Discoverkola.com >> НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РЕСУРС МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Месторождения облицовочного камня Кольского полуострова

Вторник, 01 Декабрь 2015 13:54

В геологическом отношении территория Мурманской области располагается в пределах Балтийского щита, который представляет собой докембрийский складчатый фундамент, выходящий непосредственно на дневную поверхность. Исходя из особенностей геологического строения восточной части Балтийского щита, на Кольском п-ове выделяются Кольский и Беломорский геотектонические районы. Первый почти совпадает с административными границами области, лишь ее незначительная, юго-западная и южная части принадлежат к Беломорскому геотектоническому району.

Геологические образования территории области представлены большими разновозрастными группами: архейской, протерозойской, палеозойской и кайнозойской (отложения четвертичной системы). Преимущественным распространением в пределах Кольского п-ова пользуются породы магматического, метаморфического и меньше - осадочного происхождения.

История геологического изучения территории Кольского п-ова неразрывно связана с развитием производительных сил Мурманской области, которые определяют характер и глубину этих исследований. Условно можно выделить несколько этапов, каждый последующий из которых представляет собой более высокую ступень в изучении его геологического строения, полезных ископаемых и, в частности, облицовочного камня.

В период промышленного освоения Кольского п-ова при постройке Мурманской (Кировской) железной дороги, а особенно на рубеже 30-х годов, в связи со строительством крупных горнорудных предприятий и новых городов появилась потребность в местных строительных материалах. Начиная с 1930 г. Ленинградский геологический трест (ЛГРТ), переименованный в Северо-Западное геологическое управление (СЗГУ) и еще позднее в ПГО "Севзапгеология", развернул фронт геологоразведочных работ на различные полезные ископаемые и, в том числе, на строительный камень. С 1936 по 1940 гг. Ленинградское геологическое управление проводило систематическую геологическую съемку, охватившую почти все перспективные районы Мурманской области. Обобщающей сводкой по полезным ископаемым Мурманской области за весь довоенный период является монография А. Е. Ферсмана "Полезные ископаемые Кольского полуострова", в которой анализируется сырьевая база строительных материалов, намечаются перспективы ее развития и определяются направления научно-исследовательских работ в этой области. В частности, А.Е.Ферсман отмечает, что "цветной камень Кольского полуострова еще не совсем понятен, а между тем заслуживает большого внимания".

В послевоенные годы Северо-Западное геологическое управление проводило экспертно-ревизионные, предварительные разведочные работы на облицовочный камень. Начиная с 1954 г. к изучению природно-каменного сырья приступил Кольский филиал АН СССР. Исследования В.М.Горюнова и Г.Ю.Пушкина носили рекогносцировочный характер и представляли собой первую попытку систематического изучения ресурсов цветного и облицовочного камня на территории Кольского п-ова.

С 1968 г. В Мурманской области начались планомерные геолого­разведочные работы на облицовочный камень. Геологи партии строительных материалов Мурманской геологоразведочной экспедиции (МГРЭ) проводили ревизионно-поисковые и параллельно осуществляли детальные геолого­разведочные работы на облицовочный камень. С 1988 г. специальные работы на облицовочный камень получили развитие и в Центрально-Кольской поисково-съемочной экспедиции (ЦКПСЭ).

С 1969 г. в Отделе технологии строительных материалов (ОТСМ) Института химии КНЦ РАН расширились исследования цветного и облицовочного камня. Основным направлением научно-исследовательских работ является изучение пригодности горных пород для производства облицовочных материалов, что представляет собой часть общей проблемы комплексного использования минерального сырья Кольского п-ова. Сотрудники ОТСМ развивают научно-исследовательские работы по облицовочному камню, основные направления которых определены Ф.Ю. Левинсон-Лессннгом,  Д.С. Белянкиным,  А.Е.Ферсманом, их последователями: А.А. Мамуровским, Б.В.Залесским, В.П. Петровых, Б..П. Беликовым, З.А. Ацагорцяном, и с учетом требований, предъявляемых к гсолого-промышленной оценке месторождений.

Решаются задачи геологической оценки массивов горных пород, разрабатываются и усовершенствуются полевые методы изучения блочности горных пород. Значительное место в исследованиях занимает изучение физико-механических, технологических свойств облицовочного камня. На основании анализа вещественного состава, структуры и результатов испытаний разрабатываются количественные критерии для оценки пригодности горных пород в качестве облицовочного камня. Работами Института экономических проблем Севера КНЦ РАН обоснована целесообразность развития камнедобывающих и камнеобрабатывающих предприятий на территории нашей области.

Обзоры состояния минерально-сырьевой базы, краткая геологическая характеристика месторождений облицовочного камня Кольского п-ова содержится в справочно-информационных изданиях Госгеолфонда. В настоящее время в пределах Беломорского геотектонического района (Терский район) детальными поисковыми работами частично изучен Умбинский массив гранитоидов, где наиболее исследованными являются кузреченские граниты и гранодиориты Большого Сормозера. Для этих горных пород проведены детальные минерало-петрографические исследования, изучалась декоративность, обрабатываемость, физико-механические свойства. В Ковдорском районе детально исследован Енский массив габбро-норитов.

В Кандалакшском районе изучено друзитовое тело габбро-норитов Кюляваары, пластовая инъекция гранитов Винги, завершаются детальные геологоразведочные работы на месторождении амфиболитов Пояконды.

В пределах Кольского геотектонического района на территории Печенгского района наиболее изученным является массив основных и ультраосновных пород Пильгуярви. Здесь впервые на Кольском п-ове детально исследованы инженерно-геологические особенности структуры массива, трещинная тектоника, физико-механические свойства, выявлена взаимосвязь между минеральным составом и механическими свойствами камня, показана принципиальная возможность попутной добычи блочного камня при отработке медно-никелевых месторождений. Однако, несмотря на то, что этот объект изучен детально, одна из важнейших характеристик - устойчивость камня к агрессивным воздействиям атмосферных факторов - не исследовалась. В районе г.Заполярного детально разведаны доломитовые мраморы Пирттиярви. Вблизи поселка Печенга разведаны пироксениты Кирикованярви.

На территории, прилегающей к Кировску, наиболее изученным является Хибинский массив щелочных пород, в пределах которого разведаны хибиниты Айкуайвенчорра и предварительно изучены хибиниты Ловчорра. На этих объектах оценена блочность, детально исследованы минерало­петрографические свойства, проведены физико-механические исследования, изучена обрабатываемость.

В пригородной зоне Мончегорска поисковыми работами геологов МГРЭ охвачена территория горы Мончетундра, входящей в состав Главного габбрового хребта, где разведано месторождение габбро "Мончетундра". Здесь детально изучены минерало-петрографические свойства, обрабатываемость, физико-механические свойства.

В Кольском районе разведаны месторождения гранитов Одъявра и Вальсеявра. Определенный интерес в качестве облицовочного камня представляют диориты Шонгуя, месторождение которого разведано на бортовой камень. На указанных объектах исследованы детально минерало- петрографнческие свойства, оценена блочность, обрабатываемость, изучены физико-механические характеристики.

Для большинства месторождений Кольского п-ова проведены общепринятые исследования и определены показатели, предусмотренные требованиями ГОСТа 9479-84 и 9480-84.

Исключение составляют сайдагубские граниты и хибинские нефелиновые сиениты, по которым проведены определенные работы по оценке долговечность. Однако эти исследования неполные, не учитывают специфичность службы камня в условиях Заполярья, а по хибинским породам - противоречивы.

Теоретическая долговечность сайдагубских гранитов определялась по методу Гиршвальда в Лаборатории физико-механических исследований горных пород ИГН АН СССР. Начало разрушения поверхности облицовки предполагается через 350 лет службы в сооружениях.

Полевыми геологическими исследованиями хибинитов отмечена более слабая стойкость нефелина относительно полевых шпатов. Поэтому Н.Г.Кассин высказал сомнение в возможности их использования для внешней облицовки.

В 1955-1960 гг. в Кольском филиале АН СССР В.М.Горюнов проводил предварительное изучение долговечности нефелиновых сиенитов. Он отметил, что выветрелость хибинита на месторождении незначительная, сохранность его в сооружениях г.Кировска за 22-27 лет хорошая, химическая устойчивость нефелинсодержащих пород удовлетворительная. Исследователь предположил, что по устойчивости выветриванию нефелиновые сиениты, по-видимому, займут промежуточное место между гранитами и мраморами. В заключение В.М.Горюнов пришел к выводу о необходимости специальных исследований долговечности уникального нетрадиционного камня, каким является хнбинит.

В 1968-1973 гг. А.Г.Фуниковым исследовалась долговечность отделочных слоев крупнопанельных конструкций для условий Крайнего Севера. Было установлено, что применение фактуры дробленного природного камня, и в частности из мрамора Пирттиярви, - способствует увеличению долговечности отделочного слоя панелей ограждающих конструкций.

Анализ сведений о свойствах показал, что в целом долговечность облицовочного камня Кольского п-ова не изучена. Это отрицательно влияет на объективность геолого-экономическон оценки новых месторождений, определение перспектив их промышленного освоения.

Кольский облицовочный камень представлен преимущественно магматическими (интрузивными), меньше метаморфическими горными породами.

В группе интрузивных пород в качестве объектов исследований выбраны габбро Мончетундры, гранит Кузреки и хибинит Айкуайвеичорра. Они характеризуются разнообразием минерального, химического составов, наличием крупнозернистой структуры. В группе метаморфических пород для исследований выбран мрамор Пирттнярви.

Ниже приводится краткая геологическая характеристика месторождений, для которых проведены специальные исследования долговечности облицовочного камня.

Геологическая характеристика месторождений облицовочного камня

Габбро. Мончетундра

Месторождение габбро Мончетукдры пространственно и генетически связано с ранними нижнепротерозойскими интрузиями основного и ультраосновного состава, слагающими массивы Монче-Чуна-Волчьи тундры.

Месторождение находится в 11 км на юго-запад от г.Мончегорска и в 2.5 км на запад от автотрассы Санкт-Петербург-Мурманск. Оно располагается на восточном склоне горы Мончетундра, являющейся восточным окончанием основного-ультраосноьного массива Мончетундра и занимает площадь около 3 км2. Территория характеризуется хорошей обнаженностью, составляющей примерно 60% площади. В геологическом строении месторождения принимают участие породы группы габбро нормального ряда (габбро-нориты, лейкократовые габбро) и метаморфические (метагаббро). На площади месторождения габброиды преобладают.

otdelkamgabbr

По результатам пробной добычи опытного карьера МГРЭ выход блоков I и II типа составил 22.34% от объема горной массы (ГОСТ 9479-84). Удельный выход облицовочных плит, толщиной 30 мм, составляет 13.2 м2/м3. По данным детальной разведки месторождение габбро Мончетукдры относится мелкоблочному (II тип). Запасы по категориям A+C1, утвержденные НТС ПРО “Севзашеология", составляют 640 тыс.м3, в том числе по категории А-241 тыс.м3 облицовочного камня.

Хибинит, Айкуайвенчорр

Месторождение облицовочного камня Айкуайвенчорр находится в км к юго-востоку от г.Кировска, в 1.5 км от него проходит шоссе Кировск - рудник Центральный, оно приурочено к верхней части западного склона, одного из южных отрогов горы Айкуайвенчорр и занимает площадь около 16 га. Западная часть месторождения обнажена хорошо и частично покрыта крупными делювиальными глыбами хибинита. Восточная часть лишена естественных обнажений и коренные выходы скрыты под чехлом валукно-гравийно-песчаных отложений. Мощность вскрыши достигает 12.8 и составляет в среднем по месторождению 2.8 м.

m-feld-sp 0 metro DSC06219

В геологическом отношении месторождение облицовочного камня Айкуайвенчорр приурочено к комплексу трахитондных хнбинитов, в состав которого входят: трахитоидные хибиниты, альбитизированные трахитоидные хибиниты; жильная фракция трахитоидных хнбинитов, пегматиты. Собственно трахитоидные хибиниты занимают 95% площади распространения пород комплекса. Простирание трахитоидных хнбинитов 310-330°, падение на северо-восток под углом 50-65°. Среди нефелиновых сиенитов Хибинского щелочного массива трахитоидные хибиниты отличаются высокими физико-механическими, декоративными свойствами и поэтому представляют интерес в качестве облицовочного камня.

Территория месторождения сложена однородной толщей среднезернистых трахитоидных хибинитов, которые рассекаются дайками мелкозернистых нефелиновых сиенитов (мощностью 3-30 м, субширотного простирания и падение на юг под углом 65-75°), жилами мелкозернистых щелочных пегматитов. В ней отмечаются участки грубозернистого трахитоидного хибинита. Месторождение хибинитов разведано на облицовочный камень в 1968-1970 гг. партией строительных материалов МГРЭ. Запасы хибинита утверждены ГКЗ СССР в количестве 2815 тыс.м3, в том числе по категории В-449 и С1 - 2366 тыс. м3.

Средний размер блочного камня составляет 0.45-0.60 м3, а средний выход блоков (I-IVгрупп) 20.4%. Поэтому месторождение хибинитов оценено как мелкоблочное (II тип). По результатам технологических испытаний хнбинит Айкуайвенчорра рекомендуется для использования в качестве облицовочного камня и щебня в бетоны. Удельный выход облицовочных плит толщиной 30 мм составляет 13.8 м2/м3.

Гранит. Кузрека

Поисковыми работами и рекогносцировочными обследованиями геологов МГРЭ, проведенных в 1968-1974 гг. на территории Терского района (в пределах Умбинского интрузивного массива), выявлены проявления облицовочного камня. В 2 км от береговой зоны Белого моря, в междуречье Кузреки и Черной Речки, располагается участок гранитов, перспективный на облицовочный камень. Он приурочен к апикальной части Кузреченского массива, в пределах которой отмечается слабая трещиноватость пород.

Кузреченские порфировидные микроклиновые граниты являются наиболее молодым интрузивным образованием Умбинского интрузивного комплекса.

gran

Кузреченский карьер

 Рельеф территории участка мелкохолмистый с пологими плавными склонами, преобладают холмы, превышающие окружающую местность на 20- 40 м. Для коренных пород характерна хорошая обнаженность. Обычно граниты, выходящие на дневную поверхность, покрыты тонким растительным слоем (в среднем 0.1 м) преимущественно мхом, и в значительной части свободны от редколесья. Горнотехнические условия участка благоприятны для проведения добычи блочного камня.

Детальными поисковыми работами полевого отряда группы облицовочного камня ОТСМ Кольского научного центра РАН, проведенных в 1974 г. совместно с сотрудниками лаборатории декоративного и технического камня Карельского научного центра РАН, определен ориентировочный выход блоков в размере 20-60% от горной массы.  По результатам детальной разведки запасы гранитов по категориям А+В+С1 составляют 2.21 млн м3. Средневзвешенный выход стандартных блоков по ГОСТу 9479-84 составляет 59.7%, в том числе I- IV группа - 26.7%. Удельный выход полированных облицовочных плит, толщиной 25-30 мм, составляет 15 м2/м3.

Мрамор. Пирттиярви

Месторождение мраморов Пирттиярви находится на территории Печенгского района Мурманской области, в 5 км к юго-востоку от г Заполярного. Главными транспортными магистралями, проходящими в непосредственной близости от месторождения, являются железнодорожная линия Мурманск-Никель в 2.5 км к югу, а в 4 км к северу - асфальтированное шоссе Мурманск-Никель. Город Заполярный и месторождение связывают хорошие грунтовые дороги.

Территориально месторождение приурочено к северным отрогам горы Пирттиваара и представляет собой небольшое возвышение длиной 200-300 м, шириной 150-200 м, вытянутое в северо-западном направлении 330°. Абсолютная высота возвышения 120 м, относительное превышение над окружающей местностью 31 м. Северные и северо-восточные склоны возвышенности, срезающие выходы восстающих пластов, крутые, юго- западные и южные склоны, идущие по падению пластов более пологие.

Породы, слагающие месторождение, обнажены достаточно хорошо Выходы их приурочены, главным образом, к северо-западному склону. Мощность четвертичных отложений колеблется в пределах 0.3-0.8 м и достигает в некоторых местах 1.5 м. Гидрогеологические условия на месторождении благоприятны.

В геологическом отношении месторождение Пирттиярви представляет собой линзовидное тело метаморфизованных осадочных пород, расположенное в пределах второй вулканогенно-осадочной толщи печенгской серии среднепротерозойского возраста. Оно сложено двумя горизонтами: первый осадочный горизонт состоит из двух пачек: кварцитов (2-5) и мраморов (60-62 м); второй аналогичен предыдущему: нижнюю пачку слагают кварциты (10-16) и верхнюю - мраморы (6-26 м).

Все осадочные породы имеют отчетливо выраженное моноклинальное залегание. Азимут падения пластов 210-230°, угол падения 30-40° с азимутом простирания слоистости 290-320°.

Месторождение мрамора (мраморизованного доломита) Пирттиярви разведано в 1968-1971 гг. партией строительных материалов Мурманской ГРЭ на облицовочный камень и декоративную крошку для отделочных бетонов.

По результатам пробной добычи определено, что из горной массы 36.4% объема составляют кондиционные блоки, 50.6% - бутовый камень (в плотном теле) и 13% - щебень.

Запасы мрамора по категориям B+C1 утверждены ТКЗ СЗТГУ в количестве 958 тыс.м3 блочного камня, из которого 378 тыс.м3 составляет категория В.

Технологическими испытаниями Лаборатории декоративного камня и отделочных бетонов ВНИПИИСтромсырье установлено, что мраморы данного месторождения пригодны для производства облицовочных плит, заполнителей в бетоны и для отделки лицевой поверхности панелей.

Данные физико-механических испытаний камня, полученные при геологоразведочных работах МГРЭ, обрабатывались методами математической статистики в Вычислительном центре Кольского научного центра РАН

Расчетные сроки окупаемости проектируемых карьеров облицовочного камня на месторождениях габбро Мончетундры, хибинитов Айкуайвенчорра, гранитов Кузреки, мраморов Пирттиярви 9-10 лет, что следует рассматривать как благоприятные экономические показатели.

В целом, месторождения облицовочного камня приурочены к разновозрастным геологическим образованиям. Кузреченский гранит и мончетундровское габбро имеют нижиепротгрозойский возраст, пирттиярвинский мрамор - среднепротероэойский, Айкуайвенчоррский хибинит - среднепалеозойский. Изучаемые виды облицовочного камня Кольского п-ова генетически связаны с интрузивными образованиями, реже с телами метаморфизованных осадочных пород. Сложными геологическими условиями образования, структурно-тектоническими особенностями некоторых массивов, тел, по-видимому, можно объяснить мелкоблочный характер разведанных участков в пределах месторождений мраморов Пирттиярви, хибинитов Айкуайвенчорра, габбро Мончетундры.

Высокие физико-механические свойства горных пород, установленные детальными геологическими исследованиями, являются положительным признаком для предварительной оценки их в качестве облицовочного камня. Рентабельность проектируемых камнедобывающих карьеров можно увеличить за счет полной переработки всей добываемой горной массы и производства широкого ассортимента продукции, включающей блоки, архитектурно-строительные детали, декоративный щебень и песок.

По материалам Лащука В.В. "Долговечность облицовочного камня Кольского полуострова"

Последнее изменение Вторник, 01 Декабрь 2015 14:16
Прочитано 2391 раз
Оцените материал
(0 голосов)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

© 2015-2018 Геотуризм на Кольском полуострове. Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов сайта разрешено только при обязательном указании прямой гиперссылки (не редирект и не закрыта от индексации поисковиками) на сайт.
Производство и поддержка: Telezhkin.com