Физични и химични свойства на зеолит и зеолит-монтморилонитни скали от средния палеозой
Характеристика на хидротермално-диагенетичната зеолитизация. Използването на пълен набор от аналитични методи за оценка на качеството на зеолитните скали. Изследвания на минералния и химичен състав на зеолитите. Адсорбционна способност на уралските минерали.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
ФИЗИКО-ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА ЗЕОЛИТИ ЗЕОЛИТ-МОНТМОРИЛОНИТОВИ СКАЛИ ОТ СРЕДНИЯ ПАЛЕОЗОЙ НА ПОЛЯРНИЯ УРАЛ
През 90-те години в Урал от служители на ЗапсибНИГНИ (Тюмен) под ръководството на В. А. Нефедов са открити находища на естествени зеолити от средния девон. [2] Според генетичната класификация отлаганията и проявите на Урал принадлежат към вулканогенно-седиментен (диагенетичен) тип, образуван в резултат на диагенеза, придружена от нискотемпературно хидротермално развитие на отложени от вода пепелни туфи и туфити. Хидротермално-диагенетичната зеолитизация е настъпила под действието на термични разтвори с нормална алкалност от отворени хидротермални системи. Депозитите на зеолитни руди са свързани с девонски (понякога карбонови, вулканично-седиментни морски и континентални) образувания, където реакцията на трансформация на вулканично стъкло в зеолити протича многократно по-бавно, отколкото при силно алкални условия на образуване на ранни диагенетични зеолити. Зеолитните скали са свързани с теригенни, туфни, по-рядко карбонатни и ефузивни скали. Изходният материал за образуването на зеолитите са пепелни туфи итуфити с киселинен, междинен и евентуално основен състав. След кисели и междинни туфи са се образували алкалоземни клиноптилолити и морденити. Рудните находища обикновено имат слоеста, понякога лещовидна форма с неясни литоложки граници. Дебелината на находищата на зеолитни руди е от десетки сантиметри до десетки метри с дължина от десетки метри до няколко километра. Съдържанието на зеолити в скалите е доста високо (60--95%).
През последното десетилетие изследването на зеолитите напредна много. Под егидата на администрациите на Ханти-Мансийския и Ямало-Ненецкия автономни окръги бяха извършени геоложки проучвателни работи, технологични изследвания на суровините и бяха оценени прогнозните ресурси на Субполярния и Полярния Урал. Понастоящем изследванията на минералния и химичния състав на зеолитните скали и възможните области на тяхното приложение се извършват в лабораториите на Litos LLC, Тюменския архитектурно-строителен и Тюменски университети за нефт и газ, както и в Тюменската химическа аналитична лаборатория.
Всички изследвания са извършени с помощта на пълен набор от аналитични методи за оценка на качеството на зеолитните скали.
Типичните представители на клиноптилолитно-монтморилонитовите руди включват находищата Мисовское и Береговое и Северно-Сосвинското рудно находище (Полярен Урал); клиноптилолитни и клиноптилолит-морденитови скали са разработени в Полярния Урал (Янгана-Пейское находище, Тоупуголское и Дорожное рудни находища).
Изследването на материалните зеолити включва изследване на минерален и химичен (елементарен) състав. Минералният състав е изследван с методите на оптична микроскопия, рентгенова дифракция, термохимичен, термичен, ядрено-магнитен резонанс, адсорбционна луминесцентна, обемна и електроннамикроскопски анализи. Химическият състав е определен чрез пълни силикатни и атомно-абсорбционни изследвания.
Зеолитите - бели, по-рядко светлокафяви на цвят, заместват витрокластите, които имат сърповидна, роговидна и неправилна форма; размерът на фрагментите е средно 0,01--0,1 mm; разпределението на зеолитните частици в скалата е равномерно.
Монтморилонитът е зеленикаво-кафяв на цвят, наблюдаван под формата на фини люспи и люспести агрегати, които запълват празнините между зеолитните зърна и кристалите.
Зеолитните скали на находището Берегово са хомогенни и плътни туфити със синкаво-зелен, светлосив цвят. Структурата на скалите е витро- и кристално-витрокластична, от тинеста до псамитна. Под микроскоп в пропускаща светлина при увеличение 180 пъти се виждат безцветни причудливи частици пепел - това са парчета вулканично стъкло, заменени от зеолити при нискотемпературни хидротермални процеси. Стъклените фрагменти, които съставляват 60–80% от обема на туфитите, са напълно зеолитизирани. Циментиращата част на туфитите (20–40%) е представена от зеолито-монтморилонитов материал. Според рентгенов дифракционен анализ глината е представена от калциев монтморилонит, принадлежащ към групата на сектитите. Под формата на кластични примеси в туфитите се срещат: плагиоклаз, кварц, слюда (биотит), хлорит, пумпелит - от части от процента до 5%. Още по-редки са ефузивни фрагменти от стъклена лава, фрагменти от мехурчеста зеолитна лава (подобни на пемза фрагменти) и фрагменти от прясно кафяво вулканично стъкло.
Съдържанието на определящите оксиди в зеолитните скали на Урал варира незначително. И така, средният химичен състав на туфитите от находището Mysovskoye е както следва: SiO2 - 59,30; Fe2O3 - 3,10; Al2O3 - 14,50; TiO2 - 0,52; CaO - 3,77; MgO-1,63; FeO - 2,93; SO3 --