Доломіти. Властивості, походження, використання

Доло­мі­ти. Вла­сти­во­сті, похо­дже­н­ня, вико­ри­ста­н­ня.

Доло­міт — це широ­ко поши­ре­на міне­раль­на поро­да, яка є важли­вим ресур­сом у різних галу­зях про­ми­сло­во­сті. Міне­рал назва­но на честь фран­цузь­ко­го гео­ло­га Део­да Гра­те де Доло­м’є, який впер­ше опи­сав його у XVIII сто­літ­ті.

Загальна характеристика

Доло­міт — це кар­бо­на­тний міне­рал з хімі­чною фор­му­лою CaMg(CO₃)₂, який скла­да­є­ться з каль­цію, магнію та кар­бо­на­тних іонів. Його можна вва­жа­ти ана­ло­гом вапня­ку, але з більш висо­ким вмі­стом магнію. Зазви­чай він має білий, сірий, іно­ді злег­ка роже­вий або жов­ту­ва­тий колір. Доло­мі­ти зустрі­ча­ю­ться у вигля­ді масив­них порід, які скла­да­ю­ться голов­ним чином з доло­мі­то­во­го міне­ра­лу.

Доло­мі­ти вхо­дять до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як сиро­ви­на вогне­трив­ка, сиро­ви­на флю­со­ва та сиро­ви­на для виро­бни­цтва буто­во­го каме­ню.

Доло­мі­ти утво­рю­ю­ться кіль­ко­ма шля­ха­ми. Пер­вин­ні доло­мі­ти фор­му­ю­ться оса­до­вим шля­хом в мор­ських умо­вах, де мор­ська вода, наси­че­на магні­єм, замі­щає каль­цій вапня­ко­вих від­кла­день магні­єм. Цей про­цес нази­ва­є­ться доло­мі­ти­за­ці­єю. Вто­рин­ні доло­мі­ти утво­рю­ю­ться вна­слі­док про­це­сів замі­ще­н­ня каль­ци­ту магні­єм на більш пізніх ста­ді­ях гео­ло­гі­чно­го циклу. Вто­рин­ні доло­мі­ти фор­му­ю­ться в умо­вах висо­ких тем­пе­ра­тур і тисків вапняк може пере­тво­рю­ва­ти­ся в доло­мі­то­ву поро­ду, зба­га­че­ну магні­єм.

Фізико-хімічні властивості
  • Доло­міт має твер­дість за шка­лою Моо­са від 3,5 до 4, що робить його менш твер­дим, ніж кварц, але тро­хи твер­ді­шим за вапняк.
  • Щіль­ність доло­мі­ту коли­ва­є­ться в межах 2,8—2,9 г/см³, що близь­ке до пока­зни­ків інших кар­бо­на­тних порід.
  • Доло­міт є менш роз­чин­ним у воді, ніж каль­цит, і менш схиль­ний до хімі­чної виві­трю­ва­н­ня, що робить його більш стій­ким у пев­них умо­вах.
  • Доло­міт має хара­ктер­ну дво­про­ме­не­ву рефра­кцію, що може вико­ри­сто­ву­ва­тись для його іден­ти­фі­ка­ції під мікро­ско­пом.
Застосування доломіту

Доло­міт — це міне­рал з широ­ким спе­ктром засто­су­ва­н­ня, почи­на­ю­чи від буді­вель­ної та сіль­сько­го­спо­дар­ської про­ми­сло­во­сті до еко­ло­гі­чно­го кон­тро­лю та виро­бни­цтва скла. Його уні­каль­ні фізи­ко-хімі­чні вла­сти­во­сті та різно­ма­ні­т­тя вико­ри­ста­н­ня роблять його важли­вим при­ро­дним ресур­сом. Роз­ви­ток техно­ло­гій дозво­ляє з кожним роком роз­ши­рю­ва­ти сфе­ри засто­су­ва­н­ня доло­мі­ту, під­ви­щу­ю­чи його зна­чу­щість у про­ми­сло­во­сті та еко­но­мі­ці.

    Доло­міт вико­ри­сто­ву­є­ться:
  • як буді­вель­ний мате­рі­ал, у фор­мі щебе­ню для доро­жньо­го будів­ни­цтва, під­го­тов­ки осно­ви для залі­зниць, а також у виго­тов­лен­ні бетон­них сумі­шей.
  • як сиро­ви­на для виро­бни­цтва цемен­ту та вапна, забез­пе­чу­ю­чи дода­тко­ву міцність буді­вель­ним мате­рі­а­лам зав­дя­ки при­су­тно­сті магнію.
  • в яко­сті флю­су в скло­ва­рін­ні для зни­же­н­ня тем­пе­ра­ту­ри плав­ле­н­ня та полі­пше­н­ня яко­сті скла. Магній, що місти­ться в доло­мі­ті, спри­яє під­ви­щен­ню тер­мі­чної стій­ко­сті гото­во­го скла.
  • для зни­же­н­ня кисло­тно­сті ґрун­тів і під­ви­ще­н­ня родю­чо­сті, допо­ма­гає полі­пши­ти стру­кту­ру ґрун­ту і забез­пе­чує росли­ни магні­єм, який необ­хі­дний для фото­син­те­зу.
  • як флюс при виплав­ці залі­за та ста­лі, щоб спри­я­ти вида­лен­ню домі­шок і покра­щен­ню яко­сті мета­лу. Також вико­ри­сто­ву­є­ться у виро­бни­цтві магне­зії, яка є вогне­трив­ким мате­рі­а­лом для домен­них печей.
  • як сиро­ви­на для виро­бни­цтва різних хімі­чних спо­лук, напри­клад, окси­ду магнію (MgO) і каль­цію (CaO), що вико­ри­сто­ву­ю­ться у виро­бни­цтві добрив, фарб, косме­ти­ки та ліків.
  • для обли­цю­ва­н­ня буді­вель, ство­ре­н­ня деко­ра­тив­них еле­мен­тів, а також у ланд­ша­фтно­му дизай­ні.
  • для ней­тра­лі­за­ції кисло­тних від­хо­дів у про­ми­сло­вих про­це­сах. Напри­клад, для очи­ще­н­ня води, оскіль­ки він зда­тний погли­на­ти шкі­дли­ві речо­ви­ни і регу­лю­ва­ти рН.
Основні доломітові родовища України

Укра­ї­на має доста­тні ресур­си доло­мі­то­вої сиро­ви­ни для мета­лур­гії. Родо­ви­ща оса­до­во­го типу лока­лі­зо­ва­ні в Доне­цькій і Кар­пат­ській склад­ча­стих обла­стях, мета­мор­фі­зо­ва­но­го – в межах Укра­їн­сько­го щита. Дер­жав­ним балан­сом вра­хо­ва­ні запа­си 7 родо­вищ (2 з них ком­пле­ксні) доло­мі­ту для мета­лур­гії в Доне­цькій і Дні­про­пе­тров­ській обла­стях, роз­ро­бля­є­ться 4 родо­ви­ща (2 ком­пле­ксних) в Доне­цькій обла­сті. Запа­си доло­мі­ту за кате­го­рі­єю А+В+С1 скла­да­ють 343,5 млн т, С2 – 42,9 млн т. В 2003 р. всьо­го було видо­бу­то доло­мі­ту 697 тис. т. Відо­мі і заба­лан­со­ві родо­ви­ща: Вели­ка Гле­ю­ва­тка, Негре­бів­ське, Завад­ське, Росі­шан­ське та ін.

Стиль­ське родо­ви­ще вмі­щує висо­ко­які­сний доло­міт, при­да­тний для виро­бни­цтва кон­вер­тор­них вогне­три­вів. Загаль­ні очі­ку­ва­ні запа­си доло­мі­ту оці­ню­ю­ться в 50 млн т (кон­вер­тор­них – 30 %), що може забез­пе­чи­ти чор­ну мета­лур­гію нашої кра­ї­ни на 15–20 років робо­ти. Про­ду­ктив­ні пла­сьи пов’я­за­ні з від­кла­да­ми нижньо­го кар­бо­ну.

З нижньо­перм­ськи­ми від­кла­да­ми пов’я­за­ні родо­ви­ща вапня­ків, доло­мі­тів, доло­мі­ти­зо­ва­них вапня­ків в межах Сло­в’ян­сько­го і Коруль­сько­го купо­лів, де роз­ві­да­ні родо­ви­ща Ямське (роз­ро­бля­є­ться Сівер­ським доло­мі­то­вим ком­бі­на­том з річним видо­бу­тком 100 тис. т) і Аннів­ська Голь­ма з сумар­ни­ми запа­са­ми 15 млн т (4,6 млн т доло­мі­ту 1–2 кла­су), Покров­ське родо­ви­ще, вста­нов­ле­ний ряд пер­спе­ктив­них ру- допро­я­вів (Мики­тів­ський, Нир­ків­ський, Вікто­рів­ський), сиро­ви­на яких при­да­тна для домен­но­го і мар­те­нів­сько­го виро­бництв.

Негре­бів­ське родо­ви­ще пред­став­ле­но пла­сто­по­ді­бним покла­дом доло­мі­то­вих мар­му­рів в тов­щі гней­сів і амфі­бо­лі­тів. Це сере­дньо­зер­ни­сті, масив­ні сві­тло-сірі поро­ди, місця­ми з дрі­бною тем­ною вкра­пле­ні­стю силі­ка­тних міне­ра­лів, при­да­тні як один з ком­по­нен­тів шихти для виро­бни­цтва сте­кла, для содо­вої про­ми­сло­во­сті, для мар­му­ро­вої кри­хти і вапну­ва­н­ня кислих ґрун­тів. Запа­си за В+С1 – 34,9 млн т, про­гно­зні ресур­си 220–240 млн т. Сер­пен­ти­ні­зо­ва­ні доло­мі­то­ві мар­му­ри і каль­ци­фі­ри (запа­си В+С1 – 2,4 млн м3) при­да­тні для обли­цю­валь­них плит і бло­ків, а каль­ци­фі­ри (3,8 млн м3) – для буді­вель­но­го щебе­ню. Докем­брій­ський ком­плекс пере­кри­ва­ють кора виві­трю­ва­н­ня, палео­ген-нео­ге­но­ві гли­ни і четвер­тин­ні суглин­ки поту­жні­стю 18–50 м (сере­дня 30,5 м). Вихід кон­вер­тор­но­го доло­мі­ту незна­чний.

Зава­лів­ське родо­ви­ще при­уро­че­не до хащу­ва­то-зава­лів­ської сві­ти, де вста­нов­ле­но 10 лін­зо­по­ді­бних тіл доло­мі­ту поту­жні­стю 2,2–7,0 м, про­сте­же­ні за паді­н­ням на 140 м. Хімі­чний і міне­раль­ний склад порід нео­дно­рі­дний – від вапня­них (каль­ці­є­вих) мар­му­рів до мар­му­рів доло­мі­то­вих. Міне­раль­ний склад: доло­міт (6–90 %), каль­цит (0–30 %), магне­зит (7–25 %), хімі­чний (%): SiO2 – 4,93, MgO – 20,0, полу­тор­них окси­дів – 3,68; CaO – 30,49; в.п.п. – 40,82. Запа­си доло­мі­ту 85 млн т, поту­жність покрів­лі до 10 м.

В Рахів­сько­му райо­ні Закар­пат­ської обла­сті деталь­но роз­ві­да­но Кузин­ське родо­ви­ще доло­мі­ту, при­да­тно­го для скля­ної про­ми­сло­во­сті, із запа­са­ми 56,5 млн т, ресур­са­ми 221 млн т. Кори­сна копа­ли­на тут, при­уро­че­на до кузин­ської сві­ти та фор­мує лін­зо­ви­дний поклад, що сягає 2,5 км за про­стя­га­н­ням, з макси­маль­ни­ми поту­жно­стя­ми 260–320 м. Непо­да­лік Кузин­сько­го роз­та­шо­ва­не Росі­шан­ське родо­ви­ще із загаль­ни­ми про­гно­зни­ми ресур­са­ми в 130 млн т, з них доло­мі­то­вих порід, при­да­тних для виро­бни­цтва доло­мі­ту – 26 млн т.

На Дні­про­пе­тров­щи­ні відо­ме родо­ви­ща доло­мі­ту: Кри­во­різь­ке, Вели­ка Гле­ю­ва­тка. В Крив­ба­сі доло­мі­ти заля­га­ють серед слан­ців гдан­цев­ської сві­ти, роз­ві­да­ні попу­тно на родо­ви­щах залі­зи­стих квар­ци­тів. В доло­мі­то­вих мар­му­рах вміст Mg – 16–21 %, CaO – 28–34 %, SiO2 – до 7 %. Якість сиро­ви­ни низь­ка, пере­ва­жає доло­міт мета­лур­гій­ний дру­го­го сор­ту і некон­ди­цій­ний. Родо­ви­ща не роз­ро­бля­ю­ться.

На Тер­но­піль­щи­ні, в око­ли­цях с. Зава­дів­ка при­су­тні покла­ди висо­ко­які­сних доло­мі­тів сере­дньо­де­вон­сько­го віку (Зава­дів­ське родо­ви­ще). Хімі­чний склад і фізи­чні вла­сти­во­сті доло­мі­тів дають змо­гу вико­ри­сто­ву­ва­ти їх у бага­тьох галу­зях про­ми­сло­во­сті, осо­бли­во скля­ній і мета­лур­гій­ній, але через зна­чну від­да­ле­ність родо­ви­ща від залі­зни­ці та спо­жи­ва­чів затри­мує їх роз­роб­ку, і вони вико­ри­сто­ву­ю­ться лише для потреб доро­жно­го будів­ни­цтва та час­тко­во для виго­тов­ле­н­ня обли­цю­валь­них пли­ток.

В Жито­мир­ській обла­сті роз­ро­бля­є­ться Негре­бів­ське ком­пле­ксне родо­ви­ще доло­мі­тів, гра­ні­тів, гней­сів, пегма­ти­тів та амфі­бо­лі­тів. Доло­мі­ти, що видо­бу­ва­ю­ться тут при­да­тні для скля­ної про­ми­сло­во­сті, виро­бни­цтва обли­цю­валь­них бло­ків і плит із супу­тнім отри­ма­н­ням деко­ра­тив­но­го щебе­ню і піску, муки для вапну­ва­н­ня кислих грун­тів. Запа­си доло­мі­ту оці­не­ні в 12 467 тис. куб. м.

Отже, доло­міт — це кар­бо­на­тний міне­рал, який широ­ко вико­ри­сто­ву­є­ться у про­ми­сло­во­сті зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям. Він засто­со­ву­є­ться в будів­ни­цтві, мета­лур­гії, сіль­сько­му госпо­дар­стві, скля­ній та хімі­чній про­ми­сло­во­сті. В Укра­ї­ні є вели­кі покла­ди доло­мі­ту, зокре­ма в Доне­цькій, Закар­пат­ській, Дні­про­пе­тров­ській та Тер­но­піль­ській обла­стях. Його висо­ка якість робить доло­міт важли­вим ресур­сом для виро­бни­цтва буді­вель­них мате­рі­а­лів, добрив і скла.

ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ

Тео­ре­ти­чні зна­н­ня з гео­ло­гії, міне­ра­ло­гії та оцін­ки ресур­сів — лише поча­ток. Щоб реа­лі­зу­ва­ти потен­ці­ал родо­ви­ща, потрі­бна чітка послі­дов­ність дій: від пра­во­вих про­це­дур до польо­вих робіт і видо­бу­тку.

Ниж­че — покро­ко­вий шлях, який ми допо­ма­га­є­мо прой­ти на пра­кти­ці.

циркон

Цирконій і гафній. Властивості та поширення

Гафній і цир­ко­ній — це стра­те­гі­чно важли­ві мета­ли, які зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям

plagiogranite

Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети

Пла­гі­о­гра­ніт — інтру­зив­на поро­да, що від­обра­жає про­це­си магма­ти­чної дифе­рен­ці­а­ції та фор­му­ва­н­ня оке­а­ні­чної кори.

palygorskit

Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення

Пали­гор­ськіт — воло­кни­стий гли­ни­стий міне­рал із висо­ки­ми адсорб­цій­ни­ми вла­сти­во­стя­ми, який утво­рю­є­ться у від­кла­дах тепло­го міл­ко­во­д­дя.