Месторождения горючих и неметаллических полезных ископаемых

Классификация угленосных бассейнов. Первая классификация угленосных бассейнов была разработана более 100 лет тому назад и основывалась на признаках фациального состава угленосных толщ. В соответствии с этой классификацией выделялись бассейны двух типов: паралический (прибрежный) и лимнический (озерный).

Широкое признание и практическое применение получила классификация угольных бассейнов, разработанная Г. А. Ивановым еще в 1930-е гг. Согласно этой классификации по характеру тектонических движений бассейны разделены на три типа: геосинклинальный, переходный и платформенный.

Бассейны геосинклинального типа характеризуются большой мощностью угленосных отложений (до 10-15 км), частым переслаиванием пород различного состава, значительным числом пластов каменного угля (до 100-150 и более), выдержанностью их по латерали, а также отчетливо выраженной линейной складчатостью и интенсивным проявлением разломной тектоники. В таких бассейнах обычно наблюдается зональность метаморфизма углей по вертикали (правило Хильта - Скока) и по площади.

Бассейны платформенного типа. Мощность угленосной толщи невелика - редко до первых сотен метров. Фациальный состав угленосной толщи почти исключительно наземно-континентальный. Образование углей происходит в озерно-болотных условиях. В разрезе угленосной толщи характерно преобладание песчаных пород над глинистыми. Пласты угля не выдержаны по мощности: они выклиниваются и расщепляются на коротких расстояниях. Химический состав их также непостоянен, особенно по содержанию золы. Залегание угленосных отложений горизонтальное или слабонаклонное.

Бассейны переходного типа. Они как бы совмещают в себе черты двух вышеуказанных типов. В таких бассейнах наблюдаются промежуточные значения мощности угленосной толщи и пластов угля, а также их количество и степень выдержанности по сравнению с бассейнами геосинклинального и платформенного типов. Нередко отмечается смена типов углеобразования: формирование углей некоторых бассейнов иногда начиналось в одних условиях, а затем в связи с изменившейся палеогеографической обстановкой заканчивалось в других. К этому типу относится большинство пермских, мезозойский и кайнозойских бассейнов.

Предлагавшиеся позже советскими геологами классификации угольных бассейнов (Ю. А. Жемчужников, П. В. Васильев, Г. Ф. Крашенинников, А. К. Матвеев и др.) строились, как правило, также на тектонической основе, но в большинстве случаев количество типов бассейнов сводилось к увеличению их числа (до 16 и более).

Газы угольных месторождений. Современный газ в угленосных толщах состоит как из газа, оставшегося частично от торфяной стадии, так и из газа, образовавшегося в условиях погружения пластов углей и перекрытия их надугольной осадочной толщей. В составе газов угольных месторождений присутствуют метан, углекислый газ, азот, водород, тяжелые углеводороды и др.

Метан. Он является основным среди газов угольных месторождений (от 60 до 98 %). Образуется главным образом при биохимических процессах разложения растительного вещества. Из 1 т растительных остатков, содержащих целлюлозу, выделяется до 230-465 м3 метана. Основное и наиболее опасное его свойство - образование с воздухом при соответствующих соотношениях взрывчатой смеси. Смесь с содержанием метана 0-5 % сгорает без взрыва, при содержании его от 5-6 до 14-16 % смесь, соприкасаясь с пламенем, дает взрыв. Наибольшая сила взрыва наблюдается при 9,3 % метана в рудничном воздухе.

Углекислый газ. Содержание его в газах угольных месторождений достигает иногда 25 %. Образуется в результате превращения растительного вещества при углеобразовании. Несмотря на его большую растворимость в воде, все же при определенных геологических условиях углекислый газ мог сохраниться и накопиться в значительных объемах в угленосных толщах. Кроме того, он частично обязан своим генезисом процессам сорбции атмосферного кислорода с окислением углерода до углекислого газа, а также привносу его циркулирующими водами из верхних горизонтов биосферы. Поступление этого газа в угленосную толщу в определенных бассейнах (Донецкий, Кузнецкий и др.) может быть связано с магматическими процессами.

Азот. В угольных месторождениях он имеет в основном воздушное происхождение за счет привноса его в растворенном состоянии подземными водами. Частично азот мог образоваться в результате биохимических процессов. Показателем происхождения азота может служить отношение аргона к азоту в газе из углей к такому же отношению их в воздухе. Азот не имеет цвета, запаха и вкуса, инертен, не поддерживает горение. Он ослабляет взрывчатость метана.

Присутствие газа в угленосных толщах значительно осложняет подземную разработку месторождений. Несоблюдение техники безопасности горных работ приводит к серьезным авариям. Так, за последние 5-10 лет произошли крупные аварии на шахтах Донбасса и Кузбасса, приведшие к гибели людей.

Основные закономерности распространения углей на Земле. Распространение углей на земном шаре подчинено закономерностям его геологического развития и может быть отражено как в количественном выражении, так и в геолого-географическом плане. Основанные на сочетании этих двух критериев закономерности распространения углей впервые были установлены П. И. Степановым, выделившим в 1939 г. площади преобладающего в каждом геологическом периоде угленакопления, а для карбона - протягивающийся через Евразию и Северную Америку в широтном направлении так называемый «карбоновый пояс». В 1960 г. Н. М. Страхов установил распространение на земном шаре благоприятных для углеобразования гумидных зон.

Угли, как бурые, так и каменные, развиты во всех геологических системах, начиная с девона, и на всех континентах. Они занимают большую площадь, особенно в странах на долю которых приходится более 75 % его запасов: в России, США и Китае. В распределении этих запасов по бассейнам наблюдается резкая диспропорция. Выделяется семь бассейнов-гигантов с запасами более 500 млрд т. Это - Тунгусский, Ленский, Таймырский, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Алта-Амазона и Аппалачский. Далее следуют четыре бассейна с запасами угля 200-500 млрд т (Донецкий, Печорский, Нижнерейнско-Вестфальский и Иллинойс). Преобладающее большинство бассейнов и самостоятельных месторождений обладает запасами менее 0,5 млн т.

Стратиграфические закономерности. Впервые стратиграфические закономерности распределения углей в осадочной оболочке Земли были установлены П. И. Степановым. Он выделил три максимума углеобразования: поздний карбон-пермь (1), юра (II), поздний мел-неоген (III) и три минимума, совпадающие с ранним карбоном (I), триасом (II) и поздним мелом (III). Полученные во второй половине ХХ в. новые данные свидетельствуют о том, что стратиграфическое распределение углей в осадочной оболочке несколько иное, чем представлялось, в частности, П. И. Степанову. Так, по новым данным, выделяются три максимума углеобразования: пермь (26,8 % мировых ресурсов угля), карбон (20,5 %) и мел (20,5 %).

Тектонические закономерности. Сопоставление размещений угольных бассейнов с положением основных геотектонических элементов земного шара указывает на ведущее влияние структурно-тектонического фактора не только на пространственное положение бассейнов, но и на сложность их геологического строения. Палеозойские угленосные бассейны, по Г. Ф. Крашенинникову, в тектоническом отношении принадлежат главным образом к краевым и внутренним прогибам геосинклинальных областей. В них обычно развиты толщи паралического характера. Типичные примеры - Донецкий и Печорский бассейны. Нижне- и среднемезозойские угленосные бассейны, как правило, приурочены к межгорным тектоническим впадинам (восточный склон Урала, месторождения Киргизии и др.). Формы залегания углей - линзовидные, сложно построенные залежи, достигающие значительной мощности. В кайнозое, за исключением альпийской зоны складчатости, углеобразование происходило в платформенных условиях.

Ресурсы, запасы, добыча

Ресурсы. Мировые прогнозные ресурсы угля до настоящего времени полностью не учтены, а оценки их весьма противоречивы. По оценке ГНПП «Аэрогеология» (1998), ресурсы угля в мире составляют около 32,5 трлн т. На суше прогнозные ресурсы достигают 24,5 трлн т (в том числе бурых углей - 8,44 трлн т). Наиболее крупными прогнозными ресурсами угля обладают следующие страны (трлн т, в скобках бурый уголь): Китай - 6,5 (1,44), Россия - 4,45 (1,32), США - 3,6 (2,31), Австралия - 1,5, Канада - 0,58, Великобритания - 0,38.

Запасы. Запасы подтвержденные (промышленные) углей всех типов (УВТ) в мире составляют 1 747,2 млрд т, в том числе углей каменных (УК) - 1353,4 млрд т, углей бурых (УБ) - 393,8 млрд т. Крупнейшими запасами углей обладают следующие страны (млрд т): США УВТ - 444,8, УК - 403,9, УБ - 40,9; Китай УВТ 296,0, УК - 257,5, УБ - 38,5; Россия УВТ - 200,6, УК - 97,5, УБ - 103,1; ЮАР УВТ - 115,5, УК - 115,5; Австралия УТВ - 114,0, УК - 68,0, УБ - 46,0; Германия УВТ - 105,5, УК - 44,0, УБ - 61,5; Канада УВТ - 77,3, УК - 71,0, УБ - 6,3; Великобритания УВТ - 45,4, УК - 45, УБ - 0,4.

Добыча. Мировая добыча углей всех типов в 1993 - 2000 гг. составляла 4,5-4,9 млрд т, в том числе бурых углей - 0,9-1,0 млрд т. Странами-лидерами по добыче углей являются Китай и США. В 1996 г. добыча (в млрд т) составила в Китае УВТ - 1,35, в том числе УК - 1,30, УБ - 0,05; в США - УВТ - 1,04, УК - 0,96, УБ - 0,08. В Индии, Австралии, России, Германии, ЮАР и Польше добыча углей всех типов составляет в пределах 200-300 млн т.

В Китае одним из приоритетных проектов является освоение месторождений Шеньфу-Доншен (провинция Шаньси). Планируется строительство новых шахт в восточных и центральных районах Китая (провинции Шаньдун и Аньхой). В США в 1995-2000 гг. добыча угля производилась на 1018 углеразрезах и 885 подземных шахтах в 26 штатах. Наиболее значительная добыча осуществлялась в штатах Вайоминг (около 250 млн т), Западная Виргиния (155 млн т) и Кентукки (135-140 млн т).

Углепроявления и месторождения угля в Беларуси. Углепроявления в Беларуси связаны с отложением нижнего и среднего карбона, средней юры и неогена. Территориально они приурочены в основном к двум крупным отрицательным структурам - Припятскому прогибу и Подлясско-Брестской впадине. Наиболее широкое распространение углепроявления имеют в кайнозойских отложениях: кроме двух вышеотмеченных структур, они выявлены также в пределах Полесской, Жлобинской, Брагинско-Лоевской седловин и на южных склонах Белорусской антеклизы. В юго-западной части Припятского прогиба разведаны два месторождения бурых углей - Житковичское и Бриневское.

Житковичское месторождение расположено в Гомельской области и в тектоническом отношении приурочено к зоне сочленения Туровской депрессии и Микашевичско-Житковичского выступа кристаллического фундамента. Угленосными являются олигоцен-миоценовые континентальные терригенные отложения. На месторождении выделяются четыре разобщенные залежи бурого угля. Форма залежей линзовидная, мощность от 0,3 до 15,6 м, средняя глубина залегания 21,2-44,4 м. По качеству угли Житковичского месторождения гумусовые, низкой степени метаморфизма, относятся к бурым углям Б1. Запасы угля по категориям А+Б+С1 составляют 69,1 млн т и по категории С2 - 1,9 млн т.

Бриневское месторождение находится в Петриковском районе Гомельской области. Мощность угленосной толщи колеблется от 6,2 до 47,9 м, коэффициент угленасыщенности в среднем составляет 25-30 %. Развита одна залежь угля мощностью от 0,4 до 19,9 м, глубина залегания 39,7-82,8 м. По данным предварительной разведки, балансовые запасы углей оценены в 38 млн т. По качеству угли относятся к гумусовым марки Б1. Теплота сгорания на сухой уголь составляет 10,88-20,13 МДж/кг, зольность - 20,1-31,7 %, выход летучих веществ на горючую массу - 52,0-60,1 %, содержание серы - 0,6-1,4 %. По условиям залегания угольная залежь Бриневского месторождения пригодна для разработки карьерным способом.

Лекция 5. ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ

Горючие сланцы - это карбонатно-глинистые, глинистые, известковые или кремнистые породы с содержанием 10 % и более керогена, обладающие способностью загораться от спички, издавая при этом специфический запах горящей резины. В отличие от битумов, которые эпигенетически пропитывают песчаные породы, битумы в собственно горючих сланцах сингенетичны вмещающим породам. Содержащееся в горючих сланцах ОВ низших растений в процессе преобразования сохраняет иногда их клеточное строение, образуя так называемые талломоальгиниты, или же теряет его, переходя в коллоидоподобную массу - коллоальгиниты. В горючих сланцах нередко содержатся гумусовые компоненты преимущественно в диспергированном виде.

Условия образования сланценосных формаций. Горючие сланцы являются чисто водными образованиями. В отличие от угленосных толщ, формирующихся в основном в условиях влажного климата, при образовании горючих сланцев климат не играет решающей роли.

Фациальные условия образования горючих сланцев определяются в основном двумя факторами - накоплением в осадках достаточного количества ОВ и наличием восстановительной среды, обеспечивающей сохранность (не окисление) в илах отмерших растительных организмов с последующим их превращением в кероген. Горючие сланцы образуются в разнообразных условиях: 1) открытые морские бассейны во время медленных региональных трансгрессий; 2) лагуны и большие лиманы; 3) пресноводные озера - от небольших водоемов до обширных внутриконтинентальных или межгорных бассейнов (например, эоценовые сланцы формации Грин-Ривер в США).

Сопоставление микроэлементов горючих сланцев показало, что главная масса их накапливалась в краевых участках морских бассейнов в обстановке сероводородного заражения, определявшей восстановление многих металлов из вод с последующей их сорбцией донными илами.

Месторождениям горючих сланцев несвойственна избирательная способность по отношению к глобальным геоструктурам: они приурочены в одинаковой степени и к различного типа платформам, и к внешним областям геосинклиналей, и к переходным между ними областям, но в целом тяготеют к древним устойчивым платформам. Оптимальные обстановки для накопления горючих сланцев существовали во время стабилизации морских трансгрессий, следовавших за фазами складчатости.

Строение и состав сланценосных формаций. Сланценосные формации представлены в основном глинисто-алевролитово-терригенными и известково-мергелистыми отложениями с сапропелевым органогенным составом. Песчаный и другой, более грубый, материал в них, как правило, отсутствует. В сланценосных формациях, в особенности в известняках и мергелях, нередко присутствует разнообразная морская фаза - остатки рыб, брахиоподы, пелециподы, аммониты, белемниты и др. В породах часто наблюдаются неорганические включения, преимущественно в виде карбонатных конкреций (Прибалтийский бассейн). В горючих сланцах карбонового возраста и более молодых встречаются также остатки высших растений в виде спор, пыльцы, стеблевых тканей, гелифицированные и фюзенизированные компоненты и гумусовые угли.

Ограниченный набор слагающих сланценосных формаций литологических типов пород, в основном пелитовых и органогенных с очень тонким переслаиванием, создает характерную для этих формаций очень мелкую, на первый взгляд слабо выраженную ритмичность.

Классификация сланценосных формаций. Сланценосные формации отчетливо подразделяются на две группы - платформенные и геосинклинальные. Платформенные формации характеризуются широким распространением по площади, относительно малой мощностью (десятки метров, реже - больше), небольшим количеством пластов горючих сланцев.

Геосинклинальные сланценосные формации выделяются большой мощностью (от нескольких сотен метров до 1000 м и реже более), большим числом (до 20) достаточно мощных пластов горючих сланцев, которые не выдержаны по простиранию (Карпаты, Кавказ, Гиссарский хребет и др.).

По происхождению и промышленному значению сланценосные формации разделяют также на две группы: лагуно-морского происхождения и озерно-пресноводного. Основное промышленное значение имеют месторождения первой группы.

Пласты горючих сланцев. Пласты горючих сланцев в отличие от угольных менее четко выделяются во вмещающих их породах. Они представляют собой более или менее частое чередование слоев горючего сланца мощностью 10-20 см (изредка до 1 м) и прослоев пустых пород мощностью от единиц до десятков сантиметров. В рабочие слои горючего сланца объединяются наиболее мощные и сближенные слои, которые в сумме составляют от 1-1,5 до 2-3 м. В маломощных сланценосных формациях обычно выделяются 1-3 рабочих пласта.

Пласты горючих сланцев обычно хорошо выдержаны по мощности и строению в пределах отдельных месторождений и прослеживаются по латерали на десятки километров. В платформенных бассейнах они имеют, как правило, пластовую форму залегания, а в геосинклинальных обычно сильно дислоцированы. В пластах горючих сланцев, залегающих в карбонатных толщах, нередко наблюдаются нарушения и замещения, обусловленные карстовыми явлениями (Прибалтийский бассейн).

Макроскопически пласты горючих сланцев имеют тонкослоистое строение и ленточную структуру. Цвет их - от светло-коричневого, желтоватого до темно-коричневого, от темно-серого до почти черного. Как правило, это плотная и компактная порода. Микроскопически органическая часть почти всех горючих сланцев характеризуется наличием гомогенной, часто хлопьевидной, основой массы (коллоальгинит), светло-желтой или коричневой. В основной массе часто наблюдаются одиночные ярко-желтые тела или их скопления, представляющие относительно сохранившиеся остатки микроводорослей (альгинит). В керогене горючих сланцев присутствуют также микрокомпоненты группы витринита, липтинита и реже фюзенита.

Элементный состав керогена. В зависимости от генетического типа горючих сланцев горючий состав керогена варьирует в широких пределах: СГ 56-82 %, НГ 5,8-11,5 %, ОГ 9-10 %, S ОБЩ 1,5-9 %, NГ 1-6 %. По М. Бертрану, химическая формула керогена, в зависимости от содержания водорода, изменяется от С10Н15О до С6Н10О.

Для качественной характеристики горючих сланцев, кроме элементного анализа, определяется также в расчете на горючую массу содержание ОВ, выход смолы, химический состав золы и соотношение типов слагающего материала - органического, карбонатного, обломочного, реже вулканогенного.

Горючие сланцы с содержанием керогена от 15 до 30-68 % формировались в открытых морях в раннем палеозое. В сланцах, образовавшихся в кайнозойских пресноводных озерах, содержание органического вещества более низкое (5-50 %). Максимальное количество керогена (30-90 %) характерно для сланцев Восточно-Австралийской провинции. Наиболее высокий выход смолы (в расчете на сухое вещество) имеют горючие сланцы Восточно-Австралийской и Восточно-Европейской платформ (39-54 %), в сланцах других провинций он составляет 12-21 %.

Глобальные закономерности распространения. Горючие сланцы встречаются в больших количествах в разных регионах мира. Особенно широко они распространены в Северной Америке и Евразии. Основные массы горючих сланцев связаны с отложениями верхнего девона - нижнего карбона (более 2,3 млрд т в расчете на сланцевую смолу), верхней перми (более 1,2 млрд т) и палеогена (более 1,2 млрд т). Образовавшиеся в протерозое горючие сланцы практически не сохранились, поскольку превращены в высокометаморфизованные углеродсодержащие породы и графит.

Горючие сланцы промышленного значения обычно занимают небольшие отрезки стратиграфической шкалы, но распространены на обширных площадях в десятки и сотни тысяч квадратных километров. На земном шаре выделяется двенадцать крупных провинций: Оленекская, Прибалтийская, Аппалачская, Западно-Североамериканская, Бразильская, Восточно-Австралийская (палеозойские); Волжско-Печорская, Западно-Европейская, Центрально-Африканская (мезозойские); Центрально-североамериканская, Карпатская, Туранская (кайнозойские).

Ресурсы. По произведенным в США в 1973 г. подсчетам, мировые геологические ресурсы горючих сланцев с нижним пределом получения нефти в сланцах в 4 % составляют 53 трлн т. Ресурсы сланцевой смолы оценены в 335 млрд т, из которых к доказанным извлекаемым относятся лишь 42 млрд т. Месторождения горючих сланцев эксплуатируются в Эстонии, России, Китае и некоторых других странах. Разработка их осуществляется открытым и шахтным способами.

Геология сланцевых месторождений. В Прибалтийской сланцевой провинции разведаны Эстонское, Ленинградское, Веймарнское и Чудово-Бабинское месторождения, из которых первые два разрабатываются. В 1970-1990-х гг. добыча составляла около 30 млн т горючего сланца. Промышленными являются сланценосные отложения кукерского горизонта среднего ордовика мощностью 10-20 м. В разрезе этого горизонта насчитывается 20-30 прослоев и слоев горючего сланца суммарной мощностью 3-5 м. Промышленный интерес представляет так называемый «промпласт», состоящий из 4-6 сближенных слоев сланца, разделенных слоями известняка. Мощность «промпласта» составляет 1,8-3,2 м. На Эстонском месторождении слои горючих сланцев в разрезе «промпласта» (снизу вверх) обозначаются латинскими буквами А, В, С, D, Е и F, а на Ленинградском - римскими цифрами I, II, III и IV (сверху вниз разреза).

На Эстонском месторождении разрабатывается пять слоев сланца: подземным способом - слои А-Е суммарной мощностью 2,0-2,2 м. Рабочая мощность по этим слоям составляет на шахтах 2,35 м и на карьерах 2,7 м. По качеству эстонские сланцы считаются одними из лучших в мире. Элементный состав эстонского сланца следующий: СГ 77,1-77,8 %, НГ 9,5-9,8 %, ОГ 9,7-10,2 %, NГ 0,3-0,4 %, SОБЩ 1,7-2,0 %, Cl 0,6-0,9 %. Теплота сгорания керогена 36,4-38,5 МДж/кг. При термическом разложении сланца характерен высокий выход летучих веществ - 80-85 % исходного керогена; выход жидких продуктов при полукоксовании достигает 65-70 % органической массы. Негорючая часть сланца состоит в основном из минеральной золы и углекислоты карбонатов. Содержание золы в сухой массе колеблется по отдельным слоям сланца в пределах 40-55 %, углекислоты 22-23 % и влаги 9-13 %.

Теплота сгорания горючего сланца на сухую массу в пределах рабочих слоев А-Е составляет 14,65 МДж/кг и слоев А-F - 12,56 МДж/кг. При валовой выемке (вместе с породными прослойками) всей мощности пласта теплота сгорания составляет 9,21 МДж/кг, а на рабочее топливо - 7,53 МДж/кг.

Горючие сланцы Беларуси. В платформенном чехле на территории Беларуси выявлено 14 уровней сланцеобразования. Промышленный интерес имеют сланценосные отложения верхнего девона в Припятском прогибе. Мощность сланценосных отложений составляет 100-150 м. Разрез представлен переслаиванием мергелей, глин с подчиненными прослоями алевролитов и песчаников. Разведаны два месторождения - Любанское и Туровское. Основная проблема месторождений горючих сланцев Беларуси - это низкое их качество, и в частности невысокая теплотворная способность (5,32-8,58 МДж/кг) и высокое содержание золы (65-85 %).

ЧАСТЬ II. МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Лекция 6. общие сведения о неметаллических полезных ископаемых. КАМЕННАЯ СОЛЬ

Общие сведения о неметаллических полезных ископаемых. К неметаллическим полезным ископаемым относится обширная группа минералов и горных пород, которые, как правило, не являются сырьем для извлечения металлов и не обладают горючестью. Определить, что, собственно, нужно включать в группу неметаллических полезных ископаемых, нелегко. Так, еще в 1930-х гг. бокситы в бывшем СССР считались нерудным сырьем. В американских справочниках к неметаллам обычно причисляют пирит, марганцевые руды, гафниевое, бериллиевое и литиевое сырье.

Область применения неметаллических полезных ископаемых чрезвычайно широка: практически нет ни одной отрасли хозяйства, где бы в той или иной степени не использовалось это природное минеральное сырье. В настоящее время насчитывается более 130 видов неметаллических полезных ископаемых, используемых в естественном или переработанном виде.

Важнейшей особенностью многих неметаллических полезных ископаемых является изменчивость их физико-химических и технических свойств, учитываемых при геолого-экономической оценке месторождений. Эта изменчивость может проявляться не только в пределах одного месторождения или участка, но даже и в одной горной выработке.

В отличие от металлических полезных ископаемых состав и физические свойства нерудного сырья очень сильно сказываются не только на технологии переработки, но и в конечных промышленных изделиях. Такие особенности состава и свойств неметаллического минерального сырья могут играть главную роль в использовании его в том или ином производстве.

Неметаллическое минеральное сырье в силу тождественности тех или иных свойств нередко взаимозаменяемо. Например, барит, каолин, тальк, пирофиллит могут частично заменять друг друга в качестве наполнителей.

Рассмотренные особенности неметаллических полезных ископаемых требуют специального подхода к изучению их месторождений. Поэтому при проведении геологоразведочных работ геолог должен в совершенстве знать конкретные особенности, состав и свойства сырья, технологию переработки, возможности его использования, экономику и конъюнктуру рынка.

В сводной генетической классификации месторождений полезных ископаемых, разработанной В. И. Смирновым, неметаллические полезные ископаемые фиксируются во всех сериях и группах. Поэтому обычно распространены классификации неметаллического минерального сырья, учитывающие использование его в промышленности (Р. Л. Бейтс, П. М. Татаринов, Н. И. Еремин и др.).

Нами принята классификация Н. И. Еремина, в соответствии с которой все рассматриваемые полезные ископаемые исходя из практического их применения разделены на четыре группы. Первая из них - химическое и агрохимическое сырье - включает калийные и калийно-магниевые соли, каменную соль, апатиты, фосфориты, серу и бор. Во вторую группу («индустриальное сырье») входят асбест, слюды, графит, флюорит, барит и витерит, цеолиты, магнезит и брусит, тальк и пирофиллит. Третья группа, объединяющая «индустриально-камнесамоцветное сырье», включает пьезооптическое сырье (кварц, оптический флюорит, исландский шпат), алмазы, цветные камни. Наконец, к четвертой группе - «строительно-конструкционные материалы и сырье для их производства» - отнесены карбонатные, глинистые, кремнистые породы, гипс, каолины, фарфоровые камни, пески, песчаники, гравий, кварциты, естественные строительные камни, активные минеральные добавки, породы для каменного литья и др.

Каменная соль. Среди неметаллических полезных ископаемых значительную роль играет группа природных минеральных солей, в составе которой наиболее распространенной является каменная соль - осадочная порода химического происхождения, сложенная в основном галитом (до 99%).

Галит (NaCl) кристаллизуется в кубической сингонии, форма кристаллов кубическая, реже октаэдрическая и столбчатая. В плотных массах зерна галита обычно обладают неправильными ограничениями и имеют размеры (от долей до нескольких сантиметров). Твердость его 2, удельная масса 2,3 г/см3. Галит является постоянным компонентом всех соляных пород, образующихся в процессе галогенеза начиная с галитовой стадии и кончая эвтоникой. В трещинах и мелких пустотах несоляных пород он образует прожилки с волокнистым строением. Чистый галит прозрачен и бесцветен, обладает стеклянным блеском. Примеси окрашивают его в различные цвета - серый, желтый, розовый, красный и др.

Применение в промышленности. Около 60-65 % мировой добычи каменной соли используется в пищевой промышленности для разнообразных пищевых целей (засолка рыбы, мяса, растительных продуктов и т. д.). Человек потребляет в год 7-8 кг поваренной соли. Вплоть до ХVII в. в бедных солью странах она ценилась дороже золота. «Об абиссинской горной соли упомянем, - писал в 1763 гг. М. В. Ломоносов, - которая там вместо денег употребляется, так что за три или пять брусков, сделанных наподобие кирпича, холопа купить можно».

Каменная соль находит широкое применение в химической промышленности, где служит исходным материалом для всех соединений, в состав которых входят натрий или хлор. Она перерабатывается на соду, путем электролиза из нее получают газообразный хлор и затем соляную кислоту. Применяется также в анилино- и лакокрасочной промышленности, кожевенном, мыловаренном производстве и др. Используется также в коммунальном хозяйстве.

Общетехнические условия оценки соли поваренной. Общие технические условия оценки соли поваренной выполняются на основе ГОСТа 13830-91. Пищевую поваренную соль подразделяют по способу производства и обработки на каменную, самосадочную, садочную и выварочную соль, с добавками и без добавок; по качеству - на экстра, высший, первый и второй сорта.

Органолептические показатели соли поваренной пищевой должны отвечать следующим требованиям: 1) внешний вид - кристаллически сыпучий продукт без посторонних механических примесей; 2) вкус - соленый без постороннего привкуса; 3) цвет - белый или белый с сероватым, желтым, розоватым и голубоватым оттенками; 4) запах - отсутствует.

Физико-химические показатели соли поваренной пищевой без добавок должны соответствовать нормам, указанным в табл. 2.

Таблица 2