Страницы Список страниц 35 36 37 38 39 · · ·  42                    

Пески.

Песок состоит главным образом из зерен кварца, к которому в некотором количестве бывают примешаны зерна полевого шпата, магнетита, граната, циркона и других минералов, обладающих достаточной твердостью и химической устойчивостью. Пески, образовавшиеся в морях, состоят главным образом из хорошо отсортированных зерен кварца и обычно залегают правильными, ровными слоями, чем заметно отличаются от песков с косой и неправильной слоистостью, образовавшихся в реках или пустынях. От примеси окислов железа иногда покрывающих пленкой («рубашкой») зерна кварца и полевого шпата пески приобретают желтую или ржаво-бурую окраску, углистые частицы сообщают им серый или черноватый цвет; пески, образовавшиеся на дне морей, нередко окрашены в серовато-зеленый цвет, зависящий от примеси минерала глауконита, и называются глауконитовыми песками.

Если пески образуются от разрушения пород, содержащих устойчивые минералы, например самородное золото, платину, оловянный камень, вольфрамит, корунд, эти минералы собираются в песках и образуют вторичные месторождения указанных минералов или россыпи, залегающие в оврагах, старых руслах рек и речек. При этом благодаря тому, что большинство составных частей первоначальной породы — полевые шпаты, роговая обманка, слюда и другие неустойчивые минералы — при выветривании разрушаются механически и химически и уносятся текучей водой, россыпи всегда богаче указанными выше ценными минералами, чем первоначальные породы. Для многих ценных ископаемых, в особенности золота, платины, оловянного камня россыпи имеют огромное практическое значение, часто превосходящее значение коренных месторождений.

Форма зерен песка бывает очень различна, в зависимости от степени окатывания, а размеры зерен колеблются от 0,25 до 2 мм. Наибольшей чистотой и однородностью отличаются морские пески и песок пустынь (эолового происхождении).

Применение. Пески широко применяются в различных отраслях промышленности, в особенности в стекольной и фарфоро-фаянсовой промышленности, в производстве динаса, силикатного и обыкновенного кирпича, в литейном, абразивном, цементном деле, и для различных строительных целей. Наибольшая чистота и однородность требуется от песков, идущих для изготовления стекла. Они целиком должны состоять из кварца и не содержатг, вредных примесей; кроме того, желательно, чтобы зерна песка имели определенные размеры и форму. Особенно вредной примесью является окись железа Fe2O3, содержание которой дли лучших сортов стекла допускается не более 0,05%, а для бутылочного стекла 0,5—0,65%.

Месторождения песков различных сортов в СССР чрезвычайно

многочисленны, но еще недостаточно изучены. В дореволюционное время специальные сорта песка, месторождения которого в дальнейшем были найдены во многих местах СССР, в значительной количестве привозились из-за границы. Так, в 1913 г. было ввезено около 3500 вагонов песка на сумму 183 679 руб. золотом.

Этот факт наглядно показывает, как мало были изучены наши минерально-сырьевые ресурсы до революции и какое экономическое значение может иметь такая всем известная и повсюду распространенная осадочная порода, как песок.

Песчаник с кварцевым цементом иод микроскопом

Рис. 126. Песчаник с кварцевым цементом иод микроскопом

Песчаники.

При просачивании через песок различных минеральных растворов его зерна скрепляются и получается сцементированная порода, называемая песчаником.

В зависимости от природы цемента, различают песчаники кварцевые, известковые, кремнистые, глинистые, железистые и т. д. В некоторых песчаниках зерна песка сцементированы настолько слабо, что он легко раздавливается руками; другие же песчаники по прочности почти не уступают плотным массивно-кристаллическим породам и представляют, прекрасный строительный материал. Самыми прочными считаются песчаники с кварцевым цементом (рис. 126). Если цемент заполняет полностью промежутки между зернами песка и порода имеет сплошной сливной вид, ее называют кварцитом. Большинство кварцитов относится к породам метаморфическим, которые будут рассмотрены ниже.

Применение. Плотные песчаники разных типов, преимущественно кварцевые, применяются как для построек, так и для изготовления жерновов, точильных камней и плит для тротуаров. Особое значение имеет использование чистых кварцевых песчаников для изготовления динаса — кремнистого огнеупорного кирпича. Месторождения песчаников встречаются в СССР в целом ряде районов и обычно разрабатываются для местного строительства. Отметим несколько наиболее известных месторождений.

Довольно плотные кварцевые песчаники разрабатывались раньше в ближайших окрестностях Москвы (близ с. Татарово, Лыткарино и др.) и применялись для облицовки набережных Москва-реки, изготовления плит для тротуаров и для строительных целей. Известно месторождение строительных песчаников в Люберецком районе. На юге Донецкого бассейна близ ст. Амвросиев-ки эксплуатируются месторождения плотного песчаника, называемого кварцитом. Кроме того, кварцевые песчаники разрабатываются для местных нужд во многих местах Поволжья, например, в Ульяновском, Саратовском, Камышинском и других округах. Песчаники с глинистым цементом добываются на черноморском побережье Кавказа (туапсинский песчаник), а также в Херсонском районе на Украине и во многих местах.

Алевриты — тонкозернистые, пылевидные породы — сложены зернами различных минералов, преимущественно кварца, причем размер преобладающих зерен колеблется от 0,1 до 0,01 мм. Такие породы часто неправильно называют то глинами, то суглинками, что, конечно, не соответствует действительности. К алевритам можно присоединить тонкозернистую породу, известную под названием лёсс.

Лёсс

Широко распространенная на юге Украины и в особенности в Средней Азии неслоистая порода светложелтого цвета, очень нежная на ощупь, легко растирающаяся между пальцами в пыль. Лёсс состоит из смеси мельчайших зернышек кварца и глинистых частиц, с примесью до 30% углекислой извести, кото рая местами выделяется в виде различной формы конкреции обычно белого цвета («журавчиков»). Лёсс образовался в резуль-тате накопления мелкого материала, приносимого ветром или во дою. Он обладает очень характерной для пего вертикальной отдельностью; благодаря этому в нем нередко развиваются овраги и ущелья с отвесными стенами.

Благодаря большому содержанию солей лёссовая почва отли чается плодородием и дает большие урожаи культурных растений, в особенности при искусственном орошении, как, например, в Средней Азии.

Уплотненные и сцементированные алевриты называются алев рол ит а ми. По своему характеру они очень близки к так на зываемым глинистым сланцам, с которыми их часто ошибочно смешивают.

Глины.

Самыми распространенными продуктами химического разрушения изверженных пород являются глины. Они обрисуются при химическом выветривании полевых шпатов, нефелина, слюд и некоторых других породообразующих минералов, кроме кварца, и таким образом являются частично химическими и частично механическими осадками.

Глины в сухом состоянии имеют землистый характер, обычно легко растираются между пальцами в тонкий порошок, реже они крепкие и твердые. Легко впитывают воду, после чего становятся вязкими и пластичными. После обжига глины дают каменную массу.

Глины обладают очень тонкой (дисперсной) структурой и состоят чаще всего из каолинита (размер частиц <0,01 мм) Аl4(ОН)8 [Si4O10] и сходного с ним монотермита 1 или же из монтмориллонита и др.

Глины образуются из тонкоотмученного, взвешенного в воде материала, который уносится текучей водой и постепенно оседает в устьях рек и в морях.

В зависимости от их минералогического состава различают глины:

1) каолинитовые,

2) монотермитовые,

3) монтмориллонитовые (бентонитовые и флориди-новые).

Каолинитовые глины связаны переходами с отложениями каолина.

Каолинит, как было отмечено в разделе «Минералогия», образуется главным образом при химическом выветривании полевых шпатов и других алюмосиликатов. Каолины, образовавшиеся на месте выветривания полевошпатовых пород, называются первичными. Они встречаются сравнительно редко благодаря тому, что каолин легко размывается, уносится текучей водой во взвешенном состоянии и отлагается снова в замкнутых водных бассейнах в виде вторичного каолина.

Во влажном состоянии каолин и вообще глины жадно впитывают воду, разбухают и дают пластичную массу, не пропускающую воды, благодаря чему очень часто служат водоупорным горизонтом для грунтовых и межпластовых вод.

Из первичных месторождений с каолиновыми заводами на них отметим Глуховцы и Турбов в Киевской области, крупнейшее в мире Просянское месторождение в Днепропетровской области и

крупное месторождение вторичных (переотложенных) каолинов — Пологи Днепропетровской области.

На Урале крупные месторождения первичных каолинов с новыми каолиновыми заводами на них находятся близ Кыштыма (Средний Урал) и около Магнитогорска. Известны месторождения вторичных каолинов и в Сибири — Мойское на р. Иртыше и др.

Огнеупорные каолиновые глины жирны на ощупь, обычно белые с сероватым оттенком, нередко окрашены в буроватый и зеленоватый цвет. Они состоят главным образом из каолина (от 40 до 70%) с примесью мельчайших частиц других минералов, нередко также зерен кварца, жирны на ощупь.

Применение. Огнеупорные глины широко применяются как в фарфоро-фаянсовой промышленности, так и для изготовления огнеупорного кирпича, шамота и других изделий.

Огнеупорные каолиновые глины разрабатываются в различных районах СССР. Крупнейшие месторождения — близ ст. Пологи Днепропетровской области, где они залегают под пластом вторичного каолина; ст. Еленовка Сталинской ж. д., ст. Латная Воронежской обл., Сталиногорск, Гжель, Любытино, ст. Боровичи в Ленинградской обл., Курьинское и Байновское месторождения на Урале и др.

Монотермитовые глины состоят главным образом из мельчайших частичек и чешуек монотермита. По внешнему виду они сходны с каолиновыми глинами и нередко переходят в них. Часть этих глин огнеупорна и содержит значительное количество щелочей, в особенности К2О.

К ним принадлежат глины Часов-Яра в Донецкой обл., образующие громадные залежи. Они обладают огнеупорностью, высокой пластичностью и являются ценным сырьем, в особенности для производства шамота.

Отбельные или сукновальные, бентонитовые и флоридиновые глины резко отличаются от огнеупорных глин, описанных выше, по своему химическому и минералогическому составу, а также и по физическим свойствам. Они состоят главным образом из монтмориллонита и других близких к нему минералов и содержат сравнительно много MgO и СаО.

По генезису отбельные глины, в частности флоридиновые и бентонитовые, считают продуктами диагенеза тонких вулканических продуктов — туфов.

К этому виду глин принадлежат сукновальные глины, которые не обладают пластичностью и, впитывая воду, нередко рассыпаются в порошок. Они хорошо поглощают различные жиры и масла и применяются для очистки шерсти и сукон.

К ним относится также кил, добываемый в Крыму, — сероватая или зеленовато-серая глина, которая при впитывании воды распадается в тончайший порошок. Кил встречается также на Кавказе близ Баку.

К тому же типу глин принадлежат так называемые флоридиновые глины, применяемые для очистки и осветления нефтепродуктов. Месторождения этих глин (гумбрина) разрабатываются в Грузии, около дер. Гумбри, близ Кутаиси, а также около Баку («асканит») и близ Нальчика на Северном Кавказе («нальчикин»)

Важное значение приобретают в последнее время бентонитовые глины Огланлинского месторождения в Туркмении, отличающиеся весьма большой вязкостью и тонкой отмученностью частиц, что сближает эти глины по свойствам с коллоидами.

Они применяются для формовочных смесей при отливке деталей машин.

Большая примесь к глинам каолина и монотермита сообщает им жирный на ощупь характер и пластичность, почему ряд глин носит название жирных.

В отличие от жирных глин, тощие глины пользуются чрезвычайно широким распространением, обладают часто значительной мощностью и окрашены в различные цвета благодаря примесям. Водные окислы железа придают глине желто-бурый или красно-бурый цвет и значительно понижает температуру ее плавления. Часто наблюдаются примеси более крупных зерен кварца, слюды, полевого шпата.

Месторождения тощих глин разбросаны по всему Союзу и широко разрабатываются для нужд кирпичного гончарного, черепичного и других производств. Особый тип глин представляют массы глинистого материала, остающегося после выщелачивания глинистых известняков. Эти остаточные глины нередко встречаются в подмосковных известняках и известны под названием «мытинной глины». Остаточные глины почв, образующиеся на известняках южных областей СССР (Крым, Кавказ), называются красноземами — «терра росса».

Смешанные породы.

В природе очень широко распространены породы смешанного — песчано-глинистого характера. Так как практически важно знать тип такой породы, принято более точно характеризовать их состав. Институт геологической карты принял такую схему наименования пород:

Песок содержит частиц меньше……0,01 мм до 5%

Глинистый песок…………5—10%

Супесь грубая………….10—20%

Супесь тонкая………….. 20—30%

Суглинок грубый………… 30—40о/0

Суглинок тонкий…………. 40—50%

Глина грубая………….. 50—60%

Глина тонкая………….. 60 и более %

М. С. Швецов предлагает называть смешанные породы по определенному правилу: на первом месте ставить название преобладающей составляющей породы, а затем в виде прилагательных остальные компоненты в порядке их убывания. При ним после каждого названия ставить процент содержания в скобках. Например, песок (60), алевритовый (32), глинистый (8).

Можно условно ввести и такое правило: при содержании более 30% ставить суффикс «овый», при количестве 10—30% «истый», а при содержании меньшем, чем 10%, ставить предлог «с». Тогда взятая для примера порода будет песок алевритовый с глиной.

При уплотнении и цементации глин возникают твердые, не размокающие в воде породы, называемые аргиллитами. К ним можно отнести плотные каолиновые породы района Борови-чей, называемые там «сухарями». Иногда применяется для обозначения аргиллитов иностранный термин флинтклей, что в переводе с английского означает кремнистая глина.

Одной из разновидностей аргиллитов являются глинистые сланцы.

Глинистые сланцы.

Если глины подвергаются давлению вышележащих пластов осадочных пород или сдавливанию при процессах горообразования, они уплотняются и получают способность раскалываться на тонкие пластинки — делаются сланцеватыми. Самые твердые и плотные разновидности сланцеватых глин называют глинистыми сланцами. Они состоят из глинистых частиц с примесью кварцевой пыли, а иногда также чешуек серицита и хлорита, тонкосланцеваты и обычно имеют темную окраску. Цвет их зависит от минеральных примесей: углистые частицы дают темносерую или черную окраску, окись железа — красноватые тона, а примесь хлорита сообщает зеленоватую окраску.

Глинистые сланцы отличаются от глин значительно большей твердостью и не размокают от воды. При ударе молотком они раскалываются на пластинки по сланцеватости, причем поверхность раскола обычно матовая или же имеет слабый шелковистый блеск, если в состав сланцев входит серицит или хлорит.

Глинистые сланцы различных типов в большом количестве встречаются на Кавказе, на Урале и в других горных районах, а также в окрестностях Кривого Рога на Украине, преимущественно среди древних осадочных пород, Подвергшихся сильному сдавливанию при горообразовании. Самые крупные и наилучшие изученные месторождения глинистых сланцев находятся у ст. Ларе на Военно-Грузинской дороге и близ Краснов Поляны на Кавказе, в Кривом Роге и на Урале (Атлянское месторождение).

Применение. Глинистые сланцы применяются, как кровельный материал, а тонкослоистые плотные сланцы темного цвета — для грифельных досок.

Применение сланцев, как кровельного материала, имеет большое будущее, так как они имеют ряд преимуществ по сравнению даже с кровельным железом. Они огнестойки, не требуют окраски, не поддаются атмосферным влияниям и благодаря этому представляют вечный кровельный материал, отличающийся к тому же дешевизной.

37

36 38