Месторождения вулканических туфов
Вулканический туф - это обломки эффузивных горных пород, выброшенные в процессе извержения вулкана и спаянные между собою при остывании на месте залегания или уплотненные и сцементированные в результате процессов литофикации в течение длительного геологического времени и под влиянием поствулканических изменений. Туф состоит из слабосцементированных между собой обломков вулканического стекла, пемзы, шлака, вулканических пород и минералов. Для туфов характерно отсутствие сортировки, окатанности и закономерности состава обломков как по площади, так и по глубине залегания туфов. Чаще всего туфы - это пирокластические отложения, представленные рыхлыми или слабосцементированными вулканическими породами, состоящими в гранулометрическом отношении из глыб, щебня, песка и вулканического пепла.
Для вулканических туфов характерно многообразие окраски, но преобладают туфы серых оттенков. Крупнообломочный и обломочный материал представлен плотными, пористыми и ноздреватыми разностями андезитов, андезитобазальтов и реже базальтов. Гранулометрический состав обломков разнообразный, но преобладают песчаные и пелитовые фракции, материал которых используют для приготовления бетонов в качестве активных минеральных добавок. Щебень применяется в тех же бетонах в качестве крупного заполнителя, а валуны и глыбы используют как бутовый камень или дробят на щебень.
Учитывая громадные запасы в месторождениях туфов Камчатки, близость их расположения к потребителям, возможность комплексного использования сырья со значительным экономическим эффектом, месторождения туфов имеют большое значение и рассматриваются на полуострове повсеместно. Основными месторождениями этого сырья являются: Крутобереговское, Ягоднинское, г.Пемзовая, Козыревское и многие другие.
Месторождения активных минеральных добавок
Минеральным сырьем для производства активных минеральных добавок являются залежи вулканических, цеолитизированных и пемзокластических туфов, а также опоковидных пород, обладающих гидравлической активностью. Активные свойства этих пород связаны с наличием в них кремнезема в аморфном виде, глинистых и цеолитовых минералов. При введении в клинкер молотой туфовой добавки резко возрастает удельная поверхность цемента, его прочность, сульфатостойкость, понижаются усадочные деформации и деформации набухания.
Крупными месторождениями активных минеральных добавок на Камчатке являются: Начикинское, Ягоднинское (туфы), Центральное, Латаиха (опоковидные породы) и др.
Месторождения вяжущих
Сырье для производства вяжущих на Камчатке представлено кремнисто-карбонатными породами с пониженным содержанием окиси кальция, известняками и огипсованными породами.
Кремнисто-карбонатные породы рассматриваются в качестве сырья для получения вяжущих и бетонов на их основе, а также для производства минеральной ваты.
Известняки камчатских месторождений соответствуют требованиям ГОСТа и могут быть использованы для получения обычного цемента.
Огипсованные породы рекомендуются для производства воздушного вяжущего.
Промышленное освоение месторождений сырья этой группы имеет большое значение в решении вопросов обеспечения потребностей строительной отрасли Камчатки. Основными месторождениями вяжущих являются: Леховское, Усть-Камчатское, Гореловское (кремнисто-карбонатные породы), Таловское (известняки), Асачинское (гипс) и др.
Месторождения песков
Месторождения песков расположены во многих районах Камчатки. Их запасы обычно ограничены. Песчаные отложения приурочены к современным морским, аллювиальным, ледниковым и эоловым образованиям. Пески преимущественно очень мелкие или мелкие и лишь в отдельных отложениях - среднезернистые. В естественных состояниях в некоторых месторождениях они не соответствуют требованиям нормативных документов по гранулометрическому составу или содержанию отдельных минералов в этом случае рекомендуется их обогащать.
Пески большинства месторождений и без обогащения могут применяться в штукатурных и кладочных растворах и в бетонах для производства строительных работ, а также для содержания дорог в зимний период.
Пески полимиктные состоят в основном из зерен кварца, полевых шпатов, пироксена, роговой обманки, оливина, магнетита, достигающих в сумме 85%. Содержание магнетита может достигать 16%, в этих случаях качество строительного песка снижается. Слюда в песках камчатских месторождений практически отсутствует. Из вредных примесей может присутствовать халцедон (до 5%). Минеральный состав конкретных месторождений имеет свой характерный перечень минералов.
Основными месторождениями песка с разведанными запасами являются: Малое Лагерное, Халактырское, Сопка Лысая, Озеро Большой Вилюй, Усть-Камчатское, Ключевское, Мезенцево, Оссорское, Гряда, Аэродром и др.
Месторождения песчано-гравийных смесей
Месторождения песчано-гравийных смесей выявлены практически во всех долинах рек и прибрежных равнинах полуострова. Они являются отложениями аллювиального, морского, ледникового и вводно-ледникового происхождения, а эти палео- и современные эразионно-аккумулятивные процессы всегда были широко представлены на территории Камчатки. Наиболее высоким качеством обладают песчано-гравийные смеси морских отложений. Смеси аллювиальных, ледниковых и вводно-ледниковых отложений обычно требуют предварительного отсева крупных фракций гравия и глыб. Песчаная составляющая большинства месторождений аллювиальных и вводно-ледниковых отложений также требуют предварительного их обогащения с целью удаления избыточного количества пелитовых и глинистых частиц. В большинстве своем песчано-гравийные смеси месторождений состоят из 75% гравийной фракции и 25% песка. В гравии преобладают фракции 20-70 мм (до 70%). Песчаная фракция характеризуется преобладанием крупнозернистого песка - до 65%.
Естественная песчано-гравийная смесь может применяться при производстве строительных работ, устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, а после отсева фракций крупнее 70 мм - в бетонах.
Месторождений песчано-гравийной смеси, по которым подсчитаны запасы на полуострове, более 50. Основными являются следующие: Николаевское, Тополовое, Вилючинское, Апачинское, Амчигачинское, Прибрежное, Пограничное, Центральное, Мильковское, Агинское, Ключевское, Быстринское, Эссовское, Соболевское, Паланское, Оссорское, Корфское, Пионерское и многие другие.
Месторождения строительного камня
Месторождения строительного камня выявлены во многих районах полуострова. Запасы камня практически неограниченны. Залежи месторождений сложены преимущественно базальтами, андезито-базальтами, андезитами, диабазатами, кварцевыми диоритами, диоритами и гранодиоритами. Щебень, получаемый при дроблении этих пород, может применяться для производства строительных и дорожных работ, в качестве бутового камня и заполнителя бетонов, в том числе гидротехнических бетонов.
Основными месторождениями этого сырья являются: Ольховское, Карымшинское, Половинка, Сопка Петровская, Халактырское, Вулкана Горелый, Копыльинское и другие, по которым подсчитаны запасы.
Месторождения облицовочного камня
Месторождения сырья для производства облицовочного камня представлены гранитами (Ахомтоновское), кварцевыми диоритами (Каменистое) и игнимбритами (Карымшинское, Мутновское). Их запасы позволяют полностью обеспечить потребности области в облицовочных материалах.
Кварцевые диориты месторождения Каменистого состоят из плагиоплаза (до 70%), кварца (до 20%) и вторичных минералов (до 10%). Цвет породы светло-серый, рисунок создается вкраплениями темноцветных минералов - биотита и роговой обманкой. Рисунок обладает хорошей стойкостью. Структура породы равномерно-зернистая. Порода хорошо шлифуется, образуя гладкую поверхность без выкрашивания отдельных минералов. Обработанная поверхность имеет высокодекоративный светлый тон. Диориты применяются для изготовления блоков при производстве облицовочных работ и декоративного щебня. Выход блоков не превышает 15%. Наибольший интерес предоставляет использование кварцевых диоритов в качестве облицовочного материала для элементов наружного благоустройства, облицовочного бордюрного камня, дорожных плит при благоустройстве, плит покрытия полов, элементов лестниц и других конструкций для придания им привлекательного внешнего вида.
Игнимбриты камчатских месторождений имеют дацитовый состав и состоят преимущественно из плагиоклаза, кварца и стекла кислого состава, изредка встречаются фьяме вторичного спекшегося стекла. Цвет игнимбритов серый с сиреневым оттенком, буровато-розовый и серо-розовый. Порода хорошо пилится, обрабатывается, полировку не принимает. Трещин, сколов при обработке не наблюдается. Обработанная порода имеет хорошее декоративное качество. Породы используются при изготовлении облицовочных плит и блоков «дикого камня» для опорных стенок и парапетов, цоколей зданий.
Месторождения пигментов
Выявленные залежи пигментов имеют небольшие запасы и невысокое качество сырья. Одним из наиболее значимых является Начикинское месторождение минеральных пигментов. Средняя мощность полезного слоя месторождения не превышает 0,5 м при мощности вскрышных пород до 1,5 м. Залежь сложена минеральными пигментами - лимонитами, образования которых связано с выносом и отложением соединений железа при физико-химическом выветривании пород, слагающих рядом расположенный массив магматических пород. Лимониты преимущественно состоят из уплотненного геля гидроокислов железа и небольшого количества аморфного гидрогетита. Вредные примеси и другие окислы металлов отсутствуют. Среднее содержание окиси железа - 61%, гигроскопической воды - 6%, нерастворимого осадка - 5%. Плотность лимонита ~4 г/см3, средняя объемная масса - 1600 кг/м3. Запасы сырья для пигментов определены по категории С2 и составляют 11250 т.
Полученный без прокаливания пигмент имеет темно-коричневый цвет, маслоемкость - 40%, укрывистость - 104 г/м2 и относится к разряду умбры. После прокаливания лимонитов при T 500 С° содержание окиси железа увеличивается до 77%, маслоемкость - до 51%, а укрывистость уменьшается до 56 г/м2, и пигмент отвечает требованиям для сурика. Природный пигмент применяется для окраски конструкций внутри зданий, а после его прокаливания - и для наружных работ. Лимониты можно применять для изготовления красок на масляном, клеевом и водном затворителях.
Кроме Начикинского месторождения на полуострове выявлено большое количество проявлений пигментов, но запасы по этим объектам не определялись.
Таким образом, минерально-сырьевые ресурсы Камчатки позволяют полностью удовлетворить потребности строительной отрасли в строительном и облицовочном камне, песчано-гравийной смеси, щебне, гравии, песке, естественных и искусственных пористых заполнителях, утеплителях, вяжущем и активных минеральных добавках к цементам в течение многих десятилетий.
Обеспечение узла сосредоточенного строительства г. Петропавловск-Камчатский -- Елизовский район камнем, щебнем и гравием наиболее целесообразно организовать путем рассева и дробления гравийной фракции отложений песчано-гравийной смеси месторождения Николаевка, а также за счет продукции камнещебеночного предприятия Ольхового месторождения гранодиоритов. Ускорение промышленного освоения этого месторождения не только позволит обеспечить высококачественным строительным камнем и щебнем район сосредоточенного строительства, но и ускорить закрытие действующего в центре г.Петропавловска-Камчатского камнещебеночного предприятия на сопке Петровской, расположенного в зеленой зоне города. Выпуск облицовочного камня рационально организовать на залежи кварцевых диоритов участка Каменистого.
Потребности г. Петропавловска-Камчатского и Елизовского района в песке для штукатурных и кладочных растворов возможно удовлетворять за счет песчаной фракции Крутобереговского отложения вулканического туфа, а также месторождений песка Халактырского и Малая Лагерная. В качестве мелкого заполнителя бетонов марок более 200 рекомендуется применение песчаной фракции с участка Николаевка, получаемой при рассеве песчано-гравийной смеси.
Используемый в настоящее время в качестве заполнителя легких бетонов вулканический шлак Козельского месторождения не позволяет получить наружные ограждающие конструкции, отвечающие современным требованиям по теплотехническим характеристикам. Применение этого шлака рационально при изготовлении несущих конструкций зданий и сооружений с прочностью бетона 30--50 МПа, что позволит в условиях высокой сейсмичности территории г.Петропавловска-Камчатского и Елизовского района повысить надежность конструкций при одновременном сокращении расхода металла и цемента.
Эффективные наружные ограждающие конструкции зданий и сооружений, отвечающие современным требованиям, для района сосредоточенного строительства могут быть изготовлены на естественных и искусственных пористых заполнителях из минерального сырья Паратунских месторождений (г. Бархатной) -- вулканического шлака и перлита. Промышленное освоение сырьевых запасов этого района позволит решить важную проблему строительной отрасли по изготовлению эффективных конструкций стен с использованием местных сырьевых ресурсов в течение ряда десятилетий.
Наиболее эффективные однослойные конструкции для наружных стен зданий и сооружений могут быть получены на искусственных пористых заполнителях из местных сырьевых ресурсов -- керамзитовом гравии из Плотниковской залежи глинистых сланцев и вспученном перлитовом песке из сырья Ягоднинского и Паратунского месторождений.