И. А. Шамрай, Ю. Я. Кацнельсон, А. А. Павлик. Применение глауконитовых пород и их распространение в Ростовской области

Глауконитам посвящено большое количество работ теоретического и узко специального минералогического характера. В ряде работ, в частности, в статье А. В. Казакова [3] освещены пути широкого применения глауконитов в народном хозяйстве, однако в Ростовской области глауконитовое сырье пока изучалось недостаточно и не находит еще применения.

Ростовским институтом стройматериалов в 40-х годах проводились исследования глауконита Несветаевского месторож. дения в качестве умягчителя жестких вод. В конце 40-х годов Ростовским университетом глауконитовые залежи на р. Белой (Сев. Кавказ) изучались в качестве минеральных пигментов.

Работы по оценке эффективности народнохозяйственного применения глауконитовых пород проведены в последние годы Северо-Казахстанским, Средне-Волжским, Северо-Кавказским геологическими управлениями, трестами Киевгеология и Ташкентгеология, управлениями геологии при Совете Министров Грузинской ССР и Туркменской ССР, Геологическим управлением Центральных районов совместно с рядом научно-исследовательских и производственных организаций. В 1970 г. изучение глауконитовых пород Ростовской области начато Волго-Донским территориальным геологическим управлением.

В 1964 г. в Средне-Волжском геологическом управлении определена пригодность вскрышных кварцево-глауконитовых песков Вятско-Камского месторождения фосфоритов для производства зеленых красок. В 1967-1969 гг. там же была выполнена работа по оценке ресурсов минеральных пигментов, в частности, глауконитов Поволжья и Прикамья для использования их в народном хозяйстве. При этом производственными лабораториями г. Горького было установлено, что кварцёво-глауконитовые пески Вятско-Камского и некоторых других месторождений Среднего Поволжья легко поддаются обогащению путем отмучивания, рассева и электромагнитной сепарации, в результате чего содержание глауконита в концентрате достигает 98%. Наиболее богатые глауконитом фракции в естественном состоянии и после термической обработки пригодны для производства сухих, клеевых, силикатных красок и в качестве цветной добавки в терразит, мозаичный бетон и силикатный кирпич.

Зеленая антитоксичная краска получена из глауконитовых песков, распространенных на территории Украины. Сеноман-ские глауконитовые пески месторождений Днестровской группы в Хмельницкой области, по данным технологических ис: следований лаборатории треста «Киевгеология», пригодны для производства пигмента под названием «глауконитовой зеленой», используемого для изготовления, главным образом, силикатных и клеевых красок. Глауконитовые пески харьковской свиты Сухо-Каменского месторождения (Харьковская область) могут быть использованы для качественных фасадных известково-цементных и клеевых красок.

В Эстонской ССР освоена относительно несложная и экономичная технологическая схема изготовления глауконитового пигмента «глауконитовой зеленой» путем обработки и обогащения глауконитовых песков. Этот процесс сводится к раздроблению породы, магнитной сепарации и тонкому помолу обогащенного глауконита. Полученный зеленый глауконитовый пигмент применяется при изготовлении силикатных, известковых и частично масляных красок.

В Геологическом управлении Центральных районов выполнены работы по изучению обогатимости вскрышных кварцево-глауконитовых песков Полпинского месторождения фосфоритов Брянской области. В результате разработана методика обогащения кварцево-глауконитовых песков, позволяющая получать глауконитовый концентрат для производства силикатных красок и ряда других продуктов.

Схема обогащения кварцево-глауконитовых песков методом магнитной сепарации для получения концентрата с содержанием глауконита до 80% разработана Центральной лабораторией Северо-Казахстанского геологического управления. Исследования обогатимости глауконитовых руд проведены Среднеазиатским научно-исследовательским институтом геологии и минерального сырья [6] на примере глауконитового песчаника, состоящего в основном из глауконита (50%), квар. на (26%). глинистых минералов (10%). Применение индукционно-роликового электромагнитного сепаратора позволило получить концентрат с содержанием глауконита свыше 90%.

Работы Северо-Кавказского геологического управления и Кубанского сельскохозяйственного института показывают, что нижнемеловые глауконитовые песчаники Абадзехского и Усть-Джегутинского месторождений Краснодарского края при внесении их в почву в отдельности и совместно с промышленными туками оказывают положительное влияние на урожай кукурузы, озимой пшеницы и особенно сахарной свеклы. Кафедрой почвоведения Кубанского СХИ установлено, что глаукониты увеличивают накопление в почве доступных растениям форм питательных элементов. Данные по кукурузе и сахарной свекле свидетельствуют о неодинаковой доступности растениям калия из различных глауконитов.

По результатам производственных опытов, Абадзехские глаукониты на слабокарбонатной почве в зерносовхозе «Кропоткинском» повышали урожай сахарной свеклы на 36,5 ц/га, а озимой пшеницы - на 1,7 ц/га.

Управление геологии при Совете Министров Грузинской ССР провело ревизионно-поисковые работы на глаукониты для изучения их как стимулятора роста растений и сырья, улучшающего структуру почвы. Параллельно проведению этих работ в ряде научно-исследовательских учреждений республики были поставлены опытные полевые и вегетационные исследования с глауконитом на различных почвах под разнообразные культуры. По данным этих исследований, сеноманские глауконитовые фосфоритсодержащие песчанистые карбонатные породы на красноземных почвах дают увеличение урожаев зерновых и огородно-бахчевых культур в 2-3 раза. Положительный эффект устанавливается и при внесении глауконитовых пород в почвы под цитрусовые культуры.

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте чая и субтропических культур применение в вегетационном опыте глауконитовых песчаников с фосфоритовыми желваками повысило урожай зеленой массы кукурузы более чем в 8 раз по сравнению с контролем [5]. О. В. Нарчемашвили и А. Е. Беридзе в лабораторных условиях путем сплавления обогащенного глауконита с поташем в соотношении 1:1 получен новый вид калийного удобрения - глаупоташ с содержанием окиси калия до 30%.

Экспедицией «Химгеолнеруд» треста «Ташкентгеология» в 1963 г. было выявлено месторождение глауконитовых песчаников вблизи сел. Чанги. В дальнейшем эти глауконитовые песчаники явились предметом многочисленных исследований:

- обогатимости глауконитовой руды (САИГИМС, 1963-1964 гг.);

- влияния глауконита на урожайность хлопка и снижение заболеваемости хлопчатника вилтом (институт химий АН Узбекской ССР, 1964-1965 гг.; НИИ защиты растений Министерства сельского хозяйства Узбекской ССР, 1968 г.);

- применения глауконитового концентрата как коагулята-умягчителя воды (лаборатория коллоидной химии института химии АН Узбекской ССР, 1965 г.);

- применения глауконитовой руды и концентрата как удобрения для растений водной среды (институт ботаники АН Узбекской ССР, 1965-1966 гг.);

- возможности использования глауконитового концентрата как пигментного сырья при производстве красок (лаборатория технологии неметаллов Уральского геологического управления, 1965-1966 гг.);

- влияния глауконитового песчаника па урожайность риса (Самаркандский сельскохозяйственный институт, 1968 г.);

- адсорбционных свойств глауконитового концентрата и необогащенной руды при переработке нефтепродуктов (лаборатория адсорбции института химии АН Узбекской ССР, 1968 г.);

- адсорбционных свойств глауконитового песчаника при очистке сточных промышленных вод (институт ботаники АН Узбекской ССР, 1968 г.);

- глауконита как зеленого пигмента в силикатных красках (Ташкентский лакокрасочный завод, 1968 г.).

Проведенные разнообразные исследования показали:

а) высокую степень поглощения глауконитом вредных примесей из нефтепродуктов и сточных вод промышленных предприятий;

б) пригодность глауконита в качестве заменителя окиси хрома при изготовлении пигментной части фасадных силикатных красок;

в) возможность использования глауконита как стимулятора роста и урожайности риса, хлопчатника, резко уменьшающего заболеваемость хлопчатника вилтом.

В варианте, где применялись глауконитовый песчаник и суперфосфат в соотношении 1:2, количество больных растений снизилось более чем в 2 раза, а урожай хлопка возрос в 1,5 раза по сравнению с контролем. При соотношении глауконитового песчаника и суперфосфата 1:1 количество больных растений, по сравнению с контролем, уменьшилось в 1,8 раза, а урожай хлопка увеличился почти в 2 раза.

Следует отметить интересные опыты в Белоруссии [2], где при внесении глауконита в почвы урожай овса возрос в 2 раза, а также исследования, показавшие высокую эффективность применения глауконита под виноград [11].

Приведенный краткий перечень данных оценки глаукони-тового сырья свидетельствует о большом практическом значении его для сельского хозяйства и ряда отраслей промышленности.

Проблема использования глауконита, и в первую очередь как агроруды в условиях-Ростовской области, поставлена в 1970 г- Волго-Донским территориальным геологическим управлением, которое проводило обследование и опробование некоторых залежей глауконита в бассейне р. Дона. На пробах, отобранных из этих залежей, Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия начал полевые опыты для того, чтобы выявить эффективность применения глауконитового песка на плодоносящем винограднике сорта «Мускат белый» и определить действие глауконитового песка на выход окорененного посадочного материала сорта «Алиготе». Уже в процессе незавершенных работ институтом в предварительном порядке отмечается положительное влияние глауконита на выращивание посадочного материала винограда. Об этом свидетельствуют показатели таблицы:

В Ростовской области породы, обогащенные глауконитом, широко развиты в верхкемеловых и палеогеновых разрезах Приазовья, Восточного Донбасса, южного склона Воронежской аитеклизы [1, 4] и нередко залегают на глубинах, доступных для открытой разработки. Тем не менее целенаправленное изучение глаукоиитовых пород как полезного ископаемого здесь ранее не производилось, а имеющиеся сведения о них (главным образом, данные геологических съемок и поисковых работ на фосфориты) скудны и не всегда достоверны.

В бассейне р. Дона повышенным содержанием глауконита часто отличаются многие песчаные разрезы эоцена и верхнего палеоцена. Содержание глауконита в этих породах достигает 10-15%, а в отдельных слоях - 50-70% и выше. Такие слои следует рассматривать как трансгрессивные базальные осадочные формирования, приуроченные обычно к зонам перерывов и фациально связанные с прибрежной литоральной или сублиторальной обстановкой в самые начальные стадии морских трансгрессий [7-10].

Выходы и неглубокое залегание в разной степени обогащенных глауконитом пород, преимущественно песков и песчаников-рыхляков, отмечаются по долинам рек Миуса. Крынки, Тузлова, Большого и Малого Несветая. Аюты, Кадамовки, Керчика, Сухого Донца, на правобережье р. Дона (вблизи г. Константиновска и в районе ст. Базковской), в нижнем течении р. Сев. Донца, в бассейне р. Кагальника, в верхнем течении р. Калитвы и по ее левым притокам, в междуречье рек Дона и Чира, по р. Чиру и его притокам (реки: Ильинка, Черная, Кривая, Цуцкан, Куртлак, Вербовка, балки: Калмыкова, Голинская, Водяная, Семенова, Каменная, Караичева, Медвежья). В бассейне р. Чира наблюдаются высокие содержания глауконита в маломощных песчаных горизонтах нижнего эоцена и верхнего палеоцена: низовья р. Черной - до 90%, правый берег р. Кривой против хут. Дуленского - 48-56, балка Медвежья, вблизи хутора Наумова-73, правобережье р. Чира, хут. Илларионов - 70% и т. д. По данным геологических съемок, содержания глауконита до 50% и выше отмечены по скважинам и обнажениям в эоценовых породах бассейна р. Кагальника (северо-восточнее г. Константиновска), а сеноманскис и эоценовые глауконитовые горизонты мощностью 1-1,5 м обнажаются в балках - притоках р. Тузлова, вблизи с. Лысогорки и хут. Ново-Спасовки. В ряде пунктов известны залегающие в благоприятных горнотехнических условиях пески харьковской свиты -мощностью 3-5 м с содержанием глауконита до 30-40% (нижнее течение р. Сев. Донца вблизи хут. Нижне-Журавского, р. Тузлов у хут. Крюкова).

Широкие возможности применения и значительное распространение глаукоиитовых пород в Ростовской области требуют всестороннего изучения этого полезного ископаемого. В первую очередь целесообразны:

1) выполнение научно обоснованного прогноза месторождений с выделением перспективных площадей для постановки поисковых работ;

2) продолжение и расширение начатых исследований в области сельскохозяйственного применения глауконитов, а также оценка других направлений использования глаукопнтовых пород;

3) постановка исследований на обогатимость глауконнтовых руд и получение глаукопнтовых концентратов.

Литература

1. «Геология СССР», т. 46. Ростовская, Волгоградская, Астраханская области и Калмыцкая АССР. Под. ред. Ф. А. Белова. М., «Недра», 1970.

2. А. И. Гознак. Свойства и пути применения белорусских глауконитов. В сб.: «Материалы конференции молодых ученых АН БССР». Минск, Изд-во АН БССР, 1962.

3. А. В. Казаков. Глауконит. Тр. ин-та геологических наук АН СССР, вып. 152. Геологическая серия (№ 64), 1957.

4. С. П. Kривохатский. Глауконит в Азово-Черноморском крае. «Геология на фронте индустриализации», 1935, № 8-9.

5. О. В. Нарчемашвили, А. Е. Беридзе. Некоторые агрономические руды Грузии и перспективы их использования в повышении плодородия почв влажных субтропиков. «Агрохимия», 1967, № 12.

6. Н. Т. Цапков. К вопросу обогащения глауконитовых руд. «Горный журнал», 1964, №11.

7. И. А. Шамрай. Аллохтониые, типа прибрежного намыва, залежи глауконитов в районе г. Сталинграда. Уч. зап. Ростовского ун-та, т. 33, вып. 6, 1955.

8. И. А. Шамрай. Палеоген Восточного Донбасса и северного крыла Азово-Кубаиской впадины. Изд-во Ростовского ун-та, 1964.

9. И. А. Шамрай. Мел-палеогеновая глауконит-песчанистая формация юга Русской платформы и ее литологичеокие особенности. Тр. межвузовской конференции «Формации Донбасса». Изд-во Харьковского ун-та, 1964.

10. И. А. Шамрай. Литологичеекие проявления седиментационных перерывов в палеогеновой толще на юго-востоке Русской платформы. В сб: «Геологическое строение и полезные ископаемые Волго-Донского региона». Изд-во Ростовского ун-та, 1965.

11. И. А. Шамрай [и др.]. Исследование глауконита в качестве удобрения для виноградных растений. Сборник № 19. «Проблемы геологии и полезных ископаемых Северного Кавказа, Донецкого бассейна, Нижнего Дона и Нижней Волги». Материалы III научной сессии Северо-Кавказского Совета по координации и планированию научно-исследовательских работ по техническим и естественным наукам. Новочеркасск, 1970 (НПИ)