ХИМИЧЕСКОЕ И АГРОХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ

Важное место в минерально-сырьевой базе страны занимают полезные ископаемые, представляющие собой сырье для использова­ния в химической промышленности и в производстве сельскохозяй­ственных удобрений. Это калийные и каменная соли, промышленные рассолы, доломит, фосфориты, сапропель,2давсонит, цеолитсодержа- щие силициты, глауконит, глинистая охра.

Калийные соли - основное минеральное богатство Беларуси, важнейший экспортный товар. Они залегают в Припятском прогибе и связаны с нижней и верхней солевыми толщами верхнего девона и пока еще слабо изученной толщей нижней перми. Промышленное значе­ние имеют калийные соли глинисто-галитовой (калиеносной) подтол­щи верхней солевой толщи, их общая масса составляет около 200 млрд т. В разрезе этой подтолщи выявлено около 60 калийных го­ризонтов. Калийные залежи сложены, в основном, красноцветными сильвинитами, карналлитсодержащими сильвинитами, смешанными породами карналлит-сильвин-галитового состава и карналлитами.

Основной сырьевой базой калийной промышленности Белару­си является Старобинское месторождение, открытое в 1949 г. (рис. 43). Проведены детальная разведка Петриковского и предварительная раз­ведка Октябрьского месторождений калийных солей. В Припятском прогибе имеется также ряд высокоперспективных участков, на которых
сосредоточены значительные ресурсы калийных солей (Нежинский, Смоловский, Новодубровский, Копаткевичский, Житковичский и др.).

На Старобинском месторождении, расположенном в северо­западной части Припятского прогиба, - четыре калийных горизонта, из которых два (второй и третий) отрабатываются, а первый находит­ся в опытно-промышленной разработке. Основным объектом эксплу­атации является третий горизонт, залегающий на глубине 450-1000 м и более и имеющий мощность до 20 м. Мощность продуктивного пла­ста в разрезе этого горизонта 4-5,5 м; в его разрезе выделяется до шести сильвинитовых слоев. Средние содержания КС1 в этих слоях колеблются от 30 до 45 %. Второй калийный горизонт распространен на меньшей площади и залегает на глубинах 360-700 м. Мощность его 1,3-2,8 м. Разрез горизонта обычно состоит из двух сильвинитовых слоев; содержание КС1 в них в среднем составляет 34-41 %.

Месторождение разрабатывается четырьмя рудоуправлениями РУП «ПО «Беларуськалий». На четырех шахтных полях этих рудоуп­равлений балансовые запасы сырых калийных солей категорий A+B+Cj составляют 2,7 млрд т. Начинается подготовка к строитель­ству пятого рудоуправления.

Рис. 43.Строение Старобинского месторождения калийных солей (по Э.А. Высоцкому, В.З. Кислику [44]). Отложения: I - кайнозойские, 2 - мезозойские, 3 - девонские надсолевые, 4 - верхнесолевые; 5 - калийные горизонты и их номера, 6 - разлом.

Петриковское месторождение расположено на западе централь­ной зоны Припятского прогиба. Здесь в калиеносной подтолще верх­ней солевой толщи выявлено около 20 калийных горизонтов. Промыш­ленное значение имеет только один из них, залегающий на глубине 520-1200 м. Мощность его варьирует от 3 до 25 м. В его разрезе, в свою очередь, промышленное значение имеет нижний пласт с содер­жанием КС1, достигающим 40-55 %. В калийных рудах Петриковского месторождения повышенные концентрации MgC1₂ (1,5-5,5 %) и низкие содержания нерастворимого остатка (0,5-1,5 %). Балансовые запасы
сырых калийных солей категорий Cj+C₂ составляют 1,28 млрд т. Петриковское месторождение по сравнению со Старобинским харак­теризуется более сложными горно-геологическими условиями: про­мышленный горизонт залегает глубже, углы падения слоев более кру­тые. Благоприятными факторами являются низкое содержание нерастворимого остатка и высокая концентрация КС1 в рудах. Для введения в эксплуатацию месторождения необходима доработка технологии обогащения руд, обладающих повышенным содержа­нием MgC1_p.

Октябрьское месторождение калийных солей расположено в центральной части северной зоны Припятского прогиба. Здесь два промышленных калийных горизонта, которые сложены красноцвет- ными сильвинитами с содержанием КС1 около 50 %; концентрация MgC1₂ в них 0,1 %, нерастворимого остатка около 5 %. Балансовые запасы сырых калийных солей, подсчитанные по категориям C_t и С₂, составляют 637,2 млн т.

Несмотря на то, что Беларусь обладает очень большими запа­сами калийных солей, имеется целый ряд проблем, связанных с их до­бычей. Эти проблемы обусловлены наличием разломов в продуктив­ной толще, обводненностью перекрывающих глинисто-мергельных отложений надсолевого девона, а также нарастающим негативным влиянием калийного производства на окружающую среду, неизбежным при принятом способе отработки сильвинитов. Стратегия развития ми­нерально-сырьевой базы калийной промышленности заключается не только в наращивании разведанных запасов, но и во внедрении новых технологий добычи калийных солей, в частности метода подземного выщелачивания. Этот прогрессивный метод, дающий большой эконо­мический эффект и оказывающий минимальное негативное воздей­ствие на окружающую среду, нашел применение при разработке ка­лийных залежей в Канаде и США.

Каменная соль - одно из важнейших полезных ископаемых Беларуси. Ее ресурсы, приуроченные к девонским солевым толщам Припятского прогиба, практически неисчерпаемы. В настоящее вре­мя разведаны три месторождения в верхнесолевых отложениях - Мо- зырское, Старобинское и Давыдовское. Два первых эксплуатируются.

Мозырское месторождение разведано в 1963-1964 гг. Оно при­урочено к соляному поднятию, которое вытянуто в субширотном направлении на 10 км. Вскрытая часть соленосного разреза имеет мощность 40-750 м. Содержание NaC1 в продуктивных пластах камен­ной соли составляет 94-99 %. Запасы поваренной соли - около 600 млн т по категории C_r Месторождение эксплуатируется методом подземного растворения через скважины с земной поверхности сту­пенями снизу вверх. Предельная глубина отработки 1500 м. Ежегод­ное производство пищевой поваренной соли «Экстра» составляет 185-360 тыс. т.

При разведке каменной соли на Старобинском месторождении калийных солей было выявлено и изучено шесть ее пластов мощ­ностью 4,1-28,2 м, которые залегают в интервале глубин 362-845 м. В 1992 г. первое рудоуправление РУП «ПО «Беларуськалий» парал­лельно с эксплуатацией калийных солей начало шахтную отработку двух продуктивных пластов каменной соли, расположенных между вторым и третьим калийными горизонтами. Каменная соль нижнего пласта соответствует 1-му и 2-му пищевым сортам, а верхнего - тех­ническим сортам. Было создано экологически безопасное, практичес­ки безотходное производство поваренной соли с высоким уровнем автоматизации важнейших технологических процессов. Ежегодные объемы производства пищевой и технической соли в 1997-2000 гг. составили 500-550 тыс. т.

Давыдовское месторождение открыто в 1941 г. Запасы камен­ной соли на нем в настоящее время относятся к неактивным. Это обус­ловлено относительно невысоким содержанием NaC1 в соляных плас­тах и их небольшой мощностью.

В Припятском прогибе могут быть выявлены новые месторож­дения каменной соли, пригодные для отработки методом выщелачи­вания и находящиеся в лучших горно-геологических условиях, чем эк­сплуатируемое Мозырское месторождение.

В Беларуси широко распространены промышленные рассолы. Они развиты в пределах Припятского прогиба и приурочены, главным образом, к девонским межсолевым и подсолевым отложениям и верх­непротерозойской толще. Рассолы залегают на глубинах от 1,5 до 5-6 км. Их общие геологические запасы, определяемые объемом пустотного пространства карбонатных и терригенных пород-коллекторов, весьма значительны и составляют около 1830 км³. Минерализация рассолов - 300-460 г/л; химический состав хлоридный натриевый, натриево-каль- циевый и кальциевый. В рассолах присутствуют высокие количества хлоридов магния, калия, аммония и целого ряда микроэлементов: бро­ма (3,5-6 г/л), йода (до 100мг/л), стронция (1,5-4,5 г/л), бора (до 500 мг/л), лития (до 110 мг/л), рубидия (до 50 мг/л) и др.

Рассолы Припятского прогиба могут найти применение как сырье для извлечения ценных компонентов, для приготовления анти­обледенителей дорожных покрытий, производства бетона по мало­энергоемкой технологии, выпуска уже прошедшего медицинские ис­пытания лечебно-профилактического препарата «Беломин». Рассчи­тывать на рентабельность использования промышленных рассолов можно только в том случае, если оно будет комплексным.

Месторождения доломита сосредоточены в северной и севе­ро-восточной частях Беларуси - в Витебском, Оршанском и Верхне­двинском районах Витебской области. Они связаны с отложениями франского яруса верхнего девона, которые в названных районах залегают неглубоко и обнажаются по берегам Западной Двины, Днепра и их притоков. В настоящее время эксплуатируется место­рождение Руба, расположенное близ Витебска. Продуктивная толща сложена серыми и желтовато-серыми трещиноватыми, в верхней части кавернозными доломитами мощностью 16-24 м. Кровля толщи находится на глубине от 4 до 16 м. Среднее содержание карбонатов около 94 %. Общие разведанные запасы месторождения составляют 755 млн т. Месторождение разрабатывается открытым способом (карьер Гралево). Ежегодная добыча 3-4 млн т доломита. Основная продукция - доломитовая мука для известкования кислых почв.

В Оршанском районе разведано месторождение Орша, а в Верхнедвинском - месторождение Сарьянка. Имеются перспекти­вы открытия новых месторождений доломитов на северо-востоке Беларуси.

Фосфориты на территории Беларуси впервые были обнаруже­ны во второй половине XIX века в районе Мстиславля, Чаусов и Бы- хова. В 1930-х годах в Могилевской области действовали три неболь­ших предприятия по производству фосфоритовой муки из местного сырья. На этой территории, в пределах Сожского фосфоритоносного бассейна, фосфориты приурочены к толще кварцево-глауконитовых песков сеноманского яруса верхнего мела. Завершена предваритель­ная разведка двух месторождений - Мстиславльского и Лобковичско- го, на которых фосфориты представлены разрозненными или сцемен­тированными фосфатом (фосфоритовая плита) желваками. На Мстиславльском месторождении запасы руды по категориям ^+С₂ составляют 175 млн т, глубина залегания продуктивной толщи - 3,5-85 м, мощность рудных горизонтов - 0,05-4 м, содержание Р₂0₅ в руде - до 18 %. Лобковичское месторождение характеризуется следующими показателями: запасы руды по категориям ^+С₂ - 246 млн т, глубина залегания продуктивной толщи - 20-80 м, мощность рудных горизонтов - 0,1-3 м, содержание Р₂0₅ в руде - до 18 %. В Сожском фосфоритоносном бассейне выявлен также ряд перспективных участков - Слободской, Чаусский, Белыничский и др.

Второй, менее изученный, фосфоритоносный бассейн Беларуси - Припятский - представлен двумя месторождениями, расположенными в Брестской области - Ореховским и Приграничным. Фосфориты здесь желваковой разновидности, локализованы в отложениях палеогена (эоцен). Средняя концентрация Р₂0₅ в рудах здесь около 6 %.

Сапропель - органоминеральное образование, сосредоточен­ное в озерах и в отложениях, подстилающих торфяные залежи. Органическая составляющая сапропелей представлена остатками жи­вотных организмов и растительным детритом, минеральная - карбо­натным, песчано-глинистым, железистым и фосфатным веществом. Мощность сапропелевых залежей в озерах варьирует от 0,5-1 до 5-10 м и более, под торфяниками - от 0,2-0,5 до 0,8-1,2 м. Прогноз­ные ресурсы сапропелей в Беларуси превышают 4 млрд т. В настоя­щее время выявлено более 560 месторождений. Наиболее крупные за­пасы этого минерального сырья сосредоточены в озерах Освейское (118 млн м³) и Жеринское (33 млн м³) Витебской области, Червоное (70 млн м³) Гомельской области. Разрабатывается около 30 месторож­дений. Сапропели используются, в основном, в сельском хозяйстве в качестве удобрений и кормовых добавок.

Давсонит [NaA1C0₃ (0Н₂)] - потенциальное сырье для полу­чения алюминия и соды. Впервые боксит-давсонитовые породы были обнаружены в начале 1970-х годов на Осташковичской, а несколько позже на Заозерной площадях Припятского прогиба в нижнекамен­ноугольной (визейской) толще. В результате поисково-оценочных ра­бот, проведенных в 1973-1980 гг., выявлено Заозерное месторожде­ние с залеганием рудных линз мощностью 0,4-5,7 м на глубине от 240 до 950 м. Давсонитовые породы находятся в тесном парагене­зисе с бокситами. По составу руды неоднородные. Содержание ос­новных компонентов изменяется так: А1₂О₃ - от 16 до 63 %, Na₂0 - от 0,2 до 20 %. Среднее содержание давсонита в рудах отдельных залежей составляет 26-38 %. Ресурсы давсонитовых и боксит-дав- сонитовых руд (категория Р_х) на Заозерном месторождении состав­ляют около 400 млн т. Разработка этого месторождения возможна методом подземного выщелачивания.

Кремнистые породы распространены преимущественно в Могилевской и Гомельской областях и приурочены к верхнемело­вым отложениям. Практический интерес представляют неглубоко залегающие трепелы, опоки и смешанные глинисто-карбонатно- кремнистые породы коньякского яруса верхнего мела на востоке Могилевской области. Характерной особенностью силицитов яв­ляется присутствие в них цеолитов (до 25-30 %). В Могилевской области выявлено шесть месторождений цеолитсодержащих сили­цитов с суммарными запасами по категориям Cj+C₂ 170 млн т. Наи­более крупным среди них является месторождение трепела Сталь­ное, расположенное близ Хотимска. Здесь средняя мощность продуктивной толщи - 18, вскрышных пород - 8 м. Химический состав трепелов ( %): Si0₂ - 42-67, А1₂О₃ - 5-8, Ре₂0₃ - 2-3, Ca0 - 11-24, Mg0 - 0,6-1,2, прочие компоненты - 11-21.

В настоящее время на месторождении проводятся геолого­разведочные работы с целью создания на его основе местной сырьевой базы активных минеральных добавок. Цеолитсодержа- щие силициты могут использоваться в различных отраслях про­мышленности в качестве адсорбента для очистки масел, техноло­гической и природной воды, водно-спиртовой смеси. Из них может приготовляться универсальный мелиорант для сельского хозяйства (трепельная мука).

Глауконит - глинистый минерал зеленого и желтовато-зе­леного цвета с повышенным содержанием железа и калия, способ­ный к катионному обмену. Он в виде микроагрегатных зерен (0,01-10 мм) присутствует в кварцевых песках палеогена на юге Беларуси. Наиболее крупными и доступными для открытой разработки являются залежи глауконитово-кварцевых песков по правому берегу Днепра близ Лоева. Содержание глауконита в сред­нем по разрезу продуктивного пласта мощностью до 10 м составляет 12 %. Глауконитово-кварцевые пески и собственно глауконит в перспективе могут найти практическое применение. Эти материалы могут служить для производства сорбционных ма­териалов, пигментов, использоваться в качестве удобрений и для повышения биопродуктивности водоемов.

Глинистая охра издавна известна в урочище Ляхова Гора в Лоевском районе Гомельской области. Этот минеральный пигмент залегает в виде линз и невыдержанных прослоев мощностью от 5-10 до 50-80 см в кварцевых песках неогенового возраста. Охра представляет собой глину с большим количеством неравномерно распределенных гидроксидов железа, из-за чего имеет пятнистую текстуру и ярко-желтую или золотистую окраску. Этот материал пригоден для приготовления эмалей, масляных и клеевых красок, устойчивых к световому и атмосферному воздействию.