CC BY
0
ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ ДАШ-САЛАХЛИНСКОГО И РЯДА АНАЛОГИЧНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН Агамамедова М.Я.
Агамамедова Мехрибан Ягуб кызы - педагог, кафедра «Геология и разработка месторождений полезных ископаемых», Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: значительная роль поствулканических пород в образовании бентонитов Даш-Салалинского месторождения свидетельствуют фактами залегания бентонитовых залежей в виде линзообразных тел среди вулканообломочных пород, накопившихся в вулкано-тектонических депрессиях кальдерного типа; возрастанием мощности нижнего слоя бентонитов к северо-востоку; наличием между бентонитами и вмещающими их эффузивными образованиями в той или иной степени бентонитизированных трахеандезитов и туфовыми породами.
Ключевые слова: месторождения, бентониты, бентонитовые глины, породы, свойства, образования.
MINING-GEOLOGICAL AND MINING-TECHNICAL CONDITIONS OF DEVELOPMENT OF DASHSALAHLIN AND A NUMBER OF SIMILAR BENTONITE CLAY DEPOSITS Agamammadova M.Ya.
Agamammadova Mehriban Yaqub kizi - Teacher, DEPARTMENT: "GEOLOGY AND DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITS" AZERBAIJAN STATE UNIVERSITY OF OIL AND INDUSTRY BAKU, REPUBLIC OF AZERBAIJAN
Abstract: the significant role of post-volcanic rocks in the formation of bentonites of the Dashsalaly deposit is evidenced by the facts of the occurrence of bentonite deposits in the form of lens-shaped bodies among volcanic-clastic rocks accumulated in volcano-tectonic depressions of the caldera type; an increase in the thickness of the lower layer of bentonites to the northeast; the presence of bentonitized tracheandesites and tuff rocks to varying degrees between bentonites and the effusive formations that contain them. Keywords: deposits, bentonites, bentonite clays, rocks, properties, eduction.
Проведенные патентные исследования, анализ данных разведки добычных работ на карьере показали, что Даш-Салахлинское месторождение бентонитовых глин как по качеству, так и и по запасам полезного ископаемого относится к крупнейшим и уникальным в мире [1].
Бентонитовые глины получили название от города Форт Бентон (Fort Benton) США, в районе которого впервые были обнаружены эти глины и начата промышленная добыча в конце прошлого века.
В последующем периоде интерес к бентонитовым глинам значительно, и их месторождения были обнаружены во многих странах мира. В большинстве из них, для бентонитов различных месторождений приняты названия, которые большей частью также связаны с наименованием районов расположения их месторождений: флоридин, армогосит, гумбрин, аскангель, огланхель, гил, гиляби, фулеровая земля и др.
Главнейший минерал бентонитовых глин - монтмориллонит - получил название от города Монтмориллон (Франция), вблизи которого он был обнаружен. Его разновидностями являются: аллюминеевой-бейделлит; магниевой-санонит; армогосит; литий-магниевый-гекторит и др.
Месторождения бентонитовых глин обычно подразделяются на три промышленно -генетических типа [3]:
1) Гидротермально-метасоматический;
2) Вулканогенно-осадочный;
3) Терригенно и коллоидно-осадочный.
Первые два образованы в результате гидротермального метасоматоза или подводного пребразований вулканических пеплов, туфов и других вулканогенных и вулканоосадочных пород, третий тип -переотложения и диагенетического изменения продуктов размыва пор выветривания и раскристаллизации коллоидно-дисперсных продуктов.
Обработка Центрального и Южного участков открытым способом позволяет отнести Даш-Салахлинское месторождение по генезису и гидротермально-метасоматическому типу. Бентониты этого месторождения характеризуются специфическими свойствами и признаками. Они имеют серо-
зеленоватую, голубоватую, желтоватую или кремовую окраску и при высыхании становятся более светлыми.
В естественном виде бентониты обладают высокой пластичностью, имеют раковистый или оскольчатый узел, иногда содержат реликты слабоизмененных материнских пород. Они жадно впитываются в воду и сильно набухают, увеличиваясь в объеме до 16 крат, а иногда и более.
На Даш-Салахлинском месторождении, наряду со сплошной монтмориллонитизацией пирокластических пород, происходила гидрослюдизация, бенделлитизация, хлоритизация, ожелезнение, окремнение, цеолитизация, образование гипса и др.
Месторождение приурочено к прижерловым участкам древних (позднемеловых) вулканов. Бентонитизация и другие минеральные новообразования происходили как правило в поствулканическую стадию за счет изменения водопроницаемых битрокластиских туфов, не испытавших уплотнения. Не исключено частичное влияние гальмиролиза пеплового материала. Об этом свидетельствуют наблюдаемые на отдельных участках горизонтальная слоистость, наличие в кровле и подошве известнякового материала, а иногда прослоев известняка и благоприятные в бассейне щелочные условия для преобразования пеплевого материала в монтмориллонит.
На территории бывшей СССР известны 24 месторождения бентонитов. С балансовыми запасами, разведанных по промышленным категориям 447,3 млн.т. бентонитов учтено в балансе запасов по категории С2. Разрабатываются 12 месторождений. Годовая добыча 2854 тыс.т. Способы разработки -подземный и открытый.
Учитывая, что основным направлением в подготовке железорудного сырья к металлургическому производству остается производство окатышей, то потребность в бентонитовой глине для окомкования железорудных консентратов возрастает из года в год.
По разведанным запасам бентонитовых глин Даш-Салахлинское месторождение занимает ведущее место в мире и является крупнейшим производителем этого сырья. Общие разведанные запасы этого месторождения составляют 180 млн.т.
Месторождения бентонитов известны в США, Канаде, Греции, Японии, Италии, Великобритании и др. странах.
Дашсалахлинское месторождение расположено в пределах СВ предгорий Малого Кавказа и приурочено к небольшой котловине, окаймленной невысокими горами. Рельеф месторождения волнисто-овражный. Минимальные абсолютные отметки поверхности (+450 м) отмечены в центральной части месторождения. В районе выделяются отдельные купообразные вершины с крутыми (50-600) склонами -г. Кызылкая (810,4 м) [4,5].
Формирование бентонитов Дашсалахлинского месторождения связано с андезит-базальт-липаритовой формацией позднемелового вулканизма. Среди материнских пород бентонитов преобладают трахилипариты, дацит-липариты, трахеандезиты и их вулканопласты.
Месторождение приурочено к северо-западному борту Казахского поперечного прогиба Сомхито-Агдамской зоны Малого Кавказа.
В геологической истории северо-восточной части Малого Кавказа с меловым этапом развития связано формирование отчетливо выраженных секущих прогибов, обусловленных наличием межблоковых глубинных разломов субмеридионального простирания. К ним относится Казахский поперечны изгиб, ставшей в меловое время ареной интенсивных вулканических процессов. Он перекрывает юрский структурный этаж. Главными структурными елементами прогиба являются поздне-мелевые палевулканы центрального редко трещинного типов [6,8].
В современном эрозионном срезе вулканы центрального типа в виде экструзивных куполов, эродированных кальдер и НЕКК сохранились в северо-западном борту прогиба, а трещинные вулканы в сложном сочетании с экструзиями выступают вдоль осевой его части.
Позднемеловой этап вулканизма охватывает позднекоьяк-раннесантонскую, позднесантоскую, раннекампанскую стадии. В позднекоьяк-раннесантонскую стадию на фоне общего подъема Сомхито-Агдамской зоны просходило прогибание Казахского прогиба с проявлением субмаринного вулканизма, в результате которого образовался сложный комплекс вулканокластических лавовых, субвулканических и вудканогенно-осадочных пород андезитового и аандезитбазальтового состава, образующих толщу с изменчивой мощностью.
Позднекоьяк - раннесантонские вулканиты принадлежат к известково-щелочной серии пород. В позднем сантоне наметилась локальная тенденция к поднятию: характер вудканизма существенно изменился, и подучили широкое название извержения кислой лавы. В тесной связи с позднесантонской стадией развития происходило заложение новых и активизация более древних разломов субмеридионального простирания, совпадающих с направленным антикавказской складчатости.
Центры вулканической активности приурочиваются к ослабленным частям локальных антиклинальных поднятий и отчетливо выступают по бортам прогиба. На северо-западном его борту по линии Азизбейли-Алпоут-Дашсалахлы действовали три группы вулканических центров, на месте которых
впоследствии возникали экструзивные купола: Гегярчин, Мроул, Кякил, Ризачал, Кызылкая и др., сложенные биотититовыми, липаритовыми, трахили-паритовыми и липарит-дацитовыми порфиритами. На участке между Алпоутской и Кызылкаинской группами вулканов образовалось понижение - кальдера оседания, в которой накапливалось преимущественно пепловые, агломератовые, литокристаллокластические туфы и мелкообломочные туфобрекчии, изливались трахиандезитовые лавы, превращенные в последствии поствулканическим и газо-гидротермальными процессами в бентониты [7].
В поздне-сантонский этап также накапливалось осадочно-пирокластические и нормально-осадочные карбонатные породы мощностью 140-230 м. частые чередования известняков с пепловыми цеалитовыми туфами, бентонитами в разрезах свидетельствуют о пароксизмальном извержении поздне-сантонских вулканов. Осадконакопления происходило в мелководных морских условиях. Породы поздне-сантонского вулканизма в целом перенасыщены кремнеземом и умеренно обогащены щелочами. Позднемеловой вулканизм Казахского прогиба завершается локальным проявлением вулканической активности с эрупцией в раннем компане вулканического материала андезит-базальтового состава.
Последний развит в селении Демирчиляр и приурочен к осевой части прогиба. Вулканиты раннего кампона слабо дифференцированы, состав их изменяется от базальта до андезитового порфирита.
Бентонитовые залежи расположены в пониженной части рельефа между возвышенностями, сложенными известняками и вулканическими породами и перекрыты либо покровами лавовых образований, либо современными делювиально-пролювиальными отложениями. Контакт бентонитов с подстилающими породами согласный, нерезкий. Под бентонитами обычно залегают мелкозернистые кристаллокластические и литокластические туфы [4,5].
При специальном изучении начальных степей преобразования материнских пород в бентониты Р.Н. Абдуллаев, Х.А. Ализаде и др. обнаружили целую серию смешаннослойных образований. Среди этих образований выделяются шесть структурно-минералогических типов.
Близость многочисленных вулканических центров и субмаринный характер извержений обусловили накопление большого количества неоднородного пирокластического материала в дипрессии кальдерного типа, а также значительное влияние поствулканических проявлений на интенсивную монтмориллонитизацию пород.
Бентонитовые месторождения характеризуются полной сохранностью реликтовых микроструктур материнских пород. Широко развиты также бентониты со смешанной разнородной микроструктурой. Бентониты с пемзевой ликтовой микроструктурой - наиболее распространенная разновидность месторождений.
Щелочной состав эффузивов создавая условия для поступления в бассейн, особенно в период затухания вулканов, летучих и растворенных компонентов: щелочных катионов, хлора, фтора, фосфора, паров воды, соединений железа, марганца, серы и др.
Эти растворы на относительно высокотемпературном этапе пропилитизации с температурами порядка 200-3000 С преобразовади вулканические и пирокластические породы в железную гидрослюду - селадонит и смешаннослойные минераллы селадонит-монтмориллонитового типа. При понижении температуры термальных растворов до 100-1500С происходила гидротермальная аргиллитизация, которая обусловила выщелачивание вулканических и пирокластических пород в перерождение их в монтмориллонит.
О значительной роли поствулканических пород в образовании бентонитов Дашсалалинского месторождения свидетельствуют нижеследующие факты [2,9]:
1) Залегание бентонитовых залежей в виде линзообразных тел среди вулканообломочных пород, накопившихся в вулкано-тектонических депрессиях кальдерного типа. Последний расположен в окружении экструзивных куполов, являющихся центрами сантонских палеовулканов;
2) Возрастание мощности нижнего зеленого слоя бентонитов к северо-востоку, в сторону погружения складки, ближе к разлому, вдоль которого развито гидротермальное железомарганцевое оруднение. В переферийных частях месторождения, наряду с уменьшением мощности залежи, бентониты становятся грубодисперсными, тогда как в центральной части они тонкодисперсны;
3) наличие между бентонитами и вмещающими их эффузивными образованиями в той или иной степени бентонитизированных трахеандезитов и туфовых пород [11,12].
Список литературы /References
1. Ализаде Х.А., Зохрабова В.Р. Бентонитовые глины. В кн. Геология Азербайджана, том VI. Полезные
ископаемые. Баку: Nafta-Press, 2003, стр. 426-436.
2. Валиев Н.Г., Эфендиева З.Дж., Османлы Т.Р. Известия Тульского Государственного Университета.
«Наука о Земле». Выпуск 3, Изд. ТулГУ, 2022, стр. 77-93
3. Дунямалиев Ф.А., Мухтаров Г.Г., Ширинов Ю.Р. Основное производство бентонита в Азербайджане.
Баку.: Адылоглу, 2004, 377.стр.
4. Колесников Е.А. Вспучивание легкоплавких глин //Стекло и керамика. 1974, №5, стр. 28-30.
5. Наседкин В.В., Шириизаде Н.А. Даш-Салахлинское месторождение бентонита. Становление и перспективы развития. Геос. 2008, 85.стр.
6. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. -М.: Сройиздат, 1977, 239 стр.
7. Расулов И.А. Исследование технологических особенностей керамзита из глинистых пород Узбекистана и Южного Казахстана. Автореферат, Ташкент, 1968
8. Сурков М.Д., Ракова О.В., Антошкина Е.Г. Исследование сорбционных свойств бентонитовой глины Зырянского месторождения// Экобиологические проблемы Азово-Черноморского региона и комплексное управление биологическими ресурсами. Челябинск. Изд. Юж.-УрГУ, 2016, стр. 279-280
9. Эфендиева З.Дж. Бентониты Азербайджана // Горный журнал. 2007, №4, стр. 15-17
10. Эфендиева З.Дж. Возможные области использования бентонитовых глин месторождений Азербайджана // Горный журнал.-Москва: -2007, №10. стр. 90-92.
11. Afandiyeva Z.J. Investigation of the basic qualitative properties of the Dashsalahli deposit of bentonite clays International Journal of Advanced Research.Vol. 6. (2). India., 2018, p. 438-441.
12.Afandiyeva Z.J, Aliyeva M.H. Hamashayeva M.J. Possibility of complex use of bentonite clays and modeling of research processes Journal of Geoloji, Geography and Geoecology. 2023, 32(2), p. 233-240.
