Д.М. Прилепа, В.Д. Євтєхов. Вплив маршалітизації на деякі фізичні властивості гематитових кварцитів Криворізького басейну

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.01.088
УДК 549 : 553.31 : 622.7 (477.63)
Д.М. Прилепа, В.Д. Євтєхов
Вплив маршалітизації на деякі фізичні властивості гематитових кварцитів Криворізького басейну

Державний вищий навчальний заклад "Криворізький національний університет"
50002, м. Кривий Ріг, Україна, вул. Віталія Матусевича, 11
E-mail: prilepa.dm@gmail.com, evtekhov@gmail.com
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2018, 40 (1): 088-092
Анотація: Гематитові кварцити є продуктом вивітрювання первинних метаморфогенних магнетитових кварцитів, якими складені залізисті горизонти продуктивної саксаганської світи Криворізького басейну. Головною тенденцією гіпергенних змін магнетитових кварцитів є зменшення їх мінералогічної різноманітності: перехід від первинних полімінеральних асоціацій до бі- (гематит + кварц) або тримінеральних (гематит + кварц + каолініт) асоціацій гематитових кварцитів. Нині гематитові кварцити вивчають як перспективну сировину для виробництва високоякісного залізорудного концентрату. Один із напрямків досліджень — визначення особливостей неоднорідності покладів гематитових кварцитів, у тому числі пов’язаних із присутністю тіл гематитових маршалітів. У покладах гематитових кварцитів Південного залізорудного району Кривбасу (Скелюватське та Валявкинське родовища), які були найбільш детально досліджені авторами статті, кількість гематитових маршалітів досягає 20 % від загальної маси покладів гематитової сировини. Був досліджений матеріал 320 проб гематитових кварцитів, в тому числі незмінених і слабко, середньо, сильно маршалітизованих, а також гематит-кварцової "сипучки", яка є кінцевим продуктом маршалітизації гематитових кварцитів. За результатами хімічних і мінералогічних досліджень, визначення фізичних і технічних характеристик матеріалу вивчених проб, було встановлено головні тренди зміни щільнісних і міцнісних показників гематитових кварцитів у зв’язку з маршалітизацією. З наростанням інтенсивності маршалітизації через винесення заліза відбувається поступове зменшення густини гематитових кварцитів — від 4060,69 кг/м3 для незмінених різновидів; через 4044,54 і 4013,42 кг/м3 для слабко і середньо змінених до 3994,30 і 3979,26 кг/м3 для сильно та дуже сильно маршалітизованих. Зі зміною структури гематитових кварцитів, спостерігається значне зростання їхньої пористості — від 4,40 % для незмінених гематитових кварцитів до 22,18 % для гематит-кварцової "сипучки". Показники об’ємної маси гематитових кварцитів з підвищенням активності маршалітизації зменшуються значно інтенсивніше, ніж показники густини. Причина полягає в тому, що на показники об’ємної маси впливає не тільки загальне зменшення вмісту заліза в складі гематитових кварцитів, але й (більшою мірою) зростання їхньої пористості. Збільшення пористості викликає зменшення міцності гематитових кварцитів від 13,86 балів (за М.М. Протод’яконовим) для незмінених різновидів до 2,51 балів для гематит-кварцової "сипучки". Одержані дані можуть бути використані для подальших мінералогічних, петрохімічних досліджень маршалітів, вирішення практичних задач підрахунку запасів гематитової сировини, визначення її якісних показників і розробки оптимальних технологій видобутку бідних гематитових руд; їх усереднення перед надходженням на збагачувальні фабрики та складання технологічних схем виробництва високоякісного гематитового концентрату.
Ключові слова: залізисто-кремниста формація, Криворізький басейн, кора вивітрювання, маршалітизація, показники щільності, показники пористості, показники міцності.Література:

  1. Барон Л.И., Коняшин Ю.Г., Курбатов В.М. Дробимость горных пород. — М. : Акад. наук СССР, 1963. — 168 с.
  2. Белевцев Р.Я., Белевцев Я.Н., Борисенко В.Г., Дроздовская А.А., Епатко Ю.М., Занкевич Б.А., Калиниченко О.А., Коваль В.Б., Коржнев М.Н., Кравченко В.М., Кулик Д.А., Кушеев В.В., Лазуренко В.И., Литвинская М.А., Николаенко В.И., Пиковский Е.Ш., Пирогов Б.И., Прожогин Л.Г., Савченко Л.Т., Самсонов В.А., Скворцов В.В., Стебновская Ю.М., Терещенко С.И., Чайкин С.И., Ярощук М.А. Железисто-кремнистые формации докембрия европейской части СССР. Генезис железных руд. — Киев : Наук. думка, 1991. — 216 с.
  3. Белевцев Я.Н., Тохтуев Г.В., Стрыгин А.И., Мельник Ю.П., Каляев Г.И., Фоменко В.Ю., Загоруйко Л.Г., Молявко Г.И., Половко Н.И., Довгань М.Н., Ладиева В.Д., Жуков Г.В., Епатко Ю.М., Щербаков Б.Д. Геология криворожских железорудных месторождений. — Киев : Изд. АН УССР, 1962. — Т. 1. — 484 с. ; Т. 2. — 567 с.
  4. Додатко А.Д. Послеархейские эпохи порообразования на территории Украинского щита // Докл. АН УССР. Сер. Б. — 1979. — № 2. — С. 83—87.
  5. Євтєхов В.Д. Етапи формування комплексної мінерально-сировинної бази залізорудних родовищ Криворізько-Кременчуцького лінеаменту // Відом. Акад. гірн. наук України. — 1997. — № 4. — С. 111—114.
  6. Євтєхова A.B., Смірнов О.Я., Прилепа Д.М. Варіативність хімічного складу гематитових кварцитів Валявкинського родовища (Криворізький басейн) // Сталий розвиток промисловості та суспільства. Геологія, прикладна мінералогія, екологія : Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. (Кривий Ріг, 22—25 трав. 2012 р.) / Криворізький нац. ун-т. — Кривий Ріг, 2012. — С. 66—71.
  7. Лазаренко Е.К., Гершойг Ю.Г., Бучинская Н.И., Белевцев Р.Я., Возняк Д.К., Галабурда Ю.А., Галий С.А., Квасница В.Н., Кульчицкая А.А., Мельник Ю.П., Мельников В.С., Павлишин В.И., Пирогов Б.И., Туркевич Г.И. Минералогия Криворожского бассейна. — Киев : Наук. думка, 1977. — 544 с.
  8. Прилепа Д.М. Закономірність змін форми кристалів кварцу при маршалітизації гематитових кварцитів // Розвиток промисловості та суспільства. Геологія і прикладна мінералогія : Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. (Кривий Ріг, 24—26 трав. 2017 р.) / Криворізький нац. ун-т. — Кривий Ріг, 2017. — С. 85—87.
  9. Прилепа Д.Н., Евтехов В.Д., Евтехова А.В. Некоторые минералогические особенности маршаллитов Южного железорудного района Криворожского бассейна // Геол.-мінерал. вісн. Криворіз. нац. ун-ту. — 2016. — № 1 (35). — С. 15—26.
  10. Прилепа Д.М., Смирнов О.Я., Євтєхов В.Д. Маршаліти кори вивітрювання залізистих кварцитів Валявкинського родовища Кривбасу // Проблеми теоретичної і прикладної мінералогії, геології, металогенії гірничодобувних регіонів : Матеріали ІХ Міжнар. наук.-практ. конф. (Кривий Ріг, 27—29 лист. 2014 р.) / Криворізький нац. ун-т. — Кривий Ріг, 2014. — С. 70—72.
  11. Прилепа Д.Н., Смирнов А.Я., Евтехов В.Д., Биленко А.Е. Геологическая модель образования тел маршаллитов в складчатых структурах коры выветривания железорудной толщи Криворожского бассейна // Сучасна геологічна наука і практика в дослідженнях студентів і молодих фахівців : Матеріали ХІ Всеукр. наук.-практ. конф. (Кривий Ріг, 26—28 берез. 2015 р.) / Криворізький нац. ун-т. — Кривий Ріг, 2015. — С. 151—154.
  12. Смірнов О.Я., Євтєхов В.Д., Євтєхов Є.В. Мінералогічна неоднорідність покладів гематитових кварцитів Криворізького басейну (на прикладі Валявкинського родовища) // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту. Сер. геол., географ. — 2012. — Вип. 14. — С. 22—27.
  13. Тохтуев Г.В., Борисенко В.Г., Титлянов А.А. Физико-механические свойства горных пород Кривбасса. — Киев : Гостехиздат, 1962. — 102 с.
Українська