В геологическом строении месторождения принимают участие отложения неогеновой и четвертичной систем, представленные аллювиально-озерными отложениями нижнего плиоцена и суглинками разнообразными как по генезису, так и по литологическому составу. Глины продуктивного горизонта слагают верхнюю часть отложений усманской свиты. Глины бледно-зеленые с сероватым, желтоватым и коричневым оттенками, с охристо-бурыми и красными пятнами ожелезнения. Вскрышные породы представлены флювиогляциальными песками, моренными глинами и аллювиально-делювиальными суглинками.
Глины усманской серии изучалась по отчетам НИИ Стройкерамика. Исходя из этих отчетов, разно-сти Байгоровского месторождения имеют иллит- каолинит-смектитовый состав (количество смектита не менее 70%, каолинита 25%, иллита 5%). По содержанию глинозема глины кислые (Al2O3 - 12,0-15,63 %, SiO2 - 57,60-76,67%); с высоким содержанием красящих оксидов (TiO2 - 0,23-0,94%, Fe2O3 - 3,537,46%); п.п.п. - 3,41-10,28. Показатель огнеупорности - 1380-1520 °С [6, 7].
Отличительной особенностью минерального состава глин Байгоровского месторождение является наличие в них значительного количества каолинита (37,5-72,5%) и щелочноземельного монтморилло-нита (25,0-47,5%) при малом содержании иллита (010%) [8, 9].
Глинистое сырье Байгоровского месторождения классифицируется как тугоплавкое с показателем огнеупорности 1350-1580 °С. Глины сильно- и среднеспекающиеся, низко- и среднетемпературного спекания, с широким интервалом 1030-1250 °С. Они относятся к высокопластичным с числом пластич-ности более 25, иногда до 55. Цвет черепка после обжига коричневато-красный, светло-красный, темно-красный, светло-бурый, часто с волосяными трещинами и вспучиванием. Рассмотренное глинистое сырьё является пригодным для производства низкосортных керамических изделий из-за повышенных содержаний железа (более 2,5%) и недостаточного количества оксида алюминия. С добавками других, менее пластичных глин они могут применяться для производства облицовочных материалов, половых плиток и кислотоупоров.
Полузаводские испытания, произведенные во ВНИИСТРОМе, установили пригодность глин, для производства 18-щелевого пустотелого лицевого кирпича марки 100 согласно ГОСТ 7484-69, при следующем составе шихты: пестроцветных глин 15,8%, сухарных - 8,6%, темно-серых - 32%, песков - 23,6%, шамота, изготовленного из равной смеси пестроцветных и сухарных глин. Темно-серые разности, с добавкой 20% сухарных глин и шамота, изготовленного из равной смеси этих глин, пригодны для производства пустотелого кирпича марки 150
Выводы
Технологические свойства керамических глин определяются их минеральным, химическим, грану-лярным составами, показателями засоренности, наличием алевритистой примеси и пластичностью. В свою очередь, вещественный состав обуславливается условиями образования глин.
В киевское время их формирование происходило в мелководно-морских условиях [1, 10] при размыве аптских и палеозойских каолинитсодержащих пород. Мелководно-морские фации неблагоприятны для формирования керамических глин, так как каолинит - главный минерал, определяющий их свойства не устойчив в щелочной морской среде. Это подтверждается дифрактограммами, на которых содержание, смектита и иллита примерно одинаковое. Поэтому киевские отложения наименее перспективные из рассматриваемых для выявления в них месторождений керамических глин.
Миоценовые тугоплавкие глины образовались в озеровидных старичных бассейнах выровненной ал-лювиальной равнины в перстративную фазу накопления аллювия [6]. Их разрез сходен с перевернутым каолиновым профилем выветривания, когда в нижней части первого залегают каолиновые глины, а в верхней - полиминеральные. В глинах новопетровской свиты встречены вермикулярные кристаллы каолинита, что может быть свидетельством проточного диагенеза [11]. Следовательно, в озерно-болотных условиях происходило «дозревание» глинистого осадка, поэтому отложения новопетровской свиты миоцена наиболее перспективны для наращивания минерально-сырьевой базы керамических глин.
В плиоценовое время формирование керамических глин байгоровского типа происходило в пой-менной фации констративной фазы накопления долинного аллювия [8, 9]. При этом наиболее мощные глинистые толщи накапливались между локальными поднятиями или перед ними. Источником сноса, служили каолинитовые глины из аллювиальной толщи апта, развитой северо-западней месторождения и размытой притоками крупной неогеновой реки. Вместе с тем, учитывая значительную мощность аллювия усманской свиты, подвешенность слоев глин в ней, можно предполагать наличие процессов проточного диагенеза, сходных с таковыми в озерноболотных условиях аптского времени [7, 11], приво-дящих к повышению содержания каолинита. Следовательно, глины плиоцена также перспективны в качестве керамического сырья. По мнению Г. В. Холмового [8, 9] наиболее перспективны для поисков тугоплавких глин прибортовые зоны долин достаточно крупных рек со слабо констративным аллювием, в области питания которого эродировались глинистые породы.
Технологические свойства можно прогнозировать после проведения полевых и лабораторных исследований вещественного состава глин. Для керамических глин следует выбирать участки с минимальным содержанием монтмориллонита в их составе. Различные добавки могут перевести рассматриваемые керамические глины в более высокие сорта.
Литература
1. Савко, А.Д. Геология Воронежской антеклизы / А. Д. Савко. - Труды научно-исследовательского института гео-логии Воронеж. гос. ун-та. - Вып. 12. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2002. - 165 с.
2. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации. Глины тугоплавкие. - М., 2016.
3. Савко, А.Д. Нерудные полезные ископаемые Черноземья / А. Д. Савко, Г. В. Холмовой, С. А. Ширшов. - Труды научно-исследовательского института геологии Воронеж. гос. ун-та. - Вып. 32. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2005. - 314 с.
4. Дмитриев, Д.А. Среднеэоценовые глинистые породы южной и юго-восточной части Центрально-Черноземного региона // Вестник Воронеж. гос. ун-та. Сер. Геология. - 2016. - № 1. - С. 102-107.
5. Вергель, Н.Л. Месторождения неметаллических полезных ископаемых Курской области / Н. Л. Вергель, В. А. Лючкин, Н. И. Литовченко. - Курск, 2004. - 261 с.
6. Глины и условия их образования в неогене Воронежской антеклизы / Г. В. Холмовой [и др.] // Вестник Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Геология. - Воронеж. - 2014. - № 2. - С. 30-35.
7. Савко, А.Д. Керамические глины Центрально-Черноземного района / А.Д. Савко, А. В. Крайнов. - Труды научно-исследовательского института геологии Воронеж. гос. ун-та. - Вып. 88. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2015. - 109 с.
8. Холмовой, Г.В. Неоген-четвертичный аллювий и полезные ископаемые бассейна Верхнего Дона. - Воронеж, 1993. - 99 с.
9. Холмовой, Г.В. Верхний плиоцен бассейна Верхнего Дона. - Воронеж, 1985. - 137 с.
10. Литология и фации донеогеновых отложений Воронежской антеклизы / А. Д. Савко [и др.]. - Труды научно-исследовательского института геологии Воронеж. гос. унта. - Вып. 3. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2001. - 201 с.
11. История каолинита в коре выветривания и связанных с ней месторождениях глин по данным ЭПР / Н.С. Бортников [и др.] // ДАН. - 2010. - Т. 433. - № 2. - С. 227-230.