Минералы

 Горные породы

Схема использования диатомита.

Инзенский диатомитовый карьер.

   Выходы диатомита. Ульяновская область, Сенгилеевский район, "Гранное ухо".


Диатомит, трепел, опока

          Мы подошли к самым интересным горным породам, в создании каждой из них принимали участие мельчайшие раковинки диатомовых водорослей. Наше знакомство мы начнем с диатомита.

     Диатомит - тонкопористая, легкая кремнистая порода, имеющая землистое строение светло-серого (иногда белого цвета) и небольшую плотность. В образовании этой горной породы принимали участие диатомовые водоросли, которые после гибели опускались на дно и образовывали глубоководный, кремнистый осадок. После сложных физико-химических процессов он превращался в диатомит. Панцири диатомовых водорослей состоят из рентгеноморфного опала. Как показывают данные химических анализов, кремнезем является основным компонентом, его содержание составляет 75-85 %.

     Процессы образования диатомита идут и в наше время в средних и высоких широтах Мирового океана и в некоторых глубоководных озерах (например, в Байкале). Для диатомита характерна небольшая плотность - 0,25-1,00 г/см3. Если взять его в руки, то диатомит окажется легче мела. Он не реагирует с разбавленной соляной кислотой.

     Выходы диатомита в пределах Ульяновской области приурочены к отложениям сызранской и камышинской свит палеоцена. В настоящее время в пределах области выявлено около 70 месторождений диатомита. Девять из них: Инзенское, Сенгилеевское, Забалуйское, Барышское, Шарловское, Вырыпаевское, Вязовское, Решеткинское и Кивачское. Разведанные общие запасы составляют более 720 млн. м3. Перспективные же запасы диатомита в пределах нашей области исчисляются миллиардами тонн. По запасам диатомита наша Ульяновская область занимает одно из ведущих мест в России.

     История изучения и применения диатомитов связана с необычайной легкостью и пористостью, что издавна привлекало внимание геологов исследователей П.М. Языкова 1832, 1844; А.П. Павлова 1886, 1887; С.Н. Никитина, Н.Ф. Погребова, 1898 и других. В 1902 г. начинаются первые разработки их у с. Панциревка, с. Оськино. Несколько позже появляются статьи, освещающие отдельные свойства и пути использования диатомитов (А.В. Рахманов, 1902; В.Б. Гладков, 1902). Эти авторы впервые указали на зависимость физико-механических свойств получаемых изделий от химического состава диатомитов.

     В 1913г. Г.С. Рогозин вместе с описанием известных в то время путей использования диатомитов приводит подробную характеристику месторождения диатомита в районе с. Зиновьевка. В 1920г. Е.М. Янишевским впервые составлена сводка по диатомитам бассейна р. Инза.

     Тридцатые годы ХХ века знаменуются появлением ряда крупных работ по диатомитам. Особого внимания заслуживает работа Е.В. Милановского (1923). Диатомиты и опоки начинают привлекать внимание исследователей как добавки, повышающие гидравлическую устойчивость цементов и извести (В. Юнг, 1926; Н.А. Белолюбский, 1925; П.А. Велихов, 1927; С.И. Дружинин, 1927 и др.).

     В конце 30-х и начале 40-х годов ХХ века интерес к диатомитам и опокам еще более усиливается. Расширяется производство диатомовых изделий из диатомитов Инзенского месторождения, организуются разработки диатомита на Забалуйском, Сенгилеевском, Барышском, Шарловском месторождениях. Известные к тому времени сведения о диатомитах Ульяновской области обобщаются К.Я. Бабичем в работе "Диатомит (трепел)" 1932 г.

     В 1934 г. появляется крупная работа Е.В.Рыжковой и Б.Воронкова по месторождениям диатомита и трепела. В ней значительное место уделяется диатомитам Ульяновской области, в ее пределах описывается до сорока месторождений диатомита. В это же время издается ряд специальных работ, посвященных изучению гидравлических свойств диатомитов и опок, влиянию добавки их на качество цемента и известковых растворов (С.Д. Окороков и др., 1933; Л.Ф. Засобин, 1936 и др.). Также выходят крупные сводки по использованию диатомитов и опок в различных областях народного хозяйства (Р. Кальверт, 1933; А.А. Розенталь, 1932). Раскрывается и такое важное свойство кремнистых пород Поволжья, как способность к отбеливанию. Работами А.И. Архангельского (1933), Б.Б. Кролля (1937), В.И. Шустиной (1937) и других устанавливается, что по адсорбционным особенностям опоки некоторых месторождений Поволжья не уступают в ряде процессов таким отбеливающим землям, как флоридин, зикеевская опока. В последующие годы новые данные об отбеливающих способностях приводятся в многочисленных работах Н.Н. Грязева и соавторов (1954; 1957; 1960) М.И. Куадже, Ф.Я. Аносова (1940) и др.

     Устанавливается возможность использования диатомитов и опок в качестве катализаторов, осушителей газов. Получает дальнейшее развитие и сырьевая база диатомитов и опок Ульяновской области. Наращиваются запасы их на разрабатываемых месторождениях, расширяется добыча диатомитов на Инзенском, Барышском, Забалуйском и Шарловском месторождениях.

     Выходит ряд сводок и справочников по минеральному сырью области, в которых дается характеристика кремнистого сырья (К.В. Поляков и И.К. Станкевич, 1948; М.Т. Руднева, 1945; Л.И. Твельская, А.М. Раскина, 1957). К настоящему времени выявлена крупная сырьевая база диатомитов и опок, полностью обеспечивающая потребности ряда предприятий по производству теплоизоляционных изделий, легковесного строительного кирпича, цемента.

     Высокая пористость и связанная с этим легкость диатомитов дают возможность широко использовать их в строительной промышленности для получения различных термоизоляционных изделий, легковесного строительного кирпича. Они также применяются как фильтровальные массы при очистке различных сиропов, сахарных растворов, растительных и минеральных масс. Диатомиты и особенно опоки состоят в основном из аморфной кислоты. Это дает возможность использовать их в качестве природных гидравлических добавок для производства цемента портланд- и пуццолановых цементов.

     Химико-минералогический состав и строение опок и диатомитов дают возможность употреблять их в качестве адсорбентов, катализаторов (веществ, усиливающих химическую реакцию), осушителей газов, в виде наполнителей, полировальных масс. Термоизоляционная промышленность является одним из основных потребителей диатомита, где он используется в качестве засыпной изоляции для получения различных мастик. Высокие термоизоляционные свойства диатомитов позволяют использовать их для изоляции поверхностей с температурой до 900°С. В молотом виде он применяется для засыпки перекрытий, сводов печей, изоляции ледников, утеплителей стен. Диатомовый порошок используется и для изготовления термоизоляционных мастик: для повышения связующих и теплоизоляционных свойств в диатомовый порошок добавляют обычно асбест в количестве от 15 до 30 %. Такой кирпич легче обычного, удобен при кладке и обработке, по теплопроводности он не уступает дереву.

     Добавки опок и диатомитов к цементам устраняют вредное влияние воздушной извести, выделяющейся в процессе твердения цемента, и тем самым улучшают их свойства. Известковые растворы с добавкой опок и диатомитов приобретают большую водостойкость и прочность. К настоящему времени установлена возможность широкого использования опок и диатомитов Поволжья в качестве адсорбентов в нефтяной и пищевой промышленности, для регенерации отработанных масел. В этом отношении интерес могут представлять опоки Майнского района у (с. Ляховка, с. Выры), Инзенского района у (с. Китовка, с. Дубенки, с. Оськино, г. Инза), Вешкаймского района у (с. Безводное, с. Малая Кондарать, с. Криуши), Николаевского района у (с. Головино).

     Диатомиты и опоки используются в химической промышленности для получения жидкого стекла, силиката натрия; в различных областях экономики; в строительстве (для цементации грунтов, при проходке различных гидротехнических сооружений); в мыловаренной промышленности; в качестве клеящего материала для пропитки покрытий шоссейных дорог.

     Высокая пористость диатомитов позволяет применять их в качестве фильтровальных порошков в сахарной, крахмало-паточной, пивоваренной и других отраслях пищевой промышленности, для очистки различных минеральных суспензий. Для этого используют диатомиты с цельными створками, содержащими минимальное количество глинистого и песчано-алевритового материала, окислов железа и кальция.

     Используются опоки и в дорожном строительстве в качестве щебня для устройства покрытий шоссейных дорог, в центральных и северо-западных районах области они являются основным дорожно-строительным материалом.

     Щебенкой покрыты значительные части шоссейных дорог: г. Ульяновск - р.п. Карсун, г. Инза - с. Большие Березники, с. Майна - г. Инза и другие.


     Щебенка из опок нижнесызранской и камышинской свит характеризуется значительной прочностью. В бумажной промышленности диатомит примешивают при производстве некоторых сортов бумаги (промокательной). В резиновой промышленности диатомит добавляется как наполнитель, ускоряющий процесс вулканизации и усиливающий кислотоупорность. Также диатомит используют в производстве пластмасс, грампластинок, аккумуляторных бачков. В связи с высокой способностью впитывать в себя жидкости, диатомит используется в качестве своеобразных сред-носителей различных веществ. В свое время диатомиты широко использовались при производстве динамита. Для этого диатомит пропитывался нитроглицерином. По данным Г.С. Рогозина, диатомит Старо-Зиновьевского месторождения поглощает нитроглицерин на 50-55%. Применялся диатомит для получения "сухой серной кислоты". Пропитанная серной кислотой масса диатомита удобна для транспортировки. Диатомовые порошки могут пропитываться различными химическими и медицинскими препаратами. Они применяются для дезинфекции, уничтожения сельскохозяйственных вредителей, для приготовления удобрительных смесей. Диатомиты используются при полировании изделий из мягкого металла (меди, алюминия, мрамора, стеклянных изделий). Благодаря мелким размерам слагающих частиц (раковинок диатомовых водорослей) эти порошки обладают высокими полирующими свойствами. Наилучшими полировальными свойствами могут обладать диатомиты Инзенского, Сенгилеевского, Ермолаевского и других месторождений Ульяновской области.