Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Вещественный состав и промышленно-генетические типы каолиновых месторождений Вьетнама

ВАК РФ 04.00.14, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений

Автореферат диссертации по теме "Вещественный состав и промышленно-генетические типы каолиновых месторождений Вьетнама"

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР

АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. С. М. КИРОВА

На правах рукописи

ЛЫУ ДЫК ХАЙ

УДК 553.61.612

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И ПРОМЫШЛЕННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ КАОЛИНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ ВЬЕТНАМА

Специальность 04.00.14 — Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Баку —

1988

Работа выполнена на кафедре полезных ископаемых Азербайджанского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. С. М. Кирова.

лауреат Государственной премии Азербайджанской ССР, доктор геолого-минералогических наук, профессор В. М. БАБА-ЗАДЕ,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент М. И. ЧИРАГОВ.

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Ч. М. ХАЛИФА-ЗАДЕ,

доктор гсолого-минералогических наук Ш. И. АЛЛАХВЕРДИЕВ.

Ведущая организация — Южный филиал ЦНИГРИ.

Защита диссертации состоится декабря 1988 г. в 12.00 часов

на заседании специализированного совета К.054.03.07 при Азербайджанском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. С. М. Кирова.

Адрес: Баку-370073, ул. П. Лумумбу, 23.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просьба выслать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанского государственного университета им. С. М. Кирова.

Автореферат разослан « » .... 1988 г.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геологс-минералогическ наук

РАМАЗАНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАЕОТЦ. Каолины и каолинитовые глины с давних времен-широко используются в народном хозяйстве. Потребность в этом виде полезных ископаемых во Вьетнаме в последние годы неизменно растет, что обусловлено ростом производства VI новыми облас тями применения каолина. За это время, в результате проведенных работ вьетнамскими геологами открыт, разведан и промышленно освош ряд месторождений.

С развитием и повышением требования к .качеству ктов производства все более ощущается дефицит п высококачественных концентратах каолина, отвечающих современным требованиям промышленности. Возрастает также роль минералогических исследований, позволявшие выбрать наиболее эффективные методы обогащения каолина и рациональное использование сырьевого ресурса страны» В связи с'этим, возникает необходимость во всестороннем изучении имеющихся на территории СРВ месторождений, закономерности их формирования и размещения с целью выяснения критериев поисков и оцйнки качества каолина на данной территории. Для решения этой проблемы немаловажным является исследование вещественного и минералогического состава каолиновых месторождений, что, в свою очередь, необходимо для выявления главных прсмьшленно-генетических типов каолина и каоли-нитовой ГЛИН1'.

ЦЕДИ И ЗАДАЧИ. Общей целью исследований являлось изучение вещественного состава руд и установление промышленно-генетических типов месторождений каолина и каолинитовой глины для решения вопроса о более широком их распространении, увязывание этих месторождений с историей геологического развития Вьетнама. Достижению этой цели были подчинены следующие частные задачи:

1. Изучение вещественного и-минералогического состава каолиновых руд, .структурных и морфологических особенностей минералов группы каолинита и связанных с ними физико-химических свойств для выяснения типоморфных характеристик каолинита различных промышлен-, но-генетических типов месторождений.

2. На основе собранных и обобщения имеющих материалов по геологии месторождений каолина и каолинитовой глины Вьетнама предложить генетическую классификацию и выделить промншленно-генеп^е-ские типы, опирающиеся.на четкое расшифрование процесса каолинизации и условий формирования месторождений.

- г -

3. Оценка проблемы рационального использования каолинового ресурса республики и рекомендации о ее дальнейшем совершенствовании .

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Материалом для исследований послужили результаты работ автора с 1978 по 1986 гг. по каолиновым месторождениям Вьетнама, осуществляемых при выполнении тематических программ: "Кора выветривания базальтов" (19781981 гг.), "Каолины Ханойского региона и их рациональное использование" (198^-1987 гг.), "Техническая петрография и минералогия" (1954-1987 гг.), по которым или по их разделам автор является ответственным исполнителем. Кроме упомянутых, в работе использованы оригинальные фактические материалы автора по каолиновым месторождениям СРВ, согнанные в указанный период и не вошедшие в данные программы. Отобранные образцы пород, руд и минералов подвергнуты химическому, рентгенофазовым, термическому и электронно-микроскопическому анализам, Для типичных образцов били определены физико-химические свойства: огнеупорность, коэффициенты муллитизации и т.д. Описано большое количество шлифов. В работе использованы данные различных видов исследований, в том числе химических анализов свыше 600, рентгенодифрактограмм более 200, термограмм и электронно-микроскопических снимков около 100. Аналитические исследования охватывают десять наиболее главных каолиновых месторождений Вьетнама. Основной объем аналитических исследований выполнен в лабораториях Ханойского, а также Азербайджанского и Московского университетов. Многие виды лабораторных работ осуществлены непосред-. ственно автором, либо при его участии.

При проведении исследований автор опирался на основные принципы процесса каолинообразования, формирования коры выверивания в различных по составу и генезису породах, палеотектонического и палеогеографического анализов. С отой целью сняты и детально исследованы разрезы, опксаны стратиграфические колонки, составлены карты и схемы для отдельных месторождений. В конечном эюпг проводился анализ полученного материала, сопоставление и сравнительная оценка отдельных месторождений, выделение эталонных объектов, послуживших основой для генетической классификации каолиновых месторождений Вьетнама.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате проведенных работ на территории Вьетнама впервые детально описаны вещественный и минеральный состав и физико-химические свойства каолинов, с различных пози-

ций - геологических, палеотектонических и палеогеографических оп- * ределены условия формирования и размещения местороядений каолинз и каолинитовой глины, установлены девять гцюмышленно-генетических . типор этих месторождений, составлена схема их размещения, предложены пути эффективного использования каолинового ресурса страны.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛСЖЕНИЯ:

1. Выяснение геологических позиций месторождений каолина и каолинитовой глины и закономерностей их распространения, увязывание формирования этих месторождений со сложной геологической историей развития региона.

2. Изучение вещественного и минерального состава каолиновых тел наиболее крупных и важных в практическом отношении месторождений; исследование морфологических и структурных особенностей минералов группы каолинита и связанных с ними физико-химических свойств для выяснения типоморфных характеристик каолинита из различных Генетических типов месторождений.

3. Разработка генетической классификации месторождений каолина и каолинитовой глины и прогнозирование этого сырья на территории Вьетнама.

ПРАКТИЧЕСКИ ЦЕННОСТЬ работы заключается в возможности широкого использования данных комплексных минералогических и технологических исследований, основные положения которых легли в основу разработки методов эффективного обогащения каолина в научно-исследовательском цэнтре "Индустриальная минералогия" Ханойского университета и уже внедрены в практику повседневных работ. Впервые предложена генетическая классификация месторождений каолина и каолинитовой глины Вьетнама; открыты два новых каолиновых месторождений; установлены структурные, стратиграфические и лйтологйческие критерии для выявления новых месторождений каолина и каолинитовой глины.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Отдельные положения диссертации обсуждались в СРВ на геологических конференциях, симпозиумах и. на расширенном заседании кафедры геохимии Ханойского университета в 1980-1937 гг, а также на научных, семинарах кафедры полезных ископаемых Азербайджанского Государственного университета (г.Баку).

По теме диссертации опубликовано пять работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения обшим объемом 133 страницы машинописного текста, иллюстрированных 25 рисунками, 34 таблицами и приложением с 25 рентгенограммами и 8 электронно-микроскопическими снимками.

- Ц -

В списке использованной литературы 102 на;,.снования на русском, английском и вьетнамском языках.

Робота выполнялась автором в процессе прохождения стажировки в Азербайджанском Государственном университете им.С.М.Кирова под научным руководством заведующего кафедрой полезных ископаемых лауреата Государственной премии Азербайджанской ССР, доктора геолого-минералогических наук, профессора В.М.Еаба-заде и кандидата геолого-минералогических наук, доцента М.И.Чирагова, от которых автор получал ценные советы и всестороннюю поддержку. Большую практическую помощь автору оказывал коллектив кафедры геохимии Ханойского университета во главе с ее заведующим, доктором геоло-го-мйнералогических наук, профессором Ран Чыонг Тхи.

Всем перечисленным лицам автор выражает свою глубокую и искреннюю признательность.

ГЛАВА I. КАОЛИНОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВЬЕТНАМА, СОСТОЯНИЕ ИХ ИЗУЧЕННОСТИ.

Каолином принято называть природные образования, встречающиеся в различных физико-химических условиях, основными минералами которых являются минералы группы каолинита (каолинит, диккит.нак-рит, галлуазит). Обший мотив структур минералов этой группы хорошо демонстрирован на примере каолинита, кристаллическая структура которого состоит из налагающих друг на друга двухслойных пакетов А12/0Н/^205.

О наличии различных генетических типов каолиновых месторождений показано Н.Милло в работе "Геология глин" (1968 г.) и более обстоятельно В.П.Петровым (1974г.). Собранные автором данные по каолиновым месторождениям Вьетнама с учетом утвердившихся представлений позволили ему выделить важнейшие признаки различия генетических их типов. Эти признаки следующие.

Каолины вулканогенного гидротермального происхождения: форма залежей линзэобразная, осложненная сбросами и другими морфологическими типами разрывных нарушений; каолины книзу переходят в гидротермально-измененные породы: пропилиты, хлоритизированные или по-левошпатизированные породы, иногда обогащенные сульфидами, сульфидной серой; в верхних горизонтах развиты опаловые породы-гейзериты; каолины однородны по составу, залежи размещены в участках развития разривных структур; каолины занимают небольшую площадь, но могут уходить на большую глубину.

Каолины корн выветривания: форма залех.ей площадная, линейно-

площадная или линейная; каолины постепенно переходят в нормальные материнские породы; в верхних частях разреза каолины часто латери-тизированы; состав каолина крайне неоднороден, что связано с увеличением глинозеиа снизу вверх; каолины покрывают большие площади и охватывают самые различные материнские породы.

Вторичные (переотложенные, осадочные) каолины: форма залежей пластообразная или линзаобразная; переход каолина в нижележащие породы резкие; они постоянно содержат пески кварцевого состава; в верхних горизонтах часто наблюдается слой углистой глины или прослои бурого угля; каолиновые залежи обычно неоднородны по составу и по разрезу, покрывают большие площади в пониженных частях рельефа.

Каолины и каолинитовые глины использовались во Вьетнаме еще с глубокоii древности, однако их систематическое изучение до 195^. практически не проводилось. Только после освобождения Северного Вьетнама (1954 г.) началось планомерное их изучение (Чионг Кувнг Зи. 1911; Ле Тхак Шинь, 1971; Чан Cyan Тоан, 1968, 1976, 1982; Фан Ван Тыонг, 1973; Лыу Дык Хай IS83, I9B6 и др.). Тан не менее по настоящее время отсутствует достаточный материал по вещественному и минеральному составу каолиновых залежей, геологическим условиям образования месторождений и их закономерному размещению во времени и в пространстве. Восполнению указанных пробелов и посвящена работа автора.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЯ КАОЛИНОВЫХ МЕСТОРОКДЕНКЙ.

Территория Вьетнама, несмотря на занимаемую небольшую плошать, имеет сло)мое геологическое строение. 8 тектоническом отношении она соответствует зонам пересечения Тихоокеанского и Средиземноморского подвижных поясов. Наиболее древними образованиями являются метаморфические толщи Ревероконтумского комплекса архейского возраста, составляющие основную массу Контумского выступа. . Ядро срединного массива Вьетбака слагают граниты Шончая и породы рифейских метаморфических комплексов: мигматиты, гнейсы, которые . в целом могут рассматриваться как синорогенные образования, обусловливающие гранитизацию, мигматизацию и метасоматоз метаморфических толщ. К востоку от упомянутого массива расположена мезозойская орогэнная складчатая система Донгбак, сложенная породами"эффузивных (рполиты, дацит'ы, туфа ряодацитового состава) и интрузивных образований (граниты, гранодиориты). Южнее расположена каледонская складчатая система Зуенхай. Срединный массив Фухоат на

северной части Центрального Вьетнама состоит из пород различного состава и происхождения. Между Фухоатским массивом и упомянутыми выше геологическими сооружениями располагаются кайнозойская впадина Ханоя и мезозойская рифтсгенная зона Шонгда. В формировании последней принимают участие породы вулканогенного и карбонатного состава. Между Контуискии выступом и срединным массивом Фухоат расположена герцинская складчатая система Вьетнам-Лаос, сложенная, главным образом, гранитами, офиолитовым комплексом, а также терри-генными образованиями. К югу от Контумского выступа- обнажаются породы Далатской складчатой, системы. На центральном плато Тайнгу-ен и по разломам рифтогенной зоны Шонда происходило излияние базальтов. Ханойская впадина, являющаяся важнейшим элементом тектонического строения Северного Вьетнама, характеризуется блоковым строением с резким поднятием фундамента на бортах. Главные структурные элементы территории Вьетнама отражены на схеме тектонического районирования, приведенной в диссертации. Все они имеют СЗ-ЮВ простирание, подчиняясь региональным особенностям Индокитайского полуострова. В геологической истории этого региона выделяются три мегаэтвла:

А - Досреднерифейский протогеосинклинальный (А^-РЛр-

Б - Средне-поэднерифейский-раннемезозойский платформенно-гео-синклинальный.

В - Мезозойский геосинклинально-орогенный.

При этом мезокайнозойская складчатость обнаруживает черты унаследованности древних структурных элементов.

Сложное взаимодействие целого ряда факторов, как состав мате- » ринских пород, тектоническое развитие района, палеогеографические и климатические условия местности, привело к необычайно широкому развитию каолиновых месторождений (в настоящее время их число более 60), которые характеризуются наличием разнообразных генетических типов: вулканогенного гидротермального происхождения, коры выветривания интрузивных пород, коры выветривания эффузивных пород, коры выветривания метаморфических пород, коры выветривание осадочных пород, вторичных переотложенных, каолинитовых глин озерного и озерно-болотного происхождения.

В диссертации на примере наиболее значительных месторождений дана характеристика каждого из вышеприведенных генетических типов. Здесь ограничимся сжатым их описанием.

Месторождение Танмай. Это месторождение находится в горной

местности провинции Куангнинь в северо-восточной части 'Северного Вьетнама. Каолины встречаются во вторичных кварцитах, развитых в зоне разрывных нарушений, некоторые из которых прослеживаются на • значительное расстояние. Эти нарушения приводят в тектонический контакт меловые пиодациты комплекса Еинлиеу и позднетриасовые песчаники и аргиллиты комплекса Танмай. Вторичные кварциты имеют четко выраженное горизонтальное зональное строение с образованием аргиллитовой, кварц-серицит-пирофиллитовой, кварц-каолинит-дикки-товой и кварц-каолинит-алунитовой зон. Химические анализы показывают постепенное изменение состава этих зон по мере удаления их от материнских риодацитов. Месторождение состоит из нескольких рудных линз, наиболее изученными среди которых являются рудные тела Кыада (линза И I) и Ламион (линза № 2). Гидротермальное происхождение каолина на данном месторождении доказано приуроченностью его к разрывным структурам, минералогическим составом и его зональностью, а также петрохимическим расчетом привноса и выноса химических элементов.

• Месторождение тханыдон. Это месторождение является одним из крупных по запасу и ценным по качеству каолинового сырья. Оно находится в провинции Виньф.у на пегматитовом поле, приуроченном к шонгхонгскому метаморфическому комплексу. Здесь каолинизация раз-, вита на плоскогорье с углом наклона 15-30°. Материнскими пйродами, за счет которых образовались залежи каолина являются пегматиты.

Месторождение состоит из двух.участков: Дойдао и Хыухань. Каолин залегает в виде линз протяженностью 450 и глубиной до 50 м. В каждой линзе снизу вверх четко выделена минералого-геохимическая зональность.

Месторождение Чаймат находится вблизи города Далат на центральном плато Тайнгуен и является одним из крупных каолиновых месторождений СРВ. В геологическом строении района месторождения принимают участие главным образом песчано-глинистые образования серии Данга юрского возраста, прорванные, либо перекрытые гранитными интрузиями, андезитами и дацитами серии Динкуан мелового возраста,а затем более молодыми, вероятно миоцен-плейстоценовыми щелочными базальтами. Непосредственно участок месторождения сложен гранитами, на котором хорошо развита каолиновая кора выветривания, достигавшая на вершине плоскогорья более 20 м, а на его склоне- 12 и и образующая своеобразную каолиновую яляпу. Процесс выветривания происходит довольно интенсивно с образованием хсрсяо сиражекноР.

вертикальной зональности, что подтверждает также хииичеъкий.'и 'минералогический анализ образцов, отобранных из скважины № 22.

Месторождение Еикньой. Это месторождение находится в горной местности провинции Хайхынг. В структурном плане район находится в зоне активной тектонической деятельности на границе каледонской складчатой системы и Ханойской кайнозойской депрессии. Каолин на данном месторождении образуется в результате выветривания кератофиров девонского возраста. Встречается он в виде параллельных линз, самая крупная из которых имеет размер 200x00x50 м.

Месторождения Тхучунг и Тхакаа. Эти два месторождения находятся в Ханойском регионе, соответствуя на географической карте Вьетнама юго-восточной конечности шонгхонгского метаморфического комплекса и представляя собой продукты выветривания последних. В каолиновых телах часто выделяются полосы белого каолина за счет выветривания мигматитовых прослоев. Минералого-геохимическая зональность четко не выражена. Каолиновые тела имеют форму линз или плащеобра-ного покрова.

Месторождение Донгхой находится вблизи одноименного города в прибрежной зоне центрально,'1 части Вьетнама. В пределах месторождения осадочные породы неогена (песчаники, глинистые сланцы) смываясь образуют волнистую поверхность, которые перекрываются современными отложениями - песками, гравиями, глинами мощностью 1-3 м в долине и 15-20 м на морском побережье. Венчает разрез зона выветривания, мощность которой достигает от 25 до 50 м. Степень выветривания пород меняется от центра к периферии долины. Каолиновые линзы находятся в зоне выветривания, их на месторождении две. Рудные тела наибольшей мощности (40-50 м) достигают в центральной части месторождения. Сам каолин состоит из каолинизированчнх волунов, галечников и гравия, сцементированных каолином. По степени выветривания эти образования отличаются между собой. Все это наводит на мысль, что формирование месторождения по-видимому происходило в два этапа: первый связан с накоплением продуктов делювиально-алювиального характера ранее образующейся каолиновой коры выветривания. Во втором же этапе происходит дальнейшее выветривание этих продуктов с момента их образования до настоящего времени.

Месторождение Чумат находится в краевой части Ханойской кайнозойской впадины. Здесь выявлено два рудных тела промышленного значения. Обе залежи имеют непостоянную мощность, которая меняется от I до 5 м. Приповерхностные слои часто лвтеритизироъоны. Пере-

ход каолина в нижележащие глинистые сланцы постепенный.•8 каолине заметны следы слоистости материнской породы. По-видимому, каолин этого месторождения является остатком каольновой коры выветривания,

в этом районе.

Месторождение Шокшона.Это месторождение расположено в 50 км к северу от города Ханоя в межгорных долинах и холмах уезда Шоквона. Детальной разведкой (1983-1987 гг.) здесь установлен Кволин двух генетических типов: I - каолин коры выветривания песчаников и глинистых сланцев и 2 - пролювиально-алввивльный каолин в долинах.

Месторождение Чилинь находится в Северном Вьетнаме на полосе протяженной зоны каолинитовых глин, протягивающейся вдоль Фалай-Хайхынг-Хабак-Винфу-Ханой. Каолинитовая глина на этом месторождении представлена в виде отдельных пластов толщиной до 4 н и протяженностью до нескольких километров.

Месторождение каолинитовой глины Шокшона. Обнаружение в глине Шокшона благородных металлов (золота, серебра"» с одной стороны и отличные керамические свойства глин с другой, требует самого пристального внимьния. Главным признаком озерно-болотного происхождения этих глин является повышенное содержание в них органических веществ (до 2-В%). 3 стратиграфическом отношении каолинитовые глины этого типа лежат на одном уровне или несколько выше каолиновых тел осадочного происхождения. Месторождение сложено из многочисленных линз каолинитовых глин. Только, на одном участке, площадью I км^ нами было обнаружено ¿8 таких линз.

ГЛАВА 3. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ КА0Ш0ВЫХ КЕСТОРСЁДЕНИЙ.

Автором впервые для исследования вещественного состава каолиновых руд применены комплексные физико-химические методы анализа: химический, термический, рентгзнофазовый, электронно-микроскопический, гранулометрический, оптический. При этом для каждого месторождения в одних и тех же образцах были применены указанные физико-химические методы анализа.

Химизм анализируемых образцов каолинов вкратце заключается в следующем.

Наибольшее значение А^О^ имеет каолин вулканогенного Гидротермального происхождения месторождения танмаи (37-39£). ¡{аолины кор выветривания пегматитов и гранитов характеризуются невыдержанным, однако, часто высот-! содержанием глинозема, который находится в прямой зависимости от степени выветривания, матегинск/х пород. Относительно постоянное содержание сохраняется в кзолинито-

вых глинах месторождения Чилинь и каолинах коры выветривания осадочных пород месторождения Шокшона. Содержание глинозема во вторичных каолинах меняется в зависимости от фациального распределения каолиновой залежи. Непостоянное содержание А^О^ в залежах связано с таковым их в материнских породах.

Содержание 5;0р исследованных каолинов находится в обратной зависимости от содержания АЗ^Од в данном образце. Характер изменения химического состава руд в зависимости от содержаний АЗ^Од и 5»02 в каолинах иллюстрирован на диаграмме (рис.1), которая (лсжет применяться для предварительное оценки и проверки данных химического анализа каолиновых месторождений Вьетнама.

<0 Над

15

н

»

в

41

58

5!

№

N

Рис Л. Соотношение окислов АХ^О^ и

15 М

5:0-, в каолиновых рудах

месторождений Вьетнама. Условные обозначения 6- каолин мест.Танмаи, +- каолин мест.Чаймат, каолин мест. ЕикньоЙ, о - каолин мест.Тханьшон, а- каолин мест.Шокшона, ■ -каолин мест..Донгхой, л - каолинитовая глина мест.Чилинь, а - каолины мест.Тхучунг и Тхакша.

*

Самим низким содержанием Ре£0д обладает каолин вулканогенного гидротермального происхождения Танмаи (0,07-0,3$). В каолинах кор выветривания оно часто концентрируется в верхних частях разре за, а в нижних горизонтах прямо зависит от содержания железа в материнских породах. В общем, связь между А^Од и РерОд не наблюдается. Результаты исследования адсорбционной формы железа в каолине кори выветривания пегматитов месторождения Тханьшон л переотложенного каолина месторождения Шокшона показывают, что если в каолинах коры выветривания пегматитов железо в о'сновном содержится в виде пленки лимонита-гетита на остаточном кварце, то в переотложенных каолинах значительная часть его (95,52) находится в адсорбционной форме на поверхности глинистых минералов.

По содержанию щелочных окислов исследованные каолины относятся к нормальным типам. В каолинах коры выветривания с глубиной наблюдается постепенное увеличение этих окислов на различных профилях. Каолин вулканогенного гидромермального происхождения месторождения Танмаи беден щелочью, в то время как наблюдается повышенное содержание щелочных окислов в переотложенных каолинах (до ЗЮ (месторождения Чилинь, Шокшона).

■ Содержание ТЧО^ в каолинах кор выветривания не меняется и зависит только от его содержания в материнских породах. Каолины коры выветривания метаморфических пород обычно обогащены титаном.

Наибольшее содержание 5 Од (0,25%) отмечается в каолинах кори выветривания эффузивных пород месторождения Еикньой.

Рентгенофазовый, термический и электронно-микроскопический анализы позволяют с достаточной уверенностью определить минералогический состав каолиновых залежей изученных месторождений.

Каолинит присутствует во всех исследованных образцах как основной минерал. Количество и морфологические особенности его меняются для каждого генетического типа месторождения.

Диккит обнаружен только в каолине гидротермального генезиса месторождения танмаи, где он представлен в вид^ пластинок псевдо-. гексагонального очертания размером 0,01-0,02 мм.

Галлуазит является распространенным минералом каолинов кор выветривания, особенно основных и ультраосновных магматических пород. В осадочных каолинах месторождения Шокшона и каолинитс.ой г ли не месторождения Чилинь содержание галлуазита небольгаое.

Остаточный кварц является основным минералом каолиновых месторождений. Содержание кварца в элювиальных каолинах Вьетнама осо-

бенно высокое. В зависимости от состава материнских пород .оно меняется в широких пределах (15-50# и выше). Размер и морфология кварцевых зерен зависит от генезиса и условий образования каолиновых руд. Размер кварцевых зерен может меняться от О.п мм в каолине коры выветривания эффузивных пород (месторождение Еикньой) до нескольких мм и больше в каолинах кор выветривания пегматитов и гранитов. С глубиной наблюдается изменение размера и морфологии кварцевых зерен. Остроугольные и крупные кварцевые зерна отмечаются в нижних горизонтах коры выветривания.

Иллит является распространенным минералом. В качестве промежуточного продукта при каолинизации минералов исходных пород содержание иллита в каолинах кор выветривания может превышать 10%, что четко фиксируется на рентгенодифрактограммах. Иллит присутствует в большом количестве также в переотложенных каолинах и каолинитовой глине (месторождения Шокшона и Чилинь).

Калиевые полевые шпаты ввиду высокой устойчивости по сравнению с другими полевыми шпатами также входят в состав многих каолинов Вьетнама, особенно в каолинах коры выветривания пегматитов (месторождение Тханьион).

Минерала железа. Исследования обогащенных железом фракций показывают, что в каолиновых рудах присутствуют гематит, магнетит, ильменит, лимонит и гетит. Причем первые три минерала преимущественно встречаются в пзреотложенных каолинах, а последние, в основном в каолинах кор выветривания.

Гиббсит. Этот минерал свободного глинозема не характерен для каолиновых месторождений Вьетнама. Он встречается исключительно в приповерхностных частях разреза каолинового месторождения Чаймата.

На основе полученных результатов химического анализа и качественного определения минералов произведены подсчеты количественного минералогического состава изучаемых образцов.

Результаты гранулометрического анализа, осуществленных гидравлическим методом показывают-, что состав каолинов кор выветривания меняется с глубиной, а переотложенного сильно меняется как по ла-терали, так и по глубине залежи.

ГЛАВА Ч. МОРФОЛОГИЯ. СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ К Ф^ЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕРАХ03 ГРУППА КАОЛИНИТА.

Морфология минералов группы каолинита исследовгна под электронным микроскопом на приборах ЭМ-14 и УЗПМОО К. Под электронным микрсскопсм минзрьлы группу каолинита месторождения танмаи преде-

тавлены тонкими пластинками псевдогексагонального очертания каолинита, налагавшимися друг на друга и несимгзтричннми" шестиугольными кристаллами диккита. На месторождении Чайнат каолинитовые минерала характеризуются каолинитом в виде хорошо ограненных пластинок с гексагональным очертанием и галлуазитом, который отмечается в форме крупной трубки длиной 0,3-1 Р , диаметром 0,05-0,15/* и мелкой - длиной 0,1-0,0?р , диаметром 0,02-0,05 f . Причем первая форма галлуа-зита часто встречается совместно с хорошо ограненным каолинитом. Каолинит коры выветривания пегматитов Тханыион часто встречается в виде хорошо ограниченных гаестиугольных пластинок, а галл'уазит в виде трубки разного размера и разной сохранности. Минералы группы каолинита месторождения Еикньой часто представлены Собственно каолинитом нечетковыраженной кристаллической формы. Каолинит месторождения Тхучунг представляет собой пластинки ограниченной формы и относительно равного размера. Наблюдается изменение морфологии каолинита по глубине с тенденцией увеличения его совершенства огранки. В глинистой толще коры выветривания базальтов каолинит всегда имеет бесформенное очертание, а галлуазит часто встречается в виде хорошо выраженных трубок.

Как видно, моррология минералов группы каолинита имеет отличительные генетические признаки, которые заключаются в следующем; морфология минералов группы каолинита, в особенности собственно каохинита, зависит от состава материнских пород, с тенденцией ее совершенства от осноеных пород к кислым.

Широкое распространениз в природе генетических типов каолинитов связано с разнообразием их структурных разновидностей. Как было показано Е.Е.Звягиным (1962), теоретически существует 52 варианта идеального расположения слоев в каолиноподобных кристаллических структурах. В природе идеальные модели кристаллической структуры часто осложняются разнородными структурными дефектами под воздействием геохимических факторов. Наличие подобных дефектов нарушает периодичность структуры (уменьшение степени упорядоченности структуры каолинитов), которая заметно отражается в рентгенограммах, термограммах, электронограммах и ИКС.

В диссертации для определения степени упорядоченности структур каолинитов использована методика Хинкли, основанная на количественных соотношениях интенсивностей расщепленных дифракционных пиков на рентгенодифрактогреммах (III и 110), полученных от nopos-ковых препаратов. Еыло установлено, что на дифрактогреммях кооли-

лита Танмаи четко раощеплени пики III и ПО. •'Рассчитанный коэффициент Хинкли лежит в пределах 1,3-1,4, а для диккита 1,2-1,3. На дифрактограммах, снятых от образцов каолина Тханьшон хорошо выделены пики, коэффициент упорядоченности которой по Хинкли 1-1,1.Для каолинитов фракции 0,001 мм месторождения Чаймат коэффициент упорядоченности составляет I. Коэффициент Хинкли для каолинитов глинистой толщи коры выветривания базальтов колеблется в широких пределах (от 0,65-0,85), а для каолинитов месторождения йокшона это коэффициент в среднем равен 0,9.

Таким образом, по степени упорядоченности структуры каолинита (коэффициент Хинкли1! вырисовывается следующий ряд уменьшения числового значения: каолинит вулканогенного гидротермального месторождения Танмаи - каолинит кор выветривания пегматитов и гранитов -каолинит осадочного месторождения Шокшона - каолинит глинистой толщи коры выветривания базальтов Тайнгуенэ.. Сопоставление данных, полученных автором и литературных источников показывает, что структурная упорядоченность каолинитов имеет преемственный характер.который зависит от структурной упорядоченности предшествующих выветриванию полевых шпатов материнских пород.

В диссертации рассматриваются также физико-химические свойства минералов группы каолинита, выявленных при высоких температурах при их фазовом переходе в муллит. С этой ц?лью произведены опыты по определению количества муллита обжигаемого каолина в различных температурных режимах. На основе полученных данных вычислены коэффициент муллитизации (f^), как весовое отношение количества муллита к общему весу проб и коэффициент -эффективной муллитизации (K3N), как процентное отношение AlpOg, содержащееся в муллитном остатке к начальному содержанию AlpOg пробы. Результаты опытов показывают,что различные генетические типы каолинов при высоких температурах отличаются между собой не только по коэффициентам муллитизации, но и особенностями поведения самого процесса муллитизации. Между и температурой огнеупорности существует достаточно определенная связь. А Кзм связан с структурными особенностями каолинита и вещественным составом каолина.

Другие физико-химические свойства каолинов приведены в таблице I,

Таблица I

Месторождение Пределы та- Удельный вес, Отруктурообра-Отсадка при к^честиД __зование,г/см_ Т-1300 __

IIIIIIZ1-IIII2---I--Í------5--___

Чайнат ~~ 13-33,?б 1.07-2.12 - 9,1

Продолжение табл.1

I 2 3 1 5

Тханьшон 7-18,8 1.3-1,5, 1.1 - 9,5

Еикньой 17-22,20 1.5-1,7. 1,6 - 8,0

Донгхой 7-17,13 - 1.08-1,22 8.1

Шокшона 20-27,?Л 1,1-2,1. х.е - 10,5

Чилинь 33-39,39 1,7-1,9, 1.8 - 12,5

Тхучунг 17-22,21 1,5-1,8, 1.7 - 10,5

Танмаи - - - 6.2

ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЙ ПРОМЫШЛТННО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОЗ КАОЛИНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.

Автор полагает, что классификация каолиновых месторождений Вьетнама должна сочетать в себе две стороны: генетическую, куда должны быть отнесены такие факторы, как условия образования месторождения, природа материнской породы каолиновой коры выветривания, вещественный состав и физико-химические свойства каолина и т.д. и пронышленную, вк^очающую в себя масштаб месторождения, запас конкретных типов руд, характер требования той или иной отрасли промышленности к данному типу" каолина и т.д. Положив в основу эти конкретные требования автором предпринята попытка классифицировать про-мышленно-генетичзские типы каолиновых месторождений, куда он отнес каолины вулканогенного гидротермального генезиса, каолины кор выветривания, развитых за счет различных по .генезису пород (гранитов, пегматитов, эффузивных пород кислого состава, метаморфических и осадочных пород), месторождения переотложенного каолина, каолинито-вые глины озерного происхождениями каолинитовые глинь озерно-болот-ного происхождения.

Выделенные выше промышленно-генетические типы каолиновых месторождений Вьетнама являются нз самостоятельными образованиями, а . представляют собой отдельные звенья процесса каолинообразования, происходящего в тесной связи с геологическим развитием региона.Наиболее ранней эпохой образования каолиновых месторождений на корах выветривания применяется чижнечетвертичная, когда почти по всЗй территории царил относительно спокойный тектонический режим и благоприятные условия тропического климата. Именно с этого момента началоо.- •¡>оро:м,ь«ни.» большинства каолиновых месторождений, раэви-

тых на корах выветривания различных пород, а на поверхности молодых базальтов неогенового возраста в это время развивалась каоли-ннт-галлуазитовая кора выветривания. Автором установлено, что способность к латеритизации каолиновой коры зависит прежде всего от прочности кристаллических структур минералов группы каолинита, поэтому кора выветривания на базальтах довольно быстро подвергается процессу латеритизации. В этом случае в последних нередко отмечается полЬВой профиль латеритного выветривания. Большинство же кор выветришния, развитых например, на пегматитах, гранитах, эффузивных породах кислого состава и осадочных породах песчан^-глинистого состава, остаются почтя неизмененными в последующие эпохи. В начале среднечетвертичной эпохи в некоторых кайнозойских впадинах Сдепрессии рр.Красная, Меконг и Конская) происходит интенсивное погружение, приобретавшее глыбовый характер. В речных и ме>горных долинах по краям зоны опускания начинается процесс формирования вторичного каолина и каолинитовых глин озерного и ояерно-болотного происхождения.

Исследование каолиновых месторождений не мо>.ет быть удовлетворительно решенным, если не рассмотреть вопрос рационального их использования. Как правило, месторождения отличаются достаточным запасом, руды обычно хорошего качества, а по химическим показателям каолины главных месторождений Вьетнама не уступают лучшим сортам каолинов СССР и других зарубежных стран. Так, каолиновые месторождения Танмаи и Тханьшон по качеству сырья сопоставимы с Глу-ховецким и Просяиовским в СССР. В настоящее время добыча и исполь-> зование каолинового ресурса в СРВ еще не достигла своего совершен ства. Считаем, что для рационального использования каолина-сырца в масштабе страны необходимо планирование добычи и употребления, строительство горно-.обогатительних комбинатов и создание стандартов на обогащенный каолин и его продукты. Основой всех этих работ является уточнение запаса каолинового сырья и полная геологическая информация о промыиленно-генетических типах этих мест'рс ;зний.

. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Исследованиями образцов, отобранных из десяти наиболее крупных месторождений, установлено, что химический состав каолиновых руд меняется в широких пределах. К теоретическому составу каолинита наиболее близок каолин месторождения Танмаи, в выявленная прямая зависимость между содержаниями А^Од и ^'О^ служит критической оценкой точности химического анализа. Содержание окисла железа в

каолинах кор выветривания зависит от содержания этого металла в материнских породах и степени латеритизац-и местности. По форме нахождения железа каолины различных генетических типов отличаются довольно резко. Если в каолинах кор выветривания (месторождение Тханьшон) железо в основном находится в виде пленок лимонита-гетита на поверхности зерен кварца, то в пэреотложенных каолинах (месторождение Шокшона) оно находится преимущественно в адсорбционной форме (95,5%). на поверхности глинистых минералов. По содержанию щелочей и щелочно-земельных элементов изученные каолиновые месторождения относятся к нормальным типам.

"ентгенофазовым, термическим и электронно-микроскопическим методами анализа в каолиновых рудах установлены каолинит, диккит, галлуазит, кварц, иллит, гиббсит, гетит, Монтморриллонит, магнетит, ильменит и др. Причем, Каолинит, кварц и иллит отмечаются во всех промыиленно-генетических типах месторождений, но количество их меняется. Галлуазит характерен для каолинов кор выветривания,в особенности каолинов коры выветривания пегматитов и основных пород. Диккит обнаружен только в каолине вулканогенного гидротермального происхождения месторождения Танмаи, а гиббсит в приповерхностной части каолиновой коры выветривания гранитов месторождения Чаймат. На основании полученных результатов о химическим и минералргичес-ком составах руд подсчитан количественный минералогический состав каолинов Вьетнама.

Выявлено, что морфология и структурные особенности каолинита, главного минерала руд, меняется в широких пределах, что связано с генезисом конкретного месторождения. По степени совершенства формы и структурной упорядоченности (коэффициент Хинкли) каолинитов для последних впервые установлен следующий ряд уменьшения численного значения: каолинит месторождения Танмаи - каолинит месторождений Чаймат и Тханьшон - каолинит месторождения Еикньой - каолинит месторождения Шокшона - каЬлинит глинистой толщи коры выветривания базальтов Тайнгуен. Определены степень совершенства морфологии и упорядоченности структуры каолинитов, которые носят наследственный характер, зависящий от степени структурной упорядоченности предшествовавших выветриванию полевых платов. Различный генезис и связанные с ним вещественный состав и степень совершенства каолинитов являются основной причиной различия физико-химических свойств каолинов при повышенных температурах (коэффициенты муллитизчции и температура огнеупорности).

Положив в основу данные, полученные о геологической позиции месторождений и их вещественном составе, все каолиновые месторождения с генетической точки зрения разделены на: I) каолины вулканогенного гидротермального происхождения, 2) каолины кор выветривания, развитых за счет различных по генезису пород (гранитов, пегматитов, кислых эффузивных, метаморфических и осадочных пород), 3) переотложенные вторичные каолины, 4) каолинитовые глины озерного происхождения и 5) каолинитовые глины озерно-болотного происхождения.

Выделенные генетические типы каолиновых месторождений непосредственно отражают историю геологического развития территории Вьетнама, представляя собой отдельные звенья единого процесса ка-олинообраэования в регионе. Наиболее ранней эпохой каолинообразо-. ванил на корах выветривания допускается нижнечетвертичная, когда на всей территории царил спокойный тектонический режим и благоприятные климатические условия. Вторичные каолины и каолинитовые глины образовались в начале среднечетвертичной эпохи в результате интенсивного погружения глыбового характера рядг. кайнозойских впадин и пространственно связаны с ними.

Для углубления дальнейших геологических исследований и эффективного использования каолиновых месторождений Вьетнама рекомендуется осуществить следующие задачи:

- Провести геологические исследования по составлению минералогических и разномасштабных прогнозных карт каолинов Вьетнама. Исходя из этого, следует провести работы в указанном направлении.

- Необходимо детально исследовать вещественный состав и физико-химические свойства-руд выявленных промышленно-генетических типов каолиновях месторождений с целью интенсификации практического их использования.

- В каолинитовых глинах озерно-болотного происхождения установлены высокие содержания благородных металлов. С этой целью необходимо провести дополнительные исследования по выяснению геологических условий формирования этих образований и причин большого накопления в них золота и серебра.

- Для рационального использования каолинового ресурса страны необходимо, чтобы планирование добычи и использования сырья подчинялось разведанным запасам отдельных промыаленно-генетических типов месторождений, их территориальному размеоению. Необходимо строительство ГОК-о'р, оснопзнных современными технологическими

средствами и обеспечивающих безотходное производство. Следует также подвергнуть стандартизации все виды работ, связанных с добычей и переработкой каолинового сырья.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАЕОТЦ

1. Морфологические и структурные особенности минералов группы каолинита в корах выветривания Вьетнама. Тезисы доклада на 2-геологической конференции, Ханой, 1983, с.^З-^.

2. Некоторые результата применения электронного микроскопа

в геологии. Тезисы доклада на I конференции "Применение электронного микроскопа в технике", Ханой, 198?, с.13.

3. Минералого-геохимическая зональность в коре выветривания базальтов Тайнгуена. В кн.: "Природа и люди Тойнгуена", изд.Ханойского университета, Ханой, 1983, с.31-38 (Соавторы Данг Мунг тупн, Нгуен'Нгок Чыонг, Кай Чонг Ньюан).

'(. Процесс латеритизации базальтов Тайнгуена. В сб."Доклады 2-геологичзской конференции", т.З, Ханой, 1995, (Соавторы

Нгуен Нгок Чыонг, Май Чонг Ньюан).

5. Геология, минералогия и физико-химические свойства каоли,-нов Вьетнама, Доклад на I пленуме "Индустриальная минералогия",

___________ ______________ _ Зак. Тир. /£>& Иеч. лист -¿О

Типография АзИНЕФТЕХИМа им. А1. Алпбеьоол, Баку—ГСП, проспект Ленина, 20.