Введение к работе
Бентонитовые глины имеют широкий спектр применения в народном хозяйстве. Они используются в машиностроительной, металлургической, горнорудной, нефтегазовой, нефтехимической, химической, легкой, пищевой, парфюмерной промышленностях, в медицине, сельском хозяйстве и в других отраслях.
Актуальность исследований. В связи с обретением независимости и суверенитета Республика Узбекистан, как и другие государства СНГ, стала ощущать острую необходимость во многих видах минерального сырья.
В предшествовавшие времена потребность в бентонитовом сырье обеспечивалась одним или нескольким месторождениями, расположенными на огромной территории бывшего Союза, при этом местные месторождения не изучались должным образом и, соответственно, поэтому не разрабатывались. К таким месторождениям относятся и бентонитовые глины в Узбекистане.
В настоящее время зарегистрировано и нанесено на карту более 200 месторождений и проявлений бентонитовых глин в разных районах республики. Однако все они низкокачественные, по существу являются бентонитоподобными глинами, и в ответственных участках производства не могут быть применены. Поэтому бентониты до сих пор завозятся в Республику в большом объеме.
Обеспечение народного хозяйства импортозамещающим сырьем является актуальной задачей. Для решения данной проблемы необходимо, наряду с фундаментальными исследованиями, резко усилить практическую науку, обеспечивающую успешный поиск месторождений полезных ископаемых с выходом непосредственно на производство и внедрение полученных научных результатов.
Цель и задачи исследований. Основной целью диссертационной работы является изучение бентонитовых глин как полезного ископаемого, с определенными физико-химическими и технологическими свойствами.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: 1) биоритмостратиграфическое расчленение и корреляция разрезов палеогена юго-западных предгорий хребта Южный Нуратау; 2) фациальный анализ и палеогеографическая реконструкция времени накопления бентонитовых глин; 3) выявление закономерности распределения высококачественных бентонитовых глин в пространстве; 4) комплексное изучение вещественного состава и физико-химических свойств бентонитовых глин и вмещающих отложений; 5) выявление зависимости технологических свойств глин от вещественного состава и других параметров; 6) определение путей
применения бентонитовых глин в традиционных и не традиционных отраслях народного хозяйства.
Основные защищаемые положения.
1. Высококачественные бентонитовые глины, сложенные преимущественно монтмориллонитом, приурочены к разрезу П риггмопачки сузакско-алайской ритмосвиты и имеют широкое площадное распространения. Карбонатные глины Ш ритмопачки этой ритмосвиты характеризуются локальным распространением и кальцит-монтмориллонит-палыгорскитовым минеральным составом.
2.Промышленные залежи бентонитовых глин палеогена изучаемого района образовались при слабой динамике и щелочной восстановительной среде морского бассейна. Их породообразующие минералы монтмориллонитовой группы имеют аллотигенно-трансформированный генезис, а кальцит и палыгорскит - аутигенный.
3.Рассматриваемые бентонитовые и карбонатные глины пригодны для приготовления высококачественных буровых растворов. Они также могут быть использованы в качестве адсорбента, наполнителя и основного компонента в масложировой, лакокрасочной, строительной промышленностях и в бытовой химии.
Научная новизна. 1. Впервые предложена
ритмостратитрафическая схема палеогена юго-западных предгорий хребта Южный Нуратау. 2. Впервые выделены три важные природные разновидности глин: щелочные и щелочноземельные монтмориллонитовые и карбонатно-палыгорскитовые, показано их распространение по разрезам и по площадям, проведены их лабораторно-технологические испытания. 3. На основании данных многочисленных разнообразных анализов впервые с достаточной полнотой выявлена геохимия глинистых пород и условия их накопления.
Практическая значимость. В результате полевых и камеральных лабораторных исследований совместно с X. Чиникуловым открыты месторождения высококачественных бентонитовых и карбонатно-палыгорскитовых глин Навбахор, а также белого доломита Вауш в разрезе палеогена изучаемого района. Лабораторно-технологическими испытаниями доказана пригодность бентонитовых и карбонатно-палыгорскитовых глин месторождения Навбахор для приготовления буровых растворов, в качестве адсорбента для очистки хлопкового масла, вино водочных продуктов, для производства керамзита и цемента, моющих средств, парфюмерных товаров и лекарственных препаратов. Доломиты являются хорошими наполнителями в лакокрасочной промышленности. В настоящее время Навбахорское месторождение
разведано, запасы его утверждены в ГКЗ РУз и начата промышленная эксплуатация. Высокое качество сырья месторождений позволяет отказаться от импорта и тем самым сэкономить огромные валютные средства в масштабе Республики.
Фактический материал. Диссертация основана на изучении 7 детальных литолого-стратиграфических разрезов по естественным выходам палеогеновых отложений, 14 разведочных и поисковых шурфов на месторождении Навбахор и многочисленных литологических точек наблюдений, описанных автором в 1996-1999 гг. Для сопоставления приведены данные изучения Акойского месторождения бентонитовых глин, расположенного на Букантау.
Комплексные лабораторные исследования проведены в лабораториях и кабинетах Института геологии и геофизики им. Х.М.Абдуллаева АН РУз в следующем объеме: изучение прозрачных петрографических шлифов - 31 (автор), гранулометрический анализ -8 (автор), химический анализ - 30 (Д.В.Мухамеджанова, рентгенофлюорецентный спектрометр ЕД-2000), термический анализ
- 80 (А.П.Торопова, дериватограф Q-1500 Д), электронно-
микроскопический анализ — 120 (Л.А.Цой, «Тесла»), рентгено-
структурный анализ - 110 (А.Р.Каламазова, ДРОН-2), электронно-
зондовый микроанализ - 4 (О.Т.Шамаев, Джеол-8800), масс-
спектрометрический анализ малых элементов - 4 (В.В.Козлов),
определения обменной емкости и обменных оснований - 54, водная
вытяжка и рН суспензии - 25 (И.ПШестерева, Kl "I'll ГТП
«Кизилтепагеология»), определения содержаний радионуклидов — 3
(И.В.Бочарев, КГТП ГТП «Кизилтепагеология»),
Макрофаунистические определения произведены
И.М.Абдуазимовой и А.А.Абдусаматовьш (ОАО «Регионал геология» ГТП «Шаркий І^урама») - 22, микрофаунистические -А.Р.Кушаковым (НУУз им.М.Улугбека)-20.
Лабораторно-технологические испытания проб бентонитовых глин в качестве бурового раствора проведены в ОМЭ ГТП «Узбекнефтегазгеология» —10 (Т.М.Мамиров) и в отделе бурения ОАО «УзбекНИГШнефтегаз» - 8 (А.Х.Муксинов); в качестве адсорбента для осветления хлопкового масла в лаборатории химии липидов Института химии растительных веществ АН РУз - 8 (Т.В.Черненко) и в лаборатории госконцерна «Ёг-мойтамакисаноат» -
-
(М.М.Джураева), для производства керамзита в лаборатории сырья, стекла и тонкой керамики АООТ «ТоищурилишматериаллариЛИТИ» -
-
(В.Я.Дрыга), в качестве активной добавки при производстве цемента
- 3 (Д.К.Адылов„ Институт общей и неорганической химии АН РУз);
в качестве структурообразующего и наполнителя в производство
краски в ЦЗЛ АО «Тошкент лак-буёк, заводи» - 8 (В.М.Михайлов), для
производства бентонитового мыла в Институте биорганической химии АН РУз - 2 (Ф.А.Ахмедов) и в СП «УзКУР» - 2 (И.Б.Пайзиев); для производства медицинских препаратов на кафедрах физколлоидной химии и технологии специальных лекарственных препаратов Ташкентского фармацевтического института - 3 (С.Н.Аминов, З.А.Назарова).
Промышленные испытания бентонитовых глин в качестве бурового раствора проведены в скважинах Караулбазарской НГРЭ и ОАО «Бухоронефтегазпармалаш».
Объем работы. Работа включает текст общим объемом 148 стр.
машинописи, состоящий из введения, 5 глав и заключения, список
литературы из 131 наименований, 23 таблицы, 16 рисунков, 16
фотографий, 19 электронно-зондовых и электронно-
микроскопических снимков.
Публикация и апробация. Основные положения диссертационной работы изложены в 5 опубликованных работах и доложены на секционных заседаниях Института геологии и геофизики им.Х.М.Абдуллаева АН РУз.
Автор искренне благодарен своему научному руководителю -к.г.-м.н., доценту Х.Чиникулову за постоянное внимание и помощь в работе. Диссертант выражает сердечную признательность директору ИГиГ АН РУз, академику АН РУз Ф.А.Усманову, докторам г.м.н. И.В.Рубанову и С.Т.Бадалову, Ученому секретарю А.А.Артыкову. с.н.с. А.А.Абдувахабову, доцентам НУУз им.М.Улугбека А.Х.Джулиеву и В.Ю.Запрометову, с.н.с. Н.А.Малаховой за ценные советы, консультации и поддержку при подготовке работы. Автор также благодарит всех сотрудников, участвовавших в лабораторных исследованиях, лабораторных и промышленных испытаниях.