Дуніт. Вла­сти­во­сті, поши­ре­н­ня та про­ми­сло­ве зна­че­н­ня

Дуніт – одна з важли­вих уль­тра­о­снов­них гір­ських порід, яка від­зна­ча­є­ться висо­ким вмі­стом магнію. Зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним вла­сти­во­стям, дуніт широ­ко засто­со­ву­є­ться в різних галу­зях про­ми­сло­во­сті, зокре­ма в мета­лур­гії, хімі­чно­му виро­бни­цтві, будів­ни­цтві та виго­тов­лен­ні вогне­три­вів.

Дуніт вхо­дить до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як сиро­ви­на вогне­трив­ка.

Властивості дуніту

Дуніт – це пов­но­кри­ста­лі­чна інтру­зив­на поро­да, бага­та на магній, скла­де­на асо­ці­а­ці­єю міне­ра­лів: олі­він, хром­шпі­нель, діо­псид, рого­ва обман­ка, гра­нат, енста­тит, кли­но­пі­ро­ксен, апа­тит, пла­ти­на, суль­фі­ди та цир­кон. Його пра­кти­чна цін­ність визна­ча­є­ться міне­раль­ним і хімі­чним скла­дом, зба­га­чу­ва­ні­стю, забарв­ле­н­ням і інши­ми вла­сти­во­стя­ми.

Дуніт має чор­ний, тем­но-зеле­ний або сві­тло-зеле­ний колір. Його сере­дній хімі­чний склад (%) вигля­дає так: SiO₂ – 40,49; TiO₂ – 0,02; Al₂O₃ – 0,86; Fe₂O₃ – 2,84; FeO – 5,54; MnO – 0,16; MgO – 46,32; CaO – 0,70; Na₂O – 0,10; K₂O – 0,04; P₂O₅ – 0,005; H₂O – 2,88. Густи­на дуні­ту ста­но­вить 3,28 г/см³. Основ­ні меха­ні­чні хара­кте­ри­сти­ки поро­ди вклю­ча­ють модуль Юнга, який варі­ю­є­ться в межах 0,89–1,95×10⁵ МПа, модуль зсу­ву – 0,476–0,706×10⁵ МПа та кое­фі­ці­єнт Пуас­со­на, що зна­хо­ди­ться в діа­па­зо­ні 0,16–0,40.

Дуні­ти поши­ре­ні в скла­ді дуніт-гарц­бур­гі­то­вих і дуніт-клі­но­пі­ро­ксе­ніт-габро­вих ком­пле­ксів, які зустрі­ча­ю­ться в склад­ча­стих регіо­нах. На пла­тфор­ме­них тери­то­рі­ях ці поро­ди вияв­ля­ю­ться в роз­ша­ро­ва­них інтру­зі­ях та кіль­це­вих лужно-уль­тра­о­снов­них ком­пле­ксах.

Розповсюдження в Україні

Укра­ї­на, маю­чи роз­ви­не­ну мета­лур­гію, потре­бує вогне­три­вів із дуні­ту та фор­сте­ри­ту, однак вла­сна сиро­вин­на база май­же не вико­ри­сто­ву­є­ться. Дуні­ти на Укра­їн­сько­му щиті (УЩ)впер­ше були вияв­ле­ні А. Я. Канев­ським у 1968 році. Подаль­ші дослі­дже­н­ня про­во­ди­ли­ся лише з гео­ло­го-петро­гра­фі­чної, міне­ра­ло­гі­чної та гео­хі­мі­чної точок зору.

Потен­цій­но пер­спе­ктив­ни­ми на вияв­ле­н­ня про­ми­сло­вих покла­дів дуні­тів є такі стру­кту­ри:

Голо­ва­нів­ська стру­кту­ра
До уль­тра­ма­фі­тів гіпер­ба­зи­то­вої фор­ма­ції у межах Укра­ї­ни від­но­ся­ться рудо­про­я­ви і родо­ви­ща хро­мі­то­вих руд, де як супу­тню кори­сту попа­ли­ну було оці­не­но дуні­то­ві поро­ди. Маси­ви хро­мі­то­вих уль­тра­ба­зи­тів Капі­та­нів­сько­го рудно­го поля пред­став­ле­ні січни­ми кру­то­па­да­ю­чи­ми тіла­ми дай­ко- і тру­бо­по­ді­бної фор­ми. Маси­ви мають дифе­рен­ці­йо­ва­ну роз­ша­ро­ва­ну будо­ву і зба­га­че­ні суль­фі­да­ми. Рудо­но­сна фор­ма­ція пред­став­ле­на сер­пен­ти­ні­зо­ва­ни­ми дуні­та­ми, пери­до­ти­та­ми, гарц­бур­гі­та­ми та лер­цо­лі­та­ми, а також жиль­ни­ми піро­ксе­ні­та­ми, гіпер­сте­ні­та­ми та брон­зи­та­ми.

Девла­дів­ська зона роз­ло­мів
Ця зона про­стя­га­є­ться суб­ши­ро­тно через цен­траль­ну части­ну Сере­дньо­при­дні­пров­сько­го мега­бло­ку . У її межах дуні­ти разом із пери­до­ти­та­ми, піро­ксе­ні­та­ми, габро та тро­кто­лі­та­ми утво­рю­ють габро-норит-уль­тра­ба­зи­то­вий ком­плекс архею. Рудні тіла мають неве­ли­кі роз­мі­ри й пере­ва­жно дай­ко­по­ді­бну фор­му.

Тіки­цька стру­кту­ра
Дуні­ти в цій стру­кту­рі роз­ви­не­ні серед пери­до­ти­тів і сер­пен­ти­ні­тів. Основ­ні покла­ди роз­та­шо­ва­ні побли­зу села Коро­лів­ка та у Чепі­жин­сько­му уль­тра­ба­зи­то­во­му маси­ві на тери­то­рії Кіро­во­град­ської обла­сті.

Сере­дньо­при­дні­пров­ські зеле­но­ка­м’я­ні стру­кту­ри
До цієї гру­пи вхо­дять закар­то­ва­ні родо­ви­ща, такі як Бар­він­ко­ве, Сухо­ху­тір­ське, Алфе­рів­ське, Прав­дин­ське та інші. Ці родо­ви­ща скла­да­ю­ться з уль­тра­ба­зи­то­вих інтру­зи­вів, які пред­став­ле­ні дуні­та­ми, пери­до­ти­та­ми та піро­ксе­ні­та­ми.

При­а­зов­ський мега­блок
У цій зоні дуні­ти про­сто­ро­во пов’я­за­ні з текто­ні­чни­ми роз­ло­ма­ми та кру­пни­ми бло­ко­ви­ми стру­кту­ра­ми. Мета­мор­фі­зо­ва­ні уль­тра­ба­зи­ти закар­то­ва­ні в басей­нах річок Обі­то­чної, Кіль­ти­чії та Бер­ди. Основ­ні пер­спе­ктив­ні ділян­ки вклю­ча­ють Бур­тич­чя, Бал­ку Крим­ську, Родіо­нів­ську та Ками­шу­ват­ську.

• Ділян­ка Бур­тич­чя роз­та­шо­ва­на в 1,5 км на схід від села Софі­їв­ка Бер­дян­сько­го райо­ну Запо­різь­кої обла­сті (басейн річки Кіль­ти­чії). Мета­мор­фі­зо­ва­ні уль­тра­ба­зи­ти тут лока­лі­зо­ва­ні серед гней­со­во-гра­ні­то­ї­дних ком­пле­ксів архею і палео­про­те­ро­зою. Їх про­ми­сло­ве зна­че­н­ня не вста­нов­ле­но.
• Ділян­ка Бал­ка Крим­ська зна­хо­ди­ться за 25 км на пів­ні­чний схід від міста Бер­дянськ і за 3,5 км на захід від села Родіо­нів­ка. При­уро­че­на до Соро­кин­ської текто­ні­чної зони. Поро­ди пред­став­ле­ні мета­мор­фі­зо­ва­ни­ми вул­ка­но­ген­но-оса­до­ви­ми утво­ре­н­ня­ми архею і палео­про­те­ро­зою. Про­гно­зні ресур­си мета­уль­тра­ба­зи­тів оці­ню­ю­ться у 24,4 млн тонн.
• Родіо­нів­ська ділян­ка роз­та­шо­ва­на побли­зу села Родіо­нів­ка Бер­дян­сько­го райо­ну Запо­різь­кої обла­сті. Ділян­ка містить висо­ко­ма­гне­зі­аль­ні мета­уль­тра­ба­зи­ти, які поки що сла­бо вивче­ні.
• Ділян­ка Ками­шу­ват­ська зна­хо­ди­ться за 3 км на пів­ні­чний схід від села Андрі­їв­ка і за 48 км на пів­ніч від міста Бер­дянськ. При­уро­че­на до пів­ні­чно-захі­дної части­ни Соро­кин­ської текто­ні­чної зони. Уль­тра­ба­зи­ти пред­став­ле­ні хло­рит-акти­но­лі­то­ви­ми, тре­мо­літ-акти­но­лі­то­ви­ми поро­да­ми і піро­ксе­ні­та­ми. Про­гно­зні ресур­си оці­не­ні у 47,5 млн тонн. Техно­ло­гі­чні випро­бу­ва­н­ня пока­за­ли можли­вість вико­ри­ста­н­ня цих порід для отри­ма­н­ня фор­сте­ри­то­вих вогне­три­вів.

Застосування дуніту і форстериту

Дуніт має широ­ке засто­су­ва­н­ня зав­дя­ки сво­їм вла­сти­во­стям. Тон­ко­ме­ле­ний дуніт вико­ри­сто­ву­ють як добри­ва для кислих ґрун­тів. У деяких кра­ї­нах дуніт є рудою для виро­бни­цтва мета­лі­чно­го магнію. За наяв­но­сті вели­ких бло­ків кори­сної копа­ли­ни він може реа­лі­зо­ву­ва­ти­ся як буді­вель­ний камінь.

Дуні­ти, що містять мало крем­не­зе­му і бага­то магнію, вико­ри­сто­ву­ю­ться як висо­ко­які­сні вогне­три­ви в мета­лур­гії та еле­ктро­те­хні­чній про­ми­сло­во­сті. Подрі­бне­ний дуніт слу­жить дже­ре­лом фор­сте­ри­ту, хром­шпі­не­лі­дів, сер­пен­ти­ну, цир­ко­ну та інших кори­сних міне­ра­лів. Зов­ні дуніт має різне забарв­ле­н­ня: сві­тло-сіре, жов­то-зеле­не, зеле­не або май­же чор­не, і може бути пор­фі­ро­по­ді­бним або сму­га­стим. Деякі його різно­ви­ди вико­ри­сто­ву­ють як деко­ра­тив­ний і обли­цю­валь­ний камінь.

Дуні­то­ві поро­ди є вмі­щу­ю­чи­ми для родо­вищ різних кори­сних копа­лин: хри­зо­тил-азбе­сту, магне­зи­ту, ува­ро­ві­ту, хри­зо­пра­зу, а також утво­рень ніке­лю і кобаль­ту в корі виві­трю­ва­н­ня. Однак основ­не про­ми­сло­ве при­зна­че­н­ня дуні­ту поля­гає у виро­бни­цтві магне­зі­аль­но­го олі­ві­ну – фор­сте­ри­ту, який є важли­вим ком­по­нен­том для вогне­три­вів.

Фор­сте­рит (Mg2SiO4) при­су­тній не лише в дуні­тах, а й у пери­до­ти­тах, піро­ксе­ні­тах, базаль­тах, кар­бо­на­ти­тах і магне­зі­аль­них скар­нах. Він тісно асо­ці­ю­є­ться з хро­мі­том, хром­шпі­не­лі­да­ми, діо­пси­дом, фло­го­пі­том і пла­ти­нов­мі­сни­ми суль­фі­да­ми.

Фор­сте­ри­то­вий кон­цен­трат засто­со­ву­є­ться для виго­тов­ле­н­ня форм для лит­тя кольо­ро­вих мета­лів (лату­ні, брон­зи, алю­мі­нію). Фор­ми з фор­сте­ри­то­вим піском забез­пе­чу­ють глад­ку поверх­ню від­ли­вок і можуть бага­то­ра­зо­во вико­ри­сто­ву­ва­ти­ся. Тон­ко­ме­ле­ний фор­сте­рит із домі­шка­ми магнію пре­су­ють для футе­ру­ва­н­ня скло­вар­них і еле­ктро­на­грі­валь­них печей. Фор­сте­ри­то­ва цегла має висо­ку тепло­єм­ність, що дозво­ляє ство­рю­ва­ти ємно­сті для збе­рі­га­н­ня тепла. Фор­сте­рит кон­ку­рує з квар­цо­вим піском у ливар­но­му виро­бни­цтві, де він має пере­ва­ги в еко­ло­гі­чній без­пе­ці та ефе­ктив­но­сті, оскіль­ки не викли­кає силі­ко­зу.

Отже, дуніт є стра­те­гі­чно важли­вою поро­дою для про­ми­сло­во­сті, зав­дя­ки якій можна забез­пе­чи­ти виро­бни­цтво висо­ко­які­сних вогне­три­вів, магні­є­вих спо­лук та інших мате­рі­а­лів. Укра­ї­на має зна­чні запа­си дуні­тів, про­те їх роз­роб­ка поки що здій­сню­є­ться на недо­ста­тньо­му рів­ні. Осво­є­н­ня пер­спе­ктив­них діля­нок, таких як Голо­ва­нів­ська стру­кту­ра, Девла­дів­ська зона роз­ло­мів та інші, дозво­лить ство­ри­ти вла­сну міне­раль­но-сиро­вин­ну базу, змен­ши­ти зале­жність від імпор­ту і змі­цни­ти еко­но­мі­чний потен­ці­ал кра­ї­ни. Це від­кри­ває можли­во­сті для роз­ви­тку про­ми­сло­во­сті та більш ефе­ктив­но­го вико­ри­ста­н­ня при­ро­дних ресур­сів.