Основные типы и условия формирования каолинитов из глин осадочного чехла Воронежской антеклизы
Аннотация
Введение: Каолинит является основным минералом огнеупорных и тугоплавких керамических глин, ценного и одновременно дефицитного сырья. Кроме того, этот минерал входит в состав полиминеральных глин в качестве одного из компонентов. В осадочном чехле Воронежской антеклизы (ВА) глины разновозрастных отложений отличаются по условиям образования, вещественному составу и качеству. Поэтому основной целью настоящей статьи было установление распространения и генезиса этого минерала в глинах осадочного чехла ВА для прогноза их месторождений в качестве керамического сырья на территории этой структуры. Методика: При изучении каолинитов использован комплекс методик. Были проведены полевые исследования, камеральные построения фациальных карт и разрезов, лабораторные и технологические испытания. В процессе проведения работ задокументирован и опробован керн более 50 скважин, описаны и опробованы породы свыше 90 точек наблюдений (обнажения и карьеры) в пределах Воронежской, Курской, Липецкой, Орловской областей. Подготовлены пробы, с помощью прецизионных методов (дифрактометрический и электронно-микроскопический) изучен минеральный и химический составы глин около 200-х образцов. Результаты и обсуждение. Установлено, что каолинитовые глины приурочены к отложениям мамонской толщи верхнего девона, аптского яруса нижнего мела, свитам: киевской эоцена, берекской олигоцена, шапкинской миоцена и усманской плиоцена. Выделено шесть генетических типов каолинитовых глин: первичные каолины коры выветривания (КВ); вторичные каолины; сухарные глины типа «флинт-клей»; озерно-болотные огнеупорные; лагунно-морские тугоплавкие; прибрежно-морские полиминеральные керамические, преимущественно легкоплавкие, глины. Первичные каолины формировались при выветривании пород кристаллического фундамента и в последующем были размыты. Вторичные каолины образовались в мамонское время позднего девона при размыве КВ. Формирование раннекаменноугольных глин типа «флинт-клей» в озерных водоемах связано с синхронным выветриванием в источниках сноса. Оттуда с подземными поверхностными водами поступали растворенные компоненты, из которых Al и Si в виде каолинита выпадали в осадок. В раннем мелу и неогене на аллювиальных равнинах в верховых болотах с восстановительнокислой средой полиминеральные глинистые осадки повергались процессам «проточного диагенеза» с образованием огнеупорных каолинитовых глин. Глины лагунно-морского генезиса формировались в аптском веке и имеют иллит-каолинитовый состав. Они унаследовали свой состав от пород источников сноса и представляют собой тугоплавкие разности. И, наконец, мелководно-морские глины формировались в палеогене, имеют каолинит-монтмориллонит-иллитовый состав и относятся к низкосортному легкоплавкому сырью. Эти условия не благоприятны для накопления каолинита, в результате чего были сформированы низкосортные керамические глины. Выводы: Наиболее важными для наращивания минерально-сырьевой базы керамического сырья являются вторичные каолины, озерно-болотные огнеупорные и лагунно-морские тугоплавкие глины.
Скачивания
Литература
2. Savko A. D. Epokhi koroobrazovaniya v istorii Voronezhskoi anteklizy [Epochs of crust formation in the history of the Voronezh anteclise]. Voronezh, VGU publ., 1979, 120 p. (In Russ.)
3. Savko A. D. Kory vyvetrivaniya v geologicheskoi istorii Vostochno-Evropeiskoi platform [Weathering crusts in the geological History of the East European Platform]. Voronezh, VGU publ., 1991. – 232 p. (In Russ.)
4. Nikulin I. I., Savko A. D. Zhelezorudnye kory vyvetrivaniya Belgorodskogo raiona Kurskoi magnitnoi anomalii. [Iron ore weathering crusts of the Belgorod region of the Kursk magnetic anomaly]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology]. Voronezh, VSU publ., 2015, vol. 85, 102 p. (In Russ.)
5. Savko A. D., Manukovskij S. V., Kraynov A. V., Korabel`nikov N. A., Milash A. V. Vtorichnye kaoliny devona Voronezhskoj anteklizy na primere mestorozhdenija Kozynka [Secondary kaolins of the devon of the Voronezh anteclise by the example of the Kozynka deposit]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya. – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2018, no. 2, pp. 20–28 (In Russ.)
6. Sirotin V. I. Zakonomernosti vizeiskogo boksitoobrazovaniya (na primere KMA i drugikh provintsii Russkoi platformy): diss. dra geol.-min. nauk [The regularities of Vise bauxite formation (by the example of the KMA and other provinces of the Russian Platform): diss. … Dr. geol. min. Sciences]. Voronezh publ., 1988, no. 1, 353 p. (In Russ.)
7. Bortnikov N. S., Mineeva R. M., Savko A. D., Novikov V. M., Krajnov A. V., Berketa A. G., Speranskij A. V. Istorija kaolinita v kore vyvetrivanija i svjazannyh s nej mestorozhdenijah glin po dannym JePR [Kaolinite history in the weathering crust and associated clay deposits: EPR data]. Dokl. RAN − Dokl. RAS., 2010, vol. 433, no. 1, pp. 927–930 (In Russ.)
8. Bortnikov N. S., Novikov V. M., Boeva N. M., Savko A. D., Krainov A.V., Dmitriev D. A., Zhegallo E. A., Bushueva E. B. Strukturno-morfologicheskie osobennosti kaolinita razlichnyh stadij litogeneza glinistyh porod (na primere Voronezhskoj anteklizy) [Structural-morphological features of kaolinite from clayey rocks subjected to different stages of lithogenesis: evidence from the Voronezh anteclise]. Litologija i poleznye iskopaemye − Lithology and mineral resource, 2013, no. 5, pp. 384–397 (In Russ.)
9. Savko A. D. Ogneupornye gliny i kaoliny Voronezhskoj anteklizy [Refractory clay and kaolin of Voronezh anteclise]. Genezis i resursy kaolinov i ogneupornyh glin − Genesis and resources of kaolins and refractory clays, 1990, pp. 35–47 (In Russ.)
10. Savko A. D., Novikov V. M., Kraynov A. V., Davydov D. N., Ratnikov V. Yu. Mineragenija aptskih otlozhenij Voronezhskoj anteklizy. Stat'ja 1. Ogneupornye i keramicheskie gliny [Minerageny of aptsk sediments of the Voronezh anteclise]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya. – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2011, no. 2, pp. 116–136 (In Russ.)
11. Kraynov A. V. Geologiya i minerageniya keramicheskix i ogneupornyh glin aptskogo yarusa Voronezhskoj anteklizy: diss. d-ra geol.-min. nauk [Geology and minerageny of ceramic and refractory clays of the aptian stage of the Voronezh Anteclise: diss. … Dr. geol. min. Sciences]. Moscow publ., 2016, 132 p. (In Russ.)
12. Savko A. D, Kraynov A. V. Keramicheskie gliny CentralnoChernozemnogo rajona. [Ceramic clay Central Black Earth region]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology]. Voronezh, VSU publ., 2015, vol. 88, 109 p. (In Russ.)
13. Holmovoy G. V. Verhnij pliocen bassejna Verhnego Dona. [Upper Pliocene of the Upper Don basin]. Voronezh publ., 1985, 137 p. (In Russ.)
14. Holmovoy G. V. Neogen-chetvertichnyj allyuvij i poleznye iskopaemye bassejna Verhnego Dona. [Neogene-Quaternary alluvium and minerals of the Upper Don basin]. Voronezh publ., 1993, 99 p. (In Russ.)
15. Krajnov A. V., Dmitriev D. A. Keramicheskie gliny kajnozoja [Cenozoic ceramic clay of the Central Black earth region]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya. – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2019, no. 2, pp. 81–87 (In Russ.)
16. Bartenev V. K., Savko A. D. Litologiya, fatsii i poleznye iskopaemye paleogena TsChER. [Lithology, facies and minerals of the Paleogene of the CCER]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology]. Voronezh, VSU publ., 2001, vol. 7, 146 p. (In Russ.)
