Особенности рыхлых осадочных пород и оценка их запасов на территории Республики Мордовия

Рыхлые осадочные породы образуются в различных геологических, физикогеографических и термодинамических условиях нашей планеты. Отложения, которые откладывались на протяжение нескольких миллионов лет в литосфере имеют не случайное скопление, а являются строго закономерными в своем образовании.

К группе рыхлых осадочных пород относят пески, глины, гравий, всевозможные природные смеси этих веществ [1].

В целом рыхлые осадочные породы имеют весьма большое разнообразие по форме, величине и характере окатанности. Их формирование приурочено к верхним слоям литосферы. Они подвергаются воздействию разнообразных факторов, действующих в переходной зоне между литосферой, гидросферой и атмосферой. Приобретая в ходе своего развития конкретный состав и структуру, со временем порода способна неоднократно преобразовываться в соответствии с изменениями физико-географических и геологических обстановок.

Исследуя особенности рыхлых осадочных горных пород, в первую очередь необходимо отметить, что они связаны с естественно-историческими условиями формирования и функционирования. Поэтому при их изучении важно реконструировать палеогеографическую обстановку седиментогенеза [4].

Принимая во внимание сопутствующие диагенетические изменения, происходящие в горных породах, необходимо учитывать последующую многофазность и многокомпонентность их состава.

Немаловажной особенностью рыхлых пород считается их полидисперсность. Размеры частиц, которые входят в состав рыхлых горных пород, могут значительно варьировать. В большей степени в рыхлых породах будут находится частицы, а также обломки мелкой величины, но присутствовать также и крупные частицы. Формирование свойств каждой гранулы породы подчинено определённым законам. Взаимодействие каждой из фракций грунта ведет к появлению новых закономерностей, приводящих к изменению свойств, характерных для отдельных частиц породы [5].

Следует учитывать постоянно происходящие изменения во времени, обусловленные сменой физико-географических и геологических обстановок седиментогенеза, а также антропогенным воздействием.

Наблюдается также неравномерное распределение различных веществ в структуре рыхлых горных пород. Данная особенность обусловлена не только их происхождением, но и постгенетическими преобразованиями.

Достаточно важной особенностью рыхлых горных пород следует считать их полиминеральность. В своём составе рыхлые породы содержат, как правило, не менее 5-10 минералов, а в некоторых случаях - до 40-80 минералов [9].

Кроме этого, необходимо отметить сложность природных термодинамических условий, определяющих, в свою очередь, период существования и равновесие толщ рыхлых пород [2].

Перечисленные характерные особенности рыхлых пород далеко не полностью раскрывают все их черты, но они являются как минимум основными.

Рыхлые осадочные породы получили широкое распространение на территории Мордовии, являясь движущим фактором в развитии народно-хозяйственного комплекса. На их основе сформировалась промышленность по производству строительных материалов, играющая важную роль в экономике региона [8].

Минерально-сырьевые ресурсы на территории Мордовии размещены неравномерно (см. рис. 1).

Рис. 1. Полезные ископаемые Республики Мордовия [6].

Месторождения полезных ископаемых Республики Мордовия – глины, пески, карбонатные породы, кремнистое сырье, мергели, относятся к рыхлым породам. Они нашли широкое применение в производстве глиняного и силикатного кирпича, блоков, керамзитового гравия, керамических изделий, кладочных и штукатурных растворов, строительной извести и известняковой муки для известкования почв, цемента, бута, щебня и минеральной ваты. Помимо этого, имеются значительные запасы торфа, мела. Все они, по своему происхождению связаны с осадочными горными породами и приурочены к отложениям каменноугольной, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем [3].

Государственным балансом запасов в Республике Мордовия на 01.01.2020 г учтено 261 торфяное месторождение, с запасами категорий (далее кат.) А+В+С1 – 7,9 млн т, забалансовыми запасами 14,6 млн т. На данный момент добыча торфа не производилась, поэтому запасы остались в прежних показателях [7].

Пески слагают значительную часть геологического разреза Мордовии. На 01.01.2020 г. насчитывается порядка 46 месторождений строительных песков. Категория песков А+В+С1 – запасы – 61 228 тыс. м3, кат. С 2 – 1 974 тыс. м3, забалансовыми – 469 тыс. м3. В распределенном фонде недр учтены 39 месторождений с запасами кат. А+В+С1 – 51 823 тыс. м3, кат. С2 – 1 974 тыс. м3, забалансовыми – 469 тыс. м3. В нераспределенном фонде недр учтены 7 месторождений с запасами песков строительных кат. А+В+С1 – 9 405 тыс. м3. В 2019

году запасы песков строительных в республике сократились на 731 тыс. м3. Изменения запасов произошли в результате добычи (939 тыс. м3), потерь при добыче (18 тыс. м3) и переоценки (225 тыс. м3). Добыча песков строительных в 2019 году производилась на 27 месторождениях республики и составила 939 тыс. м3. Песков для бетонов и силикатных изделий (ОПИ) на 01.01.2020 г. в Республике Мордовия в нераспределенном фонде недр учитывается 1 месторождение для бетонов и силикатных изделий с запасами кат. А+В+С1 - 798 тыс. м3. В 2019 г. запасы песков для бетонов и силикатных изделий не изменились, так как их добыча не производилась [7].

Пески разведанных месторождений в основном мелко- и среднезернистые, пригодные в качестве сырья для силикатного кирпича (Кичатовское), мелкого заполнителя в бетон (Воеводское I, Воеводское II), для автоклавного бетона (Андреевское) и для штукатурнокладочных и строительных растворов (Парапинское, Ускляйское месторождения). Крупнозернистые пески разведаны в Рузаевском, Кочкуровском, Ковылкинском и Зубово-Полянском районах, но для получения качественного песка необходимо его обогащение (удаление глинистых частиц). Значительное распространение на территории Мордовии имеют силикатные пески, наиболее крупные месторождения которых известны в долинах рек Суры, Мокши и Алатыря. Производство силикатных изделий организовано в Ковылкинском районе (ОАО «Ковылкинский завод силикатного кирпича»).

Государственным балансом запасов на 01.01.2020 г. учтено Шишкеевское месторождение тугоплавких глин с промышленными запасами 639 тыс. т. Месторождение учитывается в нераспределенном фонде недр, в группе не переданные в освоение [7].

На 01.01.2020 г. в Республике Мордовия числятся 47 месторождений кирпичночерепичного сырья с запасами кат. А+В+С1 - 54 017 тыс. м3, кат. С2 - 9 067 тыс. м3, забалансовыми - 1 049 тыс. м3. В распределенном фонде недр учтены 6 месторождений с запасами кат. А+В+С1 - 15 232 тыс. м3, забалансовыми - 224 тыс. м3; в нераспределенном фонде недр - 40 месторождений с запасами кирпично-черепичного сырья кат. А+В+С1 - 37 011 тыс. м3, кат. С2 - 9 067 тыс. м3; забалансовыми - 825 тыс. м3. В 2019 году движение запасов кирпично-черепичного сырья в республике характеризуется убылью на 231 тыс. м3 в результате добычи (226 тыс. м3) и потерь при добыче (5 тыс. м3. Добыча кирпичночерепичного сырья в 2019 году производилась на 6 разрабатываемых месторождениях республики, следующими недропользователями: ООО «Рузаевский завод керамических изделий», ООО «Саранский завод лицевого кирпича», ООО «Магма керамик», ЗАО «Саранские карьеры» [7].

Строительные камни на территории Республики Мордовия представлены 4 месторождениями. Камни категории А+В+С1 – 17 915 тыс. м, 3 кат. С2 – 518 тыс. м3 и забалансовыми – 1 602 тыс. м3.

Разрабатывается 1 месторождение – Будаевское, с суммарными балансовыми запасами кат. А+В+С1 – 7 103 тыс. м3; забалансовыми – 1 602 тыс. м3. В 2019 году добыча на месторождении составила 72 тыс. м3 карбонатных пород. Месторождение Пиксаурское с запасами песчаников кат. С1 – 990 тыс. м3 подготавливается к промышленному освоению. В нераспределенном фонде недр, в группе не переданных в освоение, учитываются 2 месторождения – Кабаевское и Уркатское – и часть запасов Будаевского месторождения с суммарными запасами кат. А+В+С1 – 9 822 тыс. м3, кат. С2 – 518 тыс. м 3 [7].

Цементное сырьё на территории Республики Мордовия на 01.01.2020 учитывается в 2 разрабатываемых месторождениях – в Кочкушском и Алексеевском. Суммарные балансовые запасы составляют кат. А+В+С1 – 650 977 тыс. т, кат. С2 – 76 699 тыс. т и забалансовые – 100 855 тыс. т. В отчетном 2019 году недропользователями добыто 12 185 тыс. т цементного сырья (45,41 % от добычи по кругу) [7].

Мел государственным балансом запасов на 01.01.2020 г. на территории Республики Мордовия учитывается в 3 месторождениях, с суммарными запасами кат. А+В+С1 – 11 535 тыс. т. Два месторождения Атемарское и Атяшевское разрабатываются. ООО «Астром» разрабатывает Атемарское месторождение. В 2019 году добыча составила 74 тыс. т. ООО «Агрохимсервис» разрабатывает Атяшевское месторождение. Добыча в 2019 году составила 2 тыс. т. РКЗ Республики Мордовия утвердила для открытой разработки карьером запасы мела по месторождению Тат. Умысское II в качестве сырья, пригодного для известкования кислых почв, в количестве: кат. В+C1 – 1 148 тыс. т (кат. В – 933 тыс. т, кат. С1 – 215 тыс. т). Месторождение учитывается Государственным балансом запасов в нераспределенном фонде недр (не переданные в освоение).

Керамзитовое сырье в Республике на 01.01.2020 г. учтено на 8 месторождениях. Керамзитовые глины – с запасами кат. A+B+C1 – 15 964 тыс. м3, С2 – 12 548 тыс. м3. В распределенном фонде учитывается 1 месторождение с запасами кат. A+B+C1 – 2 257 тыс. м3. В нераспределенном фонде недр, в группе не переданные в освоение учитывается 7 месторождений с запасами кат. А+В+С1 – 13 707 тыс. м3, кат. С2 – 12 548 тыс. м3. Недропользователь ООО «ДСК- Бетон» Завод керамзитобетонных изделий разрабатывает Никитское месторождение. В 2019 году добыча керамзитового сырья в республике не проводилась, запасы остались без изменений [7].

Таким образом, в результате проведённых исследований установлено повсеместное распространение рыхлых осадочных горных пород на территории Мордовии, дана оценка их 5

запасов. Они используются в промышленности строительных материалов, для производства неорганических вяжущих веществ – извести, гипсовых вяжущих, цементов и других изделий. Их образование обусловлено разрушением первоначально магматических и метаморфических пород, а также вследствие отмирания растений и животных, и последующего преобразования под действием разнообразных геологических факторов, или химических процессов. Изучение заключенных в них органических остатков способствует проведению корреляций разногенетических типов отложений, уточнению стратиграфического положения горизонтов, осуществлению более достоверных палеогеографических реконструкций и построений. Вещественный состав и свойства рыхлых горных пород на территории Мордовии определялись множеством факторов и процессов седиментогенеза, протекавших в неоднократно менявшихся природных и термодинамических условиях.