СЕДИМЕНТОГЕНЕЗ СТЕКОЛЬНЫХ ПЕСКОВ ПРИБАЙКАЛЬЯ

Коломиец В.Л.

Кандидат геолого-минералогических наук, Геологический институт СО РАН

СЕДИМЕНТОГЕНЕЗ СТЕКОЛЬНЫХ ПЕСКОВ ПРИБАЙКАЛЬЯ

Аннотация

По зерновому составу наиболее перспективными источниками опоискованных и прогнозных ресурсов стекольных песков являются речные, аллювиально-озерные и лимногляциальные отложения межгорных впадин Прибайкалья. Второстепенные объекты – осадки пролювиального и эолового происхождения. К сожалению, высокое содержание в естественном виде окисла железа (III) в породе исключает возможность получения качественных марок стекла. Материалы исследований могут быть использованы на стадиях поисковых и разведочных геологических работ на стекольные пески. Ключевые слова: стекольные пески, генотип отложений, аллювий, лимний, озерно-ледниковые отложения.

Kolomiets V.L.

Candidate of Geology and Mineralogy, Geological Institute SB RAS

THE SEDIMENTOGENESIS OF GLASS SAND IN THE PRIBAIKALYE

Abstract

On grain composition most promising sources forecast resources of glass sand are alluvial, alluvial-lacustrine and limnoglacial deposits in intermountain basins of the Baikal region. Secondary objects are precipitation proluvial and aeolian deposits. Unfortunately, the high content of natural form of iron oxide (III) in the rock excludes the possibility of obtaining high-quality grades of glass. Materials research can be used in the stages of geological prospecting and exploration works on glass sand. Keywords: glass sand, genotype of deposits, alluvium, lacustrine and limnoglacial deposit Качество сырья для стекольной промышленности определяется техническими требованиями к полевошпатовым и кварц-полевошпатовым материалам ГОСТа 13451-77 и сводится к установлению зернового и химического составов осадков в процентах: 1) фракция 1,25-0,63 мм – £5; 2) SiO₂ – £80; 3) Na₂O+K₂O – ³7; 4) Al₂O₃ – ³11,5; 5) Fe₂O₃ – массовая доля варьирует от 0,2 до ненормированности для различных марок материалов. Заявка стандарта по фракционному набору ограничивается осадками в виде естественной смеси из песчано-алевритово-глинистых частиц и исключает присутствие каких-либо примесей размером >1,25 мм. Этот факт в литолого-генетическом и фациальном отношении значительно суживает распространение искомых объектов. Поэтому, при выработке прогнозных рекомендаций годности стекольного сырья следует использовать поисковый ряд критериев «литология – генотип – группа фаций (макрофация) – фация (микрофация)». По микрофациальному анализу запросы качества удовлетворяют лишь те фации, которые образовались в условиях низких энергетических уровней живой среды седиментации, а именно – слаботурбулентных, субламинарных русловых и донных потоках, глубоководных, приглубых и прибрежных частях озер, периферии конусов выноса и зоне эоловых перемещенных песков зрелой стадии перевевания. Отложения ледникового генезиса (g, f, af), кроме лимногляциального типа (lg), в большинстве своем не пригодны из-за высокого энергетизма бассейнов осадконакопления, имеют локальное значение и без применения дополнительных средств не могут рассматриваться как готовый к производству материал [1]. Самыми перспективными в гранулометрическом отношении являются аллювиальный, озерный, озерно-ледниковый, пролювиальный эоловый генотипы (табл.). Аллювиальные и озерные отложения (a, la, al). Характеризуются довольно устойчивым процентом пригодности проб (ППП), лучшие показатели в Верхнеангарской и Тункинской впадинах, где ППП выше среднего. Практический потенциал годности имеют фация внутренней зоны поймы, группа старичных фаций и отложений вторичных водоемов пойм, группа фаций озерного генезиса (прибрежные и приглубые фации, а также фация внутренних частей озер). Кроме того, пригодными могут быть также отдельные горизонты из других фаций пойменной и даже русловой групп. Это обстоятельство прямо зависит от характера изменения водности потоков по причине климатических и сезонных особенностей, а также чисто гидрологических факторов – протяженности, уклона и типа речного русла.  

Таблица 1 - Процент пригодности проб по зерновому составу

Прочерк в таблице (-) – нет данных или данный генотип отсутствует

  Озерно-ледниковые отложения (lg) камовой морены опоискованы в Хойтогольской котловине Тункинской впадины, где ППП достаточно высок – 60,5%. Это комплексное месторождение песка Нилова Пустынь, расположенное на левобережье р. Ихэ-Ухгунь. Полезная залежь занимает площадь 2,3 км² при вскрытой мощности 3,5 м и представлена средненеоплейстоценовыми мелкозернистыми полевошпатово-кварцевыми песками (запасы 4,8 млн. м³). Пролювиальные отложения (p, ap). ППП ниже среднего, что нисколько не противоречит истине, так как обнаружить осадки, не имеющие грубообломочных включений в предгорных частях впадин, весьма затруднительно. Но все же, отдельные пробы из фаций полого-покатой периферии крупных конусов выноса дают положительный результат и предлагаются как возможные источники получения сырья, хотя значение их для развертывания масштабного производства не велико. Эоловые отложения (v). ППП высокий, годность понижается за счет малых примесей (1-2%) фракции 2,5-1,25 мм. При ее отсеве может быть достигнут хороший результат ввиду того, что в целом основная масса по гранулометрическим спектрам заключена в песчано-алевритовой области (70-80%). Такие распределения сопоставляются с эмпирическими полигонами перемещенных песков зрелой стадии перевевания и именно эти отложения следует рекомендовать на данный вид сырья. Имеющиеся данные по полному химическому составу песков, кроме Верхнеангарской и Баргузинской впадин, где химический анализ проводился в сокращенном виде, вносят свой отпечаток в выявленные закономерности. В первую очередь, повышенные содержания окиси железа (Fe₂O₃) до 2-5%, что на порядок выше требований ГОСТа, исключают возможность применения осадков в естественном виде для изготовления технического, листового и оконного стекла. Поэтому они могут использоваться лишь как сырье для производства изделий из темно-зеленого и тарного стекла (марка КПШС-Н-11,5 с ненормированной массовой долей Fe₂O₃). Таковым является месторождение стекольных песков Котокель в одноименной котловине на юго-восточном побережье оз. Байкал, представленное комплексом озерно-речных неоплейстоценовых отложений, по химическому составу соответствующее вышеуказанной марке и характеризующееся как крупное (площадь – 18 км², вскрытая мощность – 2,1 м, запасы – 38 млн. м³). В случае проведения магнитной сепарации пески данного месторождения могут соответствовать более высоким требованиям к сырью для стекольной промышленности, а именно – маркам КПТС-0,70-11,5 и КПТС-0,50-11,5, применяемых для производства листового оконного стекла. Подобная ситуация присуща также Муйско-Куандинской и Тункинской впадинам. Количество SiO₂ по всей Байкальской рифтовой зоне находится в пределах требований госстандарта. Содержания окиси алюминия по отдельным котловинам колеблются в незначительных пределах, для Муйско-Куандинской депрессии и юго-восточного побережья оз. Байкал ППП по Al₂O₃ 96,3, что позволит получать качественное стекло. Тункинской впадине свойственны некоторые изменения содержаний окиси с переходом нормативной границы 11,5% в меньшую сторону (ППП 69,8), при этом левобережье р. Иркут и подножья Тункинских гольцов имеют почти 100% показатель годности. Содержания суммы щелочей ниже нормы характерны только лишь для Тункинской котловины, причем каких-либо закономерностей в распределении Na₂O+K₂O по литолого-фациальным и геоморфологическим элементам выявить не удалось, поэтому данная впадина, как источник стекольных песков, оценивается скорее отрицательно.

Литература

1. Коломиец В.Л. Седиментогенез плейстоценового аквального комплекса и условия формирования нерудного сырья суходольных впадин Байкальской рифтовой зоны: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. – Иркутск, 2010. – 18 с.

References

1. Kolomiets V.L. Sedimentogenez pleistotsenovogo akval’nogo kompleksa i uslovija formirovanija nerudnogo syr’ja sukhodol’nykh vpadin Baikal’skoj riftovoj zony: Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk. – Irkutsk, 2010. – 18 s.