Роман Коробченко,
ученик 9 «В» класса МБОУ СОШ № 99 г. Воронежа
Около двух лет назад мне подарили фотоаппарат, и я с увлечением стал фотографировать животный мир, природные явления, красивые пейзажи. В поисках интересных и необычных мест я попал в «Белый колодец» – излюбленное место отдыха воронежцев. Это старый карьер, оставшийся после добычи огнеупорных глин. После рекультивации в нём появились озёра с белоснежными песчаными пляжами, зелёные насаждения, спортивные площадки, квест-парк, ковбойский городок, множество аттракционов.
На склонах карьера хорошо видны пласты горных пород, которые когда-то здесь добывались. Мне захотелось узнать об огнеупорных глинах Воронежской области, об их уникальных свойствах, сферах применения и о том, что случается с карьерами по окончании их эксплуатации.
Минерально-сырьевая база Воронежской области складывается из месторождений твердых, главным образом нерудных полезных ископаемых, имеющих федеральное и региональное значение. По данным Государственного баланса запасов (ГБЗ) полезных ископаемых Российской Федерации и Справочников сводных материалов о запасах общераспространенных полезных ископаемых (ОПИ) Российской Федерации на территории Воронежской области учтено 232 месторождения твердых полезных ископаемых, представленных 17 видами сырья [1].
Карьер «Белый колодец»
Карьер «Белый колодец»
Наиболее востребованными полезными ископаемыми (ПИ) являются те, что используются в строительной индустрии: гранит, мел, известняк, песок. Нет ограничений по запасам кирпично-черепичного, кремнистого и керамзитового сырья. Месторождений керамических тугоплавких глин в регионе достаточно для обеспечения предприятий региона на долгие годы, но запасы огнеупорных глин и перспективы их наращивания ограничены.
Месторождения огнеупорной глины
Месторождения огнеупорной глины
Огнеупорные глины на территории Центрально-Черноземного региона (ЦЧР) известны лишь в Латненском месторождении Воронежской области. Оно расположено в Семилукском и Хохольском районах. Месторождение разрабатывается ОАО «Воронежское рудоуправление». Производимая продукция – огнеупорная глина для металлургической промышленности. Потребителями сырья являются Семилукский, Латненский, Подольский и другие заводы России, производящие огнеупорные материалы.
В настоящее время 2/3 продукции вывозится за пределы области. Основными потребителями являются металлургические, цементные и керамические производства Тульской, Липецкой и Ленинградской областей.
Увеличение балансовых запасов Латненского месторождения возможно за счет залежей огнеупорных глин на участках поисков Левобережья и Правобережья реки Девица.
Обнаружение новых залежей возможно к северу и северо-западу от железнодорожной станции Латная в Семилукском районе. При сложившейся ситуации, когда месторождение большей частью выработано, а также существующих темпах производства, запасов сырья может хватить примерно на 25 лет. Дефицит керамических заводов России в глинах может быть перекрыт за счет Криушанского месторождения, расположенного в Аннинском районе Воронежской области [3].
Семилукский огнеупорный завод
Промышленная эксплуатация глин для производства огнеупоров началась в 1900 году с организации товарищества ГОРН. В 1901 году горный инженер С.К. Квитка обследовал многочисленные проявления глин по рекам Дон, Девица, Ведуга, составил трехверстовую геологическую карту и оценил запасы глин в 115 млрд пудов. Детально геологией Латненского месторождения огнеупорных глин начали заниматься с 1930 года.
Среди неогеновых глинистых пород, слагающих вскрышу Латненского месторождения огнеупорных глин, отмечаются горизонты серо-бурых и темно-серых высоко- и среднедисперсных глин, предположительно сформировавшихся, судя по их минеральному составу, в горелкинское время. Образовались глины, по-видимому, в аллювиально-озерных условиях [4].
Глина огнеупорная, или шамотная глина, – землистая обломочная горная порода осадочного происхождения, которая состоит в основном из высокодисперсных гидроалюмосиликатов, при смешивании с водой дает пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретает после обжига прочность камня.
Глина огнеупорная имеет сложный химический состав: она включает в себя SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, Fe2O3. Важнейшими свойствами огнеупорных глин являются: содержание влаги до 5 %, огнеупорность (от 1530 до 1830°С), сложный химический состав со многими оксидами, например, кремния, железа и алюминия, связность, пластичность, усадка (воздушная и огневая).
После добычи глины, если пески подглиняной толщи уже не разрабатываются и водоносный горизонт не вскрывается, карьер используют как хранилище твердых бытовых отходов (ТБО) или же проводят рекультивационные работы. Примером последнего может быть карьер «Белый колодец». Возможно, в таких карьерах будут обустраивать специальные зоны, где имеют место искусственные геологические обнажения и выходы отложений на дневную поверхность, превращая их в «геологический музей по открытым небом».
Проведение исследования физико-химических свойств глины
Для исследования по качественному определению ионов хлора и железа в растворе глины я провел опыты. К фильтрату глины я добавил:
• во-первых, 3-4 капли азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра;
• во-вторых, 1 каплю азотной кислоты, затем 2-3 капли перекиси водорода и добавили 0,5 мл роданида калия KCNS.
Изготовление подсвечника – совы
Было выявлено, что ионов хлорида более 1 мг/л, а ионов железа менее 2,0 мл/л.
При добавлении воды к глине и при хорошем размешивании получается пластичный материал, из которого можно создавать изделия, используемые как в промышленной, так и в декоративной сфере. Мной был сформирован кирпич и подсвечник-сова из огнеупорной глины.
Вывод: огнеупорная глина обладает набором уникальных свойств, что позволяет ее использовать в строительстве, производстве и творческих мастерских.
Представление работы на конкурсе
Со своим проектом я принял участие в конкурсе «Богатство недр моей страны». Представлять проект было очень интересно. Хотелось многое узнать самому и, разумеется, рассказать и показать проект другим. Организован конкурс был хорошо. Конкурсантам было предоставлено достаточно места, чтобы сделать презентацию своих проектов. Уместился и стендовый доклад, и образец глины, и кирпичики со светильником-совой. Члены комиссии внимательно слушали и задавали вопросы по теме. Перед подведением итогов было немного времени для того, чтобы пройтись по Геологическому музею им. В.И. Вернадского и посмотреть проекты других участников. Музей мне очень понравился, всем советую его посетить. Например, там есть скопление раковин головоногих моллюсков, малахит и много других интересных экспонатов.
Посещение экспозиции музея
Список использованных источников
Интернет-ресурсы:
1. Огнеупорные материалы Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
2. Природа Воронежской области https://www.priroda36.ru.
Литература:
1. Справка о состоянии и перспективах использования минерально-сырьевой базы Воронежской области на 15.06.2020 Г. Справка подготовлена ФГБУ «ВСЕГЕИ» в рамках выполнения Государственного задания Федерального агентства по недропользованию от 26.12.2019 г. № 049-00017-20-04.
2. Объект в центральном Черноземье: геология и полезные ископаемые, мониторинг, геотуризм. В.К. Бартенев, Ю.М. Зинюков, В.В. Горюшкин (Воронежское отделение РосГео, Воронежский госуниверситет, ОАО «Воронежское рудоуправление»).
3. Минерально-сырьевая база неметаллических полезных ископаемых Центрально-Черноземного региона и рациональное её использование. Статья 1. Состояние минерально-сырьевой базы неметаллов. А.Д. Савко, Д.А. Дмитриев, А.В. Крайнов, А.В. Милаш. Воронежский государственный университет.
4. Глины и условия их образования в неогене Воронежской антеклизы. Г.В. Холмовой, А.Д. Савко, Д.А. Дмитриев, В.Ю. Ратников. Воронежский государственный университет. В. В. Горюшкин. ЗАО «РОБИС».
5. Бевз Н. Геологическое строение и полезные ископаемые / Н. Бевз // Бевз Н. Родные просторы. - Воронеж, 1968.- С. 4 - 5.
6. Белозерова Л. Богатства земли воронежской / Л. Белозеров // Бумеранг. – 2003. – № 4. – С. 2.
