Д.Н. Прилепа, В.Д. Евтехов. Влияние маршаллитизации на некоторые физические свойства гематитовых кварцитов Криворожского бассейна

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.01.088
УДК 549 : 553.31 : 622.7 (477.63)
Д.Н. Прилепа, В.Д. Евтехов
Влияние маршаллитизации на некоторые физические свойства гематитовых кварцитов Криворожского бассейна
Государственное высшее учебное заведение
"Криворожский национальный университет"
50002, г. Кривой Рог, Украина, ул. Виталия Матусевича, 11
E-mail: prilepa.dm@gmail.com, evtekhov@gmail.com
Язык: украинский
Минералогический журнал 2018, 40 (1): 088-092
Аннотация: Гематитовые кварциты — продукт выветривания первичных метаморфогенных магнетитовых кварцитов, которыми сложены железистые горизонты продуктивной саксаганской свиты Криворожского бассейна. Главная тенденция гипергенных изменений магнетитовых кварцитов — уменьшение их минералогического разнообразия: переход от первичных полиминеральных ассоциаций к би- (гематит + кварц) или триминеральным (гематит + кварц + каолинит) ассоциациям гематитовых кварцитов. В настоящее время гематитовые кварциты изучают как перспективное сырье для производства высококачественного железорудного концентрата. Одно из направлений исследований — определение неоднородности залежей гематитовых кварцитов, в том числе связанных с присутствием тел гематитовых маршаллитов. В залежах гематитовых кварцитов Южного железорудного района Кривбасса (Скелеватское и Валявкинское месторождения), которые были наиболее детально изучены авторами статьи, количество гематитовых маршаллитов достигает 20 % от общей массы залежей гематитовой сырья. Изучен материал 320 проб гематитовых кварцитов, в том числе неизмененных и слабо, средне, сильно маршаллитизированных, а также гематит-кварцевой "сыпучки" — конечного продукта маршаллитизации гематитовых кварцитов. По результатам химических и минералогических исследований, определения физических и технических характеристик материала изученных проб, были установлены главные тренды изменения плотностных и прочностных показателей гематитовых кварцитов в связи с маршаллитизацией. С нарастанием интенсивности маршаллитизации, в связи с вынесением железа, происходит постепенное уменьшение плотности гематитовых кварцитов — от 4060,69 кг/м3 для неизмененных разновидностей; через 4044,54 и 4013,42 кг/м3 для слабо и средне измененных до 3994,30 и 3979,26 кг/м3 для сильно и очень сильно маршаллитизированных. C изменением структуры гематитовых кварцитов отмечается значительное увеличение их пористости — от 4,40 % для неизмененных гематитовых кварцитов до 22,18 % для гематит-кварцевой "сыпучки". Показатели объемной массы гематитовых кварцитов с повышением активности маршаллитизации уменьшаются гораздо интенсивнее, чем показатели плотности. Причина заключается в том, что на показатели объемной массы влияет не только общее уменьшение содержания железа в составе гематитовых кварцитов, но и (в большей степени) рост их пористости. Увеличение пористости вызывает уменьшение прочности гематитовых кварцитов — от 13,86 баллов (по М.М. Протодьяконову) для неизмененных разновидностей до 2,51 баллов для гематит-кварцевой "сыпучки". Полученные данные могут быть использованы для минералогических, петрохимических исследований маршаллитов, решения практических задач подсчета запасов гематитового сырья, определения его качественных показателей и разработки оптимальных технологий добычи бедных гематитовых руд; их усреднения перед подачей на обогатительные фабрики и составления технологических схем производства высококачественного гематитового концентрата.
Ключевые слова: железисто-кремнистая формация, Криворожский бассейн, кора выветривания, маршаллитизация, показатели плотности, показатели пористости, показатели прочности.Литература:

  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.
Русский