Глауконіт. Характеристика, поширення, застосування

Глауконіт – поширений мінерал, який зустрічається в осадових породах і належить до класу силікатів (група гідрослюд). Його хімічний склад не є постійним і варіюється залежно від місця утворення. Узагальнена формула глауконіту виглядає так:
(K, Na)(Fe³⁺, Al, Mg)₂[(OH)₂(Si, Al)₄O₁₀].

Умови його формування залишаються предметом дискусій, але вважається, що мінерал виникає переважно в морських басейнах у процесі гальміролізу базальтів і пірокластичних порід, а також під впливом гідротермальних процесів.

Глауконіт входить до переліку корисних копалин загальнодержавного значення затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 12 грудня 1994 р. № 827, як сировина агрохімічна та сировина для виробництва мінеральних пігментів.

Хімічний склад глауконіту (%):

SiO₂ – 45–58;
Al₂O₃ – 3–22;
Fe₂O₃ – 0–27;
MgO – 1,7–4;
K₂O – 4,0–6,4;
H₂O – 4–10

Поширення глауконіту

В басейні середньої течії Дністра глауконітвмісні породи пов’язують із товщами нижнього сеноману. Кварц-глауконітові піски поширені переважно в північно-західних районах Середнього Подністров’я (долина р. Збруч, басейн р. Дністра в районі Заліщиків), де потужність їх сягає 1,5 м. У східних районах (Могилівське Подністров’я) піски ці малопотужні і подекуди підстелюють піщанисті вапняки з глауконітом.

Між річками Студеницею і Калюсом на породах палеозою залягає товща опалових силіцитів з домішкою глауконіту потужністю від 0,5 до 7 м, вище — піщано-глеєва товща з проверстком малахітово-зелених глауконітово-кварцових пісків з піщаними фосфоритами та конкреціями бурого залізняку потужністю 1,5–4,0 м.

В басейні рік Калюсу і Жвану піски змінюються піщаними вапняками з глауконітом. Вміст глауконіту сягає 25%.

Всі глауконітвмісні піски сеноману Середнього Подністров’я поділяються на глауконіто-кварцові, опалово-глауконіто-кварцові та кварцово-глауконітові.

1. Глауконіто-кварцові піски залягають в основі нижньосеноманських відкладів. Піски переважно різнозернисті, зелені, кількість глауконіту в них сягає 50% об’єму породи. В південно-східних районах Поділля вони містять перевідкладені фосфорити.
2. Опалово-глауконіто-кварцові піски залягають в середині розрізу нижнього сеноману, і вміст глауконіту в них коливається від 10 до 30 %, завдяки чому вони забарвлені у ясно-зелені, жовтувато-зелені і зелено-жовті кольори.
3. Кварцово-глауконітові піски простежуються головним чином у покрівлі нижньосеноманських відкладів, а також входять до складу піщано-глеєвої товщі. Піски переважно темно-зелені або малахітово-зелені з вмістом глауконіту до 70 %.

Родовища глауконіту

Подільське Подністров’я активно вивчалось на предмет глауконітоносності ДРГП “Північгеологія”. На півдні Хмельницької області у Віньковецькому районі попередньо розвідане Карачаївське, а в Ярмолинецькому — Адамівське‑1 та Адамівське‑2 родовища. На першому з них запаси пісків становлять близько 400 млн т, а вміст глауконіту 60–70 %. Запаси Адамівського‑2 родовища оцінюються у 30 млн т (вміст глауконіту до 50 %). На даний час розробляється комерційними структурами та ТОВ НВКП «Екоресурс» єдине Адамівське‑2 родовище.

Прогнозні ресурси глауконіту Середнього Подністров’я за оцінками різних фахівців становлять від 1 до 3 млрд т при середньому вмісті глауконіту 50–70 %. Поклади глауконітових пісків виявлені зокрема біля сіл Маціорськ, Браїлівка, Струга, Куча, Антонів, Круті Броди та ін. Поклади залягають на глибинах від 0,5 до 16 м. Потужність продуктивного пласта — 3–16 м.

У межах Донецької області глауконітові породи найбільш поширені в Кальміус-Торецькій і Бахмутській котловинах, а також у Конксько-Ялинській западині, де вони приурочені до фосфатизованих відкладів верхньої крейди. При збагаченні фосфорних руд можливе отримання глауконітового концентрату як супутнього продукту. Зокрема, при розробці Осиківського родовища фосфоритів можна отримати до 1,1 млн т глауконітового концентрату, придатного для внесення у ґрунт.

Карпівське родовище фосфорит-глауконітових руд розташоване в Амвросієвському районі Донецької області і представлене глинистими і карбонатними пісками нижнього сеноману (товщина 4,0–19,2 м). Середній вміст фосфориту сягає 10,8 %, глауконіту – 22,5 %, запаси руд за категорією С2 – 2 млн т, прогнозні ресурси – 9 млн т

Крім того, Донецькою ГРП «Укргеолстром», було попередньо розвідане Малокамишувахське комплексне родовище (Ділянки Заводська, В’язоватий Яр та Перемога) в Ізюмському районі Харківської області. Корисна копалина представлена фосфоритовими жовнами в мергелі та піску кварц глауконітовому. Вміст Р2О5 в породах родовища склав від 14,4% до 17,8%. На Малокамишувахському родовищі планують випускати тонкодисперсну крейду марок ММ, МТД, ММС, фосфатне борошно, збагачений глауконіт (80%), вапно мелене вищого ґатунку та супутні продукти – кремінь, пісковик.

Загалом, глауконіт часто виступає, як супутній продукт у видобутку фосфатних руд, наприклад, на Осиківському та Жванському родовищах, що робить його видобуток ще більш ефективним і перспективним.

Практичне застосування

Глауконіт – комплексний мінерал, збагачений калієм, залізом, магнієм і фосфором, що робить його цінним як мінеральне добриво. Його катіонно-обмінні та сорбційні властивості стимулюють ріст рослин і знижують захворюваність. З однієї тонни глауконіту у ґрунт вноситься близько 60 кг оксиду калію, 7 кг п’ятиоксиду фосфору та інші мікроелементи.

Сільськогосподарське використання

Глауконіт підвищує врожайність культур. Наприклад, у Київській області 60 кг мінералу на 1 га підвищили врожай ячменю на 44%. Аналогічний ефект спостерігався для гречки, вівса, кукурудзи та буряків. Крім того, використання глауконітових добрив знижує захворюваність рослин, покращує якість продукції та сприяє екологічному оздоровленню ґрунтів.

Глауконіт використовується і як мінеральна добавка для покращання фізико-хімічних і гранулометричних властивостей мінеральних добрив. Дослідження провідних інститутів Української Академії Аграрних наук встановили, що використання природних добрив на базі глауконіту підвищує врожайність зернових культур на 24–44%, овочевих – на 25–40%.

Промислове використання

Глауконіт служить сировиною для виробництва мінеральних фарб, адсорбентів і добрив. Наприклад, у США калійні солі з глауконіту отримують хімічною обробкою, що дозволяє виробляти побічні продукти, такі як силікагель і цемент.

Фахівцями Львівського національного університету ім. І. Франка та ВАТ “Геотехнічний інститут” проведено експерименти з визначення сорбції глауконітом Адамівського родовища розчинних нафтопродуктів. Модельний розчин нафтопродуктів концентрацією 347 мг/л та об’ємом 200 мл змішали з 50 г незбагаченої породи з вмістом глауконіту 50%. Після відстою на протязі двох годин концентрація нафтопродуктів становила 1 мг/л, тобто кожен грам глауконіту поглинув 2,77 мг нафтопродуктів.

Інші галузі застосування

1. Тваринництво: Використовується як добавка до кормів, знижуючи вміст важких металів у молоці та крові тварин. Досліди з вживанням глауконіту для мінеральної підгодівлі свиней показали, що додатковий середньодобовий приріст ваги становить до 29%.
2. Рибництво: Сприяє росту біомаси водоростей, збагачуючи їх протеїном.Це відкриває можливості застосування глауконіту в рибному господарстві для вирощування водоростей (хлорели) на корм худобі.
3. Рекультивація земель: Глауконітові піски ефективно відновлюють родючість порушених земель. При цьому родючість земель відновлюється у 1,5–2,0 рази швидше, на них чудово приживаються ліси, високі врожаї багаторічних трав.
4. Екологія: Поглинає радіонукліди, знижуючи їх концентрацію в середовищі. Глауконітові піски та глауконітові концентрати Карачіївецького та Адамівського родовищ вивчались в Інституті фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського НАН України з метою їх використання в природоохоронних заходах в 40 км зоні ЧАЕС та в інших надзвичайних ситуаціях.

Отже, значні запаси глауконіту в Україні становлять стратегічний ресурс для розвитку аграрної галузі, екології та промисловості. Завдяки багатому хімічному складу, зокрема вмісту калію, магнію, заліза та фосфору, глауконіт має великий потенціал як добриво, що підвищує врожайність сільськогосподарських культур, покращує якість продукції та знижує рівень захворюваності рослин. Особливо важливе застосування глауконіту в екології.

Мінерал ефективно використовується для очищення ґрунтів і водних ресурсів від токсичних елементів та радіонуклідів, сприяючи їхньому екологічному оздоровленню. Його здатність до катіонного обміну робить його незамінним для рекультивації деградованих земель, відновлення родючості порушених територій, а також для зменшення забруднення довкілля. Таким чином, глауконіт є багатофункціональним ресурсом, який забезпечує екологічну, економічну та соціальну вигоду, а його активне використання здатне значно вплинути на сталий розвиток України.