Особенности пляжевых отложений Таманского полуострова

опущена. Важной особенностью Таманского полуострова является наличие

грязевых вулканов. Здесь и в смежных акваториях насчитывается 27 таких

проявлений. Многие из вулканов имеют корни опущенные до отложений нижнего

мела, то есть на глубину 5-6 км.

1.4. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Как уже отмечалось на Таманском полуострове прослеживается прямая

связь между геологическими структурами и геоморфологическими формами.

Так можно выделить несколько субширотных хребтов брахиантиклинального

или диапирового характера, разделенных пологими впадинами- синклиналями.

Это основной план рельефа. Важно отметить отсутствие оврагов и других

резких эрозионных срезов. Лишь морские берега часто обрывисты, но и они

нередко выполаживаются. Грязевые вулканы также серьезно влияют на

морфологию рельефа, создавая положительные, в основном изометричные формы.

Также важной особенностью в рельефе Тамани является наличие лиманов, часто

отгороженных от моря пересыпями. В последних случаях вдоль берегов

образуются мелкие соленые озера.

Прямой связи месторождений железных руд и других полезных ископаемых

с морфологией рельефа не наблюдается.

Новейшие движения имеют на Тамани отрицательный знак, обуславливая

образование лиманов.

1.5. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В гидрогеологическом отношении полуостров относится к Азово-

Кубанскому артезианскому бассейну. На данной территории выделен плиоценовый

водоносный комплекс, в котором водо-несущими являются отложения

куяльницкого и киммерийского ярусов.

Водоносный комплекс куяльницкого яруса

Комплекс состоит из нескольких водоносных горизонтов мощностью от 4

до 25 метров, а общая их мощность составляет от 15 до 200 метров. Такое

строение обусловлено чередованием песчаных и глинистых пластов. Глубина

залегания вод колеблется от 2 до 170 метров. Напоры изменяются в пределах

20-200 метров, но наибольшими величинами характеризуются в пределах

синклинальных складок. Дебиты колодцев и скважин составляют от 0,17 до 4

м/с. Коэффициенты фильтрации водовмещающих пород колеблются от 0,16 до 15

л/сутки. Минерализация вод от 0,2 до 9 г/ л, иногда более. Состав

гидрокарбонатно-кальциевый, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевый, сульфатно-

натриевый. Питание горизонтов происходит за счет атмосферных осадков и

грунтовых вод четвертичных отложений. Разгрузка очень слаба с чем видимо и

связана повышенная минерализация. Режим вод полностью зависит от осадков:

весной и осенью отмечается максимальный уровень, зимой и летом -

минимальный. Воды комплекса используются в зависимости от минерализации:

0,2-3 г/л - как питьевые, 3 - 9 г/л - водопой скота и хозяйственные нужды.

Водоносный комплекс киммерийского яруса

Комплекс, как и предыдущий, сложен песчаными и глинистыми пластами,

часто переслаивающимися и образующими несколько водоносных горизонтов,

гидравлически связанных между собой. Глубины залегания вод от 2 до 300 м.

Как выше описанные, данные воды имеют напор в пределах синклиналей, тогда

как близ осей антиклиналей он отсутствует. Дебит колеблется от 0,04 до 0,3

л/сек. Коэффициент фильтрации пород изменяется от 0,15 до 8 м/сут. Эти воды

более опреснены, чем воды куяльницкого яруса и минерализованы в пределах

0,4 - 6 г/л. Пресные воды относят к гидрокарбонатно-кальциевым и

гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевым. Питание описанных горизонтов

комплексное: атмосферные осадки, подземные воды куяльницкого яруса, кроме

того воды более глубоководных горизонтов. Разгрузка вод также слаба. Режим

аналогичен таковому в куяльницком ярусе, использование вод также не

отличается от вышеописанных.

2. МЕТОДИКА ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Подготовка шлихов включает: взятие средней пробы, рассев на ситах,

магнитную и электромагнитную сепарацию, и разделение по удельному весу

путём отдувки и отмывки или с помощью тяжёлых жидкостей и расплавов.

Средняя проба и полученные после подготовки фракции взвешиваются на

технических весах с точностью до 0,01 г.

2.1 ВЗЯТИЕ СРЕДНЕЙ ПРОБЫ.

Шлихи нередко поступают в лабораторию в количествах, значительно

больших, чем требуется для анализа, и в таких случаях они подлежат

сокращению, т. е. выделению из них средней пробы.

Средняя проба по минералогическому составу и количественным

соотношениям присутствующих минералов должна с достаточной точностью

представлять исходную массу шлиха. В большинстве случаев вес средней пробы,

необходимой для полного минералогического анализа, составляет 10-20 г. В

том случае, если шлихи богаты магнитными и электромагнитными минералами

(магнетит, ильменит, гематит, пироксены, амфиболы, гранаты), среднюю пробу

следует брать большего веса, чтобы с большей точностью определить

содержание полезного редкого минерала, концентрирующегося в

неэлектромагнитной фракции.

Серые шлихи, богатые лёгкими минералами, перед взятием средней пробы

необходимо домывать, т. е. концентрировать в них тяжёлые минералы.

Среднюю пробу рекомендуется брать из равномернозернистого материала, в

котором колебания размера зерен не превышали бы десятых долей миллиметра.

Если проба состоит из очень неравномерного по крупности материала,

необходимо произвести рассев на ситах, т. е. отделить крупнозернистый

материал от мелкозернистого материала, и взять среднюю пробу из мелкого

класса.

2.2 РАССЕВ НА СИТАХ

Рассев т. е. разделение пробы по крупности зерна, применяют в том

случае, если материал не однороден по крупности. Более однородный по

крупности материал, каким являются продукты рассева, называемые классами,

обеспечивает большую чистоту последующего фракционирования по магнитным

свойствам и удельному весу. Кроме того, рассев облегчает определение

количественных отношений между минералами и даёт характеристику минерала по

крупности.

При узкой классификации, т. е. при большом количестве применяемых сит,

между размерами отверстий в смежных ситах должно существовать определённое

отношение, называемое модулем классификации. Так, в одном из наиболее

распространённых наборов сит модуль равен квадратному корню из 2, а за

основание принято стандартное сито 200 меш (200 квадратных отверстий на

один линейный дюйм со стороной квадрата, равной 74 микронам или 0, о74 мм).

2.3 МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ

Следующая операция после взятия средней пробы и её взвешивания -

магнитная сепарация постоянным подковообразным магнитом. На простой магнит

притягиваются сильно магнитные минералы: магнетит, титано-магнетит,

пирротин, самородное железо.

Работа с таким магнитом весьма проста. Материал рассыпают на большом

листе гладкой бумаги и разравнивают слоем 1-2 мм. Чем тоньше слой, тем

меньше возможность загрязнения магнитной фракции немагнитными минералами.

Над этим слоем несколько раз проводят магнитом. Для быстрой очистки магнита

от притянутых магнитных минералов на его полюсы предварительно надевают

чехлы из папиросной бумаги. Обычно провести магнитом один раз недостаточно:

пробу несколько раз смешивают и разравнивают в тонкий слой. Эту операцию

повторяют, пока на магнит не перестанут притягиваться магнитные минералы.

Если проба богата магнитными минералами, то вначале следует магнит держать

над слоем пробы на некотором расстоянии, чтобы не захватить посторонних

минералов.

При последующих повторных операциях с магнитом уже можно касаться

пробы. Наиболее быстро магнитная сепарация осуществляется с помощью

многополюсного постоянного магнита Сочнева. Этот магнит представляет собой

рифлёную пластинку, отлитую из никель-алюминиевой стали. Пластинка

намагничена таким образом, что рифли образуют семь положительных и семь

отрицательных полюсов, чередующихся между собой. Эта пластинка вмонтирована

в деревянную или алюминиевую колодку, которая служит рукояткой.

Промежутки между рифлями зашпаклёваны, так что рабочая поверхность

магнита оказывается гладкой.

В результате сепарации простым магнитом получаются магнитная фракция и

немагнитный остаток, который в дальнейшем разделяется электромагнитом.

2.4 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ.

Немагнитный остаток, полученный при оттягивании пробы постоянным

магнитом, подвергают затем электромагнитной сепарации. На электромагнит

притягиваются минералы с меньшей магнитной проницаемостью, чем магнетит и

пирротин. Существуют различные типы электромагнитов, рассчитанные на

питание постоянным током от разных источников - от динамомашин и от

различных выпрямителей (электролитических, ртутных, купроксных и др.).

В полевых условиях при отсутствии электромагнита можно использовать

магнит повышенной интенсивности Сочнева, в некоторой степени заменяющий

электромагнит. Однако этот магнит все же значительно слабее электромагнита

и работа с ним идет значительно медленнее.

Распространенный электромагнит Окунева допускает силу тока до 8 а.

Лабораторным требованиям удовлетворяет также электромагнит,

рассчитанный на 0,3-0,5 а, который питается постоянным током от

осветительной сети через выпрямитель, работающий на кенотронах типа ВО- 116

и др. Выпрямитель рассчитывается на несколько диапазонов, при помощи

которых регулируется сила тока, подаваемая на электромагнит. В зависимости

от изменения силы тока в электромагните изменяется сила магнитного поля.

Соответсвенно этому минералы с различной магнитной проницаемостью попадают

в различные фракции. Обычно на применяемых моделях электромагнитов можно

выделить три электромагнитные фракции: сильно электромагнитную, средне

электромагнитную и слабо электромагнитную.

Магнитная проницаемость минералов зависит главным образом от

содержания в минерале железа. Реже и в меньшей степени она может быть

связана с наличием некоторых других элементов. В сильно электромагнитную

фракцию входят рудные железосодержащие минералы: гематит, ильменит,

лимонит, хромит и некоторые другие. В средне электромагнитную фракцию

обычно входят железосодержащие силикаты: амфиболы, пироксены, гранаты и

эпидот. В слабо электромагнитной фракции наблюдаются минералы, содержащие

железо в небольшом количестве, или минералы, магнитные свойства которых

обуславливаются содержанием других элементов, как, например, сфен, окислы

марганца, монацит и др.

Электромагнитная сепарация производится следующим путем. Сначала

включают выпрямитель, затем электромагнит. После включения электромагнита в

электрическую цепь под полюсы или под один полюс, в зависимости от

конструкции электромагнита, подносят материал на одной половине стеклянной

пластинки в виде ровного слоя толщиной не более 1-3 мм. Зерна

электромагнитных минералов притягиваются к полюсам. Затем под полюсы

подносят стеклянную пластинку другой половиной, на которую, при выключении

тока, приставшие зерна осыпаются. Операцию повторяют многократно, до тех

пор пока полюсы не перестанут притягивать минералы. Для того чтобы избежать

засорения электромагнитной фракции неэлектромагнитными минералами, вначале

не следует подносить материал близко к полюсам электромагнита: его

необходимо держать на расстоянии 3-5 мм. В противном случае сильно

магнитные минералы притягиваются сильно толстым слоем и увлекают за собой

неэлектромагнитные минералы. Пробу приходится высыпать несколькими

порциями, потому что из всей массы невозможно оттянуть в один прием все

магнитные минералы. После оттягивания каждой порции полюсы электромагнита

тщательно вычищают кисточкой. В результате электромагнитной сепарации

получаем одну или несколько электромагнитных фракций и одну

неэлектромагнитную. Число электромагнитных фракций зависит от

минералогического состава проб и задач исследования.

2.5 РАЗДЕЛЕНИЕ В ТЯЖЕЛЫХ ЖИДКОСТЯХ И РАСПЛАВАХ.

За электромагнитной сепарацией следует разделение в тяжелых жидкостях

или расплавах.

Разделению в тяжелых жидкостях обычно подвергают неэлектромагнитную

фракцию, так как она, как правило, засорена легкими минералами (с уд. весом

меньше 2,9), что затрудняет проведение минералогического анализа. Большей

частью легкие минералы не представляют интереса при анализе шлихов.

Наиболее употребительные жидкости-бромоформ и жидкость Туле. Бромоформ

представляет собой органическое соединение с удельным весом 2,8-2,9.

Жидкость Туле - водный раствор двойной соли HgI2 2KI с уд. весом 3,17-

3,19. Для работы более удобен бромоформ, так как он по сравнению с

жидкостью Туле более подвижен и разделение в нем происходит быстрее и

чище. Жидкость Туле становится более подвижной, если разбавить ее водой и

довести ее уд. вес до 2,9 .

В некоторых случаях для разделения применяются легкоплавкие соли.

Наиболее употребительно из них азотнокислая закисная соль ртути HgNO3 H2O с

температурой плавления 70 градусов и удельным весом расплава 4,3-4,1 и ниже

в зависимости от содержания в соли воды.

При разделении в тяжелой среде получаем две фракции: легкую и тяжелую.

В зависимости от того, какая разделяется фракция - электромагнитная или

неэлектромагнитная, получаем тяжелую и легкую электромагнитные и

неэлектромагнитные фракции. Обычно по удельному весу разделяют

неэлектромагнитную фракцию.

При разделении бромоформом в легкую фракцию уходят все минералы,

которые имеют удельный вес меньше 2,9: кварц, полевые шпаты, цеолиты,

неокрашенные слюды и др. А также в тяжелой фракции концентрируются рудные

минералы, в частности содержащие благородные и редкие металлы.

Разделение бромоформом, так же как и другими тяжелыми жидкостями,

производится следующим образом. В стеклянную делительную воронку с

притертым краном или в простую химическую воронку с резиновой трубкой и

зажимами наливают бромоформ. Удобнее употреблять простую химическую воронку

диаметром около 8-10 см, на конец которой надета резиновая трубка диаметром

1 см. Перед тем как налить в воронку бромоформ, конец резиновой трубки

закрывают зажимом. В воронку с бромоформом засыпают пробу и тщательно

перемешивают тонкой стеклянной палочкой; минеральные зерна, приставшие к

палочке, смывают бромоформом обратно в воронку. Все минералы с удельным

весом выше, чем у бромоформа, падают в нижнюю часть резиновой трубки,

образуя тяжелую фракцию; а минералы с удельным весом ниже бромоформа

всплывают в нем, образуя легкую фракцию; минералы с удельным весом, равным

удельному весу бромоформа, будут находиться во взвешенном состоянии.

Установив момент окончательного разделения по удельному весу минералов

в данной жидкости, зажимают резиновую трубку вторым зажимом выше положения

столбика тяжелой фракции. После этого открывают первый зажим, закрывающий

самую нижнюю часть трубки, и бромоформ с тяжелой фракцией выливают в

небольшой химический стаканчик или фарфоровую чашечку. Бромоформ из

стаканчика с тяжелой фракцией сливают осторожно опять в воронку таким

образом, чтобы зерна минералов тяжелой фракции не попали в легкую фракцию.

2.6 МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

После разделения шлиха на фракции, последние подвергают

минералогическому анализу, который состоит в просмотре их под бинокуляром.

Шлиховой материал обычно представлен мелкими минеральными частицами,

трудно определимыми невооруженным глазом. Поэтому при исследовании шлихов

необходимо применение бинокуляра с большими увеличениями. Следует отметить

также, что под бинокуляром возможно исследовать лишь материал, крупностью

не меньше 0,01 мм, так как минеральные частицы меньшего размера трудно

извлекать в виде отдельных зерен для определения физических свойств и

оптической и химической проверки минералов.

Под бинокуляром минералы определяют по внешнему виду, физическим и

химическим свойствам: форме зерен, габитусу кристаллов, характеру

кристаллических граней, осколков, излома, спаянности, штриховке,

прозрачности, блеску, цвету, твердости и растворимости в кислотах.

Просмотр под бинокуляром проводят при электрическом свете. При

отсутствии электричества можно работать при дневном свете в хорошо

освещенном солнцем помещении. При наблюдениях употребляют бесцветные или

белые плоские стекла размером 9 на 12см.

Стекло помещают под объективом бинокуляра на столике. Высота подставки

зависит от фокусного расстояния объектива. Исследуемый материал высыпают на

стекло в виде вытянутой полоски и перебирают иглой или тонким лезвием

бритвы. По мере просмотра материала стекло постепенно передвигают по

направлению полоски. Зерна, не поддающиеся определению по внешнему виду или

нуждающиеся в проверке, извлекают и переносят на предметное стекло размером

2 на 4см при помощи слегка увлажненной иглы или пинцета с тонкими концами

для определения или проверки оптическими и химическими методами.

При определении минералов под бинокуляром большое значение имеет форма

зерен. По характеру поверхности граней

различают кристаллы гладкие, ямчатые, штрихованные и ступенчатые. По

габитусу различают кристаллы призматические, столбчатые, таблитчатые,

дощатые, пластинчатые и изометричные.

При просмотре шлихов важно учитывать степень окатанности зерен. В этом

отношении можно грубо различать слабо окатанные, средне окатанные и сильно

окатанные зерна. В слабо окатанных зернах немного сглажены неровности

излома или, при сохранившихся кристаллах, частично сглажены ребра и

вершины. В средне окатанных зернах исчезают выступы неровностей излома и

остаются небольшие углубления, в кристаллах исчезают полностью ребра и

вершины, но формы граней еще не нарушены. Поверхность в сильно окатанных

зернах совершенно гладкая: здесь отсутствуют и выступы и углубления. В

сильно окатанных кристаллах полностью исчезают грани, и минералы

призматического облика принимают яйцевидную удлиненную форму, а минералы

изометричного габитуса- округлую.

Наличие спайности у минералов устанавливают под бинокуляром по

пластинчатой форме осколков и ступенчатым сколам на таблитчатых пластинках.

Прозрачность минерала устанавливают в ненарушенных зернах по их

просвечиванию или по характеру порошка. У прозрачных минералов порошок

обычно белый или светлоокрашенный в различные оттенки, которые зависят от

густоты и характера окраски минерала. Следует учитывать также, что

темноокрашенные прозрачные минералы в крупных зернах не всегда

просвечивают, а раздробленные в порошок не так сильно окрашены и

просвечивают лучше.

Электромагнитная фракция содержит как прозрачные, так и непрозрачные

минералы. Магнитная фракция представлена исключительно непрозрачными

рудными минералами.

Блеск в мелких зернах также лучше наблюдать под бинокуляром. По этому

признаку различают минералы с металлическим, полуметаллическим или

металловидным, алмазным, жирным, смолистым и стеклянным блеском. Минералы

магнитной фракции имеют металлический блеск. В электромагнитную и тяжелую

неэлектромагнитную фракции входят минералы с металлическим, стеклянным,

алмазным блеском и др. Минералы легкой фракции обладают преимущественно

стеклянным или перламутровым блеском.

При определении цвета минерала различают окраску, свойственную самому

минералу, и окраску, связанную с загрязнением, т.е. окраску налетов и

пленок, например, пленок гидроокислов железа и марганца.

Твердость определяют для мелких минеральных зерен, прочерчивая зернами

по стеклянной пластинке или по пластинкам минералов набора по шкале Мооса.

Обычно для этой цели пользуются предметным стеклом, на которое помещают

испытуемое зерно.

Твердость определяют также, раздавливая минеральные зерна на

предметном стекле стеклянной палочкой или плоской частью пинцета.

Страницы: 1, 2, 3, 4