+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Происхождение, виды и добыча глины

Содержание

Глина

Происхождение, виды и добыча глины

Глина представляет собой осадочную горную породу, имеющую мелкозернистую структуру. Это очень интересный по своим свойствам вид породы, потому что в сухом состоянии она рассыпчатая и похожа на пыль, а вот в увлажненном виде — мягкая и пластичная, способная принимать любую заданную форму. При застывании же после увлажнения глина становится удивительно крепкой и прочной.

Влажная глина мягкая и пластичная. Она способна принимать любую форму

Глина является осадочной горной породой, представляющей собой вторичный продукт земной коры, который образовался в результате  разрушения скальных пород путем их выветривания.

Самым главным источником для образования глины служит полевой шпат, который в процессе распада под воздействием атмосферных осадков образует каолинит и другие составляющие части глин.

Глины четвертичного периода, найденные в Эстонии

Минералы в составе глин

В состав глины входит один или несколько минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых глинистых минералов. В глине также могут содержаться карбонатные и песчаные частицы.

В зависимости от количества и качества минералов, входящих в состав глины, это полезное ископаемое может быть самых разных цветов и оттенков — светло — желтого, оранжевого, красновато — коричневого, серого, белого и многих других.

Варианты цветовых оттенков глины

В различные сорта глины входят следующие минералы:

  • каолинит
  • андалузит
  • монтмориллонит
  • галлуазит
  • мусковит
  • гидраргиллит
  • накрит
  • диаспор
  • пирофиллит
  • корунд
  • монотермит

Существуют также некоторые виды минералов, которые загрязняют глины. Среди них можно выделить следующие:

  • кварц
  • гипс
  • кальций
  • доломит
  • глауконит
  • лимонит
  • магнетит
  • маркозит
  • рутил
  • пирит
  • сертпентин
  • сидерит

Бентонитовая глина содержит в своем составе монтмориллонит

Свойства глины

Среди основных характерных свойств глины можно назвать следующие:

  1. Высокий уровень пластичности
  2. Способность принимать любую заданную форму
  3. Огнеупорные свойства
  4. Способность к воздушной и термической усадке
  5. Отличная спекаемость
  6. Вязкость глин различных сортов
  7. Степень усушки
  8. Пористость глины
  9. Набухание глин
  10. Плотность
  11. Водонепроницаемость

Красная глина

Виды глины

Различают несколько видов глин, среди которых можно назвать следующие:

  • Каолин— так называется знаменитая белая глина, которую используют для производства красивейшего фарфора и огнеупорных изделий.
  • Строительная глина — используется для приготовления растворов, которые применяются в процессе возведения сооружения различного назначения.
  • Глинистый сланец — применяется в процессе производства цемента.
  • Огнеупорная глина — подходит для изготовления огнеупорных кирпичей и других жаропрочных изделий.
  • Бентонит — при погружении в воду увеличивается в объеме в несколько раз, используется в буровых растворах в процессе бурения скважин.
  • Сукновальная глина — обладает отбеливающими и фильтрующими свойствами. Фильтры из сукновальной глины широко используются для очистки от примесей нефтепродуктов, а также различных видов масел — как пищевых, так и технических.
  • Гончарная ( комовая ) глина применяется в процессе изготовления керамической посуды.
  • Красная глина — применяется  в качестве лечебного и косметического средства для нанесения масок на лицо и тело.
  • Глина из песчаника — используется для изготовления посуды, декоративных керамических изделий и сувениров.

Каолин — белая глина

Сфера применения глины

После соединения с нужным количеством воды глина способна образовывать массу в виде теста, обладающую пластичными свойствами. В зависимости от расположения месторождения данного природного сырья, глина характеризуется различными качественными показателями. Поэтому ее используют для различных целей. Среди сфер применения различных сортов глины можно назвать следующие:

  • Производство керамики — одна из самых главных сфер применения глины. Из различных сортов этого природного материала делают прекрасные образцы керамической посуды, фаянс и фарфор.  Гончарное искусство насчитывает уже несколько тысячелетий, и продолжает совершенствоваться и в наши дни.

Процесс изготовления гончарных изделий

  • Изготовление стройматериалов — глина повсеместно применяется в производстве кирпича. На сегодняшний день подавляющее большинство кирпичных изделий производятся на заводах, однако существует также кустарный способ ручной формовки кирпича, который с успехом применяется в некоторых регионах.

Ручная формовка кирпича из глины

  • Производство цемента — для изготовления цемента используется смесь глины ( 25%) с известняком ( 75%). В процессе производства сырье аккуратно измельчают, а затем тщательно перемешивают. При этом должна соблюдаться строгая дозировка компонентов, иначе получится цемент низкого качества. 

Глина является сырьем для производства цемента

  • Техническая керамика представляет собой достаточно обширную группу специальных керамических изделий, изготовленных из пластичной массы, основу которой составляет глина. Керамика технического назначения широко используется в различных областях жизни и деятельности человека — в виде сантехнической керамики, в качестве изоляторов электрического тока в приборах и в проводке, и во многих других сферах.

Образцы термостойкой технической керамики

  • Глинобитное строительство — глинобитные постройки представляют собой архитектурные сооружения, главным материалом для возведения которых служит глина. Глинобитные дома являются одними из первых образцов древнейшей архитектуры. При этом способы использования глины могут быть разными. Так, глиняную массу могут утрамбовывать в форму из деревянных дощечек, или же глину смешивают с измельченной соломой и замазывают этим составом дощатую основу.

Глинобитный дом

  • Медицина и косметология — издавна глина широко используется в лечебных и косметических целях. Глина входит в состав некоторых лечебных мазей, а также сорбентов и препаратов для избавления от диареи. А в косметологии из глины делают маски для лица и тела, а также включают ее в состав некоторых кремов.

Применение косметической глины

  • Пищевая глина — некоторые виды глины являются съедобными и употребляются в пищу. Пищевая глина представляет собой специальную добавку к основному рациону питания человека, и является ценным источником минеральных солей и микроэлементов. Съедобная глина служит сорбентом природного происхождения, который помогает очистить организм человека от шлаковых отложений и вредных токсинов. В то же время глина обладает обволакивающим действием и может использоваться в качестве натурального антисептика.

Белая съедобная глина

Источник: http://design-fly.ru/materiali/glina.html

Глина (полезное ископаемое): виды, свойства и применение

Происхождение, виды и добыча глины

Глина – полезное ископаемое, которое нашло широкое применение в различных сферах жизнедеятельности. Эта достаточно сложная горная порода может быть представлена разным составом и свойствами. Условия образования разных видов глин также существенно отличаются.

Что собой представляет глина?

Геологическая наука изучает горную породу уже достаточно давно. Учеными было установлено, что глина, не загрязненная посторонними примесями, состоит и небольших частиц. Диаметр пыли не превышает и 0,01 мм.

Это частицы, которые относятся к определенной группе минералов. Неслучайно применение глины нашло широкое распространение.

Горная порода представляет собой запутанное химическое соединение, в состав которого входят вода, кремний и алюминий.

Глины под воздействием жидкости меняют свои свойства. В зависимости от количества воды, которая добавляется к частицам горной породы, может образовываться пластичная масса или же известь. Жидкость с добавлением глины обладает высокой степенью вязкости. Это свойство широко используется в строительной и ремонтной сферах.

Свойства глин

Свойства любой горной породы полностью зависят от состава. Не исключением является и глина. Имеет значение также и величина составляющих частиц. В смеси с водой горная порода способна образовывать вязкое тесто. Это свойство широко используется в различных сферах жизнедеятельности. Глина набухает в воде.

Благодаря этому ее можно использовать очень экономно. В сыром виде глиняное тесто способно сохранять абсолютно любую форму. Изменить ничего нельзя после застывания. А чтобы изделие смогло сохраниться продолжительное время, его обжигают.

Под воздействием высоких температур глина становится еще более крепкой и прочной.

Если описывать основные свойства глины, нельзя не вспомнить про водоупорность. После насыщения частицами породы нужного количества жидкости, она уже не пропускает через себя влагу. Это свойство также достаточно широко используют в строительстве.

Отдельные сорта глин способны очищать нефтепродукты. Эти же свойства глины используют для очистки растительных жиров и масел. Благодаря этому люди могут употреблять продукты без вредных примесей. Глина поглощает из жидкости вредные вещества, которые могут нанести вред здоровью. По этой же причине отдельные виды горных пород применяются в косметологии.

Какие бывают глины?

В природе существует огромное количество видов глин. Все они нашли свое применение в той или иной сфере жизнедеятельности. Каолин – глина светлого оттенка, которая обладает меньшей пластичностью по сравнению с другими видами. Именно такая порода чаще всего применяется в бумажной промышленности, а также при изготовлении посуды.

Отдельного внимания заслуживает глина огнеупорная. Это вещество белого или светло-серого цвета, которое выдерживает температуру свыше 1500 градусов при обжиге.

Под воздействием высокой температуры огнеупорная глина не размягчается и не теряет своих полезных свойств. Горная порода широко используется при изготовлении фарфоровых изделий, а также при отделке помещений.

Популярной считается облицовочная плитка, выполненная из огнеупорной глины.

Формовочные глины могут обжигаться также при достаточно высокой температуре. Отличаются они повышенной пластичностью. Такая глина огнеупорная может применяться в металлургии. С ее помощью изготавливают специальные связующие формы для литья металла.

В строительстве наиболее часто используются цементные глины. Это вещества сероватого оттенка с примесью магния. Глину используют для изготовления различных отделочных изделий, а также в качестве связующего звена при проведении строительных работ.

Как и где добывают глину?

Глина – полезное ископаемое, которое сегодня не является редким. Вещество без проблем можно добыть из земли. Легче всего обнаружить вещество в тех местах, где ранее текли реки.

Глина считается продуктом осадочной горной породы и земной коры. В промышленных масштабах добыча глины производится с помощью экскаваторов. Машина срезает большие слои земли. Таким образом можно добыть гораздо больше полезного ископаемого.

Проблема в том, что глина в большинстве случаев залегает слоями.

Местами для добычи глины служат целые карьеры. Работа начинается с удаления верхнего слоя почвы. Чаще всего глину можно обнаружить уже на расстоянии полуметра от вершины. Обычно легко поддается обработке почва.

Глина может находиться на самой поверхности. В некоторых же случаях полезное ископаемое может быть обнаружено под грунтовыми водами. В этом случае бригада устанавливает специальный дренаж для отведения воды.

Зима не помеха для добычи горной породы. Во избежание промерзания почвы ее утепляют опилками и другими веществами с низким уровнем теплопроводности. Толщина утеплителя иногда достигает 50 см.

От промерзания защищается также уже добытая глина.

Ее накрывают брезентом или другим подобным материалом, который сможет удержать нужную температуру до того момента, как глина будет доставлена до склада.

Глина в строительстве

В строительной сфере глина начала использоваться уже с первых дней ее открытия. Сегодня материал достаточно широко используется для строительства домов в южных регионах.

Благодаря свойствам ископаемого в домиках летом прохладно, а зимой тепло и уютно. Для изготовления блоков берут лишь немного песка, глины и соломы.

После застывания получается прочный строительный материал, который не поддается никаким природным факторам.

Какая лучше глина для строительства домов специалисты отвечают однозначно. Наиболее подходящей является цементная глина. Из этого материала также достаточно часто изготавливают облицовочную плитку. С помощью такой отделки можно не только украсить помещение, но и защитить его от огня. Ведь цементная глина является еще и огнеупорной.

Посуда из глины

Столовые приборы из глины – это не только красиво, но еще и полезно. Материал является экологически чистым. Не стоит бояться, что посуда под воздействием высокой температуры станет выделять вредные для здоровья вещества.

Применение глины у многих ассоциируется именно с изготовлением тарелочек, горшочков и ваз. Сегодня посуду из этого материала изготавливают в промышленных масштабах.

Каждый может приобрести сервиз из качественного материала, который сможет прослужить в течение продолжительного времени.

Гораздо больше ценится ручная работа. Устраиваются целые выставки, на которых мастера могут похвастаться своими изделиями. Здесь же можно приобрести качественную глиняную посуду. Главное, что изделие изготавливается в единичном экземпляре. Но и цена будет соответствующая.

Лепка из глины вместе с детьми

Изготовление различных изделий с помощью глины может стать очень увлекательным и веселым занятием для ребенка. Лепка способствует умственному развитию, улучшает моторику детских рук. Малыш может проявлять фантазию в свое удовольствие. А что можно сделать из глины, всегда подскажут родители.

Лепка из глины требует тщательной подготовки. Следует помнить о том, что не любая одежда может отстираться от полезного ископаемого. А пятна ребенок поставит обязательно. Поэтому малыша стоит переодеть в рабочую форму, а стол застелить клеенкой.

Что можно сделать из глины в первую очередь? В первую очередь следует лепить несложные овальные фигурки. Это могут быть животные или смешные человечки. С ребенком постарше удастся сделать тарелку и ложку. После застывания изделие можно покрасить.

Оно будет выглядеть оригинально и сможет сохраниться на протяжении долгого времени. Но стоит помнить о том, что глина без обжига является достаточно хрупкой.

Применение глины в медицине

Еще в древности люди заметили полезные свойства глины и начали использовать их в лечебных целях. Некоторые виды полезного ископаемого обладают противовоспалительным действием. Благодаря этому их используют для лечения различных кожных заболеваний.

Глина быстро помогает справиться с ожогами, угрями и экземой. Но самолечением заниматься ни в коем случае нельзя. Отдельные виды глины имеют различные свойства. Только специалист сможет подобрать нужный материал и нанесет его правильно на больное место.

Без необходимых знаний и навыков можно нанести лишь вред.

Глина – полезное ископаемое, которое является источником множества минералов, витаминов и микроэлементов. Некоторые разновидности горной породы можно принимать также и внутрь. Именно глина является отличным источником радия. При этом организмом усваивается то количество полезного вещества, которое необходимо для нормальной жизнедеятельности.

Глина способна вывести из крови токсины, а также нормализовать обмен веществ. Благодаря этому свойству полезное ископаемое нередко используют при различных видах отравлений. Порошок принимают внутрь в небольшом количестве, запивая водой. Но в лечебных целях могут использоваться лишь некоторые виды глины.

Глина в косметологии

Многими девушками для совершенствования внешности нередко применяется косметическая глина. Полезное ископаемое способно выровнять тон кожи, избавить лицо от прыщей, а бедра от жировых отложений. В косметологических целях используются различные виды глины. Все они имеют свои особенности и свойства.

Для омоложения лица наиболее часто используется белое полезное ископаемое глина. Фото женщин, которые использовали этот продукт для совершенствования лица, впечатляют.

Мимические морщинки действительно разглаживаются, а пигментные пятна исчезают полностью. Девушкам с жирной кожей и крупными порами также отлично подойдет белая глина. Свойства и применение вещества – сведения, которые можно прочитать на упаковке.

Но использовать любую глину все же лучше после консультации с косметологом.

Применение голубой глины

Эта горная порода отличается хорошими противовоспалительными свойствами. В ее состав входят соли и минералы, необходимые для нормального функционирования сальных желез. Маски из голубой глины следует делать людям, которые имеют склонность к кожным высыпаниям. С помощью природного вещества прекрасно лечатся угри и комедоны.

С помощью голубой глины можно также сделать кожу более светлой. 10 процедур помогут на долгое время избавиться от веснушек и пигментных пятен. Кроме того, голубая глина отлично разглаживает неглубокие мимические морщины.

Зеленая глина

Это вещество также достаточно широко используется в косметологии. Зеленая глина обладает прекрасными адсорбирующими свойствами. Благодаря этому удается быстро очистить организм от вредных веществ и токсинов. Глина может наноситься как на лицо, так и на все тело.

Популярными считаются обертывания с применением зеленой глины. Полезное ископаемое помогает восстановить водный баланс организма и убрать лишнюю влагу. Это свойство помогает девушкам избавляться от целлюлита, а также делать кожу более ровной и гладкой.

Красная глина

Наиболее оптимальной для людей, которые имеют склонность к аллергическим реакциям, будет красная глина. Это вещество имеет особый оттенок благодаря содержанию в нем меди и оксида железа.

Только добытое вещество не может сразу использоваться в косметологии. Изготовление глины для различных масок – трудоемкий процесс. С особым вниманием готовится к применению именно красная глина.

Порода очищается от различных вредных примесей, которые могут нанести вред коже.

Маски из красной глины отлично снимают покраснения и раздражения кожи. Материал широко используют также и в медицине. Красная глина способствует скорейшему заживлению ран, а послеоперационные рубцы делает менее заметными.

Источник: http://fb.ru/article/179897/glina-poleznoe-iskopaemoe-vidyi-svoystva-i-primenenie

Добыча глины: разработка, карьеры и лицензия в РФ

Происхождение, виды и добыча глины

Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.

Происхождение глины

Данное ископаемое образуется вследствие разрушения скал. Основным материалом для образования глинистых пластов являются ископаемые, например, полевой шпат. После разрушения пласта под влиянием атмосферных факторов образуются силикаты из ряда глинистых минералов.

Глины состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.

Цвет породы может быть различный из-за пигментных примесей и органики. Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин.

Часть глинистых пород получается в результате накопления вышеупомянутых минералов, но по большей части, это породы, которые представляют наносы водных течений, накапливающихся на дне водоемов.

По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.

Осадочные глины. Образовываются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.

Глины данного типа делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.

Ниже перечислены особенности морских групп глины.

  • Прибережно-морские.
  • Лагунные. Скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
  • В пресных лагунах пласты глины довольно тонкие, имеют меньше примесей. В таких лагунах часто встречаются залежи огнеупорной глины.
  • Шельфовые. Образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений. Имеет гранулометрическую форму.

Континентальные глины делятся на следующие группы:

  • Делювиальные. Имеют разнослойную гранулометрию;
  • Озерные. К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.

Добыча континентальной глины

Выделяют еще одну категорию – остаточные глины. Это, как правило, малопластичные горные породы, образующиеся в результате выветриваний других ископаемых. К таким глинам относится каолин и иные иллювиальные глины.

Места добычи

Глина распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.

Места добычи ископаемого зачастую располагаются по берегам водоемов. Выходы на поверхность многочисленны, однако далеко не все месторождения пригодны для промышленной добычи.

Где добывают глину в России? Самые известные месторождения – Кыштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.

Кыштымское месторождение глины

В настоящее время глину добывают карьерным способом. Глинистые карьеры могут быть различной глубины. Часто в одном карьере может производиться выработка различных типов глин.

Места добычи глины подразделяются на группы по степени сложности их разработок:

  1. Уплотненная глина, насыщенная влагой – II;
  2. Комковатая, с примесью гравия – III;
  3. Затвердевшая сланцевая – IV;
  4. Суглинок – II;
  5. Промерзший глинистый грунт – IV;
  6. Почва с растительными остатками – I.

Методы разработки карьеров

Методы разработки различны, они зависят от количества залежей породы, их расположения. Способы получения глины:

  1. Самый распространенный метод добычи глины основан на выемке ископаемого с помощью зубофрезерных экскаваторов;
  2. Подрывные технологии применяются при больших залежах;
  3. Каолин и голубую глину добывают с применением гидромониторов. Это особенно актуально при высокой влажности слоя;
  4. Для предприятий по производству керамики выработку ведут в карьерах с последующей транспортировкой авто- или железнодорожным транспортом.

Пласты содержат, как правило, не один тип глины. Выработка каждого типа производится отдельно.

Особенности добычи

Выработка, или иными словами, выемка глины осуществляется зубофрезерными экскаваторами срезанием слоев различной толщины.

  • Крутизна откоса является важным параметром, который характеризует угол наклона к горизонту или отношение высоты к слою залегающей породы.
  • Перед добычей горной породы проводятся подготовительные работы, которые включают очистку карьерного горизонта, снятие крышки, обустройство подъездных путей, доставку оборудование в забой.
  • Как правило, затраты на подготовительные работы составляют до 30% общего расхода по добыче глины.
  • Грунт и песок вывозятся из карьера в специальный отвал, а целевой продукт транспортируется в место потребления. Зачастую бывает так, что в слое залегает несколько разновидностей глин. В этом случае каждый пласт вырабатывают по-отдельности. Такая методика называется селективной выработкой глины, она намного эффективней валовой добычи, при которой производится срезание продукта одновременно со всех слоев.

Добыча и транспортировка глины

Как добывают глину в летнее время

Летом добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины. Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.

Карьер по добыче глины может иметь различную глубину. В летний период года производится очистка места от почвы с растительными остатками. После чего обустраиваются транспортные подъезды к месту выработки. Пустые породы, такие как, песок, убирают. В случае залегания глины на уровне водоносного горизонта и ниже, оборудуется дренаж. Целевой продукт перевозят на место переработки.

При открытом способе добычи используют бульдозеры или ленточного типа конвейеры. При необходимости проводятся подрывные мероприятия.

Как добывают глину зимой

В холодное время года при больших объемах работ и высокой плотности глинистых пород используют взрывной метод добычи.

  • Чтоб не допустить промерзание почвы, место выработки утепляют материалами с низкой теплопроводностью – торфом или опилками.
  • При добыче глин высокой степени зыбкости и карьерной влажности добычу ископаемого ведут с применением гидромониторов.

На севере, где грунт промерзает достаточно глубоко, используют так называемые тепляки. Это закрытые сооружения, снабженные обогревателями – калориферами. При помощи калориферов разогревается место разработки. Тепляки оборудуют на специальных катках, их перемещают по мере надобности.

Самый экономичный способ разработки основан на применении отвалообразователей ленточного типа и транспортирующих мостов.

Транспортировка

Далеко не всегда карьер по выработке глины соседствует с производством. Часто месторождения расположены вне населенных пунктов. К тому же, каолинитовая глина высокого качества, которая добывается в глиняных карьерах РФ, явление не частое. Возникает потребность транспортировки сырья к месту переработки.

Перевозка глины осуществляется авто- и железнодорожным транспортом. При перевозке глины автотранспортом нужно помнить, что груз должен быть покрыт тентом. Объем перевозимой глины должен соответствовать грузоподъемности кузова, это поможет избежать нежелательных переплат за неиспользуемое пространство.

Перевозки на далекие расстояния лучше производить железнодорожным транспортом с использованием опрокидывающихся платформ.

Нюансы получения лицензии на добычу

Законодательство регулирует добычу полезных ископаемых, в том числе глины. Лицензия на пользование недрами – необходимое условие добычи породы в промышленных объемах.

Стоит отметить, что лицензия не нужна в том, случае, если добыча осуществляется лицами, не состоящими на государственном балансе, без подрывных работ не глубине не более пяти метров. Без лицензии могут добывать глину, к примеру, дачники на собственных участках.

Чтобы получить лицензию на добычу глины – обратитесь к специалистам

Чтоб процедура лицензирования прошла успешно, лучше всего обратиться к специалистам в данной области. Чтоб получить разрешение на пользование природными недрами нужно иметь определенные знания и немалый опыт в данной сфере, в противном случае существует риск возврата пакета документов заявителю.

Как получить лицензию на добычу глины:

  1. Прежде всего, нужно определиться с участком;
  2. Подготовить пакет документов, которые отражают финансовое состояние компании;
  3. Выплатить государственные пошлины;
  4. Участвовать в аукционных торгах.
  5. Получив лицензию, нужно разработать, согласовать и утвердить проэкт по разработке залежей глины.

Источник: https://1nerudnyi.ru/dobycha-gliny-01/

Происхождение и распространение глинистых пород

Происхождение, виды и добыча глины

20 февраля 2018 г.

Если рассматривать осадочный чехол в целом, то подавляющее большинство глинистых пород в нем имеет морское происхождение. Морские глинистые породы чаще всего бывают представлены именно глинами, реже — суглинками или супесями.

В платформенных условиях они образуют крупные пласты мощностью в десятки и сотни метров и протяженностью в десятки и сотни километров. Когда эти пласты залегают на поверхности или вблизи нее, они бывают хорошо известны и изучены на площади своего распространения.

Такие пласты часто получают краткое наименование, обычно производное от возраста и внешнего вида, позволяющее сразу понять, о чем идет речь. На Русской равнине это оксфордские и парамоновские глины Подмосковья, синие кембрийские глины района Санкт-Петербурга, майкопские и сарматские глины Предкавказья, хвалынские глины Прикаспийской впадины.

Среди континентальных глинистых пород Русской равнины имеются отложения как водного, так и неводного происхождения. Континентальные глинистые породы, сформированные в водной среде, — это речные, озерные, пролювиальные, делювиальные и водно-ледниковые отложения. Среди этих пород преобладают суглинки. Глины и супеси имеют подчиненное значение.

Размеры пластов значительно меньше, чем у пород морского происхождения — преимущественно несколько метров по мощности и десятки-сотни метров по простиранию. В разрезе часто переслаиваются с песчаными и крупнообломочными породами.Речные (аллювиальные) отложения встречаются повсеместно и имеют наиболее широкое распространение.

Глинистые породы в составе аллювия встречаются не реже, чем песчаные отложения, могут слагать такие же геологические тела — поймы, надпойменные террасы, залегать в переуглублениях рек.Делювиальные отложения имеются везде и покрывают все склоны и практически всю поверхность земли. Преимущественный состав делювиальных отложений — суглинки.

Горный делювий — щебнистые суглинки с крупными камнями и глыбами.

Широчайшее распространение в природе имеют делювиально-элювиальные отложения. Особенно заметны они на склонах в пределах площадей с низкогорным и глубоко расчлененным равнинным рельефом

Чехол элювиально-делювиальных отложений el-dQ

Продукты выветривания, сохраняя во многом свой состав и свойства, постепенно перемещаются вниз по склону, образуя чехол мощностью в несколько метров. Состав целиком соответствует составу коренной породы, преобладают глинистые породы, часто с каменными включениями.

Отложения данного типа превалируют на поверхности земли в западном и юго-восточном Приуралье, на юге Западной Сибири и в Северном Казахстане.
Пролювиальные глинистые отложения распространены в предгорьях, образуют отдельные конусы выноса, сплошные предгорные шлейфы и отложения межгорных впадин.

В разрезе пролювия обычно наблюдается закономерность — в верховьях залегают круп­нообломочные породы — галечники, гравий, а по мере удаления к периферии материал становится все мельче — пески, лёссы, гли­нистые породы.

Разрез конуса выноса 

Снос вниз обломочного материала может происходить довольно равномерно вдоль всего склона. В этом случае материал соседних конусов выноса сливается и образуется единый пролювиальный шлейф (рис.ниже).

Пролювиальный шлейф (вид сверху) 

Размеры конусов выноса могут составлять многие километры от верховьев к периферии. Мощность может достигать десятков метров.

В межгорных впадинах (таких много в Средней Азии и За­байкалье) пролювиальные шлейфы, обрамляющие впадину, часто сливаются с аллювиальными отложениями рек, протекающими по впадине, и образуют так называемые аллювиально-пролювиальные отложения. Их значительная часть — тоже глинистый мате­риал.

Межгорная впадина. Разрез

На глинистых породах конусов выноса и межгорных впадин формируются ценные плодородные земли, они имеют хорошую естественную обводнённость, на них проживают миллионы людей, в то время как заселенность сопредельных территорий гор и сухих степей значительно меньше. В отдельных редких случаях с перио­дичностью в несколько десятков лет пролювиальные отложения могут пополняться за счет селей — мощных грязе-каменных по­токов. Подробнее о них сообщается в разд. 

Континентальные глинистые породы других типов происхож­дения — это ледниковые, водно-ледниковые, аллювиальные, лёс­совые, элювиальные (коры выветривания) и покровные отложения .

Покровные (проблематичные) глинистые отложения распростра­нены в центральных областях России. Представлены примерно в равном количестве неслоистыми глинами и суглин­ками без крупнообломочных включений. Мощность — несколько метров. По поводу их происхождения споры у геологов продолжа­ются уже давно, единого мнения пока нет.

Аллювиальные, а также ледниковые глинистые породы (мо­рены) и водно-ледниковые пески являются главными геологичес­кими образованиями, занимающими поверхность центральной и северной частей Русской равнины. Преобладающими среди морен являются суглинки. В южной части Русской равнины от Ук­раины до Заволжья главными на поверхности земли являются лёс­совые и аллювиальные отложения.

Происхождение и распространение большинства континен­тальных глинистых пород на Русской равнине связано с оледене­нием. Это последнее крупное геологическое событие, происшедшее здесь в четвертичный период. Ледник, подобный современному ан­тарктическому, находился на территории Европы.

Центром оледе­нения была Скандинавия — современные горы высотой до 1,5 км. Мощность ледяного панциря составляла предположительно еще 3—4 км.

Лед стекал на юг наподобие очень вязкой жидкости, пере­нося, перетирая и перемешивая обломки скандинавских пород, кор выветривания и прочего подстилающего материала.

После распада ледника на поверхности остались морены — глинистые породы с полуокатанными крупнообломочными включениями и воднолед­никовые песчаные равнины. Чем дальше на север, тем больше по количеству и тем крупнее обломки в составе морены и водно­ледниковых отложений.

По одной из теорий сильные ветры, направленные с севера на юг, перевевали водно-ледниковые песчаные накопления, вы­дували из них пылеватую и агрегированную глинистую фракции, переносили на юг и откладывали на территории современной Ук­раины, нижнего Поволжья и Северного Кавказа. Так сформиро­вались лёссовые отложения. Возможно, их северным аналогом и являются покровные (проблематичные) отложения.

Структура и текстура.

При макроскопическом рассмотрении в соответствии с гранулометрическим составом глинистых пород их структура определяется как смешанная или редко как чисто гли­нистая. При изучении глинистых пород под микроскопом выделя­ются разные типы структур, недоступные для визуального рассмот­рения. То же можно сказать и о текстурах.

Глинистые породы принято называть рыхлыми и связными, имея ввиду то, что они могут быть текучими, пластичными или твердыми — в зависимости от содержания воды (влажности). Все глинистые грунты являются микропористыми.

Внешне это обычно совершенно незаметно из-за малых размеров глинистых и пыле­ватых частиц, слагающих эти породы, тогда как лабораторное изме­рение пористости дает величины в десятки процентов. Макропо­ристостью, как уже отмечалось, обладают лёссы. Сланцеватые глины твердой консистенции могут иметь тонкую трещиноватость.

Во всех глинистых породах с поверхности могут образовываться трещины усыхания, быстро сходящие на нет на глубинах в не­сколько десятое сантиметров.

Внутренней слоистостью обладают глинистые породы водного происхождения, неслоисты лёсс, ледниковые морены, покровные отложения.

Гидрогеологические и инженерно-геологические свойства.

Гли­нистые породы обладают рядом характерных «глинистых свойств», среди которых наиболее известное — пластичность — способность изменять и сохранять новую форму после снятия нагрузки (соб­ственно поэтому из глины можно лепить).

Источником глинистых свойств являются водно-коллоидные свойства частиц глинистой, пылеватой и отчасти тонкопесчанистой фракции, возникающие за счет большой удельной поверхности. Объясним, что это значит. Вокруг любой частицы грунта (любого предмета) по ее поверхности обязательно формируются тонкая водная оболочка и некоторый электростатический заряд.

Водная оболочка может уменьшаться при высыхании, увеличиваться при увлажнении, но всегда тесно связана с частицей грунта и в обычных природных условиях его не покидает.

Водные оболочки и электростатические заряды формируют по­верхностные силы, способствующие соединению, слипанию между собой соседних частиц. Если частицы крупны, то гравитационные силы, разъединяющие частицы, например как у песка, превышают поверхностные силы и песок рассыпается. Если частицы малы, как у глины и кварцевой пыли, то соединяющие силы скрепляют их между собой достаточно крепко.

Коллоидные силы в глинах многократно усиливаются за счет плоской формы кристаллов и способности глинистых минералов хорошо адсорбировать воду.

Помимо пластичности к глинистым свойствам относятся водо­упорность, влагоемкость, липкость, водостойкость (водопроч- ность), капиллярость, огнеупорность, тиксотропия, способность к релаксации напряжений, набухание, усадка, просадочность, раз- мокание, сжимаемость, осадка под сооружениями и консолидация, разуплотнение и др. Чем больше грунт содержит глинистой фрак­ции, тем сильнее проявляются глинистые свойства. Рассмотрим наиболее важные глинистые свойства.

Водонепроницаемость (водоупорность)

Водонепроницаемость (водоупорность) — неспособность быть проницаемой для воды. Она оценивается по очень малым значе­ниям коэффициента фильтрации. Известна за­кономерность: чем больше содержание глинистой фракции, тем слабее водопроницаемость. Свойство водоупорности широко ис­пользуется, когда надо создать водонепроницаемое земляное со­оружение — насыпь, экран или завесу.

Влагоемкость

Влагоемкость — способность поглощать и удерживать в себе некоторое количество воды. Различают несколько типов влагоем- кости — гигроскопическую, молекулярную, капиллярную, пол­ную и др.

Запас воды, находящийся в составе грунта, используют растения в периоды между дождями.

Отметим, что свойства влаго- емкости и водонепроницаемости нисколько не противоречат друг другу — глина может содержать в себе воду, даже много воды, но движения этой воды в ней нет.

Сжимаемость

Сжимаемость — способность под нагрузкой уменьшаться в объеме.

С ней связана осадка глинистых пород под сооруже­ниями — обстоятельство, которое значительно меньше проявляется у песков и практически не проявляется у скальных, полускальных и крупнообломочных пород.

Под сооружениями осадка глинистых грунтов происходит в два этапа. Сначала грунт довольно быстро сжимается, а потом в течение многих лет происходит консоли­дация—доуплотнение за счет уменьшения пористости, отжима свободной и связанной воды.

При возведении сооружений реальная осадка на глинистых по­родах может составлять от нескольких до десятков сантиметров — все зависит от площади и конструкции фундамента и геологических условий.

Наиболее опасной считается неравномерная осадка, когда одна часть сооружения опускается больше, чем соседняя, что грозит появлением в стенах трещин и нарушением работоспособности всего сооружения.

Равномерной осадки, которая не навредила бы сооружению, не бывает, и рассчитывать на нее нельзя.

Выпор

Выпор — предельный, катастрофический вариант осадки. Когда нагрузка под сооружением превышает допустимую нагрузку, в гли­нистых и песчаных грунтах начинают происходить деформации сдвигающего и текучего характера. Снаружи от сооружения на по­верхности земли вырастают бугристые выступы грунта, а соору­жение наклоняется недопустимым образом и приходит в аварийное состояние.

Схема выпора грунта под сооружением

На практике выпор — редчайшее событие, так как его просто не допускают, а вот деформации сдвигающего.типа на склонах, сложенных глинами, — часто явление, называемое оползнями и оплывинами.

Схема оползня

Задачей геологов-изыскателей является доскональное изучение свойств глинистых пород с тем, чтобы можно было правильно ре­шать любые задачи, связанные с работой на их поверхности.

Для оценки свойств глинистых (и песчаных) грунтов разработана целая система лабораторных показателей, количество которых уже пере­валило за сотню. Показателей свойств скальных и обломочных грунтов значительно меньше.

В проектно-изыскательских учреждениях при геологических от­делах созданы лаборатории геотехники и свойств грунтов.

Мини­мальный набор анализов включает гранулометрический состав, ес­тественную влажность, влажность на пределе пластичности и рас­катывания, пористость, плотности скелета, влажного и сухого грунта, показатель консистенции. Для наиболее точной оценки осадки глин под сооружениями измеряются модуль сжатия и со­противление сдвигу.

Источник: http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/gidrogeologiya-/gidrogeologiya-i-osnovy-geologii/proiskhozhdenie-i-rasprostranenie-glinistykh-porod/

Что такое глина, ее виды и свойства

Происхождение, виды и добыча глины

Глина – один из самых известных и распространенных материалов, которые используются в строительстве. Она образуется в результате разрушения глинистых пород естественным путем или с помощью механических и биохимических влияний в ходе эволюции.

Из чего состоит глина

Эта горная порода довольно сложна и непостоянна, как по составу, так и по своим характеристикам. Чистая глина, которая не содержит примесей, состоит из маленьких частиц минералов размером не более 0,01 мм. Обычно они имеют пластинчатую форму.

Подобные «глинистые» материалы представляют собой сложные соединения из алюминия, кремния и воды. Они не только включают воду в свою структуру (такая вода называется химически связанной), но и удерживают ее в виде прослоек между частичками (такую воду называют физически связанной).

Если материал смочить, вода попадает в пространство между слоями материала, и в результате они легко сдвигаются по отношению друг к другу. Именно благодаря такой особенности глина обладает высокой пластичностью.

В глине есть примеси таких веществ, как карбонат кальция, кварц, сульфид железа, гидроксид железа, оксид магния, оксид кальция и т. д. В зависимости от химического состава, выделяют такие глинистые материалы, как каолиниты, галлуазиты, иллиты и монтмориллониты.

Исходя из предназначения сырья, его нормируют в зависимости от того, каков процент оксидов железа, кварцевого песка, различных примесей. Степень огнеупорности материала зависит от содержания в нем глинозема. Для выполнения огнеупорных изделий используют глину, в которой содержится хотя бы 28% глинозема.

Так выглядит образец глины под микроскопом:

Технические характеристики и свойства

Характеристики глины определяются химическим и минеральным составом и размером частичек.

Объемный и удельный вес огнеупорной молотой глины составляет 1300-1400 кг/м3, шамотной – 1800 кг/м3, сухой глины в порошке – 900 кг/м3. Плотность мокрой глины – 1600-1820 кг/м3, сухой – около 100 кг/м3. Теплопроводность сухого сырья составляет 0,1-0,3 Вт/(м*К), влажного – от 0,4 до 3,0 Вт/(м*К).

Основные свойства:

  • попадая в воду, глина размокает, разделяется на отдельные частички и образует или пластичную массу, или взвесь;
  • глиняное тесто очень пластично, в сыром виде оно может принять любую форму. Пластичные глины называют «жирными», поскольку на ощупь они кажутся жирным материалом. Глины с невысокой пластичностью называют «тощими». Кирпичи, изготовленные из такой глины, быстро рассыпаются и обладают плохой прочностью;
  • после высыхания глина сохраняет свою форму, несколько уменьшаясь в объеме, а в результате обжига становится твердой, как камень. Именно благодаря такой способности она издавна является одним из наиболее популярных материалов для производства посуды. Также из глины изготавливают кирпичи, которые имеют высокую механическую прочность;
  • обладает клейкостью и связующей способностью;
  • насыщаясь определенным объемом воды, глина больше не пропускает воду, то есть обладает водоупорностью;
  • глина обладает кроющей способностью. Поэтому в старину ее широко использовали для побелки печей и стен дома;
  • глина обладает сорбционной способностью, то есть поглощает вещества, растворенные в жидкости. Это позволяет применять ее для очистки продуктов нефтепереработки и растительных жиров.

Свойства материала обеспечивают изделиям и постройкам из глины долгий срок службы, но только в том случае, когда за ними осуществляется определенный уход, а в процессе изготовления не были допущены ошибки.

Происхождение и добыча глины

Глина может иметь различное происхождение – осадочное или остаточное. Осадочные породы формируются при переносе продуктов выветривания на другое место. Они могут быть морскими или континентальными.

Морские глины образуются в береговых районах, дельтах рек, лагунах, на шельфах. Континентальные глины могут быть делювиальными, пролювиальными, озерными, речными или остаточными.

Остаточные породы формируются при выветривании горных пород в море или на суше. Примером континентальных остаточных глин является каолин (белая глина). Морские остаточные породы обычно являются отбеливающими.

Как происходит добыча

Большинство видов глины можно легко найти, поскольку она часто встречается в природе, залегает неглубоко и является дешевым с точки зрения добычи сырьем.

Но, в силу большого веса и высокой влажности, перевозить материал на большие расстояния невыгодно, поэтому производство обычно устраивают неподалеку от места разработки. Так, заводы по производству кирпича всегда строят прямо на месторождении.

Отдельные разновидности встречаются лишь в некоторых регионах. Поскольку спрос на них высок, а заводы часто находятся на расстоянии от месторождения, приходится прибегать к перевозкам сырья.

Залегает глина в виде линз или пластов, между которыми находятся прослойки песка. Обычно в месторождении около 3-6 слоев глины, иногда – до 20. Толщина слоя может составлять как 2-5, так и 20-30 м.

Ранее глину добывали преимущественно на берегах озер и рек. Сейчас ее добывают преимущественно в карьерах. Разработка ведется обычно открытым способом с помощью экскаваторов. Перед началом добычи выполняются подготовительные работы: геологическая разведка для определения типа залегания и оценки запасов сырья, очистка поверхности от растительности, удаление непригодных пород.

Глина обязательно проходит естественную обработку, в ходе которой происходит ее вымораживание и вылеживание. После этого с помощью специальной техники выполняют механическую обработку материала.

Как это происходит можно посмотреть на видео ниже:

На Земле встречается глина самых разных видов, которые различаются по составу, характеристикам и даже цвету. Цвет материала зависит от химического состава. Глина может быть белой, желтой, красной, голубой, серой, коричневой, зеленой и даже черной.

Разновидности глины выделяют по различным признакам: пластичности, спекаемости, огнеупорности, чувствительности к сушке и т. д.

Существуют следующие ее виды:

  • бентонитовая — используется преимущественно для очистки растительных жиров, продуктов нефтепереработки, в процессе бурения скважин, реже – в производстве литейных форм.;
  • природная красная — содержит в себе много железа, большая эластичность позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.;
  • обожженная — отличается повышенной прочностью;
  • абразивная — применяется для чистики полировки металлов;
  • строительная — подходит для фундаментов, отмосток и растворов;
  • керамическая — используется для изготовления посуды и декоративных изделий;
  • порошковая — удобна для приготовления различных растворов и смесей;
  • тугоплавкая — подходит для производства шамотных кирпичей;
  • монтмориллонитовая — используется как отбеливающий материал для очистки патоки, сиропов, пива, вин, фруктовых соков, растительных масел, нефтепродуктов, как добавка к мылам, повышающая их качество; также в производстве лекарственных пилюль и средств борьбы с вредителями сельского хозяйства;
  • шамотная — ее часто используют для внешней отделки зданий. Смесь готовят, добавляя в порошок воду. Чтобы получить нужную консистенцию, ее настаивают на протяжении трех дней, периодически размешивая и т. д.

Бентонитовая глина образуется при химическом распаде вулканического пепла. Такая глина хорошо разбухает в воде и обладает высокой отбеливающей способностью по сравнению с другими разновидностями. Она может иметь различную окраску.

В видео подробно рассказано о видах глины и продемонстрированы их образцы:

Стоимость глины может существенно варьироваться в зависимости от ее разновидности и характеристик. Цена на нее составляет от 100 до 500 руб. за 1 куб. м. Продажа глины достаточно популярна. Это связано с минимальными затратами по добыче и довольно большим ее запасом в недрах земли.

Шамотная глина представляет собой глину, обожженную при высокой температуре (больше 340 градусов) и перемолотую в порошок.

В наше время глина используется в строительстве преимущественно как вспомогательный материал или сырье для производства других материалов (кирпича, керамики). Материалы, изготовленные на основе глины, обладают массой достоинств, и сама глина может использоваться для строительства и отделки.

Основными преимуществами глины в качестве стройматериала можно считать:

  • полную экологичность;
  • устойчивость к действию высокой температуры;
  • гипоаллергенность;
  • поддержание уровня влажности на оптимальном уровне;
  • свободное прохождение воздуха через стены;
  • абсорбирование вредных веществ;
  • безотходное производство.

Среди недостатков материала следует отметить существенную усадку, деформацию стен после высыхания, необходимость дополнительной гидроизоляции сооружения.

Источник: http://stroyres.net/kamennye-materialy/glina

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.