3.2. Щелочные каолины Урала

Щелочные микроклинсодержащие или микроклиновые каолины давно разрабатываются за рубежом. В литературе имеются описания отдельных месторождений, особенно германских, однако сводной работы по этим образованиям до сих пор не опубликовано. Лишь в последние годы появился ряд статей, где дается характеристика выявленных месторождений. Серицитосодержащие щелочные каолины описаны в технической литературе недостаточно детально, что, по-видимому, скорее можно объяснить «непривычностью» этого полезного ископаемого, чем редкостью его месторождений.

Итак, под щелочными каолинами следует понимать глинистые образования экзогенного, экзогенно-осадочного или гидротермального происхождения, основная часть которых, кроме обычных для нормальных бесщелочных каолинов кварца и каолинита, представлена микроклином или серицитом. Необходимо подчеркнуть, что микроклинсодержащие каолины практически всегда в подчиненном количестве содержат серицит.

Растущие потребности керамической промышленности России в высоко-калиевом полевошпатовом сырье не могут быть удовлетворены за счет разведанных месторождений. При поисках новых перспективных источников сырья особое внимание исследователей привлекают нижние горизонты кор выветривания пород, содержащих калиевые полевые шпаты (нормальные и щелочные граниты, их эффузивные аналоги, мигматиты, аркозы и др.). По существу, это один из самых перспективных промышленно-генетических типов месторождений высококалиевого полевошпатового сырья.

Основные породообразующие минералы щелочных каолинов – кварц (от 35 до 50%), каолинит (от 20 до 40%), микроклин (от 10–15 до 25–30%). В небольших количествах (3–10%) в породе встречаются гидробиотит и серицит – основные носители железа в щелочных каолинах. Из других минералов характерны карбонаты и альбит (не более 2%).

Требования промышленности к качеству щелочных каолинов пока детально не разработаны. Предполагается, что в сырце содержание щелочей должно быть не менее 3,5% при калиевом модуле не ниже 4%; количество микроклина – не менее 20%, он должен находиться в породе в виде мономинеральных зерен (без вростков кварца); содержание железа в пересчете на полуторные оксиды – не более 0,6%, содержание оксидов железа и титана, входящих в состав микроклина – не более 0,25%; количество кальция должно быть минимальным.

В последние годы поиски щелочных каолинов проведены на Среднем и Южном Урале. На Среднем Урале обследованы Верхне-Исетская интрузия, Соколовский, Трифоновский и Рефтинский массивы. На Южном Урале изучены Бердяушская, Челябинская, Варламовская, и др. интрузии; Султаевский и Велико-Петровский массивы. В результате проведенных поисковых работ, охвативших весьма ограниченные площади, выявлен ряд участков щелочных каолинов: Кременкульский, Красное поле (Челябинская интрузия), Варламовский и Рефтинский (на одноименных массивах). Общие недостатки выявленных участков – ограниченные запасы, малые мощности продуктивной толщи, непостоянство условий залегания и вещественного состава, относительно низкий (10–20%) выход микроклинового продукта.

Кроме поисков щелочных каолинов целесообразно провести доизучение известных месторождений: Чекмакульского, Журавлиный лог, Михайловского, Чуксинского. Для сырья всех этих объектов характерно довольно большое содержание песчаной составляющей, в которой одним из основных компонентов отмечен белый микроклин. Месторождение Журавлиный лог представлено покровной залежью каолинов площадью 0,25 км², развитых по гнейсо-гранитам; мощность толщи 3,5–30,5 м (средняя 18 м). Содержание щелочей в белой разновидности каолина-сырца в среднем составляет 3,13%. Песчаная фракция (выход 46,9%) состоит из кварца, микроклина и слюды. Интерес представляет также и Кыштымское месторождение, точнее участок, кора выветривания на котором развита по гранито-гнейсам.

Следует дать оценку качества сырья таких проявлений каолинов, как Уктусское и Нюксинское (Свердловская область), Юльевское, Котлик, Неплюевское и Летние хутора (Челябинская область).

В Оренбургской области известны месторождения элювиальных каолинов, среди которых отмечены щелочные (микроклиновые); содержание щелочей достигает 5,0% при большом количестве окрашивающих оксидов (0,93–2,33%). Значительная часть каолинов Домбаровского месторождения, развитых по гранитам и гранито-гнейсам, по-видимому, также относится к щелочной разности. На востоке области выявлено около 50 месторождений и проявлений каолинов, связанных с корой выветривания интрузивных и эффузивных пород кислого состава; щелочные каолины не отмечены, но, безусловно, имеются.

На юге Зауралья, в северной части Кошенсайского гранитного массива отдельными скважинами подсечена мощная (30–60 м) каолиновая кора выветривания; нормальные каолины имеют мощность 8–34 м, сырец содержит 1,4–4,2% оксида калия.

Для выявления щелочных каолинов перспективны также Верхне-Ушкотинская гранитная интрузия, характеризующаяся широким развитием мощной (10–40 м) коры выветривания и северная часть Джарбутакского гранитного массива. Из известных проявлений заслуживают внимания Киембаевское 1 и 2, Шильдинское 1 и 2, Лиманское и Подольское, каолины которых развиты по гранитам.

Еленинское месторождение приурочено к коре выветривания микроклиновых гранитов Джабык – Карагайского массива. Щелочной каолин, содержащий 2–3% оксида калия, обнаружен разведочными работами в 1958/59 г.г., но его залегание не было уточнено при подсчете запасов.

Полетаевское месторождение приурочено к коре выветривания порфировидных биотитовых и лейкократовых средне- и мелкозернистых гранитов Челябинского массива, пронизанных кварцевыми и аплит- пегматитовыми жилами. В процессе разведки выделено 29 отдельных залежей каолинов, наиболее крупные имеют 0,4–0,7 км в длину, 0,1–0,7 км в ширину. Мощность залежей колеблется от 0,4 до 31 м. Щелочные каолины в подсчет запасов не включены, щелочное сырье не изучено.

Актуальной задачей для Урала является создание промышленных запасов щелочных каолинов, которые здесь почти не изучены. Первоочередным объектом исследования должно явиться месторождение каолинов «Журавлиный лог», которое необходимо переобследовать. Все каолиновые залежи, связанные с корой выветривания микроклиновых гранитов Восточно-Уральского поднятия, являются потенциально перспективными на щелочные каолины.