Гипс и ангидрит минералогия. Применение гипса в промышленности
Минералогия.
Гипс - двухводный сульфат кальция СаSО4-2Н2О. Кристаллизуется в моноклинальной сингонии. Кристаллы его пластинчатые, столбчатые, игольчатые, линзо- и чечевицеобразные. Плотные массы имеют строение от тонко- до крупнозернистого. В прожилках и жилах гипс обладает волокнистым строением. В кристаллическом состоянии он бесцветен и прозрачен, в плотных массах имеет белую, серую, розовую, красную и бурую окраску. Твердость его 2, плотность 2,32 г/см, слабо растворим в воде. При обжиге постепенно теряет кристаллизационную воду и переходит сначала в полугидрат, а затем в безводный ангидрит.
Ангидрит имеет формулу СаSО4, кристаллизуется в ромбической сингонии. Кристаллы его обычно призматические, таблитчатые, тонкоигольчатые и шестоватые. Часто отмечаются радиальнолучистые сростки и скопления шестоватых кристаллов. Для ангидрита характерна прямоугольная спайность по трем направлениям. Излом неровный и занозистый; блеск перламутровый и стеклянный. Твердость - 3—3,5, плотность - 2,96 г/см3. Под микроскопом в проходящем свете ангидрит бесцветен. Чистый ангидрит белый, отдельные его кристаллы водяно-прозрачные. Ангидритовая порода чаще всего светло-серая, голубовато-серая, реже темно-серая и буро-серая. Красный и бурый цвета обусловлены примесью оксидов железа.
Применение в промышленности. Гипс и ангидрит используются преимущественно для производства гипсовых вяжущих материалов. Наиболее обычным видом таких материалов является строительный (штукатурный) гипс (алебастр). Молотый гипс применяется при производстве портланд-цемента в виде добавки, корректирующей время схватывания последнего. Необожженный гипс в тонкоразмолотом виде используется в качестве цемента при малоэтажном строительстве, для отливки архитектурных деталей и отделки фасадов зданий, служит наполнителем для писчей бумаги, используется как сырье для производства сульфата аммония и как удобрение для некоторых видов почв. Чистые снежно-белые и ровноокрашенные разновидности применяются в качестве облицовочного камня, а волокнистая разновидность (селенит) - для поделок.
|
|
|
Ресурсы и добыча. Наиболее крупными ресурсами и разведанными запасами гипса обладают США, Россия, Китай, Канада, Иран и Таиланд. Разработка месторождений гипса осуществляется обычно открытым способом, реже шахтным (Новомосковское месторождение в Тульской области и др Крупнейшими странами-производителями являются США (19 млн т), Таиланд (8,6 млн т), Канада (8,5 млн т), Иран (8,5 млн т) и Китай (8 млн т).
Генетические типы промышленных месторождений. Основными геолого-промышленными типами месторождений гипса и ангидрита являются: осадочные, остаточные и инфильтрационные.
|
|
|
Осадочные месторождения гипса и ангидрита образуются в эвапоритовых бассейнах из истинных растворов в процессе сгущения морской воды в аридных климатических условиях. Это наиболее распространенный и промышленно ценный тип месторождений рассматриваемого минерального сырья. Среди них выделяют сингенетические и эпигенетические месторождения. Первые образуются путем отложения гипса непосредственно из растворов в бассейнах (лагунах, заливах, усыхающих морях и т. д.), вторые - в результате гидратации ангидрита под воздействием нисходящих вод. Переход ангидрита в гипс сопровождается увеличением объема породы на 30 % и более. На больших глубинах (600-1000 м и более) при высоком давлении гипс неустойчив, происходит его дегитратация и переход в ангидрит. Залежи гипса в сингенетических месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20-30 м. Слои гипса часто перемежаются с другими породами и образуют гипсоносные свиты (толщи) мощностью до нескольких сотен метров.
Остаточные месторождения типа «гипсовых шляп» возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах. Они имеют ограниченное практическое значение.
|
|
|
Инфильтрационные месторождения образуются как путем метасоматического замещения гипсом карбонатных пород при воздействии на них сернокислых вод, так за счет растворения рассеянного в осадочных породах гипса, переноса его грунтовыми водами и последующего отложения в смеси с песчаными, глинистыми и известковыми частицами в виде гажи, глиногипса, гипсита и др. Месторождения этого типа невелики и разрабатываются лишь для местных нужд.
Геология месторождений гипса и ангидрита. Крупнейшим в СНГ является Новомосковское месторождение гипса, расположенное в Тульской области. За счет импорта сырья, добываемого на данном месторождении, удовлетворяются потребности Беларуси в гипсе. Приурочено оно к южному склону Московской синеклизы. Стратиграфически гипсоносная толща относится к фаменскому ярусу верхнего девона. Залегает она на сравнительно небольших глубинах, не превышающих 120-150 м. Общая мощность гипсоносной толщи составляет около 70 м. Месторождения и проявления гипса в Беларуси. В разрезе платформенного чехла территории Беларуси гипс встречается в виде пластов, слоев, прослоев, прожилков и гнездовидных скоплений. Все известные проявления гипса стратиграфически связаны в основном с отложениями девона и перми.В 1996—2000 гг. разведано относительно крупное Бриневское месторождение гипса, расположенное в Петриковском районе Гомельской области. Оно находится на западе Припятского прогиба в зоне сочленения Петриковского погребенного выступа и Шестовичской тектонической ступени и приурочено к промежуточному блоку-горсту субширотного простирания. Гипсоносная толща относится к среднефаменскому подъярусу, залегает на глубинах 142,8-460,3 м, имеет мощность 37,2-252,7 м. Сульфатонасыщенность ее составляет в среднем около 40 %.
|
|
|
В разрезе гипсоносной толщи выявлены четыре гипсовых горизонта, пронумерованные сверху вниз (I—IV). Основную промышленную ценность представляют III и IV горизонты. Мощность продуктивных пластов колеблется от 2-3 до 26,4 м. Они характеризуются высоким содержанием гипса (63,85-93,86 % по скважинам и 81,84-89,56 % по подсчетным блокам). Характерны зернистые, пластинчатые и волокнистые структуры, массивные, беспорядочные и брекчиевидные текстуры. Окраска гипса желтая, розовая, белая, серая и коричневато-серая. В разрезе IV горизонта относительно широко распространены гипсоангидритовые и ангидритовые породы. Запасы полезного ископаемого в целом по месторождению составляют: гипса по категории С1 - 177 074 тыс. т, С2 -163 416 тыс. т, ангидрита по категории С1 - 96 208 тыс. т, С2 - 41 454 тыс. т. Запасы подсчитаны до глубины 300 м от земной поверхности.
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!