В статье анализируется геологический и химический состав Джумуртауского месторождения, а также свойства продуктивной толщи.

С.Д. ОМАРОВА, канд. техн. наук, Нукусский филиал Ташкентского аграрного университета

В геологическом строении гор Джумуртау принимают участие верхнедевонские известняки, метаморфические сланцы и эффузионные породы. Простирание пород северо-западное, падение на юго-запад под углом 70-87°С. По простиранию они прослеживаются на 900 м. Продуктивная толща представлена мраморизованными известняками, которые на западе контактируют с кремнистыми сланцами, на востоке с диабазовыми порфиритами.

Рис. 1. Электронно-микроскопические снимки образцов Джумуртауского известняка, обожженных при различных температурах – 800°С, 1000°С и 1200°С (х13500)

Мощность известняков колеблется от 89 до 106,0 м. В толще известняков по цвету и структуре выделено четыре разновидности.

1. Темно-серые, местами полосчатые известняки, мелкозернистые, трещиноватые с прожилками кальцита – 37,15 м. В средней части известняки содержат два пропластка диабазового порфирита – 1,05 и 1,45 м.

2. Розовато-белые известняки, мелкозернистые, трещиноватые – 13,05 м.

3. Светло-серые известняки, мелкозернистые, трещиноватые – 20,8 м.

4. Черные слоистые известняки, мелкозернистые, трещиноватые с гидроксидами железа по трещинам и включениями прожилков кварца в нижней части – 19,75 м.

В таблице представлен химический состав известняка Джумуртауского месторождения.

Таблица. Химический состав известняка Джумуртауского месторождения

Пробы	СаО	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	П.п.п.	Сумма
1	52,60	0,20	1,50	0,20	0,20	43,60	97,80
2	52,65	0,23	1,57	0,18	0,19	43,61	98,43
3	52,70	0,29	1,61	0,15	0,17	43,64	98,56
4	52,74	0,25	1,53	0,16	0,19	43,59	98,41

По химическому составу светлые разновидности известняков пригодны для производства воздушной извести 1-го сорта. Темно-серые и черные известняки, залегающие на светло-серых, для извести непригодны.

Электронно-микроскопический анализ известняка показал наличие частиц различных размеров – от 2 мкм до 20 мкм и более.

Рис. 2. Рентгенограммы Джумуртауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

Частицы в основном имеют пластинчато-слоевую структуру. Это видно как на сколах, так и на поверхности частиц, где отражаются края пластины. Пластинчато-слоевая структура является характерной для кальцита.

На рентгенограмме известняка Джумуртауского месторождения ярко выражены пики, характерные для СаСО₃ (d=0,302; 0,249; 0,227; 0,208; 0,191; 0,186 нм).

Рис. 3. Термограммы Джумуртауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

На кривых ДТА выявлен эндоэффект при температурах 200°С, связанный с выделением воды, и эндоэффект при температуре 850°С, соответствующий декарбонизации известняка.

На ИК-спектрах полосы поглощения при 570-580-880 см^-1 показывают валентные колебания связи СаО, а при 1430 см^-1 полоса поглощения соответствует карбонату кальция. Это показывает, что известняк состоит в основном из карбоната кальция.

Рис. 4. ИК-спектры Джумуртауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

Интенсивность поглощения валентных колебаний воды при (3420 см^-1) в межслоевом пространстве значительно уменьшается. Частота деформационных колебаний воды тоже понизилась – до 1790 см^-1.