Тальковые породы
В статье характеризуются две группы тальковых пород. Тальковые руды после измельчения обогащаются и используются в качестве сырья для получения талька, а применение талькового камня определяется его физико-механическими свойствами - легкостью обработки, декоративными свойствами, высокой теплоемкостью, жаростойкостью, погодоустойчивостью и др.Тальковые руды
В Республике Карелия известны 1 месторождение и 9 проявлений тальковых руд. Наиболее изучены тальковые руды апоультрамафитового типа, которые были впервые выявлены в результате поисков и оценки месторождений медно - никелевых руд. Общей чертой всех этих объектов является их приуроченность к интрузиям серпентинизированных перидотитов, измененных под влиянием метасоматических процессов в раннем протерозое. Тальковые руды образуют крутопадающие пластовые тела мощностью до 200 м. Вмещающими породами служат серпентиниты и хлоритовые сланцы.
По минеральному составу и структурно-текстурным особенностям апоультрамафитовые тальковые руды подразделяются на четыре природных типа /Фурман, 1994ф/:
- I тип- карбонат-тальковые крупнозернистые пор-фиробластовые руды;
- II тип - карбонат-тальковые мелкозернистые руды;
- III тип - хлорит (серпентин)-карбонат-тальковые разнозернистые руды;
- IV тип- карбонат-хлорит-тальковые руды.
массовая доля которого в руде составляет 20-70% (среднее для руд I - III типов - 40%). Вторым по значимости компонентом тальковых руд, слагающим до 35-40% их объема, является карбонат, представленный брейнеритом. К вредным примесям, наиболее трудно отделяемым, относятся чешуйчатые агрегаты хлорита, флотирующегося совместно с тальком, и часть магнетита, заключенного в виде тонких вростков в тальке.
Светлоозерское месторождение расположено в 39 км юго-восточнее пос. Валдай, в южной и восточной частях Западно-Светлоозерского массива ультрамафитов. Представлено тремя крутопадающими пластовыми залежами тальк-карбонатных руд: Южной, Восточной и Центральной.
Руды перекрыты рыхлыми вскрышными породами (ледниковые и болотные отложения) мощностью от 2,3 до 7,5 м.Южная залежь находится в южной части Западно-Светлоозерского массива и приурочена к его эндоконтактовой части. Прослеживается в виде дуги вдоль контакта массива с вмещающими осадочно-вулкано-генными породами среднего лопия на расстояние более 800 м и на севере смыкается с Восточной залежью. Мощность залежи от 30 до 150 м, падение - на север под углом 50-60°. Внутреннее строение залежи осложнено наличием реликтовых тел серпентинитов мощностью от первых метров до 50 м.
Восточная залежь локализована в восточном борту массива и прослеживается по простиранию на расстояние более 2 км и по падению до 300 м. Мощность залежи от 5-10 м до 100-150 м, преимущественно 30-50 м, падение - на запад под углом 60-90°. Рудное тело содержит реликты серпентинитов, широко проявлена хлоритизации тальковых руд.
Центральная залежь приурочена к центральной части Западно-Светлоозерского массива. Протяженность залежи по простиранию до 1 км, мощность от 40 до 120 м, в среднем 60 м. Падение залежи в южной части на север под углом 50-70°, в северной части -на запад под углом 70-90°. В южной части залежь прослежена по падению до глубины 300 м, в северной части отмечается тенденция залежи к выклиниванию. Рудное тело осложнено разломами широтного и субмеридионального направлений и содержит, преимущественно в северной части, тела оталькованных и карбонатизированных серпентинитов мощностью от первых метров до 25 м. Запасы тальковых руд залежи до глубины 50 м квалифицированы по категории С2(2,9 млн т) и в ряде блоков до глубины 100-150 м оценены прогнозные ресурсы по категории Р1 (12,7 млн т) и Р2 (49,4 млнт). Средняя мощность рыхлых вскрышных пород для блока подсчета запасов категории С2 составляет 5,3 м.
По технологической схеме, включающей флотационно-магнитное обогащение и микронизацию, из проб тальковых руд Светлоозерского месторождения ВНИИНерудом получен высококачественный тальковый безреагентный концентрат (микротальк), пригодный для использования в целлюлозно-бумажной и лакокрасочной промышленности. Попутно возможно получение реагентного талькового концентрата, пригодного для производства резинотехнических изделий и пластмасс, а также для использования в керамической промышленности. Возможными направлениями использования отходов является получение магнезита, применение их в качестве минерального порошка для асфальтобетонов и как наполнителя в производстве линолеума и резины /Фурман, 1995ф/.
В наиболее крупном из известных в Республике Карелия проявлении Повенчанка (Северо-Рыбозерское), расположенном в 60 км к северо-востоку от г. Медвежьегорска, тальк-карбонатные руды образуют три крутопадающие (угол падения 75-80°) залежи, мощностью до 200 м, протяженностью до 625 м, прослеженные по падению на глубину свыше 200м. Характеристика тальковых руд проявления и сведения о результатах лабораторно-технологических испытаний руд приведены в таблице 2.3.2.19 /Фурман, 1994ф/.
В благоприятных транспортных условиях находится проявление Игнойла (Коруд-ярви), расположенное в 14 км южнее ж.-д. ст. Хаутаваара. Проявление приурочено к крутопадающему (70-80°) пластообразному, с резкими раздувами мощности, массиву серпентинитов Корудъярви, вытянутому в северо-восточном направлении на 2,7 км. Поданным магнитной съемки и бурения в висячем боку массива выделены две пластообразные, слабоизогнутые, крутопадающие (75-80°) залежи тальк-карбонатных руд. Протяженность залежей составляет 350 и 500 м при средней ширине выхода под четвертичные отложения 65 и 85 м. По падению залежи прослеживаются на глубину 300 м без признаков выклинивания. Минеральный состав руд: тальк - 45%, карбонат - 35%, хлорит - 10%, магнетит - 10%.
Химический состав руд (%): SiO, - 33,4; TiO2 - 0,20; Al,03-1,75; Fe203 - 11,20; CaO- 1,00; MgO-32,70 /Фурман, 1994ф/.
Наиболее перспективные находки тальковых руд апокарбонатного типа пространственно и генетически связаны с доломитами средней туломозерской под-свиты в северо-восточном крыле Онежской структуры, где тальковая минерализация обнаружена в 35 скважинах, расположенных на площади около 300 км2. Пиндушское проявление тальковых руд расположено в 2 км северо-восточнее пос. Пиндуши. В тальконосных метасоматитах, образующих зону северо-западного простирания протяженностью до 7 км и средней шириной 0,25 км, скважинами вскрыты моно- и полиминеральные талькиты. Видимая мощность вскрытых рудных интервалов от 25 до 57 м, при средней мощности тальконосной зоны 16,5 м. В результате лабораторно-технологических испытаний тальковых руд, проведенных по технологической схеме, разработанной для Светлоозерского месторождения, получены тальковые концентраты, которые удовлетворяют требованиям бумажной и лакокрасочной промышленности, пригодны для производства керамических, радиотехнических, резинотехнических изделий и пластмасс. По содержанию железа полученные концентраты гораздо чище, нежели концентраты тальковых руд апоультрамафитового типа и сравнимы с тальком разрабатываемого Онотского месторождения (Иркутская область) /Голованов, 1994ф; Пичугин, 2003ф/.
Тальковый камень
Известны 2 месторождения и 11 проявлений талькового камня. Около половины из них расположены в районе оз. Сегозеро (так называемая Сегозерская группа /Романович, 1973/), 4 проявления известны в районе г. Костомукша.
Существенной составной частью талькового камня, как правило, является хлорит, а поскольку тальк и хлорит флотируются совместно, получение высококачественного талька из тальк-хлоритовых пород технологически весьма сложно. Карельские тальк-хлоритовые породы месторождений Турган-Койван-Аллуста и Каллиево-Муреннен-ваара в прошлом использовались для получения штучных и пиленых декоративных изделий, которыми был облицован ряд отлично сохранившихся зданий, возведенных в г. Ленинграде в начале прошлого столетия /Зискинд, 1989/. В Финляндии тальк-хлоритовые породы широко используются для изготовления печей, каминов и других товаров народного потребления. Основным препятствием для широкого использования тальк-хлоритовых пород известных месторождений и проявлений Республики Карелия в традиционных направлениях является рассланцованность пород, по крайней мере в доступных для наблюдения поверхностных частях залежей, значительная изменчивость минерального состава полезной толщи. Многолетние лабораторные исследования свойств тальк-хлоритовых пород и промышленные испытания показали, что сфера их практического использования может быть значительно расширена за счет утилизации мелкофракционного природного и термообработанного материала, в частности, для футеровок тепловых агрегатов, в качестве наполнителя для композиционных материалов, для производства керамических изделий с улучшенными свойствами и др. /Соколов, 1995/.Месторождение Турган-Койван -Аллуста (Карельская Масельга) расположено на южном побережье оз. Сегозеро, в 1,5 км юго-восточнее дер. Карельская Масельга. Представлено 3 залежами тальк-хлоритовых пород. Залежи сложены преимущественно серовато-зелеными, плотными и сланцеватыми, жирными на ощупь тальк-хлоритовыми породами, происхождение которых связывается с метасоматической переработкой серпентинизированных перидотитов среднего лопия. Минеральный состав пород: тальк 30-80%, хлорит 25^15%, карбонат (брейнерит, доломит и кальцит) 5-25%, серпентин до 20%, кварц 3-5%, биотит до 2%, акцессорные минералы - пирит, магнетит, гематит, лимонит. Химический состав пород (%): SiO, -35,7-54,36; ТЮ2 - 0,18-0,47; А1,03 - 5,27-16,80; Fe,03 - 2,12-9,16; FeO- 2,68-4,18; CaO - 1,60-8,43; MgO - 0,98-28,30; Na20 - 1,78; K,0- 4,80; ппп - 5,08-26,52. Согласно имеющимся литературным данным, при отработке месторождения извлекался штучный камень размером (0,2-0,3)х(0,15-0,3)х(0,1-0,2) м при выходе от 7 до 55% (в среднем 35%), размеры отдельных монолитов достигали 0,1 м3 /Коряпин, 1941ф; Терновой, 1957ф; Маркова, 1959ф и др./.
Второе месторождение, входящее в Сегозерскую группу - Каллиево-Муреннен-ваара (Листегубское), расположено в 6 км северо-восточнее месторождения Турган-Койван-Аллуста. Тальк-хлоритовые породы зеленовато-серого, темно-серого цвета на месторождении слагают крутопадающую пластовую залежь северо-западного простирания длиной до 500м, мощностью до 50 м, глубина залегания кровли залежи - от 0 до 81 м. Расслан-цованность тальк-хлоритовых пород значительно более умеренная, чем на месторождении Турган-Койван-Аллу ста, благодаря чему при его разработке, производившейся в 1925-1941 гг., выход монолитов весом 300-350 кг составлял около 10%, а выход из этих монолитов товарного камня размером 0,35x0,3x0,3 м - от 33 до 64% /Крист, 1933ф; Терновой, 1957ф; Шалыт, 1968ф и др./. В результате геологоразведочных работ, проведенных в последние годы, тальк-хлоритовые породы, залегающие в верхней части месторождения (до глубины 20 м), переоценены на блочный камень. Запасы сырья, пригодного для добычи блочного камня, по категориям В+С1 подсчитаны в количестве 303,9тыс. м3, по категории C2 -142,8тыс. м3. Выход блоков I1-IV групп по данным проходки опытного карьера составил 13% /Архангельский, 2002ф/.
Проявления тальк-хлоритового камня Сегозерской группы (Коргий-Вара, Кропот-Наволок, Участок Вожемский (Вожема озеро), Кала-ламби, Петель-Наволок, Нижнее Петель озеро, Катучья Щелья) расположены на расстоянии от 1 до 8 км от охарактеризованных выше месторождений и изучены в значительно меньшей степени /Коряпин, 1941ф; Зилъбер, 1954ф; Терновой, 1957ф; Шалыт, 1968ф; Сухачева, 1970ф; Фурман, 1994ф/.
В связи со значительной рассланцованностью тальк-хлоритового камня и сложными горно-техническими и гидрогеологическими условиями отработки большинства объектов Сегозерской группы и других известных проявлений Центрально-Карельской минерагенической зоны (Столбовая Гора (Мянду-сельга), Мустаниеми (Совдозерское, Черный Наволок), Уросозеро-1) значительное внимание в последнее время уделяется поискам новых месторождений тальк-хлоритового камня в районе г. Костомукша (Западно-Карельская минерагеническая зона). В дополнение к известным ранее проявлениям тальк-хлоритового камня Каменная Река и Нильма Губа /Кошиц, 1932ф; Захарова, 1951ф; Сухачева, 1970ф/ в последние годы в этом районе выявлены проявления Лесное и Придорожное /Виноградова, 2004ф/. В результате совместных работ геологов Института геологии КарНЦ РАН и геологов Финляндии в этом районе локализовано четыре перспективных участка, в пределах которых согласно залегающие среди пород Костомукшской зеленокаменной структуры линзовидные вертикально падающие тела, сложенные тальковым камнем, прослеживаются на 500 м при мощности от 10 до 150 м /Шеков, 20051.
