CC BY
25
ВЕСТНИК ЮГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
2013 г. Выпуск 3 (30). С. 39-42
УДК 552.3
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОРОД ОСНОВНОГО СОСТАВА ВОСТОЧНОГО СКЛОНА ПРИПОЛЯРНОГО УРАЛА ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
К. Ю. Кудрин, Н. Ю. Гафарова, В. С. Сухоносова, Г. С. Сухоносова
Исходным сырьем для производства базальтовых волокон являются магматические породы габбро-базальтовой группы. Породы основного состава (и, прежде всего, базальты) -преимущественно однокомпонентное сырье, обогащение, плавление и гомогенизация которого произведены в результате магматической деятельности. Волокна из пород основного состава обладают высокой исходной прочностью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, долговечностью, электроизоляционными свойствами. Поэтому они имеют высокие перспективы применения в разных отраслях.
Для высокотехнологического производства рекомендуется использовать породы с содержанием SiO2 менее 53 % [6]. Другим важным критерием пригодности базальтовых пород является модуль кислотности (Мк), который определяет пригодность сырья для производства минерального волокна:
Mk = (SiO2 + AI2O3) / (CaO + MgO),
где SiO2, Al2O3, CaO, MgO - содержание соответствующих оксидов в сырье или расплаве, мас. %.
Для однокомпонентных шихт рекомендуют Мк со значением от 1,7 до 4. Рекомендуемый диапазон значений Мк для производства непрерывного волокна 4,7-6,5 [6].
Нами обработаны результаты 592 силикатных анализов пород основного состава (базальты, габброиды, трахибазальты, долериты), полученных при проведении геологосъемочных работ масштаба 1:50000 (Литовченко, 1966; Негурица, 1970; Митюшева, 1970; Павлов, 1990; Петенин, 1994) и 1:200000 (Боч, 1948; Мезенцев, 1964), а также тематических исследований [1, 2, 4, 7], выполненных на восточном склоне Приполярного Урала. С запада район исследования ограничивается зоной Главного Уральского глубинного разлома (ГУГР), с востока - границей Западно-Сибирской плиты, с севера - долиной р. Манья, с юга - долиной р. Охтлям. В контур попадают крупные структурно-вещественные единицы - Щекурь-инский и Хорасюрский массивы (в их строении принимают участие интрузивные породы качканарского, тагилокытлымского и северорудничного комплексов). С запада по зоне ГУГР с ними соприкасаются гипербазитовые интрузии салатимского комплекса. С востока интрузивные тела обрамляют последовательно сменяющие друг друга в разрезе вулканиты соим-шорской и рувшорской толщ с не до конца установленным стратиграфическим положением (предположительно именновская, гороблагодатская, люльинская и северососьвинская свиты) [3, 5].
По результатам определения модуля кислотности 344 состава пород отвечают требованиям, предъявляемым к сырью для производства однокомпонентных шихт (236) и для производства непрерывного базальтового волокна (108).
Сводные результаты по изученным структурно-вещественным комплексам приведены в таблице 1. Из приведенных данных видно, что породы ультраосновного состава салатимско-го и качканарского комплексов не представляют интереса в качестве сырья для базальтового производства.
39
К. Ю. Кудрин, Н. Ю. Гафарова, В. С. Сухоносова, Г. С. Сухоносова
Таблица 1. Количественные показатели значений модуля кислотности магматических пород
восточного слона Приполярного Урала
№ п/п Наименование Критерии оценки качества сырья, Mk Преобладающий тип пород
структурно-вещественных комплексов < 1,8 и > 6,5 1,8-4,0* 4,0-4,7 4,7-6,5**
1 Салатимский комплекс 31(60%) 19 (36 %) 1 (2 %) 1 (2 %) Гипербазиты
2 Качканарский комплекс 48 (86 %) 8 (14 %) 0 0 Гипербазиты
3 Тагилокытлымский комплекс, в том числе 28 (14 %) 93 (46 %) 37 (19 %) 42 (21 %)
Хорасюрский массив 20 (13 %) 72 (48 %) 29 (19 %) 30 (20 %) Габбронориты
Щекурьинский массив 8 (16 %) 21 (43 %) 8 (16 %) 12 (25 %) Габбро
4 Северорудничный комплекс, в том числе 13 (7 %) 93 (48 %) 53 (28 %) 32 (17 %)
Хорасюрский массив 4 (3 %) 68 (48 %) 49 (35 %) 20 (14 %) Габбро
Щекурьинский массив 8 (16 %) 25 (51 %) 4 (8 %) 12 (25 %) Габбро
5 Соимшорская толща***, в том числе 17 (30 %) 11 (20 %) 9 (16 %) 19 (34 %)
Маньинский и Польинский разрезы 5 (25 %) 3 (15 %) 5 (25 %) 7 (35 %) Долериты
Щекурьинский разрез 4 (25 %) 5 (31 %) 2 (13 %) 5 (31 %) Базальты
Сертыньинский разрез 7 (64 %) 0 0 4 (36 %) Базальты
6 Рувшорская толща***, в том числе 8 (25 %) 7 (22 %) 3 (9 %) 14 (44 %)
Люльинский разрез 2 (12 %) 1 (6 %) 3 (18 %) 11 (65 %) Трахибазальты
Рувшорский разрез 2 (17 %) 5 (42 %) 0 2 (17 %) Трахибазальты
ВСЕГО*** 144 (24 %) 236 (40 %) 104(18 %) 108 (18 %)
* значения Mk для производства однокомпонентных шихт; ** значения Mk для производства непрерывного волокна; *** с учетом анализов, не вошедших в таблицу
Породы тагилокытлымского и северорудничного интрузивных комплексов наиболее изучены петрохимически по сравнению с другими магматическими образованиями. При этом «лучшими» характеристиками обладают габброиды северорудничного комплекса, слагающие восточные части Хорасюрского и Щекурьинского массивов - они соответствуют требованиям к сырью для производства однокомпонентных шихт. Для габброидов тагилокытлымского комплекса следует отметить следующие негативные характеристики: сильная петрографическая изменчивость, наличие мощных метасоматических зон, присутствие ксенолитов и крупных блоков пород качканарского комплекса.
Вулканогенные образования петрохимически изучены слабо. Тем не менее, отчетливо намечается специализация эффузивов в качестве сырья для производства непрерывного базальтового волокна: наибольшие перспективы мы связываем с дальнейшим изучением вулканитов Люльинского разреза рувшорской толщи, Польинского и Маньинского разрезов со-имшорской толщи. Сертыньинский и Щекурьинский разрезы вулканогенных пород характеризуются присутствием среди вулканитов значительного количества кластического материала, частой петрографической изменчивостью, наличием зон глубокой метасоматической проработки.
На изученной территории предварительно оконтурены участки для поисковых работ на базальтовое сырье: Охтлям-Туяхланьинский; II - Маньтурьинско-Турупьинский; III - Ще-курьинско-Польинский; IV - Сертыньинско-Люльинский; V - Щекурьинско-Маньинский.
Таким образом, анализ имеющихся данных показал, что породы основного состава, распространенные на изученной территории ХМАО - Югры, могут быть пригодны для высокотехнологичного производства: для изготовления однокомпонентных шихт и непрерывного базальтового волокна. Это тем более актуально, поскольку в конце 2012 г. принята Ведомственная программа развития стройиндустрии округа на 2013-2020 гг., которая, в том числе,
40
О возможности использования пород основного состава восточного склона Приполярного Урала...
предусматривает строительство завода по производству базальтового волокна и продукции из базальтового волокна, местная сырьевая база которого не определена.
Рисунок 1 - Схема расположения выходов пород основного состава, пригодных для базальтовых технологий: а - Щекурьинский массив; б - Хорасюрский массив. Составлена с учетом результатов геолого-съемочных, геологоразведочных и тематических работ, а так же данных аэромагнитной съемки (Чурсин А. В., 2009)
Условные обозначения
1 - мезозойско-кайнозойский чехол Западно-Сибирской плиты;
2 - метаморфические образования польинской свиты; 3 - известняки нижнего-среднего девона;
4 - эффузивы рувшорской толщи; 5 - эффузивы соимшорской толщи; 6 - плагиограниты;
7 - диориты северорудничного комплекса; 8 - габброиды северорудничного комплекса;
9 - габброиды тагилокытлымского комплекса; 10 - гипербазиты качканарского комплекса;
11 - гипербазиты сататимского комплекса; 12 - зоны меланжа; 13 - геологические границы;
14 - разрывные нарушения; 15 - границы перспективных площадей; 16-19 - точки составов пород: 16 - со значением Мк < 1,8 и > 6,5; 17 - со значением Мк 1,8-4,0; 18 - со значением Мк 4,0-4,7;
19 - со значением Мк 4,7-6,5; 20 - перспективные участки: I - Охтлям-Туяхланьинский;
II - Маньтурьинско-Турупьинский; III - Щекурьинско-Польинский;
IV - Сертыньинско-Люльинский; V - Щекурьинско-Маньинский
41
К. Ю. Кудрин, Н. Ю. Гафарова, В. С. Сухоносова, Г. С. Сухоносова
Работа выполнены в рамках деятельности Научно-образовательного центра «Поиск»
при частичной финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.» (Государственный контракт № П-355 от 30 июля
2009 г. и Соглашение № 14.B37.21.0684 от 17 августа 2012 г.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Бочкарев, В. В. Магматические формации северной части Приполярного Урала (препринт) [Текст] / В. В. Бочкарев. - Свердловск : УрО АН СССР, 1990. - 67 с.
2. Кудрин, К. Ю. Петрохимическая типизация силурийских магматитов междуречья Туру-пья - Щекурья (Приполярный Урал, ХМАО) [Текст] / К. Ю. Кудрин // Литосфера. -2011. - № 2. - С. 84-93.
3. Кудрин, К. Ю. Результаты изучения силурийских магматитов междуречья Щекурья -Сертынья в 2010-2011 гг. [Текст] / К. Ю. Кудрин [и др.] // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры / мат-лы XV научно-практической конференции. - Т. 2. - Ханты-Мансийск : Изд. дом «ИздатНаука-Сервис», 2012. - С. 314-323.
4. Кудрин, К. Ю. Щекурьинский массив на Приполярном Урале: новые минералогические и геохимические данные [Текст] / К. Ю. Кудрин, Э. Р. Худиев // Тектоника, рудные месторождения и глубинное строение земной коры / мат-лы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию С. Н. Иванова (IV Чтения памяти С. Н. Иванова). - Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2011. - С. 135-139.
5. Кудрин, К. Ю. Геологическое строение северной части Вольинского ПКР и прилегающей территории в свете новых данных (Березовский район Ханты-Мансийского автономного округа - Югры) [Текст] / К. Ю. Кудрин, Э. Р. Худиев, М. Г. Жалбэ // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа -Югры / мат-лы XIV научно-практической конференции. - Т. 2. - Ханты-Мансийск : Изд. дом «ИздатНаукаСервис», 2011. - С. 145-152.
6. Матвеев, Г. М. Габбро-базальтовое сырье для производства минерального волокна [Текст] / Г. М. Матвеев [и др.]. - М. - Пермь : ВНИИЭСМ, 2003. - 96 с.
7. Шмелев, В. Р. Магматические комплексы зоны Главного уральского разлома (Приполярный сектор) в свете новых геохимических данных [Текст] / В. Р. Шмелев // Литосфера. -2005. - № 2. - С. 41-59.
42
