Месторождение природных строительных материалов на примере Урала

МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПРИРОДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРИМЕРЕ УРАЛА

© Исмагилова Е.П.*

Государственный университет - учебно--научно--производственный комплекс,

г. Орел

Статья посвящена процессу разработки месторождений природных ископаемых пригодных для строительства. Автор дал достоверную характеристику большинства природных запасов, привел классификацию месторождений и рассмотрел основные месторождения природных строительных материалов (на примере Урала).

Ключевые слова: природные ископаемые, месторождения, Урал, 1939-1940 гг., советская власть, история государства и права, строительные работы, магматогенное, осадочное происхождение.

Полезные ископаемые являлись важнейшим элементом среды обитания человека с момента его появления на нашей планете. Они обеспечивали человека материалами для создания жилищ, предметов и орудии быта, определяли развитие ремесел, сельского хозяйства, военной техники, удовлетворяли эстетические и культурные потребности.

В данной работе я хочу обратиться к теме «месторождения природных строительных материалов», так как считаю, при обилии месторождений находящихся на территории Российской Федерации эту тему нельзя оставлять незамеченной.

Месторождения природных строительных материалов

В комплекс инженерно-геологических исследований под строительство входят поиски и разведка естественных строительных материалов, которые во многих случаях необходимы для строительства объекта. Наличие строительных материалов в районе строительства часто играют решающую роль в выборе типа и конструкции сооружений [1].

В состав месторождения входят горные породы, которые являются естественным строительным материалом либо сырьем для их производства.

К естественным строительным материалам относят различные горные породы (граниты, известняки, галечники и др.), которые можно использовать в строительной практике в естественном виде. Так получают камень, песок, глину, щебень и т.д.

Во многих случаях горные породы являются лишь сырьем для изготовления искусственных строительных материалов. Так, мергели служат для получения цемента, глины и суглинки - для кирпича и т.д.

* Студент кафедры «Городское строительство и хозяйство».

В задачу инженерно-геологических исследований входят поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. При этом устанавливается качество, количество и условия залегания материалов.

Эта работа проводится на выбранной территории по предварительно разработанному плану, который составляется на основании изучения материалов предыдущих исследований (геологические карты и отчеты). Поиски должны решить следующие задачи:

- на выбранной территории обнаружить необходимые оценки материала;

- приближенно определить запасы месторождения;

- оценить целесообразность дельнейших разведочных работ.

Работа состоит из подготовительного и полевого периодов. В подготовительный период изучают литературу, геологические карты, фонды рукописей геологических организаций. После этого в полевых условиях организуется осмотр намеченных месторождений, изучаются естественные обнажения и при необходимости закладывается небольшое количество разведочных выработок (расчистки, шурфы, буровые скважины).

В результате поисковых работ составляют карту-схему с указанием выявленных месторождений и карьеров полезных ископаемых, пояснительную записку с краткой характеристикой их размещения, качественной и количественной оценкой материал, изложением соображений по дальнейшим работам [2].

Классификация полезных ископаемых:

- Группа месторождений магматогенного происхождения.

В группу включены месторождения магнезита, полевого шпата, слюды, серного колчедана, асбеста, графита, талька, флюорита, барита и других полезных ископаемых аналогичного генезиса. Полезные ископаемые этой группы широко используются в различных отраслях народного хозяйства.

- Группа месторождений осадочного происхождения.

В группу входят месторождения глин и каолинов, песков и гравия, известняков и доломитов, гипсов, опок, диатомитов и трепелов, сланцев, а также соли, фосфоритов и самородной серы. Полезные ископаемые этой группы широко используются промышленностью строительных материалов.

- Группа месторождений изверженных пород.

Сюда входят месторождения разнообразных магматических горных пород, разрабатываемых в качестве естественных каменных строительных материалов.

Классификация месторождений магматогенного происхождения

К группе месторождений магматогенного происхождения относятся пегматитовые и гидротермальные месторождения. Из неметаллических полезных ископаемых в эту группу включают месторождения полевых шпатов, магнезита, слюды, асбеста, флюорита, барита, витерита, корунда, наждака и др.

Месторождения слюды (мусковита и флогопита). Промышленные месторождения мусковита и флогопита приурочены, как правило, к толще докем-брийских кристаллических сланцев и представлены несколькими структурно-геологическими типами [3]. Несмотря на различие в геологических условиях образования месторождений мусковита и флогопита, многообразие их структурно-геологических типов условно подразделяю на три группы.

К первой группе относят крупные слюдоносные жильные тела и зоны значительных размеров по простиранию, но относительно небольшой протяженности на глубину.

Ко второй группе относятся слюдоносные жильные тела относительно небольших размеров по залеганию, но большой протяженности по глубине. Характерным примером этой группы являются поперечно секущие жилы.

К третьей группе относятся небольшие и мелкие слюдоносные жильные тела и гнезда с размерами по простиранию и по падению, не выходящими за пределы первых десятков метром.

Месторождения неметаллических полезных ископаемых осадочного происхождения модно разделить на две группы.

Первая подгруппа характеризуется пластовой и пластообразной формой, в большинстве своем неглубоким залеганием и сравнительной простотой строения продуктивной толщи. Одним из наиболее сложных вопросов при разведке большинства месторождений осадочного генезиса является определение технологических свойств, которые в основном и определяют область использования полезного ископаемого и его качество.

Вторая подгруппа месторождений осадочного происхождения представлена залежами сложной формы и строения, иногда залегающими на значительной глубине. В качестве примеров классификации запасов месторождений этой подгруппы приводятся условия классификации запасов месторождений серы, минеральных солей и фосфоритов.

Классификация запасов месторождений изверженных строительных пород

Изверженные горные породы используются главным образом в качестве естественных строительных материалов, в меньшей мере как сырье для каменного литья, кислотоупорных и огнеупорных материалов, гидравлических добавок в цементном производстве и др. Условия классификации запасов изверженных горных пород к 1960 году были разработаны ГКЗ только применительно к использованию их в качестве естественных каменных строительных материалов и были изложены в инструкции по применению классификации запасов к месторождениям естественных каменных строительных материалов, составленной Ю.А. Розановым [4].

В указанной инструкции даны условия классификации каменных строительных материалов как изверженного, так и осадочного происхождения. Но ниже я хочу изложить условия и примеры классификации только изверженных пород, разведуемых для одной из вышеуказанных целей.

Месторождения изверженных пород по форме и залеганию, зависящим, в значительной форме, от генезиса, подразделяются на две группы.

К первой группе относятся массивные залежи изверженных пород, приуроченных к батолитам и лакколитам, характеризующиеся выдержанностью состава и свойств пород, как по площади, так и на глубину. Месторождения этой группы находятся в областях развития вулканизма или в пределах выходов на поверхность кристаллического фундамента платформ. Они представлены преимущественно глубинными породами гранита, сиенитами, габбро, лабрадорами, диоритами и т.д.

Ко второй группе относятся пластообразные тела, выдерживающиеся по строению, мощности и качественным показателям на больших площадях. Сюда включаются месторождения эффузивных пород - базальтов, андезитов, риолитов, порфиритов и других пород, образующих потоки и покровы различной мощности, - а также месторождения вулканических туфов [5].

Основные месторождения природных строительных материалов на примере Урала

Полезные ископаемые, используемые для производства строительных материалов или применяемые в строительстве, широко распространены на Урале. К ним относятся цементное сырье, гипс и ангидрит, облицовочные и строительные камни, пески и глины.

Цементное сырье. В качестве природного сырья для производства цемента служат известняки, глины и мергели. На Урале имеются неограниченные запасы известняков с расположенными поблизости месторождениями глин или мергелей, что обеспечивает необходимое развитие цементной промышленности. Как сырье для производства цемента на Урале разведаны следующие месторождения известняков: Гальяновское, Невьянское I и II, Кунарское в Свердловской области; Шеинское (Еманжелинское), Смелов-ское и Троицкая Каменоломня в Челябинской области; Ново-Пашийское в Пермской области; Альмухаметовское, Шах-Тау и Юрак-Тау в Башкортостане; Акбулакское месторождение мела в Оренбургской области и др. Вблизи каждого из них имеются месторождения с необходимыми запасами глин или глинистых сланцев, опок, мергеля, трепела, маршаллитов. «В целом на Урале разведаны 23 месторождения цементного сырья, карбонатных пород (известняков, доломитов) 900 млн. т, глинистых пород 300 млн. т, гидравлических добавок 27 млн. т, маршаллитов 2 млн. т (В.С. Яговкин, 1998)».

Гипс (CaSO4x2H2O) и ангидрит (CaSO4) сходны по составу и области применения, поэтому рассматриваются совместно.

Важнейшим свойством гипса является потеря им воды при нагревании (до 130-180 °С). Обезвоженный и измельченный гипс при растворенный водой дает пластичное тесто, которое вскоре затвердевает подобно цементу. Этот обожженный гипс, или алебастр, применяется в строительном деле для изготовления плит, перегородочных панелей, сухой гипсовой штукатурки.

Гипс и ангидрит образуются в основном осадочным способом в условиях высыхающих морей и озер. При этом они осаждаются раньше других солей - галита, карналлита, сильвина, поэтому залегают в основании соле-носных толщ.

На Урале промышленные месторождения гипса и ангидрита распространены в отложениях пермского возраста на западном склоне Урала и в каменноугольных отложениях на восточном склоне. На западном склоне залежи гипса и ангидрита мощностью в десятки и сотни метров находятся в пределах Западно-Уральской зоны и восточной части Восточно-Европейской (Русской) платформы в Пермской и Оренбургской областях и Республике Башкортостан.

В Пермской области известны месторождения Ергачинское (разрабатывается с 1928 г.), Гора Соколья, Саркаевское, Бабкинское, Опокинское, Ки-шертское, Плехановское, Кочебахтинское, Селищенское, Полазнинское, Чум-каское и др. (А.В. Ломаев, 1973) [6]. На территории Башкортостана учтены около 300 месторождений гипса и 15 месторождений ангидрита. Более крупные месторождения гипса, пригодные для разработки открытыми карьерами, расположены по берегам рек Белой, Сима, Уршака. К ним относятся месторождения Охлебининское с разведанными запасами гипса около 26 млн. т, Асканьинское, Акбердинское, Городок (около 28 млн. т). Ново-Турбаслин-ское, Благовещенское, Соколовское, Бишкаинское, Талалаевское, Ишеев-ское, Селеукское (более 50 млн. т) и др.

В Оренбургской области промышленные месторождения гипса расположены в междуречье Сакмары и Урала в Зиянчуринском районе, а также вблизи г. Соль-Илецка. Здесь расположены месторождения Слудная Гора (37 млн. т), Три Креста (15 млн. т), Ново-Матвеевское, Разномойское (1,6 млн. т), Нежинское (1 млн. т).

Список литературы:

1. Рыбьев И.А. Общий курс строительных материалов [Текст]. - М.: Высшая школа, 1987. - 173 с.

2. Милютин А.Г. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: учеб. пособие для вузов [Текст]. - М.: Недра, 1989. - 296 с.: ил. -ISBN 5-247-00757-3

3. Ананьев В.П. Инженерная геология: учебник для вузов [Текст]. - М.: Высшая школа, 2009. - 577 с.

4. Старостин И.В. Геология полезных ископаемых: учеб. пособие для вузов [Текст]. - М.: 1997. - 301 с.

5. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых [Текст]. - М.: Недра, 1982. - 669 с.

6. Петров Г.А. Геология и минерагения зоны Главного Уральского разлома на Среднем Урале. - М.: Наука; Екатеринбург, 2006. - 253 с.