Объектом эксплуатации на Стебникском месторождении служат каинитовые, лангбейнитовые, лангбейнит-каинитовые и сильвинитовые руды с содержанием K2O 10-12%, нерастворимого остатка - до 18%. Разработка ведется шахтным способом на глубинах 200-300 м. Крутозалегающие пласты и линзы разрабатываются системой камер с почвоуступной выемкой или системой подэтажных ортов с отбойкой калийных руд глубокими веерными скважинами. Высота этажа - 60 м, ширина камер - 12 м, их длина - 40-60 м, ширина целиков - 6 м. Балансовые запасы Стебникского месторождения составляют 118,3 млн т К2О.
|
Рис. 27. Палеогеография цехштейна в Центральной Европе (по Гимму). 1 - краевая зона без соли; 2 - распространение пластов калийных солей или одного NaCl; 3 - серия Верра (цикл 1); 4 - серия Стасфурт (цикл 2); 5 - серия Лейне (цикл 3). |
Калийные соли Германии.
Многочисленные месторождения калийных солей Германии связаны с цехштейновыми галогенными толщами, широко развитыми в пределах Северо-Германской низменности. Цехштейновый бассейн осадконакопления занимал огромную площадь от Северной Британии, захватывая Северное море, Нидерланды, Данию, значительную часть Германии и Польши (рис. 27). В настоящее время этот регион - один из крупнейших мировых поставщиков калийного сырья: его ежегодный уровень добычи в начале 80-х гг. минувшего столетия для Германии превышал 6 млн т К2О, что составляло более 1/5 части от мирового. Использование калийных солей (соответственно разработка месторождений и промышленная переработка солей) в качестве удобрений велась в Германии с 1860 г., когда была выявлена их ценность как необходимого компонента питания растений. До этого основным объектом добычи была каменная соль, а переслаивающиеся с ней калийные и калийно-магниевые соли рассматривались как бесполезные пустые породы, осложняющие разработки.
Цехштейновая соляная седиментация, происходившая в этом обширном мелководном бассейне, подразделяется на шесть эвапоритовых циклов, отражавших периодическую ингрессию соленых океанических вод. Повторяющееся затопление изолированных участков бассейна приводило к накоплению в них кластических осадков. В процессе повышения концентрации растворов в бассейне образовывались карбонатные и сульфатные породы и, наконец, мощные толщи галита, содержащие слои калийных солей.
По краям соленосного бассейна соли цехштейна залегают полого. В сторону его центральной части, то есть на площадях развития солей исключительной мощности и более значительного их погружения, образовались соляные штоки (рис. 28). Первые признаки соляной тектоники отмечены уже в триасе, наиболее активно она проявилась в эпохи пестрого песчаника и раковинного известняка, приведя к возникновению диапиров самой разнообразной, зачастую причудливой формы. Соленосные толщи осложнены третичными дизъюнктивными нарушениями, связанными с проявлениями базальтового магматизма.
|
Рис. 28. Схема развития соляных куполов в Северо-Германской впадине (по Трусгейму). |
Цикл Z I (Верра) (рис 29) представлен 250-300 метровой толщей каменной соли, включающей два пласта калийных солей - Гессен (55-60% галита, 15-20% сильвина, 15-20% кизерита) и Тюринген (65% галита, 15% сильвина, 10% кизерита, 10% карналлита), чередующихся с карналлитовой брекчией, ангидритом и пелитовыми осадками. В своем разрезе оба пласта имеют прослои <твердой соли> (хартзальц: смесь галита, сильвина и кизерита) в лежачем боку и карналлита в висячем. Они разрабатываются в калийном суббассейне Верра Фульда к юго-востоку от Касселя. Пласты калийных солей по периферии этого суббасейна залегают на глубинах 250-300 м, а в его центральной части на глубине 900 м; их мощность сильно варьирует, составляя для слоя Гессен 2-10 м (в среднем 2,5 м), а для слоя Тюринген 2,5-4 м (в среднем 3 м).
Пласт Гессен сложен сильвинитовым хартзальцем с прослоями и включениями карналлита; имеются маркирующие глинистые прослои. Нижняя часть этого горизонта представлена преимущественно хартзальцем различного состава (иногда вверху с карналлитовой рудой); верхняя часть имеет карналлит-галитовый состав.
Пласт Тюринген во впадине Верра-Фульда имеет сложное строение и обнаруживает значительную фациальную изменчивость. В западной части впадины он разделяется на три зоны: сильвинит-кизеритовую (нижнюю) сильвинит-галитовую (среднюю) и верхнюю, сложенную либо вторичными сильвинитами с каменной солью, либо карналлитовой рудой, либо харзальцем. На востоке мощность этого горизонта увеличивается.
Толща пород цикла Z 2 (Стасфурт) (рис. 29) , включающая каменную соль, ангидрит, глинистый сланец, содержит в своей верхней части пласт калийных солей Стасфурт (55% карналлита, 26% галита, 17% кизерита, 2% ангидрита и глины с полигалитом и конкрециями борацита) мощностью 6-50 м. Пласт Стасфурт имеет весьма широкое площадное распространение. В краевых частях этого пласта резко повышается доля хартзальца. Типично повышенное содержание ангидрита в хартзальце, а также появление его кизеритовых и полисульфатных разновидностей. В настоящее время существенно карналлитовые породы не разрабатываются из-за пониженного содержания в них калия.
|
Рис. 29. Схематический разрез цехштейна в Центральной Европе (по Штолле). 1 - калийные соли (К); 2 - галит (Na); 3 - ангидрит (А); 4 - карбонат (Ca); 5 - глинистая порода (T). |
Циклу Z 3 (Лейне) (рис. 29) соответствует мощная толща каменной соли, ангидрита, красных соленосных глин и других пород; в ее составе находятся два промышленных пласта калийных солей - Ронненберг (сильвин, карналлит, галит, немного кизерита) мощностью 5-10 м и Ридель (сильвинитовая порода, сложенная сильвином и галитом мощностью также 5-10 м). Калийные соли серии Лейне в отличие от солей первого и второго циклов характеризуются значительно более низкими содержаниями сульфатов. Пласт Ронненберг обнаруживает относительно равномерное распределение солей, но зачастую он тектонически сильно нарушен.
Все последующие циклы Z 4 (Аллер) (рис. 29), Z 5 (Оре), Z 6 (Фрисланд) в разрезах соответствующих серий на территории Германии представлены глинами, ангидритами и каменной солью без калийных солей. Лишь на севере в Нидерландах и в северо-восточной Англии (Уитби) отмечаются калийные соли в составе серии Аллер. В районе Уитби (рудник Балби) они представлены сильвинитовой породой, залегающей на глубине 1100-1200 м и имеющей мощность около 5,5 м.
Большинство калийных рудников Германии расположены в районах Ронненбург-Ганса, Зарштедт-Лерте, Фульда, Верра, Заале-Унструц, Стассфурт, Ашерслебен и др. Основным объектом разработок является хартзальц (твердая соль) - сильвинсодержащая руда с высоким содержанием примесных сульфатов магния и кальция. Она состоит из сильвина (3-25%), кизерита (18-30%), галита (40-60%), карбонатов и глинистых минералов (0,5-1%). Применяются разнообразные системы подземной отработки: камерная с почвоуступной выемкой, камерная многоярусная, слоевая и др. Широко используется закладка выработанного пространства. Рост производительности труда осуществляется путем постоянного совершенствования технологии разработки и внедрения нового горнодобывающего оборудования.
Раздел II. Индустриальное сырье (месторождения минералов).
У многих видов неметаллических полезных ископаемых полезными компонентами являются слагающие их вполне определенные минералы с их специфическими физическими свойствами и химическим составом, представляющими интерес для использования в промышленности в своем естественном виде. Такое сырье (промышленные минералы) принято называть индустриальным или индустриально-техническим. Его переработка сводится к извлечению из горной (рудной) массы этих промышленно-ценных минералов, осуществляемому механизированным способом (флотация, воздушная, магнитная, электростатическая сепарация и т. п.) либо вручную.
В одних случаях практическая значимость выделенных промышленных минералов связана исключительно с их особыми физическими свойствами (например, большая плотность барита, молекулярно-ситовой эффект цеолитов, высокие диэлектрические характеристики мусковита и флогопита, белизна талька, высокая механическая прочность и низкая электропроводность асбеста, высокая электропроводность графита и т. п.); такое сырье принято относить к техническому.
В других случаях промышленную ценность минералов определяет их химический состав, позволяющий использовать их как вспомогательное металлургическое, теплоизоляционное, огнеупорное сырье. Так, плавиковый шпат (флюорит) является необходимой флюсовой добавкой, вводимой в доменную и мартеновскую шихту для снижения температуры плавления последней и разжижения образующихся шлаков. Высокомагнезиальные и высокоглиноземистые минералы (магнезит, брусит, доломит, диаспор, оливин и др.) в сыром виде или после термической обработки являются промышленными огнеупорами. В эту же подгруппу следует отнести промышленные минералы, которые благодаря своей химической инертности, используются в качестве кислото - и щелочеупоров (асбест, графит и др.).
Нередко промышленные минералы обнаруживают одновременно и промышленно-ценные физические свойства, и химический состав, что предопределяет их исключительно широкое использование в самых различных областях промышленности. Например, основная область потребления барита - нефтяная и газовая промышленность (утяжелитель буровых растворов), но он также является сырьем в химической промышленности (получение различных соединений бария).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)