолинит приблизительно в равных количествах. В пробах синей глины основным минералом устанавливается монтмориллонит и примесью являются гидрослюды.
Дифференциальные кривые нагревания и кривые потери веса у фракций мельче 0,001 мм приведены на фиг. 8.
Синие глины обозначены номером 1 и бурые—номером 2.
Глины серого, светлосерого и белого цвета
Шлих серых глин в основном мелкий, с небольшим количеством крупных зерен, размером до 0,4 мм кв. Цвет шлиха желтовато-серый. Микроскопом устанавливается полевой шпат—плагиоклаз, составляющий основную массу шлиха (до 60%). Зерна по форме изменяются от округлых, яйцевидных до неправильных и призматических, а по величине от самых мелких до одной, реже до 3—4 десятых мм. Обычно они сильно
Фиг. 8. Кривые нагревания и потери веса тонких фракции глин Белогорского месторождения.
каолинизированы и под микроскопом имеют цвет от буроватого до густобурого. Возможно присутствует и калиевый полевой шпат, но из-за сильной степени выветривания зерен двойниковая структура не наблюдается, за исключением 2—3 зерен с полисинтетическими двойниками плагиоклаза.
Кварц является вторым по распространенности минералом. Он составляет в шлихе около 20% и по величине и форме зерен аналогичен полевому шпату. Зеленая роговая обманка встречается в виде удлиненных зерен, призмочек и иногда округлых зерен размером от самых малых до 0,1—0,2 мм в длину, имеющих отчетливый плеохроизм. Углистые частицы и растительные остатки довольно широко развиты в шлихе. Они наблюдаются в виде непрозрачных черных зерен, размером от 0,01 до 0,06 мм в длину, часто эллиптической или округлой формы. Растительные остатки обычно имеют вытянутую форму, напоминающую призмы с зазубренными
краями и в проходящем свете краснобурые. В сумме органические вещества в шлихе составляют около 15%.
Шлих светлосерых глин является мелко- и ровнозернистым. Под микроскопом устанавливается полевой шпат, составляющий главную массу шлиха. Зернц, полевого шпата имеют более свежий вид, чем в предыдущих пробах, и не дают густо-бурой окраски. В среднем размеры зерен порядка 3—4 сотых кв. мм. Устанавливаются довольно часто полисинтетические двойники. Кварц присутствует в меньшем количестве, чем в предыдущих шлихах. Отмечается присутствие углистых частиц около 3—5% шлиха. Встречаются отдельные зерна зеленой роговой обманки и бурой роговой обманки и реже—зерна редких минералов.
Шлих глин белого цвета желтовато-серый, в основном тонкозернистый. Пылевидный материал состоит, так же как и у предыдущих проб, из мельчайших и более крупных сильно каолинизированных зерен полевого шпата. Отдельные зерна совершенно разрушены и превращены в глинистое вещество. Из других компонентов наблюдаются редкие зерна кварца, из которых более крупные имеют облачное угасание. В пределах шлиха встречена одна чешуйка растительного вещества с зубчатыми краями и редкие зерна углистого материала.
Грубодисперсная часть глин месторождения в преобладающей массе сложена полевыми шпатами —плагиоклазом, вторым по распространенности минералом является кварц. В глинах бурого и синего цвета в значительных количествах присутствует зеленая роговая обманка. В этих глинах встречаются также редкие зерна апатита, хлорита и биотита. В серых глинах роговая обманка встречается в .меньших количествах, а в светлосерых и белых не обнаружена совсем. В этих глинах не обнаружены также минералы—апатит, хлорит и биотит, которые встречаются в бурых и синих глинах.
Химические составы тонких фракций белых и с различными оттенками серых глин приведены в табл. 3.
Таблица 3
Фракция мельче 0,001 мм п.п.п. БЮз А1,03 Рео03 СаО ЩО К,0 Сумма
15,36 46,76 34,50 2,20 0,60 0,72 нет 100,14
Светлосерая ........... 15,20 45,48 35,90 1,60 0,80 0,68 нет 99,66
Серая......•.......... 14,64 46,64 35,76 1,44 0,90 0,68 нет 10®,Об
14,40 46,40 35,50 1,60 0,90 0,65 нет 99,45
В виде химических формул эти составы принимают следующие выражения.
Белая глина: 0,075(М^ Са)0-А1203'2,1 ШО,-1,6 Н,0 + 0,95 Н,0 Светлосерая: 0,09(1%, Са)0' А1203"2,15 БЮ," 1,7 Н20 + 0,8 Н.0 Серая: 0,094 (1%, Са) О" А1203-2,2 ЗЮ2-1,65 Н20 + 0,85 Н20 Темносерая: 0,09 (М§, Са) О' АШ3'2,2 БЮ2-1,7 Н20 + 0,9 Н,0
При определении минералогического состава методом окрашивания в тонких фракциях белых и с различными оттенками серых глин обнаруживается один каолинит.
Кривые нагревания и кривые потери веса тонких фракций из этих глин приведены на фиг. 8 и обозначены для белых глин номером 3, для светлосерых—4, для серых—5 и темносерых—6.
№ п.п. № проб Цвет
1 2 3
н?0
Химический БЮо
42
43
44
45 20 21 22
23
24 28
29
30
31
Бур. Сии.
Бур-
Си н. Син. Син. Сер. С. сер. С. сер. Сер. Бел. С. сер. Т. сер.
3,26 3,86 3,42 3,96 5,12 3,72 4,06 2,48 6,04 6,46 2,24 4,02 6,24
5,50 6,58 6,06 5,92 5,68 4,88 8,42 5,28 10,40 4,86 4,76 6,62 6,60
14 15 Т. сер.
15 16 С. сер.
16 1 С. сер.
17 2 С. сер.
18 3 Бел.
19 4 Сер.
20 5 Сер.
21 74 С. сер.
22 75 Бел.
23 76 Бел,
24 77 С. сер.
25 49 Бел.
26 50 Бел.
5,16 2,82 2,96 2,42
2,44 2,58 2,56
4,10 1,86 2,66 2,96 2,52 3,14
5,98 5,14 6,16 4,98
6,76 8,98 6,86
8,66 5,70 7,94 7,76 6,16 7,22
1' а б л и ц а 4
состав и огнеупорность глин
А1,03 1?е203 ТЮа СаО МЕ0 Б03 Сумма Огне-упорн. в °С
7 8 9 10 11 12 13 14
Участок № 1
Разрез V—V
12,41 15,17 13,76 13,26 14,58 14,38 17,86 13,96 18,14 14,62 17,22 22,25 16,20
6,71 5,40
5.90 5,27 5,03 5,08
3.91 3,19 1,52 6,22 1,19 1,60 4,71
Разрез VI—VI
13,97 15,66 21,89 14,66
20,82
21.45 19,74
25,80 21,97 24,74 25,10 20,73
24.46
5,03 1,91 1,27 1,09
1,27 1,38 1,27
0,96 0,83 0,96 0,64 0,56 1,27
2,18 2,23 2,04 2,27 2,19 0,94 2,43 2,55 2,43 2,16 2,39 2,55 1,99
2,10 2,23 2,04 2,35
2,11 2,27 2,39
1,04 1,10 1,10 1,16 2,31 2,47
3,90 2,70 3,90 2,60 2,55 3,10 0,20 0,20 0,90 1,50 0,30 0,50 0,60
2,50 0,80 0,20 0,10
0,20 0,20 0,40
0,80 0,40 0,60 0,70 0,20 0,50
1,30 1,27 1,49 1,30 1,44 1,16 0,54 0,18 0,58 0,94 0,29 0,50 1,16
1,52 0,65 0,11 0,11
0,32 0,20 0,35
0,76 0,79 0,72 0,79 0,43 0,46
нет 0,06 0,04 0,04 0,05 0,03 след. след. нет 0,03 0,03 нет след.
0,04 0,03 нет нет
нет
0,04
0,05
нет нет нет нет нет нет
96,86
99,150
98,13
97.43 98,40 97,23 98,34 98,50 99,22 99,39 98,78
99.44 98,06
97,50 99,16 98,47 99,83
'99,96 98,71 99,92"
99,58 99,37 99,36 99,80 99,47 100,12
1300 1300 1200 1300 1300 1300 1410 1570 1640 1350 1620 1660 1400
1350 1570
1620
1670
1680 1620 1680 1680 1650 1690
1 2 3 4 5 6 7
ф
27 И С. сер
28 12 Бел.
29 13 С. сер
30 14 песок
31 25 С. сер.
32 26 С. сер.
33 27 Сер.
34 6 С. сер.
35 7 С. сер.
36 8 С. сер.
37 9 Т. сер.
38 10 С. сер.
39 54 С. сер.
40 55 Бур.
41 56 Бел.
42 57 Сия.
43 58 С. сер.
44 17 Бур-
45 18 С. сер.
46 19 С. сер.
47 59 Сии.
48 60 Бур.
49 62 Сер.
50 61 Бел.
51 66 С. сер.
52 40 Син.
53 41 Бур.
54 51 Бел.
3,54 0,96 в,52 0,22 3,16 3,22 1,40
4,52 3,68
4,50 5,74 1,68
2,50
4,04 3,30 3,30 0,94 4,56 2,84 1,68 4,30 5,10 4,86 1,60 1,92 4,80 5,92
4,52
5,78 2,90 1,52 1,02 6,96 7,74 2,72
7,48 7,52
7,34 3,9) 3,72
4,54
4,72 7,34 5,58 5,90 5,52 4,84 5,00 5,78 5,10 8,42 6,56 8,40 6,12 6,40
4,40
67,16 85,68 90,68 94,64 63,16 62,24 82,88
56,76 62,16
58,12 50,68 76,92
71,36
62,84 60,08 62,12 76,88 62,68 71,92 72,72 60,00 60,60 55,20 65,60 62,96 61,12 59,32
62, í
10
11
12
13
14
2,39 1,50 0,36 0,03 98,87
2,06 0,80 0,07 0,03 99,94
1,65 сл. сл. нет 99,57
1,07 0,20 нет нет 99,08
2,09 0,20 0,18. нег 99,96
2,43 0,30 0,36 нет 99,46
2,43 0,10 0,10 нет 99,10
2,35 0,20 0,40 нет 99,361
2,04 0,80 0,47 нет 100,13)
2,62 1,30 0,29 нет 99,35)
2,35 0,90 0,43 нет 99,751
2,62 нет 0,22 0,03 99,37]
1,27 0,80 0,36 сл. 100,26
1640 1640 1620
1670 1620
1,07 1,33 0,93 0,86 2,02 2,47 1,85 1,03 1,01 1,01 0,99 1,05 2,24 2,24
3,15 0,80 2,90 0,10 3,45 0,20 1,10 3,75 1,60 0,80 0,25 0,80 2,30 1,30
1,63 0,79 1,16 0,32 1,12 0,18 0,43 1,63 1,27 0,82 0,72 0,69 1,52 1,55
сл. нет 0,06 нет 0,04 0,03 0,03 0,03 нет нет нет нет 0,03 нет
97,18 97,01 97,17 9*8,74 99,17 98,71 100,2 99,49 99,07 100,3 98,43 98,37 99,06 98,09
1300
1570
1570 1590 1300 1300
1620 1620 1300 1300
2,12
2,60
1,52
0,03
97,40
1300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14
63
64
65
69
70 80 81 82
67
68
79
71
72
73
1
2
3
4
5
С. сер.
Бел.
Бел.
Бур.
Бел.
Бел.
Кор.
С. сер.
Бел. С. сер.
Син. Бел. Сер. С. сер.
Син. Бел.
С. сер. Сj. сср. Бел.
Пробы из скважин, не вошедших в
55 32 С. сер. 3,62 7,82 59,04
56 33 Бур. 3,30 4,38 64,60
57 34 С. сер. 3,18 3,98 71,16
58 35 Бел. 2,00 2,96 81,32
59 36 Сер. 1,40 2,84 8J.76
60 37 Сер. 1,50 5,98 82,40
61 47 Бур. 2,90 5,50 63,40
62 48 Син. 3,28 • 6,68 61,40
63 52 Бур- 3,46 5,18 64,32
64 53 Сер. 2,34 4,94 68,16
65 46 Син. 3,04 6,84 60,80
66 39 Бур- 3,62 5,18 63,28
67 38 Син. 3,54 6,26 61,32
3,34 1,28 1,14 6,12 1,88 1,92 3,98 3,14
2,10 3,18
3,12 4,18 2,26 0,74
3,38 1,30 1,26 1,72 2,96
8,30 4,04 4,54 5,52 5,48 4,16 12,02 5,54
4,86 7,66
5,92 7,66 6,46 5,74
3,82 4,38 3,82 Ы1 6,32
59,16 76,80 75,68 55,76 70,32 77,28 52,36 66,92
71,00 61,80
62,12 57,96 66,64 72,64
21,26 13,98 14,38 9,61 7,07 6,35 13,09 13,33 13,30 16.32 15,29 14,40 13,70
1,91
4,02 2,71 0,72 0,56 0,48 5,19 4,55 4,79 3,27 4,55 4,16 5,11
Участок № 2 Разрез 1—1 25,29
14,46 14,75 14,62 18,51 14,18 27,41 19,51 Разрез II 18,48 I 24,04 I Разрез Ш 13,28 25,10 19,45 16,41
1,28 0,96 1,28 11,56 0,99 0,48 1,53 1,15 -II 1,12 1,12 -III . 5,01 2,00 1,60 1,09
Вороновское месторождение
64,72 72,32 75,76 73,00 62,68
15,06 17,02 15,53
17,56 24,о5
5,62 1,40
0,93 1,05 0,83
разрезы 2,23 1,00 2,21 2,47 2,47 2,47 2,12 2,12 2 Я1 2,31 1,05 1,05 1,99
1,33 1,28 1,27 0,97 1,10 1,24 1,16 1,24
1,10
1,24
1,01 1,10 1,15 1,10
1,02 1,08 1,24 1,19
1,12
2,30 3,40 0,90 0,10 нет 0,20 2,80 4,80 3,10 0,80 3,50 3,10 3,80
0,80 0,50 0,40 1,15 0,30 сл. 0,80 0,60
1,00 0,60
4,00 0,70 0,50 0,40
3,05 0,60 0,20 0,50 0,20
0,83 1,37 0,76 0,25 0,18 0,18 1,52 1,46
1.49 0,58
1.50 1,48 1,74
0,07 0,03 0,09 0,06 0,04 нет сл. 0,08 сл. сл. 0,03 сл. 0,07
99,80 96,18 99,35 99,49 99,32 99,56
96.52 97,72 98,92 98,72 96,21 98,18
97.53
1500 1350
1640 1640 1640 1300 1300 1300 1550 1300
1300
0,79 нет 100,2 166(1
0,36 нет 99,68 1620
0,39 нет 99,45 1620
1,21 нет 96,91 1350
0,76 нет 99,34 1620
сл. нет 98,26 1620
0,45 нет 99,71 1690
0,69 нет 98,52 1620
0,54 I пет 100,20 1620
0,69 1 нет 100,3 1620
1,63 0,05 96,14
0,85 нет 99,55 1640
0,61 нет 98,67 1620
0,49 нет 98,61 1620
2,10 0,02 98,79 1300
0,36 0,ОЗ 98,52 1570
0,28 нет 99,02 1593
0,42 нет 99,88 1620
0,43 нет 99,09 16-J0
При обсуждении минералогического состава глин указывалось, что тонкие фракции белых и с различными оттенками серых глин сложены каолином, а грубодисперсная часть состоит, главным образом, из остатков материнских пород—полевых шпатов и из кварца, снижающих огнеупорные свойства и пластичность глин. При таком составе, очевидно, возможно их обогащение. Каолин, выделенный из этих глин, будет иметь более высокую промышленную ценность и найдет широкое применение.
Химический состав и огнеупорность тонкодисперсной части, выделенной отмучиванием, приведены в табл. 5.
Таблица 5
№ о.п. Тонкие фракции из глин п.п.п. БЮ. АШ3 Ре„03 СаО мйо к3о Огнеупорность в °С
1 Серой и св. серой . . 15,20 45,48 35,90 1,60 0,80 0,68 нет 1710
2 Серой ... .... 14,64 46,64 35,76 1,44 0,90 0,68 нет 1710
3 Серой и св. серой . . 15,36 46,28 33,73 2,21 0,90 0,83 нет 1710
4 Св. серой . ...... 14,40 46,40 35,50 1,60 0,90 0,65 нет 1710
5 Св. серой и белой . . 14,36 46,72 33,70 2,20 0,70 0,83 1,0 1710
о Белой ......... 14,40 47,40 33,40 2,20 0,80 0,76 0,70 1710
7 16,04 46,80 33,71 2,19 1,00 0,72 нет 1720
8 Белой ......... 15,36 46,76 34,50 2,20 0,60 0,72 нет 1730
Благодаря наличию полевых шпатов в составе глин они спекаются при низкой температуре обжига (в интервале от 1100 до 1200°С) и имеют большой интервал спекания, соответствующий 350—420°. Это свойство глин является весьма ценным для их технологической переработки.
Спекаемость белых и с различными оттенками серых глин по отдельности приведена в табл. 6, за номерами с 1 по 6 включительно и за номерами 7 и 8 показана спекаемость их смесей, составленных пропорционально мощности слоев.
, Таблица 6
Водопоглощение в % образцов из глин после обжига
№ на температуры в °С. Огнеупор-
п.п. ность
800 900 1000 1050 1100 1150 1200 в °С
1 19,12 17,31 17,77 13,88 5,80 2,70 0,50 1580
2 20,63 20,60 20,22 13,42 1,23 0,25 0,30 1580
3 14,80 14,00 ' 14,50 14,50 14,60 3,00 0,50 1600
4 18.23 17,50 15.71 13,03 1,10 0,22 0.25 1620
5 19.86 19,75 18,64 13,84 3,90 0,34 0,40 1620
6 14,'10 15,20 14,50 10,90 4,20 2,10 0,50 1600
7 16,26 16,0 14,20 11,66 4,13 1,69 0,90 1600
8 16,36 15,83 11,24 10,45 2,50 0,14 0,7 1600
Белые и с различными оттенками серые глины, при значительной тонкодисперснссти состава, содержат небольшие количества частиц коллоидных размеров. Поэтому при определении пластичности методом установления пределов раскатывания и текучести, они относятся к высоким классам пластичности—первому и второму. А по величине усадки при сушке изделий пластического формования они характеризуются как очень тощие и тощие глины, имея усадку при сушке от 5 до 7%. На малое содержание коллоидных частиц в глинах указывает и их очень
6. Изв. ТПИ, т. 77.
81
низкая связность. Изделия из них имеют прочность на разрыв в сухом состоянии от 4 до 7,5 кг1, см2.
Вследствие малой усадки при сушке, изделия из одних белых и с различными оттенками серых глин, изготовленные пластическим способом формования, в сухом состоянии имеют повышенную пористость, результатом чего усадка при обжиге является высокой, доходящей до 18%.
Такие глины при пластическом способе переработки лучше использовать в смеси с бурыми и синими глинами, не обнаруживающими вспучивания при обжиге. Бурые и синие глины—легкоплавкие, их тонкодисперсная часть сложена монтмориллонитом и гидрослюдами, минералами с более резко выраженными коллоидными свойствами по сравнению с каолином. Образцы из одних бурых и синих глин дают усадку при сушке до 10%. Поэтому, примешивая их в небольших количествах к белым и серым глинам, удается повысить усадку изделий при сушке и понизить ее при обжиге.
Массы из белых и серых глин в полусухом состоянии формуются в изделия вполне нормально и слагают структуру с нормальной пористостью.
При влажности массы в 9% в зависимости от давления пористость имеет следующие значения:
Т а б л и ц а 7
Давление в кг ¡см2 200 400 600 800 1000
Водопоглощение в % 13,3 9,8 9,3 9,0 9,1
И после обжига до спекания при температуре 1150°С с выдержкой в один час имеют вполне допустимую усадку, приведенную в табл. 8.
Таблица 8
Формовочное давление в кг'см- 200 400 600 800 1000
Водопогдощение в % 0,10 0,10 0,19 0,23 0,04
Усадка при обжиге в
10,2
9,25
8,25
8,25
/,5
1. Белые и с различными оттенками серые глины пригодны для изготовления половых и облицовочных плиток методом полусухого прессования.
2. В смеси с глинами бурого и синего цвета, не обнаруживающими вспучивания при обжиге, из белых глин пластическим формованием можно готовить канализационные трубы.
3. Бурые и синие глины, не вспучивающиеся при обжиге, пригодны для изготовления строительного кирпича и кровельной черепицы.
