21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
Тиманская цеолитоносная провинция
 18.06.2015

Значительное площадное распространение цеолитсодержащих отложений от п-ва Канин на северо-западе до городов Котласа и Сыктывкара на юго-востоке (рис. 1.4), их локализация в породах широкого возрастного диапазона - от девона до триаса включительно и значительные содержания цеолитов в осадочных толщах (до 80 %) позволили выделить Тиманскую цеолитоносную провинцию. По площади (около 150000 км2) и по содержанию цеолитов в породах Тиманская провинция сопоставима с Восточно-Уральской, Ленской и Тунгусской цеолитоносными провинциями.

Тиманская цеолитоносная провинция

Прогнозные ресурсы провинции по категории P2 составляют 1,68 млрд. т. Наиболее изученной в пределах Тиманской цеолитоносной провинции является Коинская цеолитоносная площадь, расположенная в Княжпогостском районе Республики Коми. На площади обнаружено десять проявлений анальцимсодержащих пород, восемь из которых связаны с терригенными отложениями чевьюсской свиты. По данным ООО «Комигеология», прогнозные ресурсы анальцимсодержащих пород Коинской площади категории P1 — около 600 млн. т, категории P2 — порядка 1 млрд. 500 млн. т.
Минералогические и геологические особенности различных типов цеолитопроявлений Тиманской провинции даны по материалам исследований Н.П. Юшкина с соавторами, Д.А. Шушкова.
В базальтовых полях северного Тимана цеолиты встречаются в субвертикальных жилах мощностью 0,6-0,8 м, прослеживающихся на 12-15 м, а также в маломощных ветвящихся прожилках, косо секущих базальты. Часто отмечаются линзообразные выполнения в горизонтальных полостях отслоения базальтов. Цеолиты образуют периферийные каймы в секрециях аметист-кварц-халцедонового состава. Изредка встречаются секреции цеолитового или кальцит-цеолитового состава. Интенсивно проявлен процесс цеолитизации базальтов, выражающийся в «пропитке» цеолитами базальта с образованием цеолитита, - породы, содержащей 60-80 % цеолита.
Установлены разнообразные виды цеолитов, начиная от малокремнистых (анальцима, натролита) до высококремнистых (морденита, гейландита, десмина).
Субвертикальные жилы в базальте обычно имеют четкие, ровные контакты с вмещающей породой и представлены массивным мелкозернистым агрегатом кварц-морденит-кальцитового состава. Кососекущие прожилки отличаются сложным составом и представлены кварцем, аметистом, баритом, халцедоном, пиритом, пирротином, галенитом, сульванитом, цеолитами.
Цеолиты в полостях отслоения базальтов формируют мономинеральные обособления, представленные анальцимом. В пустотах наблюдаются многочисленные белые или слабо-розовые тетрагонтриоктаэдрические кристаллы с четкой огранкой. Розовая окраска возникает за счет вхождения в трещины анальцима гидрооксидов железа. Размер отдельных кристаллов достигает 8, а друз - 50 см.
Периферийные каймы агатовых секреций довольно часто содержат зональные концентрические агрегаты, сложенные высококальциевым, кальциевым и обычным морденитом. Зоны различаются по цвету: кремовые, зеленые, бурые, белые. Размер сферолитов достигает 2 см. На контакте секреции с базальтом и в самом базальте отмечаются таблички гейландита мясо-красного цвета.
Цеолитовые и кальцит-цеолитовые жеоды в базальте достигают в диаметре 12 см. Чистоморденитовые жеоды светло- и темно-коричневого цвета сложены рыхлым тонкоигольчатым, спутанно-волокнистым агрегатом. Его формирование происходит за счет выщелачивания кальцита из массивных, плотных кальцит-морденитовых жеод.
Зона «пропитки» базальтов цеолитами представлена двумя типами минерализации: морденитовой и анальцимовой. Водяно-прозрачные кристаллы анальцима заполняют пустоты, образовавшиеся за счет выщелачивания кальцитовых миндалин базальта, и составляют до 25-40 % породы. Размер кристаллов не превышает 4-5 мм. Миндалины окружены «рубашкой» фисташково-зеленого смектита, а по базальту развивается кайма красно-бурых гидрооксидов железа.
Цеолиты нижнекаменноугольных отложений. Цеолитовая минерализация, связанная с осадочными образованиями нижнего карбона, обнаружена на р. Волонга, в 17 км выше ее устья. В бобриковско-тульском горизонте установлено 5 пластов песчаников с анальцимом. Мелкие прозрачные кристаллы анальцима отмечаются по трещинам, а также в центральных частях каолинит-железистых бобовин. Мощность отдельных пластов цеолитсодержащего песчаника достигает 3 м.
Терригенные отложения нижнего карбона (волонгская свита) на р. Волонга прослеживаются в виде отдельных выходов на протяжении 10 км. Выходы карбона начинаются в 20 км выше устья и заканчиваются в урочище Покаяма. Видимые мощности отложений варьируют от 45 до 60 м. Мощность отложений бобриковско-тульского горизонта, содержащего анальцим, достигает 80 м. Цеолитсодержащие песчаники прослеживаются практически на всем протяжении выходов отложений карбона.
В отложениях волонгской свиты преобладает песчанистый материал. По внешнему виду и минеральному составу выделяется два типа песчаника. Первый тип - песчаник с кальцитовым цементом белого цвета, мелкозернистый, кварцевый, зачастую рыхлый. Второй тип представлен пестроцветными анальцимовыми оолитовыми песчаниками, чередующимися с пестроцветными алевролитами. Цвет обеих разновидностей пород меняется от лилово-бурого до желто-зеленого. Песчаники кварцевые, плотные, мелко-среднезернистые. На поверхности выветривания рассыпаются в дресву со средним диаметром зерен 1,5-2,0 мм. Анальцимовый цемент песчаников неоднороден по структуре. Общая масса цемента в породе тонкозернистая, в то же время в ней отмечается цементация зерен кварца в своеобразные обособления диаметром до 2-3 мм. В таких песчаниках сконцентрирована основная масса анальцима в виде цемента. По «псевдосреднезер-нистой» текстуре можно макроскопически выделять горизонты, обогащенные анальцимом.
Песчаники характеризуются следующим минеральным составом: I - кварц, кальцит, анальцим, лейкоксенизированный ильменит, циркон, лейкоксен, ставролит, турмалин, рутил, дистен; II - магнетит, гематит, пирит, гранат, эпидот, анатаз; III - барит, ильменит, лимонит, апатит, силлиманит. В первой группе - минералы, встречающиеся во всех пробах; во второй - в нескольких пробах; в третьей — эпизодически.
Спектральным анализом в анальцимсодержащих песчаниках установлены (вес. %): бериллий (сл. - 0,0003), скандий (сл.), свинец (сл. - 0,003), ниобий (сл. - 0,01), галлий (0,001), ванадий (0,002-0,02), медь (0,0003-0,001), цинк (сл.), никель (0,001-0,004), цирконий (0,02-0,06), хром (0,01-0,04), стронций (сл. - 0,02), барий (0,02-0,03), иттрий (сл.), лантан (0,01-0,03), олово (сл. - 0,001).
Цеолиты верхнепермских отложений. Горизонты цеолитсодержащих пород фиксируются в карбонатно-терригенных отложениях татарского и казанского ярусов, прослеживаясь широкой полосой с северо-запада (от п-ва Канин) на юго-восток (до р. Вычегда). Протяженность полосы 700 км, ширина - около 200 км. Цеолитоносные горизонты обнаружены в коренных обнажениях. Цеолит представлен анальцимом, который отмечается в виде цемента в осадочных образованиях. Горизонты с анальцимом приурочены к толще пестроцветных и сероцветных отложений. Содержание анальцима в них колеблется от 20 до 80 %. Наибольшие концентрации цеолита отмечаются в мергелях. Анальцим в осадочных отложениях встречается в трех формах: 1) изометричные кристаллы; 2) микрооолитовые стяжения; 3) криптокристаллический цемент. Довольно часто центральная часть оолитовых стяжений сложена пиритом и гидроокислами железа.
Мощность цеолитсодержащих пачек пород достигает 20 м. Химический состав анальцима приведен в таблице 1.9. Отличительной особенностью анальцима из пермских отложений, по сравнению с анальцимом из отложений нижнего карбона, является повышенное содержание в нем калия, достигающее 3,28 %.
Из минералов группы цеолитов Тиманской цеолитоносной провинции в перспективе для промышленного использования можно выделить их высококремнистые (морденит) и низкокремнистые (анальцим) разности.
Высококремнистые цеолиты могут найти применение как ценное химическое сырье. Эффективный диаметр каналов морденита равен примерно 4А. Кроме того, путем обработки сильными неорганическими кислотами из него можно удалить алюминий, не вызывая изменения степени кристалличности, и тем самым увеличить диаметр каналов. Природный морденит быстро адсорбирует азот и меньшие по размеру молекулы. Причем наибольший коэффициент диффузии наблюдается в кальциевом мордените. Морденит подобного типа широко развит на северном Тимане в цеолитах по базальту. Наличие относительно мощных морденитовых зон вдоль трещин отслоения базальтов и в экзоконтактах жил может служить указанием на возможность обнаружения этого цеолита в промышленных концентрациях.
Тиманская цеолитоносная провинция

Анальцимсодержащие породы могут быть использованы в сельском хозяйстве для кондиционирования почв. Наиболее перспективны в этом направлении верхнепермские цеолитоносные отложения, отличающиеся повышенным содержанием калия.
Полная динамическая объемная емкость морденита составляет 1,98 мг-экв/г, т. е. 1 г чистого морденита может сорбировать 77,22 мг калия, анальцим — 0,98 мг-экв/г, что позволяет грамму анальцима сорбировать 34,6 мг калия. Анальцимсодержащие песчаники могут не только быть перспективным сырьем в качестве природного кондиционера почвы, но и выступать в качестве пролонгатора при внесении удобрений.
Изучение агрохимических и физико-химических свойств анальцима Тимана выявило его пригодность к использованию в качестве удобрений. Учитывая, что отложения карбона и перми имеют на Тимане широкое распространение, а содержание в них анальцима достигает 80 %, высокая перспективность анальцимсодержащих пород как сырья многопрофильного назначения очевидна.