Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Могут образоваться также шляпы сильвинового, ка-
Рис. 240. «Гипсовая шляпа» соляного купола Кальказье Пэриш, Луизиана. По К. Кеглею
/ — глины, пески, плывуны; 2 — известковые породы; 3 — сера; 4 — ангидрит; 5 — каменная соль
инитового, шенитового и сложного, комплексного состава, например, содержащие бораты или серу (рис. 240). Химизм возникновения таких шляп на примере формирования каинитовых покрышек следующий (по А. Иванову) :
KClMgCl2 •6H2O + MgSO4H2O + H2O = KCIMgSO4 • 3 H2O + (MgCl2+5 H2O)
карналлит кизерит каинит раствор
Первичные соединения бора, рассеянные в массе солей, могут выборочно выщелачиваться с образованием 'концентрированных борных растворов, из которых в соляной шляпе высаживаются вторичные бораты состава ашарита Mg[BO2](OH), гидроборацита CaMgB6On 6H2O, улексита Na Ca B5On-8H2O и др., создающие вторичные залежи богатых месторождений бора.
Мощность соляных шляп колеблется от нескольких метров до 150 и даже 300 м.
Гипс и ангидрит. Сравнительно легкая растворимость гипса в природных условиях приводит к растворению его кристаллов, рассеянных в толщах гапсоносных пород, поверхностными и подземными водами, переносу и последующему переотложению с образованием вторичных землистых
гипссодержащих масс. Такие залежи вторичного гипса возникают на поверхности земли или на небольшой глубине в виде скоплений неправильной формы (рис. 241). Они состоят из смеси песчано-глинистого или из-вестково-глинистого материала со слабо сцементированными скоплениями кристаллов гипса разнообразной величины. Эти скопления вторичных гипсов, называемые иногда «гипсит» или «гажа» (Кавказ, Средняя Азия), в
некоторых местах подвергаются кустарной разработке.
Угли. Все разновидности углей, до антрацитов включительно, претерпевают в зоне выветривания существенные изменения. Еще исследованиями Б. Мефф-ерта (1910 г.) пластов угля в восточной части Донецкого бассейна установлено, что в зоне окисления происходят следующие изменения на выходе пласта по направлению из глубины к неизмененной его части:
1) влажность возрастает от десятых долей до 15—20 %, т.е. более чем в 20 раз; 2) содержание летучих увеличивается с 5 до 20—25 %,
Таблица 41
Изменение углей в зоне выветривания в %. По Б. Мефферту
4 ?4?
Рис. 241. Соотношение залежи вторичного землистого шпеа с первичными гипсоносными породами. По Р. Стону. 1 — почвенный слой; 2 — отложения землистого гипса мощностью от 0,6 до 3 м; 3—глинистые сланцы с прослоями гипса; 4 — гипсоносные песчаники; 5 — конгломераты; в — граниты
Состав углей
Коэффициент
O + N H
Глубина. m
Влажность
Летучие
Летучие в органической массе
Кокс
Зола
Углерод
Водород
Кислород
Азот
Сера
2 І16.09 -21.43 25 11,68 26,6j 50 j 2,15 117,11 75 : 0,31 І 5,92 I I
51,29 34,97 19,40 6,15
20,35 49,45 71,08 ! 90,26
42,'3 12,27 9,66 3,51
59,54 68,63 85,96 92,75
0,31 2,54 2,95 3,44
|з9,10 27,62 9,82 1,51
1,05 1,02 0,23 j 0,62
0,19 j 1,04 J 1,68
I
27,20 11,04 3,29 0,58
т. е. в 4—5 раз; 3) соответственно содержание кокса снижается с 90 до 20%; 4) зольность возрастает с 3,5 до 42%, т.е. в 12 раз; 5) к поверхности уголь постепенно теряет углерод и водород, а количество кислорода їв нем возрастает; 6) резко падает сернистость угля в связи с разложением пирита. Одновременно с этим (плотность угля возрастает от 1,53 до 2,07 г/см3, а теплотворная способность падает с 34,3 до ,6,3 кДж, т. е. в 5,5 раза (табл. 41).
В процессе выветривания углей современными !исследователями выделяются три стадии: 1) нарастание активных кислых групп без разрыва связей между структурными звеньями «макромолекул; 2) появление и накопление гуминовых кислот; 3) распад гуминовых кислот на углекислоту, окись, воду и воднораегооримые вещества.
В связи со всеми этими изменениями уголь вблизи земной поверхности превращается в сажу, выполняющую угольный хвост пласта.
МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ТЕЛ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
У ВЫХОДОВ
Помнімо химических изменений, тела полезных /ископаемых в ряде случаев претерпевают механические изменения, обычно тесно связанные с химическими. К таким механическим изменениям относятся: изменение элементов залегания тел полезных ископаемых, уменьшение или увеличение их мощности.
Изменение элементов залегания тел полезных ископаемых может происходить на склонах долин, особенно в горных условиях, при которых пласты пород, жилы и прочие линейно вытянутые тела близ их выхода на поверхности изгибаются вниз по склону (рис. 242). Извест-
Рис. 242. Изгиб слоев сланцев и залегающей в них кварцеворудной жилы вниз
шо склону
ны случаи изменения углов падения рудных жил и пластов углей в условиях сглаженного рельефа. В этом случае они обычно связаны с процессами пучения грунтов в мерзлотньих зонах или с процессами (местного размыва пород грунтовыми ©одами и просадок этих пород. На рис. '243 показан случай пересечения вертикальной горной выработкой двух рудных жил, .падающих в противоположные стороны, оказавшихся одной жилой, деформированной у поверхности.
