Формирование, закономерности размещения и разработка новых технологий использования бентонитовых глин Восточного Казахстана

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2013 в 13:28, дипломная работа

Описание работы

Цель исследования. Выявление региональных особенностей образования и распространения монтмориллонитовых глин; корреляция вещественного состава месторождений, разработка на основе особенностей кристаллического строения минералов смектитовой группы новых направлений их практического использования.
Основные задачи исследования.
1. Систематизация и анализ материалов по геологии и бентонитоносности мезозойских и кайнозойских отложений Восточного Казахстана.
2. Установление геологических и палеогеографических условий образования различных типов месторождений бентонитовых глин.
3. Изучение вещественного состава бентонитовых глин и их физикохимических свойств.
4. Разработка новых технологий с использованием смектитовых глин, на основе изученных свойств бентонитов и их природных минералов.
5. Внедрение результатов научных исследований в производственных отраслях: сельском хозяйстве, строительстве, литейном производстве, бурении, фармации и экологии.

Скачать архив (1.00 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Автореферат по перерботке казахстанского бентонита.pdf

— 1.05 Мб (Скачать файл)
Page 1
УДК 553.611; 611(18.183 + 184.2) На правах рукописи
Сапаргалиев Ержан Молдашевич
Формирование, закономерности размещения и
разработка новых технологий использования
бентонитовых глин Восточного Казахстана
Специальность 25. 00. 11 - Геология, поиски и разведка твердых
полезных ископаемых, минерагения
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискании ученой степени
доктора геолого-минералогических наук
Усть-Каменогорск - 2010 г.
Page 2

Работа выполнена в ТОО «Алтайский геолого-экологический институт»
АО «Национальный научно-технологический холдинг «ПАРАСАТ»
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук,
профессор
Б.М. Ракишев
доктор геолого-минералогических наук,
профессор, академик АМР РК
М.В. Рафаилович
доктор геолого-минералогических наук,
профессор, академик АМР РК
В.Л. Лось
Ведущая организация: Геологоразведочный институт им. Т. Рыскулова
Казахского государственного технического университета им. К.И. Сатпаева.
Защита состоится 2 декабря 2010 г. в 14 часов на заседании диссерта-
ционного совета Д.53.11.01 при ТОО «Институт геологических наук им. К.И.
Сатпаева» Министерства образования и науки Республики Казахстан по ад-
ресу: 480100, г. Алматы, ул. Кабанбай батыра, 69 а.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Институт
геологических наук им. К.И. Сатпаева»
Отзывы в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения с указа-
нием даты, просьба направлять ученому секретарю диссертационного совета
Д.53.11.01. по адресу: 480100, Алматы, ул. Кабанбая батыра, 69 а, ИГН им.
К.И. Сатпаева или по факсу: (3272) 915314
Автореферат разослан “ ” _____________ 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор геол.- мин. наук
Б.Ж. Аубекеров
Page 3

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Бентонитовые или смектитовые глины относятся
к важнейшим нерудным полезным ископаемым, широко используемым в
различных отраслях промышленности, разведочных работах на нефть и газ,
литейном производстве, сельском хозяйстве и в решении экологических про-
блем регионов Казахстана.
Внедрение результатов исследований по бентонитовым глинам способст-
вует развитию экономики Республики, особенно в связи с расширением раз-
ведочных и добычных работ на нефть и газ, подъемом машиностроения и
сельского хозяйства. Важной задачей является создание производства бенто-
порошков для бурения разведочных скважин на нефть и снижения их импор-
та. Широкое применение находит использование разработанных лекарствен-
ных препаратов и биологически активных добавок к пище, на основе мине-
рала монтмориллонит, позволяющих эффективно вести профилактику и ле-
чение заболеваний желудочно-кишечного тракта организма человека. Ис-
пользование бентонитовых глин в животноводстве и птицеводстве имеет
большие перспективы в связи с интенсификацией производства в последую-
щие годы. Все шире используются бентониты в экологических целях.
Для создания эффективной и целенаправленной программы по использо-
ванию бентонитового сырья, разработки новых веществ, с использованием
минералов смектитовой группы необходимо иметь четкое представление их
формирования в пределах территории региона и страны в целом. Закономер-
 ность распределения бентонитов и их месторождений на территории Восточ-
 ного Казахстана, установление особенностей их вещественного состава, кри-
сталлической структуры, технологических свойств, на основе которых можно
вести разработку новых технологий, отвечающим инновационным требова-
ниям промышленности является актуальной задачей.
 Цель исследования. Выявление региональных особенностей образова-
 ния и распространения монтмориллонитовых глин; корреляция вещественно-
го состава месторождений, разработка на основе особенностей кристалличе-
ского строения минералов смектитовой группы новых направлений их прак-
тического использования.
Основные задачи исследования.
1. Систематизация и анализ материалов по геологии и бентонитоносности
мезозойских и кайнозойских отложений Восточного Казахстана.
2. Установление геологических и палеогеографических условий образо-
вания различных типов месторождений бентонитовых глин.
3. Изучение вещественного состава бентонитовых глин и их физико-
химических свойств.
4. Разработка новых технологий с использованием смектитовых глин, на
основе изученных свойств бентонитов и их природных минералов.
5. Внедрение результатов научных исследований в производственных от-
раслях: сельском хозяйстве, строительстве, литейном производстве, бурении,
фармации и экологии.
Page 4

4
 Методы исследований и фактический материал. Исследования бенто-
нитоносности мезозойских и кайнозойских отложений Восточного Казахста-
на выполнялись на основе полевых исследований и посредством системного
анализа литературных данных и рукописных отчетов. При этом выявлялись
особенности литологического состава бентонитоносных отложений, текто-
нические и палеогеографические условия их образования, геологическое
строение месторождений смектитов, проводились лабораторные исследова-
ния вещественного состава и технологических свойств монтмориллонитовых
глин.
В качестве реперного объекта, для уточнения условий образования бенто-
нитов и качественной оценки других параметров, послужило Таганское ме-
сторождение – характерный представитель Манракской группы бентонито-
вых глин в Призайсанье, которое детально изучено автором в процессе его
разведки.
На основе качественных, количественных характеристик дана оценка тех-
нологических свойств различных типов бентонитов и их пространственное
размещение, что позволило впервые в Республике Казахстан утвердить круп-
ные запасы щелочных, щелочноземельных и фармацевтических бентонитов в
ГКЗ РК в 2001 г.
Проведенными исследованиями выполнено теоретическое обоснование
использования бентонитов в различных отраслях экономики. Были разрабо-
таны новые технологии получения водонепроницаемых бетонов, высокока-
чественных бентопорошков для разведочного бурения и литейного производ-
ства, лекарственные препараты, биологически активные добавки в пищу и в
комбикорма для животных.
При выполнении исследований привлекались многочисленные материалы
поисково-разведочных работ на бентониты различных регионов Казахстана –
Торгайской впадины, Туранской плиты, Прикаспийской, Чу-Сарысуйской,
Илийской, Лепсинско-Колпаковской впадин и всего Прииртышья. Были про-
анализированы и обобщены сводки региональных исследований ученых и
практиков: А.А. Абдулина, П.П. Тажибаевой, Н.П. Башариной, В.Ф. Беспало-
ва, А.К. Бувалкина, В.К. Василенко, В.С. Ерофеева, В.В. Лаврова, В.В. На-
седкина, Н.В. Кирсанова, М.А. Ратеева, А.А. Сабитова, М.З. Закирова, Ф.П.
Чухрова, И.И. Бок, В. Г. Сагунова, В В. Кулинича, М.С. Галиева, Л.К. Диден-
ко-Кислициной, М.С. Мерабишвили, А.А. Твалчрелидзе, А.Е. Шлыгина,
М.М. Кравченко и многих др.
Научная новизна заключалась в решении следующих научных и практи-
ческих задач:
1. Обобщены прежние отдельные геологические работы по бентонитовым
глинам по Востоку Казахстана и страны в целом, показаны возможности и
перспективы использования разных, по вещественному составу типов смек-
титов, разработаны теоретические и практические предпосылки по созданию
их устойчивой минерально-сырьевой базы.
2. Предложен новый теоретический подход выявления условий образова-
ния высококачественных месторождений смектитовых глин в Зайсанской
Page 5

5
 впадине, образующих на востоке Казахстана крупную бентонитоносную про-
винцию.
3. Установлена новая природная переходная форма образования бенто-
нитовых глин, получившая название гидробентонит.
4. Разработаны новые технологий получения материалов из бентонитовых
глин: буровые порошки, особый состав бетона для строительства гидросо-
оружений, биологически активные добавки в комбикорма, органоминераль-
ного грунта и другие.
5. Разработаны и внедрены в производство: лекарственный препарат «Та-
гансорбент» с антибактериальными и антивирусными свойствами и биологи-
чески активные добавки в пищу «Тагангель-Айя» и «Инди-гель». На основе
комплексных
медико-биологических
исследований,
сорбционно-
каталитических и физических свойств расширен спектр использования мон-
тмориллонита в медицине, в частности по выводу радионуклидов и тяжелых
металлов из организма человека.
5. Практическое значение и реализация работы состоит в том, что с
новых позиций оценены запасы Таганского месторождения. Впервые под-
считаны и утверждены раздельно в ГКЗ РК запасы щелочных, щелочнозе-
мельных и фармацевтических бентонитов. Проведенными работами создана
минеральная сырьевая база для производства в стране лекарственных сор-
бентов. Выявлена новая форма проявления бентонитовых глин – гидробенто-
нит – перспективное сырье в качестве лечебных грязей. Под руководством
автора разработаны теоретические вопросы использования новых продуктов
в медицине и фармации - Тагансорбента - первого в Казахстане лекарствен-
ного препарата, биологически активных добавок в пищу – Тагангель-Айя и
Инди-гель, тагансорбента с ионами серебра, выпускаемые фармацевтической
фирмой ТОО «Сорбент» в г. Усть-Каменогорске.
На Таганском месторождении внедрена селективная добыча промышлен-
ных типов, щелочных, щелочноземельных и особо чистых щелочноземель-
ных бентонитов, используемых в производстве катализаторов крекинга неф-
ти на Омском нефтеперерабатывающем заводе. На базе этого месторождения
планируется строительство первого в Казахстане завода по производству вы-
сококачественных порошков для бурения и литейного производства.
Подготовлены технические условия на выпуск добавок бентонита в ком-
бикорма для сельскохозяйственных животных и птиц на основе разных со-
ставов природных минералов. Защищены патентами новые технологии полу-
чения водонепроницаемого бетона и особо тонких по дисперсности бентони-
товых порошков с термическим ударом для использования их в различных
технологиях, сорбентов с антибактериальными и антивирусными свойства-
ми.
Объем реализованной товарной продукции выпускаемых веществ: ле-
карственного препарата Тагансорбент и биологически активных добавок к
пище в 2008 г. составил 18 млн. тг, в 2009 г -20, в 2010 г составит 30 млн. тг.
На основе разработанной технологии получения органоминерального
грунта утилизируются иловые отходы Очистных сооружений канализации г.
Page 6

6
 Усть-Каменогорска и проводится рекультивация нарушенных земель (в 2009
г утилизировано 10 тыс. т. с рекультивацией 4 га, в 2010 г - 25 тыс. т. и 6 га в
пределах города). Объем выделяемого финансирования на проведение работ
по утилизации илов и рекультивации нарушенных земель составил в 2009 г
27 млн. тг., в 2010 г – 50 млн. тг.
Апробация работы. Отдельные выводы и положения работы докладыва-
лись на международных и республиканских конференциях: Перспективы
развития биопрепатов для медицины и сельского хозяйства (г. Степногорск,
1995), Минерально-сырьевые ресурсы Восточного Казахстана (г. Усть-
Каменогорск, 1998), Техногенные и экзогенные минерально-сырьевые ресур-
сы редких металлов Восточного Казахстана (г. Усть-Каменогорск, 2001), Тя-
желые металлы и радионуклиды в окружающей среде (г. Семипалатинск,
2001), Continental Growth in the Phanerozoic: Evidence from Central Asia (г. Но-
восибирск, РФ, 2001), Современные проблемы теоретической и практической
лимфологии (г. Алматы, 2003), Проблемы и перспективы развития валеоло-
гической службы в Казахстане (г. Усть-Каменогорск, 2003), Современные
технологии добычи и производства цветных металлов (г. Усть-Каменогорск,
2004), ΙΙΙ международной научно-практической конференции «Актуальные
проблемы урановой промышленности» (г. Алматы, 2004), XXXII сессии Ме-
ждународного геологического конгресса (Флоренция – Италия, 2004), V–ой
международной биохимической школы «Актуальные проблемы геохимиче-
ской экологии» (Семипалатинск, 2005), ΙV-ой международной научно-
технической конференции «Современные технологии освоения минеральных
ресурсов» (Федеральное агентство по образованию Красноярск, РФ, 2006),
ІІІ–ей Международной научной конференции «Сорбенты как фактор качест-
ва жизни и здоровья» в г. Белгороде (РФ, Бел.ГУ, 22-23 сентября 2008 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 64 работы, в том числе:
3 монографии в соавторстве, статьи и тезисы докладов, четырнадцать патен-
тов и предпатентов на изобретения, три из которых получены в Российской
Федерации.
Защищаемые положения:
1. Образования континентальных бентонитовых отложений происходило
в межгорных впадинах, в периоды стабилизации киммерийского и альпий-
ского циклов тектогенеза и являются продуктами сноса материала коры вы-
ветривания, преимущественно гидрослюдисто-монтмориллонитового соста-
ва, испытавших диагенетические изменения в сторону смектитизации.
2. Формирование высококачественных бентонитовых глин происходило
под воздействием диагенетических процессов в бентонитоподобных отложе-
ниях в глеевой и окислительной обстановках с образованием практически
мономинеральных пластов.
3. Гидробентониты (водные бентониты) - современные переходные фор-
мы бентонитов, образовавшиеся путем перемыва восходящими водами глин
в тектонически ослабленных участках рельефа местности.
4. Монтмориллониты Таганского месторождения образуют незакончен-
ный переходный ряд от щелочноземельных разновидностей до щелочных, в
Page 7

7
 которых обменный катион натрия преобладает над катионами кальция и маг-
ния, а «чистых» натриевых разностей, которые завершали полный ряд, не
выявлено.
5. Монтмориллонит – перспективный минерал 21 века, природный сор-
бент с уникальной кристаллической структурой, позволяющей получать ве-
щества для использования в новых технологиях защиты организма человека
и окружающей среды, в сельском хозяйстве, нефтяной, литейной, строитель-
ной и других отраслях промышленности
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, за-
ключения, изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 21
рисунок, 62 таблицы и списка использованных источников, включающих 181
наименования.
Благодарности.
Автор выражает глубокую благодарность академику НАН РК, доктору
геол.- мин. наук Б. А. Дьячкову, докторам геол.- мин. наук Х.А. Беспаеву,
Б.М. Ракишеву, А.Н. Нурлыбаеву, Т.М. Жаутикову, Г.К. Ергалиеву, Н.А.
Азербаеву, сотрудникам Алтайского геолого-экологического института: СНС
М.М. Кравченко, кандидатам геол.- мин. наук Г.Д. Ганженко, Н.В. Полян-
скому, Н.И. Стучевскому, доктору геол.- мин. наук В.П. Ковалеву (Институт
геологии СО РАН) за ценные советы и содействие в выполнении работы;
аналитикам: кандидатам геол.-мин. наук А.П. Слюсареву, д.г.м.н. Г. Бикено-
вой (ИГН им. К.И. Сатпаева), канд. хим. наук А.И. Разворотневой (Институт
геологии и минералогии СО РАН), сотрудникам лаборатории физико-
химических исследований ИГН им. К.И. Сатпаева за проведение аналитиче-
ских работ по рентгеноспектрометрии, электронной микроскопии структуры
монтмориллонита и его вещественного состава, инженеру В.Н. Новосёловой,
лаборанту высшей категории Т.У. Ахмадиевой - за помощь в оформлении
диссертации.
Основное содержание работы
Глава 1. История развития исследований бентонитовых глин в Казах-
стане. Выделяются два периода: советский с 1917 г. и казахстанский с 1991,
которые подробно охарактеризованы в работе. В научном и практическом
плане актуальными остаются решения симпозиума, проведенного Всесоюз-
ной комиссией по глинам при ОНГ АН СССР (г. Алма-Ата 16-21 сентября
1968 г.), на котором отмечалось, что изучение и использование глин является
крупной народнохозяйственной задачей, выполнение которой позволит вне-
сти весомый вклад в развитие экономики страны.
В советский период исследования бентонитовых глин развивались на-
учными школами академиков В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, Н.М. Стра-
хова, П.А. Ребиндера, М.М. Дубинина, А.Г. Твалчрелидзе, А.П. Земятинско-
го, продолженные Ф.В. Чухровым, М.А. Ратеевым, К.В. Топчневой, С.С. Фи-
латовым, В.П. Петровым, К.Г. Гедройц, З.Г. Кастер, Б.Б. Звягиным, М.Ф. Ви-
куловой. Позднее исследования продвигались учеными М.С. Мерабишвили,
Г.А. Мачабели, О.М. Мдивнишвили, Л.Я. Уридия в КИМСе (г. Тбилиси);
Н.В. Кирсановым, А.И. Башлевым, А.А. Сабитовым, Г.И. Кисловым, М.В.
Page 8

8
 Эйриш, Г.И. Кисловым во ВНИИгеолнеруде (г. Казань); Ф.Д. Овчаренко, Е.Г.
Куковским, Д.И. Кульчицким, Н.Н. Круглицким, Е.К. Лазаренко, В.А. Франк-
Каменецким и др. на Украине; З.А. Зульфагаровым, А.А. Ализаде в Азербай-
джане; С.П. Шоболовым в Туркмении, М.З. Закировым в Узбекистане.
В Казахстане большую роль в развитии исследований бентонитовых
глин сыграли ученые АН Каз.ССР академик И.И. Бок и член-корр. П.Т. Та-
жибаева, доктор д.г.м.н. В. Г. Сагунов, в исследовании свойств и в практиче-
ском применении глин академик Ш.Б. Баталлова. Большой вклад внесли уче-
ные – практики: А.Н. Ошурков, В.В. Щербина, Н.М. Страхов, В.В. Лавров,
Н.Г. Кассин, Л.К. Диденко-Кислицына, В.С. Ерофеев, Н.Л. Бубличенко, М.М.
Кравченко, В.К. Яковлев, В.Н. Портнягин, В.В. Кулинич, С.Е. Прянишников,
А.Н Лепилов, С.Х.. Миркамалова, М.К. Борисюк и др.
Глава 2. Бентонитоносные отложения Казахстана и условия их обра-
зования. Формирования монтмориллонитовых глин на всей территории Ка-
захстана связано с особенностями палеогеографического развития региона в
мезозое и кайнозое. Проведенный анализ осадочных отложений позволил
проследить геологическое развитие впадин, в которых накапливались мон-
тмориллонитовые формации и механизмы их образования (табл.1).
Таблица 1 - Систематика месторождений бентонитовых глин Казахстана
 Наименование
месторождений
Время
Генетический
тип
Способ
образования
Качественные па-
раметры
Таганское
Манрак
Динозавровое
Родниковое
Е
 1
 Е
 1
 Терригенно
-
коллоидно-оса-
дочный (конти-
нентальный)
элювиальный
Многостадийное пе-
реотложение с вто-
ричным
выветрива-
ниемглин
Щелочные и ще-
лочноземельные
монтмориллониты
Ильдерсай (Ак-
су)
Ильдерсай
(Бурлю-Тюбе)
Дзержинское
Герасимовское
Андреевское
Кушмурун
Е
 3
 Е
 3
 - N
 1
 N
 1
 N
 2
 N
 1
 Терригенно-кол-
лоидно-осадоч-
ный (континен-
тальный)
Переотложенная
кора палеозойских
пород с диагенети-
ческим их преобра-
зованием
Щелочноземель-
ные с карбоната-
ми и песчаной
фракцией.
Монтмориллонит-
палыгорскитовые
Келес,
Кынграк - Келес
Дарбаза
Е
 2
 Е
 2
 Терригенно
и
коллоидно-оса-
дочный
(мор-
ской)
Размыв и переот-
ложение продуктов
палеогеновой коры
выветривания. Диа-
генез
глинистого
материала
Щелочные и ще-
лочноземельные с
карбонатами
и
богатой
органи-
кой
Верховое (Юж-
ное)
Западно-Кушму-
рунское
Наурзум
Т
 1-2
 Т
 1-2
 Т
 1-2
 Гидротермаль-
но-метасомати-
ческий, элюви-
альный
Метасоматическая
переработка
вулка-
ническихпород
Щелочноземель-
ные и щелочные
бентониты с при-
месью
кристоба-
лита
Page 9

9
 В пределах Урало-Монгольского складчатого пояса герцинид, вклю-
чающего геологические структуры Казахстана, после завершения коллизий
позднего палеозоя, спаявших геоблоки Восточной Европы и Азии в обшир-
ный Евроазиатский континент, начались новые деструктивные процессы.
Они охватывали весь мезозой, кайнозой и завершились формированием гло-
бального горного пояса кайнозоя: Памирского, Тянь-Шаньского, Джунгар-
ского, Саур-Тарбагатайского и Алтае-Саяно-Хангайского.
Илийская, Зайсанская, Кендырлыкская впадины, обрамляющие юго-
восточный Казахстан, образовались в герцинское время. Их развитие нача-
лось в позднем, а местами в среднем триасе (Абдулин А.А., 1994).
Южно-Балхашская, Лепсинская и Колпаковская впадины начали фор-
мироваться в начале кайнозоя. Согласно стратиграфическим схемам кайнозоя
Южного Казахстана, водный бассейн, в котором отлагались в среднем эоцене
залежи палыгорскитовых и монтмориллонитовых глин Колпаковской впади-
ны, занимал территорию Северо-Джунгарской и Балхаш-Алакольской зон. В
обоих регионах получили развитие одноименные фациальные комплексы по-
род палеогена. Окончательно эти впадины оформились в неогене.
Юг Западно-Сибирской плиты, представленный Северо-Казахстанской
и Прииртышской низменностями, на стыке с Казахстанским щитом в позд-
нем мезозое и палеогене постепенно погружался, но по сравнению с цен-
тральными частями плиты краевые структуры имеют небольшую мощность
накопленных осадков, в связи с граничным положением к Казахстанскому
щиту и меньшим опусканием фундамента.
Межгорные впадины сформировались в киммерийский и альпийский
геотектонические циклы развития. К киммерийской тектонической фазе сле-
дует отнести триас-юрские и раннемеловые движения, к альпийским дефор-
мациям - позднемеловые - палеоген - четвертичные.
Альпийский цикл разделяется собственно на альпийскую фазу, с относи-
тельно стабильной тектонической обстановкой, проявленной в плавном воз-
дымании и опускании отдельных территорий в палеоген - ранненеогеновый
отрезок времени и неотектонический, для которого характерны более рез-
кие вертикальные движения. Последние охватывают деформации, получив-
шие свое развитие в позднем миоцене неогенового периода.
В Кендырлыкской впадине, расположенной между хребтами Саур и
Сайкан, выявлены глины каолинит-гидрослюдисто-монтмориллонитового
состава, образовавшиеся в поздней перми по пепловому материалу вулканов.
Киммерийский цикл на территории Казахстана завершается интенсивными
позднеюрскими движениями, выразившимися в поднятии большей части его
площади. Следствием позднеюрских движений явилось разрушение и снос
большинства раннее образовавшихся кор выветривания. Областью аккуму-
ляции материала служили Джунгарская, Туранская и Западно-Сибирская
плиты, а также регион Каратауской впадины. Позднеюрские движения в вос-
точных районах Казахстана завершились в раннем, а частью в позднем мелу.
В
таких впадинах
как
Зайсанская, Алакольская, Илийская, Южно-
Page 10

10
 Прибалхашская, Лепсинская отсутствуют отложения поздней юры, раннего
мела и участками представлены породами позднего мела.
Четкую границу между киммерийскими и альпийскими движениями
провести затруднительно, в связи с разновременным проявлением тектониче-
ской активности на большой территории Казахстана. Поэтому она принята
условно по границе начала позднего мела. Обоснованием для такого разделе-
ния служат реликтовые останцы меловой коры выветривания и поверхности
выравнивания на территории Алтая, выделенные В.С. Ерофеевым (1969). В
позднем мелу на Алтае практически полностью прекратились более или ме-
нее интенсивные тектонические подвижки. На этом этапе был завершен ме-
зозойский цикл активного тектогенеза, в результате чего в балансе эрозион-
но-денудационных процессов господствующее положение заняли химиче-
ское выветривание и физическая денудация.
Альпийский цикл (К
 2
3
 -N
 1
1
 ) развития характеризуется ослаблением
тектонической деятельности, общей пенепленизацией поверхности и резким
сокращением темпов седиментогенеза во впадинах до 1-2 м/Мл на фоне 25-
30 и более м/Мл в предшествовавшие эпохи. С данным циклом связаны про-
цессы формирования мощных кор выветривания, образование остаточных
месторождений устойчивых минералов золота, титана, циркония, монтмо-
риллонитовых, каолинитовых, гидрослюдистых, палыгорскитовых и поли-
минеральных глин. Развитые коры выветривания послужили основой для
формирования бентонитоносных отложений и продуктивных горизонтов
монтмориллонитовых глин.
Зайсанская впадина в раннем палеогене представляла собой обширный
озерный бассейн, в южной части которой отлагались гидрослюдисто-
монтмориллонитовые глины.
Колпаковская, Лепсинская, Чу-Сарысуйская впадины в эоценовое вре-
мя характеризовались формированием щелочноземельных бентонитоносных
формации. Глины всей эоценовой толщи имеют в своей основе монтморил-
лонит с примесью гидрослюд, палыгорскита и карбонатов.
На юге Западно-Сибирской плиты отлагались морские отложения че-
ганской свиты позднего эоцена и раннего олигоцена, сложенные зеленовато-
серыми ферримонтмориллонитовыми глинами, позднее в начале миоцена на-
капливаются глины аральской свиты, характеризующейся алевритовой и
глинистой фракцией преимущественно гидрослюдисто- монтмориллонитово-
го состава (В.В. Лавров, 1959). Этот комплекс является характерным в разре-
зе кайнозоя. Мощность аральской глины в Приишимье достигает 16-20 м, в
Прииртышье – до 35 м.
Казахстанский щит к началу миоцена был значительно выровнен, реч-
ные долины были погребены алювиальными отложениями. Бентонитоносные
толщи связаны с последующими отложениями аральской свиты (N
 1
1
 ) на вос-
токе Тенизской котловины, в погребенных депрессиях гор Улытау, Чингиз-
Тарбагатая, Семипалатинского, Павлодарского Прииртышья и Калбы.
Page 11

11
 Альпийский неотектонический цикл (N
 1
2
 - Q) проявлен на фоне
перманентно ускоряющихся горообразовательных движений. В начальный
период это выразилось в образовании горизонтов кварцевых песков и в пере-
ходе глинистых фаций к песчанистым (павлодарская свита N
 1
2
 ). В новейший
орогенно-коллизионный этап (N
 2
 – Q), в связи с энергичными блоково-
глыбовыми движениями положительного знака, произошло поднятие горных
систем юго-востока Казахстана, их эрозионное расчленение и формирование
современной скульптуры возрожденных гор. С этим этапом не выявлено бен-
тонитоносных формаций и их объектов.
Современным аналогом формирования бентонитоносной формации, за
счет сноса осадочного материала, является накопление монтмориллонитовых
глин на дне Аральского моря, описанной М.А. Ратеевым (1964). Особенно
благоприятно установление равного соотношения между физическим и хи-
мическим разрушением пород. Медленные скорости прогибания впадин и
осадконакопление не способствуют захоронению органического вещества,
 которое в большинстве случаев разрушается в процессе сноса и накопления.
 В парагенетической ассоциации преобладают железисто-кальциевые карбо-
наты, гетит, участками кальцит.
Раннемеловые отложения Приаралья, Предуральского прогиба, позд-
немеловые глины впадины Карагие (п-ов Мангышлак), ханабадские слои, че-
ганская свита палеогена, а также континентальные формации формировались
за счет сноса уже готового материала коры выветривания ввиду того, что к
началу заложения межгорных впадин (Т
 3
 -J
 1-2
 ) вулканическая деятельность на
территории Казахстана практически прекратилась. Начиная с поздней юры и
периодами в мелу, интенсивно образовывались коры выветривания на конти-
нентальной части суши и преобразованный материал, представленный мине-
ралами глин, сносился в водоемы. Несмотря на относительно спокойные тек-
тонические этапы, внутри альпийской складчатости, они периодически акти-
визировались, что сказывалось на составе осадков.
К факторам, оказавшим большую роль в формировании смектитовых глин
в мезозое и кайнозое, можно отнести:
- образование межгорных впадин Казахстана;
- цикличность тектонических движений;
- региональные палеогеографические и климатические обстановки, мест-
ные тектонические и климатические условия;
- состав исходных горных пород.
Образование орогенных межгорных впадин Казахстана в триасе, юре,
мелу и палеогене происходило в киммерийский и альпийский циклы, с дли-
тельными перерывами в осадконакоплении. Развитие и оформление ороген-
ных впадин началось с триасового периода и завершилось только в неогене
(Лепсинская). Каждая впадина имеет свою историю геологического развития
и свой комплекс накопленных пород, среди которых можно выделить бенто-
нитоносные формации, которые часто завершают ритмические слои осадоч-
ных пород.
Page 12

12
 Цикличность тектонических движений проявилось на территории Ка-
захстана нечетко, в виду значительной площади и разных по возрасту и ве-
щественному составу геологических образований. После завершения герцин-
ского этапа тектогенеза, сформировавшего основные черты геологического
строения Казахстана, территория вновь подверглась процессам слабых вер-
тикальных поднятий и пенепленизации. Образованные коры выветривания с
монтмориллонитовой основой до пермского периода, в триасе и юре были в
основном уничтожены киммерийскими тектоническими движениями.
Цикличность подчеркивается ритмической сменой грубообломочной
фракции более тонкодисперсной и завершается бентонитоносными, каолини-
тоносными или бокситоносными формациями, например, чаганской и араль-
ской свит. При этом скорость вертикального подъема горных массивов соот-
ветствовала скорости образования коры выветривания на глубину, что позво-
ляла равномерному сносу глинистых фракций речными потоками в пони-
женные участки. Скорость тектонических движений соответствовала скоро-
сти стадийного разложения коренных минералов пород. Схема минералооб-
разования может протекать следующим образом: полевой шпат в коре вывет-
ривания вначале переходит в мусковит, а затем в гидрослюду, монтморилло-
нит, который в последующем преобразуется в каолинит, галлуазит и более
простые формы кремнезема.
Палеогеографическая и климатическая обстановка в мезозое. Начиная
со средней юры, планета Земля входит в весенне-летний галактический пе-
риод движения Солнца в Галактике (С.Г. Неручев 2001 г), который продол-
жался до среднего палеогена и перешло к осенней стадии в раннем неогене.
Высокие температуры, в этот период, наряду со сменой других климатиче-
ских факторов – влажности воздуха, морской или континентальной обста-
новки, высотного положения биоценозы влияли на интенсивность процессов
выветривания пород и руд, создавая материал для сноса в нижележащие ни-
зинные участки морские и озерные водоемы. Центральные и восточные об-
ласти Казахстана, Торгай, Приаралье, Джунгария в мезозое и кайнозое явля-
лись переходными к гумидной зоне (В.М. Синицын, 1967). Континентальные
отложения, при умеренных тектонических движениях были представлены
преимущественно аллювиальными и озерными осадками с карбонатной ми-
нерализацией. Периодические изменения климата, выразившиеся в сильной
аридизации в течение раннего и среднего триаса, поздней юре и неокоме,
сменились гумидизацией в рэте, ранней и средней юре, в альбе, сеномане,
что давала возможность накапливаться осадкам с разнообразным веществен-
ным составом.
Механизм процесса образования бентонитов и бентонитободобных глин
можно представить в виде следующей схемы: заложение впадин и проги-
бов→пенепленизация территорий и развитие коры выветривания с монтмо-
риллонитовой основой→снос в водоемы глинистых минералов (монтморил-
лонита, хлорита, слюд, гидрослюд, каолинита)→накопление бентонитонос-
ных отложений, их диагенез с образованием месторождений→опускание или
подъем с осушением локальных участков, вторичный гипергенез, разруше-
Page 13

13
 ние или формирование в определенных условиях мономинеральных бенто-
нитовых залежей
 →
 повторное опускание участка с захоронением (или разру-
шением) с последующим накоплением осадочной толщи.
Для большинства бентонитоносных формаций и месторождений монтмо-
риллонитовых глин Казахстана развитие и формирование заканчивается на
стадии седиментогенеза, перекрытием более поздней осадочной толщей и
последующим осушением водоема.
Проведенные обобщения показывают, что на территории межгорных впа-
дин Восточного Казахстана, юга Западно-Сибирской плиты в мезозой-
кайнозойские эпохи накапливались бентонитоносные отложения. Эти отло-
жения отлагались в межгорных впадинах в периоды стабилизации кимме-
рийского и альпийского циклов тектогенеза и являются продуктами сноса
материала коры выветривания, преимущественно гидрослюдисто - монтмо-
риллонитового состава, испытавших незначительные диагенетические изме-
нения в сторону смектитизации.
Глава 3. Основные положения по генезису месторождений бентонито-
вых глин Зайсанской впадины. Проявление закономерной зональности
на месторождениях Манракской группы В.С. Ерофеев (1964) и М.М. Крав-
ченко (1974) объясняли сочетанием условий седиментации и гипергенеза
осадков. В процессе седиментации, за счет материала местной площадной
коры химического выветривания, накапливались озерные осадки, в начале
более грубодисперсные и тонкодисперсные к концу циклов. В гипергенные
стадии, совпадающие с проявлением тектоно-денудационных перерывов,
превалировали процессы вторичного корообразования. В результате седи-
ментационно-гипогенных процессов сформировалась толща продуктивных
бентонитовых глин, что и отразилось на их вещественном составе и качест-
венных показателях.
Однако трудно представить, что характеризуемые пласты месторожде-
ния, общая мощность которых доходит до 20 м, могли преобразоваться за
счет вторичных гипергенных процессов, до столь разных по химическому со-
ставу (рис. 1) и цвету горизонтов. Результатом такого воздействия могла
стать однообразная по своему химическому и физическому составу толща
бентонитовых глин. Скорее всего, образование горизонтов бентонитоподоб-
ных глин шло в разное время и подвергалось вторичным гипергенным про-
цессам по мере их накопления. Иначе мы наблюдали бы переработанную
окислительными процессами, однотонную в химическом и физическом от-
ношении толщу бентонитовых глин. В этом отношении Таганское, Динозав-
ровое и другие месторождения Манракской группы, представленные высоко-
качественными и разнообразными по составу бентонитами, представляют
особый интерес и являются следствием сложного генезиса и длительного по
времени их формирования.
Таганское месторождение располагается в Жана-Таганской мульде
Зайсанской впадины, испытавшей в мезозое и кайнозое сложное геологиче-
ское развитие, в различных палеогеографических и ландшафтных обстанов-
ках. Месторождение локализовано в продуктивной таганской свите (Е
 1
 tg),
Page 14

14
 которая подразделена на две подсвиты – нижняя (красноцветная) и верхняя
(зелено-серая). Нижняя подсвита, представлена глинами, в которых преобла-
дают суббентониты красноватого цвета 15 горизонта (рис. 1). Они залегают
на породах коры выветривания по пермским отложениям. Осадки 15 гори-
зонта образовались за счет сноса глинистых минералов и алевритистых час-
тиц в озерных условиях.
Гори-
зонт
Страти-
графичекая
колонка
Мощ-
ность,
м
Литология
9
| | |
| |
| | |
3,4
Глина бентонитоподобная бледно-красная
местами алевритистая
10 || || ||
|| || ||
|| ||
1,3
Глина бентонитоподобная бледно-черная,
темно-серая темно-коричневая (древний поч-
венный горизонт)
11 # ••• # ••• #
••• # ••• # #
1,7
Опаловидная
кремнисто-карбонатно-
глинистая порода (древняя кираса)
12 » » » »
» » » »
1.0
Бентонит (монтмориллонит) восковидный
розовый, светло-серый
13 » * » * »
* » * »
» * » * »
2,6
Глина бентонитовая пятнистая (на зелено-
сером фоне пятна красного и черного цвета,
гидроокислов железа)
14 » = » = »
» = » = »
» = » = »
» = » = »
3,7
Глина бентонитовая зеленовато-серая, се-
рая светло-серая, плотная, сильновязкая с зер-
калами скольжения. В нижней части иногда
прослои кварцевого песка на глинистом це-
менте
15
» ¼ » ¼
» » ¼ »¼
» ¼ » ¼
»
6,4
Глина
суббентонитовая
пестроцветная
красного, серого цвета с реликтами кремни-
сто- карбонатной кирасы и восковидного ро-
зового монтмориллонита.
16-18 ●···●···●···
▲···●···▲
▲···●···▲
до 40
м
Различные горизонты глин и песков, ниж-
ний горизонт представлен брекчией конгломе-
рат-песчаников на глинистом цементе
19
░
░
░
░ ░
Начальная кора химического выветривания
по нижнепермским туфогенно-осадочным по-
родам
Рисунок 1. Литолого-стратиграфическая колонка бентонитовых глин
(по Кравченко М.М. 2001)
В верхней зеленоцветной подсвите (продуктивной) установлена четкая
зональность, выраженная последовательной сменой различных по составу
бентонитовых глин (рис. 1, табл. 2).
Page 15

15
 Таблица 2. Химический состав бентонитовых глин Таганского месторожде-
ния
Го-
ри-
зонт
SiO
 2
 TiO
 2
 Al
 2
 O
 3
 Fe
 2
 O
 3
 CaO MgO
K
 2
 O
Na
 2
 O H
 2
 O ппп
11
31,98
-
93,43
0,10
-0,75
0,96 1,27-
2,05
0,22
-36,6
0,13-
0,53
0,1
0
0,10
12
52,45 0,20 21,11 2,60 2,06 2,82
0,5
8
0,13 11,3 2,37
13
56,06 0,63 16,11 8,00 1,96 2,63
0,4
5
0,06 7,15 10,9
14
55,48 0,30 19,38 4,40 1,98 2,18
0,5
1
0,14 8,49 11,3
Продуктивный 14 горизонт месторождения имеет серо-зеленый и се-
рый цвет бентонитов, а 13 характеризуется наличием пятен гидроокислов
железа и марганца (пятнистые), в свою очередь 12 горизонт отличается розо-
вой окраской. Вышележащий 11 горизонт, сложен кремнисто-карбонатным
материалом серо-белого цвета. Еще выше залегают темно-серые глины 10
горизонта, перекрывающиеся красными бентонитоподобными глинами 9 го-
ризонта (рис. 1).
При детальном анализе условий формирования бентонитовых горизон-
тов, отличающихся как по вещественному составу, так и по физическим па-
раметрам, становится ясно, что процесс их образования проходил в разных
физико-химических условиях и характеризовался относительно длительной
историей. Современные исследования выявляют частые изменения условий
осадконакопления в мелких озерах. Примером является осадки мелководного
озерного комплекса Осса в Камеруне (G. Pierre, M. Jean, К. Alice 2005 г) . За
последние восемь тысяч лет в этом озере, в результате подъема и падения
уровня воды, условия осадконакопления изменялись от озерных (илы) до бо-
лотных (глеевая) обстановок. По хорошо датированным кернам пяти скважин
было прослежено (с определением скорости аккумуляции литофаций и изме-
нения минерального состава пород и пыльцы) динамика колебаний уровня
озера. В сухой сезон уровень озера понижается до 1-2 м, что переводило гид-
роморфные условия в глеевые, а при повышении уровня воды иловые осадки
приобретали озерные условия. Сходные условия, возможно, были и при об-
разовании бентонитовых глин Таганского месторождения в палеогене.
Бентонитовые глины 14 горизонта после осаждения (рис. 2.1) оказались
в обстановке глеевой среды, характеризующейся недостатком кислорода и
водорода. Спокойная тектоническая обстановка и влажный теплый климат,
сменяющийся жаркими сухими сезонами, способствовали сильным ланд-
шафтным изменениям: озера переходили в болота, увеличивались площади
открытых от водной среды пространств. В этих условиях в анаэробной среде
солончаков и донных озерных илов происходит восстановление окисных со-
единений железа за счет разложения отмершей органики. Однако процессы
Page 16

16
 восстановления не доходили до образования сульфидов, т.к. для глеевой об-
становки характерны реакции перехода окисных соединений железа и мар-
ганца в закисные формы. Трехвалентное железо и четырехвалентный марга-
нец могут переходить в двухвалентное состояние и изменять окраску вме-
щающих пород. Как известно двухвалентное железо придает голубоватую,
зеленовато-серую или сизоватую окраску илистым веществам в заболочен-
ных средах. В среде оглеения активно идут биохимические процессы благо-
даря анаэробным микроорганизмам, которые для своей жизнедеятельности
нуждаются в потреблении кислорода. Микроорганизмы, отнимая от окисных
и гидроокисных соединений металлов кислород, осуществляют перевод
трехвалентного железа и четырехвалентного марганца в двухвалентное со-
стояние. Такая обстановка благоприятна для миграции элементов, преобра-
зования кристаллической структуры гидрослюд из двухслойной в трехслой-
ную, характерную для монтмориллонитов, т.е. происходит дополнительная
монтмориллонитизация глинистых минералов.
В верхней части 14 горизонта (рис. 2.2), где содержание кислорода бы-
ло выше, происходило формирование конкреций из гидроокислов железа и
марганца. Механизм оглеения здесь сводился к тому, что насыщавшие глины
воды теряли свой кислород на окисление органических остатков и станови-
лись бескислородными. В результате этого в верхнем слое создавалась бла-
гоприятная среда для развития анаэробных микроорганизмов. Анаэробы от-
нимали необходимый им кислород у минеральных соединений и продуциро-
вали большое количество углекислоты, которая в свою очередь способство-
вала растворению карбонатов и появлению в водах подвижного кальция и
карбоната – иона [НСО
 3
 ]
 -
 по реакции:
СаСО
 3
 + СО
 2
 + Н
 2
 О = Са
 2+
 +2НСО
 3
-
 Под воздействием таких вод железо переходило в подвижную форму и
могло частично выноситься диффузным путем за пределы оглеенного гори-
зонта. Мигрируя вверх, где окислительно-восстановительный потенциал вы-
ше граничной линии Fe
 2+
 - Fe(ОН)
 3
 , соединения железа окислялись, давая на-
чало различного рода конкрециям. Таков примерно механизм образования 13
горизонта бентонитовых глин, который вначале был единым с 14 горизон-
том. Поэтому в 13 горизонте повышенное содержание железа (табл. 1).
Процессы оглеения, как было отмечено выше, обусловливают монтмо-
риллонитизацию других глинистых минералов. Н.Н. Матинян (1968) выделя-
ет две стадии глееобразования: начального оглеения и интенсивного оглее-
ния. Первая характеризуется изменением химического состава глин без на-
рушения минерального состава илистых фракций. Вторая – изменением гли-
нистых минералов и, в случае малой скорости выноса продуктов разложения,
образованием новых минералов преимущественно смешаннослоистых гидро-
слюдисто-монтмориллонитовых силикатов. Обе стадии глееобразования ха-
рактерны для данного месторождения. Отсюда высокое содержание монтмо-
риллонита в бентонитах Таганского месторождения получает свою законо-
мерность. Исследования бентонитовых глин различными методами выявили
Page 17

17
 преобладание в их составе дисперсной фазы монтмориллонита, содержания
которого по расчетам изменяются от 87,3 до 97,2% (табл. 3).
Таблица 3. Минеральный тип и состав бентонитов Таганского месторож-
дения по литологическим горизонтам
 Гори-
зонт
Монтмориллонит, со-
держание во фракции
0,001 мм
Второстепенные
глинистые минералы
Акцессорные ми-
нералы
12
Монтмориллонит
(97,2 %)
Галлуазит, каолинит, гидро-
слюда
Галит, сульфога-
лит
13
Монтмориллонит
(89,9 %)
Гидрослюда, каолинит
Галлуазит
14
Монтмориллонит
(87,9 %)
Каолинит, гидрослюда
Галлуазит, палы-
горскит
 В последующем происходило дальнейшее опускание участка месторо-
ждения, с накоплением бентонитоподобных глин нового 12 горизонта (рис.
2.3). Первичная мощность глин 12 горизонта была сопоставима с глинами 13
горизонта. При длительном усыхании этого участка залива озера Зайсан соз-
дались условия для окислительных процессов. Рассматриваемый горизонт
глин, оказавшись на поверхности, подвергся гипергенным процессам с раз-
делением на горизонты: восковидного розового бентонита 12 (нижний слой)
и карбонатно-кремнистого 11 горизонта (рис. 2.4).
В данном процессе, детально описанном В.С. Ерофеевым (1964), в ре-
зультате интенсивного испарения в приповерхностных слоях глин, устанав-
ливается восходящее движение поровых растворов. Эти растворы, медленно
фильтруясь по капиллярам через глинистые осадки, обогащаются солями и
приобретают щелочную реакцию, осуществляя переход других глинистых
минералов в монтмориллонит. По минеральному составу бентониты пред-
ставлены в основном розовым и светло-розовым монтмориллонитом, содер-
жание которого в 12 горизонте достигает 95-98% отн. При этом необходимо
отметить, что в низах этого горизонта на границе с 13 горизонтом, за счет
выноса ионов железа, резко возрастает относительное содержание гидрооки-
слов и ярозитов железа.
Одним из продуктов конечного преобразования бентонитов при гипер-
генезе является кремнистая кираса, представленная карбонатно-кремнистыми
соединениями. Таким образом, происходит полное преобразование монтмо-
риллонитовой составляющей в другую минеральную основу (рис. 2.5).
На примере образования Таганского месторождения можно видеть, что
качественные бентонитовые глины формируются с наложением местных
ландшафтно – климатических, тектонических и других условий, результатом
которых является практически мономинеральные пласты бентонитов.
Page 18

18
Page 19

19
 Глава 4. Гидробентонит – промежуточная природная форма преоб-
разования смектитов в щелочную форму. Современное преобразование
щелочноземельного монтмориллонита в щелочную разность можно просле-
дить на примере образования гидробентонитов Курпебайского месторожде-
ния Манракской группы смектитов (Е.М. Сапаргалиев и др., 1999). Образо-
вание их идет благодаря деятельности сопочных вулканов –гидровулканов.
Они развиты на периферии Жанатаганской, Тайжузгенской, Эспинской мульд,
а также центральных частях предгорий Зайсанской впадины в местах истече-
ния напорных трещинных вод среднепалеозойского комплекса пород. Кроме
того, они встречаются и в других участках Зайсанской впадины, в частности в
северной части хребта Манрак.
На участке складчато-дислоцированных пород нижней перми, нару-
шенных зоной разлома В-СВ простирания на протяжении 200 м цепочкой
расположены 10 гидровулканов.
Гидробентониты - неустойчивая форма проявления смектитов, насы-
щенных водой, в ряду природных «нормально-влажных» и «повышенно-
влажных» с избыточным поровым (горным) давлением пород.
Результаты химического анализа гидробентонитов, мас. % (сухой
остаток): SiO
 2
 - 59,96 (60,26); Al
 2
 O
 3
 – 15,36 (15,34); TiO
 2
 – 0,87 (0,89); Fe
 2
 O
 3
 –
5,73 (5,87); CaO – 0,67 (0,85); FeO – 0,19 (0,20); Mgo – 0,42 (0,41); K
 2
 O – 1,0
(1,0); Na
 2
 O (1,38 (1,44); P
 2
 O
 5
 0,1 (0,11); P
 2
 O
 5
 0,1 (0,11); MnO – 0,25 (0,25); H
 2
 O
– 4,59; П.п.п.- 5,57 (5,57); S=96,09 (96,88).
Химический анализ показал, что гидробентониты характеризуются бо-
лее высокими содержаниями кремнекислоты, К
 2
 О, Na
 2
 О, трехвалентного же-
леза и пониженными глинозема, СаО и МgO. Содержание двухвалентного
железа относительно мало.
Обменный комплекс гидробентонита имеет следующие катионообмен-
ные параметры, мг/экв на 100 г глины: Ca
 2+
 - 20,24; Mg
 2+
 - 1,19; K
 +
 - 0,41; Na
 +
 - 63,74; S85, 48.
По результатам рентгенофазового анализа гидробентонит (в виде вы-
сушенного порошка) содержит 68 мас. % диоктаэдрического Nа-смектита,
31% дисперсного кварца и около 1% гидрогематита. Содержание Fе
 3+
 в
структуре смектита составляет 1,1 ф. е. Известно, что Nа-форма монтморил-
лонита в водной среде способно к полной диссоциации индивидуальных сло-
ев кристаллитов. На дифрактограмме смектита в этом состоянии наблюдает-
ся не единый максимум регистрируемых межплоскостных расстояний, а ста-
тистическое распределение их в широком диапазоне (природно- влажный
слой гидробентонита). Изученный смектит, несмотря на высокую дисперс-
ность (полуширина дифракционного рефлекса 001 составляет 1,2 град 2 те-
та), обладает высокой упорядоченностью чередования слоев в структуре от-
дельных кристаллитов. Это проявляется в виде серии базальных отражений
на дифрактограммах (рис. 3) ориентированных слоев с коэффициентами ва-
риации К
 в
 = 0,17; d (001) сред. =12,43 Å для воздушно-сухого слоя и К
 в
 = 1,0;
d (001) сред. = 16,86 Å у насыщенного этиленгликолем препарата (рис. 28).
Page 20

20
 Коэффициент вариации по оси b равен К
 в
 = 0,31; b (сред.) = 8,95 Å (дифрак-
тограмма порошковой пробы).
Смектит обладает относительно высоким зарядом слоя Z = 0,42. Осо-
бенностью состава гидробентонита является присутствие дисперсной смеша-
нослойной фазы с максимумом в области 3,8 град 2 тета, проявляемой при
разложении дифракционного рефлекса ориентированного воздушно-сухого
слоя с применением программы DECOMP. Кинетические параметры диссо-
циации и термическое поведение образца на каждом этапе разложения
Рисунок 3. Дифрактограмма влажного, сухого и порошкообразного образца
гидробентонита
свидетельствуют о наличии в пробе Fе-содержащего монтмориллонита и не-
большого количества гипергенного образования - гетита. Структура смектита
отличается совершенством кристаллического строения и соответствием его
стехиометрических показателей ферримонтмориллониту.
Исследования позволяют понять механизм еще одного способа форми-
рования щелочных бентонитов, с преимущественным преобладанием катио-
нов натрия, над кальцием и магнием в монтмориллоните. Таким образом,
просачивающиеся подземные воды вымывают катион натрия из пластовых
залежей бентонитов и формируют щелочные бентониты.
Прослеживая изменения и образования бентонитов можно говорить о
происходящих активных динамических процессах в них. Монтморилонит
проходит все стадии образования и разрушения, в изменяющихся физико-
химических условиях, являясь промежуточным звеном в длинной цепи пре-
образования и разрушения природных минералов.
Глава 5. Обменный комплекс монтмориллонитов - основа выделе-
ния промышленных типов бентонитовых глин.
Учитывая связь содер-
жания монтмориллонита в глине с его обменным комплексом можно судить
и о качестве сырья. Приведенные данные в таблице 4 по обменному ком-
плексу бентонитовых глин разных месторождений показывают, что обмен-
Page 21

21
 ный комплекс монтмориллонитовых глин по месторождениям имеет различ-
ные значения.
Таблица 4. Обменная емкость месторождений бентонитовых глин Казах-
стана и стран СНГ
 Содержание обменных катионов в глинах,
мгэкв/100 г с.в.
.Месторождение
или
проявление, с
типами
бентонитов.
Nа
 +
 K
 +
 Cа
 ++
 Мg
 ++
 Сумма
35,4-
43,0
4,0-
5,2
26,2-
28,3
20,1-
24,3
85,7-101,8
14,5-
18,8
2,1-
2,5
36,3-
45,3
27,1-
30,3
80,0-96,9
Таганское 1. Ще-
лочные фармацевтические
Переходные
Щелочноземельные
4.0-
14.5
2,1-
2,5
45.0-
55.3
30.0-
35,3
81.1-107.6
Кушмурун
1. Желтовато-серые,
2. Пестроцветные
18,31
20,90
42,04
36,95
60,35
57,85
Южное, Верховое:
1. бентонитовые гли-
ны
2. суббентонитовые
3. бентонитоподобные
18,90-24,7 (22,3)
18,80-38.1
(29,42)
12,5-30,1 (20,02)
56,2-71,7 61,80)
18,58-59-68
(35,9)
21,91-42,64
(32,8)
78,9-96,1
(84,14)
60,69-73,14
35,1-57,8
(53,1)
Дарбазинское
12,87
0,4
2,34
27,86
43,5
Ильдерсай (Аксу)
3,04
4,2
24,5
16,35
48,17
Огланглинское
1. Щелочные
2. Щелочноземельные
44,9
18,5
2,1
0,9
12,3
21,0
12.1
20,2
71,4
60,6
Азкамарское
51,5
0,2
4,1
16,0
71,8
Гумбрийское
1,8
0,4
62,9
22,3
87,4
Саригюхское
 ٭
 59,5
2,1
13,5
10,4
77,2
Асканское (аскангель)
52,2
48,0
7,5
107,7
 Как видно из таблицы преобладание того или иного катиона в монтмо-
риллоните и относительно его высокое содержание в бентонитах, совместно
с примесями глинистых минералов, играют главную роль в качественных ха-
рактеристиках сырья данных месторождений.
Выполненные, в процессе предварительной разведки, разными метода-
ми аналитические исследования бентонитов Таганского месторождения, по
содержанию и соотношению обменных катионов, давали разные результаты.
Средние содержания по обменному комплексу бентонитов по горизонтам
были следующими, таблица 4.
В приведенной таблице четко прослеживается преобладание обменных
катионов натрия в бентонитах над кальцием и магнием в 12 и 13 горизонтах,
а в 14 горизонте его содержание примерно в два раза меньше. Такое соотно-
шение было вызвано разной мощностью бентонитового пласта 14 горизонта.
На восточном фланге он представлен более мощным пластом щелочнозе-
Page 22

22
 мельных бентонитов, влияющим на общие запасы и соответственно сни-
жающие при подсчете обменный комплекс катионов натрия.
Таблица 4 - Состав и ёмкость обменных катионов бентонитовых глин
 Содержание, мг-экв. / 100 г глины
Лито-
логич
гор-т
Nа
раств.
Са
 +
 обмен.
Мg
 +
 обмен.
Nа
 +
 обмен.
К
 +
 обмен.
Сумма обменных
кат.
12
0,5
25,8
21,3
40,6
0,3
88,0
13
0,5
24,3
19,7
36,5
0,3
80,8
14
0,6
42,9
27,8
25,9
0,2
96,8
 Составленные технологические пробы, по среднему содержанию об-
менного комплекса, показывали разные технологические показатели. В ре-
зультате чего месторождение долгое время (1964 -2001 гг) считалось пер-
спективным, но с неясным распределением технологических типов глин. Раз-
ведочные работы при детальной разведке месторождения позволили выявить
причину таких отклонений, что в свою очередь утвердить их запасы по тех-
нологическим типам.
Преобладание монтмориллонита в глинах повлияло и на дисперсный
состав, который характеризовался высоким содержанием частичек этого ми-
нерала (таблица 6).
Таблица 6 - Дисперсный состав бентонитовых глин Таганского месторожде-
ния
 Дисперсность: в природном виде после пептизации
фракции размером, мм в %
 № горизонта
 +0,006
0,006-0,0015
-0,0015
 12
 1.80
0,98
58,52
14,95
39.68
84,07
 13
 4.23
4,11
57.28
23,89
38.49
72,00
 14
 3.41
3,17
53.43
17,31
43.16
79,52
 Немаловажное значение при выделении технологических типов бенто-
нитов играло и то, что цвет глин по горизонтам, независимо от обменного
комплекса был по горизонту один и тот же. Количественные вариации желе-
за в промышленных горизонтах характеризовались разными параметрами. В
бентонитах 12 горизонта содержание железа в среднем 2.6, 13 – 8.0 и 14 – 4.4
% (таблица 7).
Все эти факторы затеняли самый главный параметр монтмориллонита,
его качественный состав обменного комплекса, который наряду с другими
параметрами, мог определять его истинные природные возможности, а отсю-
да его практическое применение.
Page 23

23
 Таблица 7 - Средний химический состав бентонитовых глин по горизонтам
Таганского месторождения
 Химический состав, содержание в весовых процентах
№
горизонта
SiO
 2
 TiO
 2
 Al
 2
 O
 3
 Fe
 2
 O
 3
 CaO MgO K
 2
 O
Na
 2
 O
H
 2
 O
ппп
SO
 3
 общ.
1
12
52,45 0,20
21,11 2,60
2,06 2,82
0,13 0,58 11,3
12,3 0,32
1
13
56,06 0,63
16,11 8,00
1,96 2,63
0,06 0,45 7,15
10,97 0,17
1
14
55,48 0,30
19,38 4,40
1,98 2,18
0,14 0,51 8,49
11,31 0,18
 По площади месторождения с запада на восточный фланг устанавлива-
ется постепенное возрастание обменных катионов натрия и уменьшение
суммы катионов кальция и магния (табл. 2). На восточном фланге месторож-
дение представлено щелочноземельными, на западном щелочными, а между
ними пространственно залегают переходные монтмориллониты. Учитывая
высокое содержание монтмориллонита в глинах (85,0-97,8%), их можно на-
зывать монтмориллонитами. В результате на месторождении выявляется оп-
ределенная закономерность в распределении монтмориллонитов с разным
обменным составом катионов (рис. 4).
Таблица 8. Обменная емкость монтмориллонитов (бентонитов) по площади
Таганского месторождения
 Содержание обменных катионов в глинах, мгэкв/100г сухого
вещества
Природные разновид-
ности
Nа
 +
 K
 +
 Cа
 ++
 Мg
 ++
 Сумма
Щелочные
35,4-43,0 4,0-5,2
26,2-28,3 20,1-24,3
85,7-101,8
Переходные
14,5-18,8 2,1-2,5
36,3-45,3 27,1-30,3
80,0-96,9
Щелочноземельные
4.0-14.5
2,1-2,5
45,0-55,3 30,0-35,3
81,1-107,6
 Анализируя данные табл. 8 видно, что монтмориллониты Таганского
месторождения образуют незаконченный переходный ряд от чисто щелочно-
земельных разновидностей до монтмориллонитов, в которых обменный ка-
тион натрия преобладает в отдельности над катионами кальция и магния, а
по сумме уступает. В то же время «чистых» натриевых монтмориллонитов,
которые бы завершали полный ряд, типичных щелочных монтмориллонитов
на месторождении не выявлено. В щелочных бентонитах других месторож-
дений, например, Огланглинском ( Туркмения) или Саригюхском (Азербай-
джан), в обменном комплексе сумма катионов натрия превышает сумму ка-
тионов кальция и магния. Преобладание натриевого обменного комплекса в
отдельности над кальциевым и магниевым компонентами, повышает актив-
ность бентонитов и увеличивает выход из них бурового раствора в щелочных
бентонитах Таганского месторождения. Кроме того, сумма катионов кальция
превышает сумму катионов магния, что также положительно влияет на их
Page 24

24
 свойства. Природные процессы обработки монтмориллонитов позволили
создать минералы, свойства которых пытаются получить искусственно, воз-
действуя на них различными химическими и физическими методами. Обмен-
ная емкость монтмориллонитов является одним из решающих параметров
при классификации образуемых ими бентонитовых глин. Поэтому вопросы
распределения по площади монтмориллонитов с разными обменными катио-
нами являются важными составляющими при разведке таких месторождений.
Проведенные анализы на рентгено-флюоресцентном комплексе СРМ-25
(Институт Геологии СО РАН, г. Новосибирск, 2003 г) различных типов мон-
тмориллонита и гидробентонита, по действующим карьерам Таганского ме-
сторождения показали следующие параметры (табл. 9).
Таблица 9 - Рентгеноструктурный анализ бентонитовых глин выполнен на
приборе ДРОН-3М с использованием CuK
 a
 излучения режим съемки J =
30ma, V = 30kv, скорость съемки – 1°/мин
 № обр.
Название об-
разца
Основная фаза
Примеси
1
Щелочной бен-
тонит
Диоктаэдрический
смектит d
 001
 = 13,3 Å
Следы кварца и плагиок-
лаза
2
Щелочнозе-
мельный бентонит
Диоктаэдрический
смектит d
 001
 = 14,6 Å
Следы кварца и хлора
 Электронномикроскопический и рентгенноструктурный анализы совместно с
коллоидно-химическим, ЯГР – спектроскопическим подтверждают данные
термического анализа о монтмориллонитовой основе бентонитов месторож-
дения. Рентгенографический анализ таганских бентонитов выполнен по гли-
нам естественного состояния, насыщенным глицерином и прокаленным при
600
 0
 С.
Рентгенноструктурные исследования устанавливают преобладание во
всех горизонтах монтмориллонита октаэдрического типа с базальными отра-
жениями первого порядка в воздушно-сухом состоянии от 12,1 до 14,69 –
15,99 А
 0
 . Крайние повышенные рефлексы дифрактограм возможно связаны с
повышенными содержаниями ионов железа.
Изменение межплоскостного расстояния монтмориллонита после фи-
зико-химической обработки образцов от обезвоженного при 600
 0
 С до насы-
щенного глицерином состояния происходит при раздвижении кристалличе-
ской решетки монтмориллонита от 9,7 – 9,8 А
 0
 до 18,2 Å. Воздушно-сухие
образцы (105
 0
 С) фракции – 0,001 мм монтмориллонита с базальными отра-
жениями первого порядка 12,4 – 13,8 А
 0
 при насыщении этиленгликолем
смещают их к 16,9 – 17 Å.
В качестве термических параметров, по которым диагностировался мон-
тмориллонит, и определялась степень его совершенства, служили интенсив-
ность и
температура
термических
эффектов
поэтапного
разложения
Page 25

У С Л О В Н Ы Е
О Б О З Н А Ч Е Н И Я
 - монтмориллониты с содержанием обменного катиона Nа
 +
 >30 мг/экв.
на 100 г сухого вещества
- границы рудного тела
- монтмориллониты с содержанием обменного катиона Nа
 +
 15-30 мг/экв.
на 100 г сухого вещества
- карьеры
- монтмориллониты с содержанием обменного катиона Nа
 +
 менее 15
мг/экв.
на 100 г сухого вещества
 1.
2.
 - 1. шурфы, 2. скважины
- границы распространения монтмориллонитов с разной обменной
емкостью катионов
 17
18
 - разведочные линии и их номера
 Рисунок 4. Схема пространственного распределения монтмориллонита с разной обменной емкостью катионов
на Таганском месторождении
Page 26

образца. В частности на дифференциальной кривой (ДТА) величина
пиков реакций обезвоживания при 130, 600 и 770° С, а также экзотермиче-
ское прояв ление в области 910°С, связанное с фазовым превращением про-
дуктов обжига, являются главными критериями, идентифицирующими испы-
тываемое вещество как смектит (таблица 10). Кинетика обезвоживания и
значения изменения массы и скорости ее потери, вычисленные по термогра-
фиметрическим (ТG и ДТG) кривым, также свидетельствует о совершенстве
кристаллической строения глинистого минерала.
Первая эндотермическая реакция (табл. 10) наиболее интенсивная, обу-
словлена потерей межслойной воды. Выделение воды (дегидратация) у на-
трий-кальций-магниевого монтмориллонита, протекает в один этап, что ука-
зывает на наличие у смектита одного слоя воды, в промежутке между паке-
тами 2:1 с октаэдрической и тетраэдрическими сетками кремнекислородного
каркаса. Такое распределение молекул воды в межслоевом пространстве
обеспечивают одновалентные обменные катионы, в качестве которых для
минералов смектитового ряда служат натрий и реже калий.
Таблица 10 - Термический анализ бентонитовых глин Таганского место-
рождения
Вторая эндотермическая реакция связана с потерей гидроокисла кристал-
лической решетки при максимумах ниже 600
 0
 С. Она характерна для желези-
стых разновидностей монтмориллонита, у которых в октаэдрических слоях
алюминий частично замещен железом.
Третья эндотермическая реакция наименьшей интенсивности, фиксирует
потери гидроокислов, связанных атомами магния в октаэдрической коорди-
нации, потерей гидроокислов кремнекислородных слоев в тетраэдрической
координации и разрушение обезвоженной решетки монтмориллонита при
температуре около 900
 0
 С. Эндотермическая реакция переходит в первую эк-
зотермическую в пределах короткого 50 – 100
 0
 С интервала подъёма темпера-
туры (табл. 10).
Первая эндотермическая высокотемпературная реакция характеризуется
образованием шпинели, характерной для глин с существенным замещением
алюминия железом в октаэдрическом слое. Образование шпинели установле-
но методом ЯГР спектроскопии на монтмориллоните 13 горизонта (6,7%
Fе
 2
 O
 3
 ).
М.В. Эйриш и А.А. Двуреченская (1970) проследили изменения мессбау-
эровских спектров на природной фракции монтмориллонита < 0,001 мм, а
родаминовой Н
 4
 и К – форм при ступенчатом нагревании от 20 до 1000
 0
 С и
 Эндотермические эффекты
Экзотермические эффекты,
максимумы при 0
 0
 С
Гори
-
зонт
I
II
III
I
II
12
130-150
520-550
780-900
980-1000
 1150
 13
130-150
530-550
830-860
950-1000
 1150
 14
125-150
525-550
820-860
900-970
1150
Page 27

27
 регидратации. В ходе дегидроксилизации структура железистого монтморил-
лонита проходит стадию метастабильного состояния и перекристаллизацию в
железистую шпинель. Последующий нагрев образцов фиксирует эндотерми-
ческую остановку на переходе ко второй экзотермической реакции, связан-
ной с образованием муллита и (или) кордиерита в зависимости от содержа-
ния магния.
Кривые обезвоживания монтмориллонитов не имеют резких изломов
между потерей последней межслойной воды и потерей гидроксила кристал-
лической решетки. При температуре до 100
 0
 С выделяется более половины
межслойной воды в интервале 100 – 300
 0
 С от 60 до 63,5 %. Полная дегидра-
тация наступает при 800
 0
 С, что свидетельствует о преобладании в составе
монтмориллонита частиц размером меньше 0,001 мм. Основная масса меж-
слоевой воды выделяется при температуре до 180
 0
 С. Конституционная вода
выделяется медленнее до температуры 800 – 900
 0
 С. При обезвоживании мон-
тмориллониты таганской свиты выделяют около 150 мг воды, монтморилло-
ниты тектурмаской свиты – 70 – 90 мг с 1 г минерала. Более половины при-
ходится на воду межслоевого типа.
Под микроскопом в природных монтмориллонитах наблюдаются во-
локнистые, чешуйчато-пелитовые микроструктуры. Присутствуют обломоч-
ки пластического материала, размером 0,01 – 0,1 мм, состоящего из плагиок-
лаза и вулканического стекла, замещаемого глинистым веществом. Интерфе-
ренционные цвета обычно светло-серые, чешуйчатые, глинистые агрегаты
изотропные, просвечивают по краям. Фракции с размером частиц менее 0,001
мм под электронным микроскопом характеризуются практически полным
преобла данием монтмориллонита (рис. 6) и примесью каолинита и галлуази-
та в отдельных горизонтах. Встречаются следы гидрослюд, гидрогетита, ор-
ганических веществ, кристобалита, галита.
Монтмориллонит присутствует в преобладающей облачной (глобуляр-
ной) и менее распространенной – агрегатно-чешуйчатой формах. Облачные
формы – диффузной бесструктурной массы, характерны для Аl – монтморил-
лонита. Чешуйчатые зерна (от 0,3 до 5 мк) имеют неправильную или округ-
лую форму с размытыми очертаниями. При нагревании и ультразвуковой об-
работке агрегаты распадаются и переходят в облачные формы (несомненно,
что чешуйчатая форма связана с микроагрегацией монтмориллонитовых час-
тиц облачной – глобулярной формы).
Тонкая дисперсность минерала подчеркивается и ее гелевой субстан-
цией (рис. 7), на которой можно четко видеть наиболее близкие по размерам
расстояния между кристаллическими слоями структуры.
Проведенные лабораторные исследования механизма сорбции радио-
нуклидов Na и Cа-монтмориллонитов 12 горизонта месторождения (аналитик
Разворотнева А.И. Институт Геологии СО РАН, г. Новосибирск, 2003 г) по-
казали, что они зависят от состава обменной емкости.
Адсорбционные свойства изучались на 2 типах представленных образ-
цов: Na и Cа-монтмориллониты и для сравнения исследовались галлуазит и
гидробентонит.
Page 28

28
 Сорбция ионов уранила, стронция и цезия проводилась из азотнокис-
лых растворов с исходными концентрациями стронция и цезия 10
 -5
 г/л, а ура-
нила 10-3 г/л. Наиболее оптимальный для процесса является область значе-
ний рН (6,8 – 8,2). Время сорбции – 1 час при активном перемешивании на
магнитных мешалках. Отделение твердой фазы от жидкой проводили цен-
трифугированием на центрифуге при 15 тыс. оборотов в минуту. Величин
навески глины – 1 грамм, объем жидкой фазы – 100 мл. Изменение концен-
трации ионов после сорбции определяли на масс-спектрометре с индуктивно-
связанной
плазмой ISP-MS, фирмы Perkin-Elmer, а
также
атомно-
абсорбционным методом на спектрометре фирмы Perkin Elmer, модель 3030.
Расчет концентраций анализируемых элементов методом ISP-MS про-
водился автоматическим полуколичественным методом, основанном на ис-
пользовании многоэлементного стандартного раствора, содержащего опреде-
ляемые элементы в концентрации, равной 1 нг/г. Погрешность определения
составляла 1-5 %. Результаты сорбции UO
 2
2
+
 , Sr
 +2
 , Cs
 +
 на минералах с различ-
ным обменным комплексом приведены в таблице 11
Процесс сорбции по данным таблицы 11 определяется типом обменно-
го комплекса (наличием либо Na
 +
 , либо Са
 +2
 ионов в межпакетных уровнях).
Для гидробентонита по данным рентгеноструктурного анализа характерно
наличие рентгеноаморфного фона и низкие показатели степени кристаллич-
ности. С другой стороны, для Na-монтмориллонита, наоборот, характерно
наличие рентгеноаморфного фона и низкие показатели степени кристаллич-
ности и упорядоченности кристаллической решетки, поэтому в первом слу-
чае преобладает механизм сорбции: за счет возникновения некомпенсируе-
мых электронных состояний регистрируемых методом ЭПР, а во втором слу-
чае – доминирует механизм катионного обмена (это проявляется при взаимо-
действии ионов Cs
 +
 и Sr
 +2
 с Na-монтмориллонитом).
Таблица 11 - Сорбционные свойства минералов Таганского месторождения
 Сорбируемый ион, мг-экв/100 г
№
Сорбент
UO
 2
2
+
 Sr
 +2
 Cs
 +
 1
Na-монтмориллонит
78
338
682
2
Са-монтмориллонит
92,5
283
625
3
Галлуазит
92,0
312,8
672
4
Гидробентонит
89,8
343,5
661
 Из таблицы 12 следует, что для щелочного монтмориллонита харак-
терно заметное увеличение показателей межплоскостных расстояний, что
свидетельствует о внедрении ионов радионуклидов из раствора в межслоевое
пространство кристаллической решетки. В образце щелочноземельного мон-
тмориллонита, наоборот, не происходит изменения межплоскостных рас-
стояний.
Page 29

29
 Рисунок 5 - Дериватограмма образца монтмориллонита Таганского место-
рождения
Это особенно характерно для монтмориллонитов, где в межслоевом
пространстве находятся ионы Mg
 +2
 в гидратированном состоянии. Для таких
глин преобладает хемосорбционный механизм. Например, сорбция иона
стронция из раствора является результатом процесса комплексообразования,
в котором ионы связываются с позициями на внешних и внутренних грани-
цах частиц минерала по двум типам. А-тип (не зависит от рН): позиция элек-
троненасыщенных участков минерала, вызванных дефектами структуры за
счет изоморфного замещения трехвалентных ионов в октаэдрическом слое
структуры монтмориллонита на двухвалентные ионы, такие как Fe
 +2
 и Mg
 +2
 .
В-тип (зависит от рН): при рН = 8 поверхностные группы AlOH и SiOH.
Page 30

30
 Рисунок 6 - Поверхность частицы монтмориллонита под электронным мик-
роскопом (аналитик В.П. Коваленко, Институт катализа СО РАН, г. Новоси-
бирск)
Page 31

31
 Рисунок 7 - Электронная микрофотография гелевого состояния монтмо-
риллонита (вид сбоку). Отчетливо видна слоистая структура, представленная
октаэдрическим (черное) и тетраэдрическим (белое) слоями (аналитик В.П.
Коваленко, Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск)
Page 32

32
 Таблица 12 - Изменение показателей межплоскостных расстояний (d
 001
 ,
Å) полуширины пика интенсивности (П/Ш, мм) при внедрении имитаторов
радионуклидов (UO
 2
2
+
 , Sr
 +2
 , Cs
 +
 ) в структуру минералов месторождения Та-
ганское.
 Таганский монтмориллонит
щелочной
щелочноземельный
№
п/п
Внедряемый ион
радионуклида
d, Å
 001
 П/Ш, мм
d
 001
 , Å
П/Ш, м
1
Исходы
13,4
15,5
14,4
11,0
2
UO
 2
2
+
 13,6
17,0
14,4
12,0
3
Cs
 +
 13,5
13,8
14,4
11,0
4
Sr
 +2
 13,8
14,2
14,4
12,5
 депротонируются и превращаются в SiO
 -
 и АlO
 -
 , соответственно. В свя-
зи с этим образуются при внедрении радионуклида следующие комплексы: º
AlOSr
 +
 , º AlŌSr(OH)
 +
 , º SiOSr
 +
 , º SiO
 -
 Sr(OH)
 +
 . О наличии поверхностных
комплексов свидетельствуют данные, полученные методом электронно - па-
рамагнитного резонанса (ЭПР). Обработка спектров ЭПР бентонитов Таган-
ского месторождения показала, что 1) в щелочных бентонитах зарегистриро-
ваны следующие парамагнитные центры: ионы Fe
 +3
 , Mn
 +2
 и радиационный
центр дырочного типа (А-цент Спектр ионов Fe
 +3
 представлен линиями в об-
ласти g
 эфф
 = (Н = 70 мТл) и g
 фф
 = 4,2 (Н = 165 мТл), что соответствует нали-
чию сильного кристаллического поля. Линии спектра обусловлены ионами
Fe
 +3
 в октаэдрических позициях (Al
 +3
 ). Спектр ионов Mn
 2+
 - шесть линий
электронного перехода (сверхтонкая структура) М = + ½ « = ½ , как и линии
А-центра с g
 11
 = 2,052, g
 ^
 = 2,007 оказались слабыми. 2) В щелочноземельных
бентонитах регистрируется интенсивный спектр Fe-содержащей примесной
фазы – гематита.
Спектр ионов Fe
 +3
 представлен линиями в области g
 эфф
 = (Н = 70 мТл) и
g
 фф
 = 4,2 (Н = 165 мТл), что соответствует наличию сильного кристалличе-
ского поля. Линии спектра обусловлены ионами Fe
 +3
 в октаэдрических пози-
циях (Al
 +3
 ). Спектр ионов Mn
 2+
 - шесть линий электронного перехода (сверх-
тонкая структура) М = + ½ « = ½ , как и линии А-центра с g
 11
 = 2,052, g
 ^
 =
2,007 оказались слабыми. 2) В щелочноземельных бентонитах регистрирует-
ся интенсивный спектр Fe-содержащей примесной фазы – гематита. Спектр
ионов Fe
 +3
 простирается на всей области магнитных полей от 0 до 500 мТл.
Одна из компонент этого спектра, находящаяся в области g
 эфф
 = 2,03, пред-
ставляет широкую симметричную линию с DН = 140 мТл, на фоне которой
регистрируется слабый структурный (бентонитовый) А-центр. В области g
 эфф
 = 4,2 регистрируется линия структурных ионов Fe
 +3
 . В таблице 13
представлены интенсивности (отн. ед) вышеописанных парамагнитных цен-
тров в образцах бентонитов с различными сорбируемыми ионами: Sr
 +2
 , Cs
 +
 ,
UO
 2
2
+
 .
Page 33

33
 Таблица 13 - Количество парамагнитных центров
 Количество ЭПР-центров*
Образец
Тип центров
Исход
Sr
 +2
 Cs
 +
 UO
 2
2
+
 Fe
 +3
 структ.
247
416
362
363
Щелочной
монтмор.
А-центр
37
70
70
72
Fe
 +3
 структ.
281
369
335
334
Щелочно-
земельный
монтмор.
Fe
 +3
 фаз.
23220
26450
24764
25015
 · Спектры ЭПР бентонитов сняты на радиоспектрометре «Radiopan» (l =
3,2 см, f
 мод
 = 100 кГц) при комнатной температуре.
Из таблицы 13 видно, что обнаруженные в образцах бентонитовых
глин парамагнитные центры принимают участие в хемосорбционных процес-
сах в системе: поверхность твердой фазы бентонита: внедряемый из раствора
ион радионуклида. Необходимо отметить следующее:
1) Изменение интенсивностей спектров Fe
 +3
 струк. и А-центров свиде-
тельствует об их участии в процессе сорбции.
2) Изменение Fe
 +3
 и А-центров не синхронно.
3) Изменение стр. спектра Fe
 +3
 стр. центров свидетельствует о том, что
в щелочных бентонитах участка Fe
 +3
 активнее, чем в щелочно-
земельных.
Примесная фаза – гематит не участвует в процессах сорбции. В образцах
щелочных бентонитов после сорбции Sr, Cs, U регистрируется появление
широких линий (DН = 60 мТл) с различными g-факторами. Они обусловлены
комплексами ионов Fe
 +3
 в соседних катионных позициях, приводящих к эф-
фекту суперобмена.
Изменений в спектре ионов Mn
 2+
 в щелочных бентонитах не обнаруже-
но, что свидетельствует об отсутствии их роли в сорбционных процессах.
Роль А-центров в щелочноземельных бентонитах трудно проследить
вследствие маскировки его значительным количеством примесной фазы, ис-
кажающей малоинтенсивный спектр А-центра. В этих же бентонитах, как
следует из таблицы 17, вовлечение ионов Fe
 +3
 в процессы сорбции значи-
тельно меньше ( 20%) чем в щелочных ( 46 %).
Для натриевого монтмориллонита характерен высокий показатель сте-
пени упорядоченности кристаллической решетки, поэтому в нем преобладает
механизм сорбции за счет возникновения некомпенсируемых электронных
состояний, регистрируемых методом ЭПР. В щелочноземельных преобладает
хемосорбционный механизм катионного обмена.
Исследования устанавливают, что разный состав обменного комплекса
придает не только количественные, но и качественные параметры монтмо-
риллонитам, отсюда происходит возможность целенаправленного использо-
вания в практическом применении, в том числе для сорбции определенных
веществ.
Page 34

34
 Распределение монтмориллонита с разным обменным комплексом ка-
тионов по площади месторождения, как по горизонтали, так и по вертикали
позволило выделить и утвердить в КГЗ РК запасы по трем промышленным
типам. Первый из них щелочной тип с относительными запасами 43 %, ще-
лочноземельный – 54% и фармацевтический -3%. Наряду с таким разделени-
ем бентонитовых глин на промышленные типы, при добыче дополнительно
выделяются внутри промышленных глин и природные типы. В частности за-
падный фланг 12 горизонта, сложенный щелочными монтмориллонитами,
используется для фармацевтических нужд, очистки вина и др. В восточном –
чистые щелочноземельные монтмориллониты используются как связующие
при производстве катализаторов, используемых для получения бензиновой
фракции, в процессе крекинга нефти. Щелочноземельные бентониты 14 и 13
горизонтов прогнозируются для использования их при создании непрони-
цаемых экранов в новых хвостохранилищах, а также для захоронения токси-
ческих и радиоактивных веществ.
Глава 6. Месторождения бентонитовых глин. Ярким представителем
месторождений бентонитовых глин входящих в Манракскую группу в Зай-
санской впадине является Таганское месторождение. Бентонитовые глины
12, 13, 14 горизонтов приурочены к таганской свите (рис. 4), отложения ко-
торой залегают на мезозойской коре выветривания и смяты в пологие склад-
ки (7-10
 0
 ), имеющие погружение своих осей к северу. Глубина залегания
продуктивных пластов 1,5-2 до 8-10 м от поверхности земли. Краткая харак-
теристика рудных горизонтов приведена ниже (сверху вниз):
Горизонт 12 представлен восковидным бентонитом розового, светло-
желтого, бледно-желтого цветов. Контакты его с вышележащими породами
неровные, с заплывами и карманами. Характерной особенностью данного го-
ризонта является пространственная и генетическая связь с перекрывающими
его кремнисто-карбонатно-глинистыми отложениями. Мощность горизонта
изменяется в пределах 0,1-1,5 м. Горизонт 13 - бентонитовая глина зеленова-
то-серая с пятнами красно-бурого цвета и мелкими охристо-желтыми при-
мазками. С нижележащими бентонитами 14 горизонта имеет неровный кон-
такт, с постепенными переходами. Мощность горизонта – от 0,4 до 5 м, в
среднем около 3 м. Горизонт 14 - это светло-серые, темно-серые и зеленовато
серые бентониты с восковидным обликом, залегающие с размывом на пест-
роцветных глинах 15 горизонта или на маломощной опаловидной породе
красноцветной подсвиты. Мощность горизонта варьирует от 0,4 до 5 м, со-
ставляя в среднем 3,5 м.
Бентониты месторождения по обменному комплексу делятся на ще-
лочные и щелочноземельные разности. Щелочные бентониты залегают на за-
падном фланге месторождения, а щелочноземельные на восточном. По
внешнему виду (окраска, гранулометрический состав) отмеченные разности
бентонитов между собой не отличаются.
Представителем бентонитоподобных глин в регионе является место-
рождение Восток, расположенное в борту долины р. Иртыша выше г. Се-
мея. Оно представлено глинами аральской свиты (N
 1-2
 ar), налегающими на
Page 35

35
 породы палеозоя. Генезис аллювиально-пролювиальный. Глины монтморил-
лонитовые зелено-серые, пятнистые высокопластичные содержат включения
пизолитов гидроокислов марганца, реже карбонатов. Минеральный состав:
монтмориллонита 45-65%, гидрослюды 40-30%. Физико-механические пока-
затели: естественная влажность 23,3%, объемная масса 2 т/м
 3
 ; пористость
39,8%, число пластичности 34,6. Содержание глинистых дисперсных частиц
64-70%. Средний химический состав (%): SiO
 2
 - 58,04; Al
 2
 O
 3
 - 17,73; Fe
 2
 O
 3
 -
5,9; CaO - 2,78; MgО - 1,58; N
 2
 O+K
 2
 O - 1,53; SO
 3
 - 1,3; ппп
 .
 - 9,6. Применяют-
ся при гидротехническом строительстве.
Глава 7. Минерал монтмориллонит – перспективный природный
сорбент 21 века.
Сельское хозяйство. Бентонитовые глины, цеолиты и карбонатные породы
могут использоваться как микродобавки в комбикорма. Основная роль вво-
димых адсорбентов, особенно монтмориллонита, заключается в детоксика-
ции организма животных и стимулирования синтеза микробактериального
белка (К.Т. Ташенов, 1987). На основе проведенных исследований в Инсти-
туте птицеводства и животноводства (г. Новосибирск, 2001 г, Е.М. Сапарга-
лиев и др. 2002), разработаны новые микродобавки из щелочных бентонито-
вых глин в комбикорма, которые при добавке 1 % позволяют увеличить
среднесуточные привесы животных (свиней) на полноценном рационе на
13,9%, на неполноценном – на 20,6%, при снижении расхода корма на едини-
цу прироста соответственно на 6% и 17%;.
При 1,5% таких микродобавок в рацион поросят при их доращивании спо-
собствует повышению среднесуточных приростов на 10,8% при снижении
затрат корма на единицу прироста на 5, 4%. Введение микродобавок в раци-
он поросят не оказывает отрицательного влияния на состояние здоровья и
показатели крови.
Фармация и медицина. Производство лекарственных препаратов в Казах-
стане составляет на сегодняшний день около 12,0 % отн. от всего имеющего-
ся объема лекарств. По стратегическому плану развития фармацевтической
промышленности Казахстана, республика должна к 2010-15 годам выпускать
около 35-50 % собственных лекарств.
Разработанный в процессе настоящих исследований новый лекарствен-
ный препарат – Тагансорбент, на основе натриевого монтмориллонита, со-
вместно с биологически активными добавками в пищу Тагангель-Айя, Инди-
гелем и добавками серебра образуют полный ряд лечебных и профилактиче-
ских сорбентов, которые производятся фармацевтической фирмой ТОО
“Сорбент” (г. Усть-Каменогорск). По данному направлению получено 7 па-
тентов и предпатентов Республики Казахстан (Е.М. Сапаргалиев и др., 1997-
2007 г.г).
Использование Тагансорбента и БАДов в лечебных и профилактиче-
ских целях позволяет: эффективно излечивать диарею, дизентерию и дру-
гие инфекционные заболевания желудочно-кишечного тракта организма
человека; выводить из организма человека катионы тяжелых металлов
и радио нуклидов рис 8; нейтрализовать негативные последствия прие-
Page 36

36
 ма некачественной пи щи и воды; восполнять организм микроэлемен-
тами: Na
 +
 , Ca
 ++
 , Mg
 ++
 , K
 +
 , Fе
 ++
 , Si
 ++++
 ; снимать воспалительные процессы
при аллергических проявлениях; повышать общий иммунный статус
организма человека.
Тагансорбент является первым отечественным препаратом на основе
природного минерала в Казахстане по выводу радионуклидов и катионов тя-
желых металлов. В таблицах 14, 15 приведены данные испытаний по выводу
инкопорированных долгоживущих радионуклидов из организма людей, при-
нимавших участие в ликвидации последствий Чернобыльской атомной элек-
тростанции, пролеченных в Госпитале ветеранов Великой Отечественной
войны (Ж.А. Аблаев, 2000).
Таблица 14 - Эффективность элиминации инкопорированных долгоживущих
радионуклидов
Цезий 137 (nku)
Калий 40 (nku)
Название
препарата
n
до
после
Р
до
после
Р
Тагансор-
бент
20
16
±
0,52
14,7±0,
24
< 0,05 130,0±3,
1
121,1±0,0
4
< 0,01
Таблица 15 - Частота снижения уровня внутреннего облучения при примене-
нии Тагансорбента, %.
Положитель-
ный эффект, (
%)
Уровень снижения дозы
Эффект
элимина-
ции
Сs
 137
 К
 40
 Сs
 137
 К
 40
 Сs
 137
 К
 40
 Обследуемые
min max min max
Ликвидаторы ава-
рии ЧАЭС, n = 20
52,6
57,9 79,3 80,4 58,6 98,0 70,8 82,8
• Министерством здравоохранения Республики Казахстан утверждены
методические рекомендации по использованию Тагансорбента:
1. Тагансорбент в комплексном лечении сальмонелезза, дизентерии и ро-
жи (Муковозова Л.А, Тусупова К.Н., Нуралинова Г.И., Копашева С.Ю.
Методические рекомендации. Семипалатинская государственная меди-
цинская Академия. Семипалатинск. 2006 г).
2. «Диагностика и лечение поражений печени у ликвидаторов аварии на
ЧАЭС (Сейсембаев М.А., Хусаинова Ш.К., Аблайулы Ж, Камалова Б.Б.
и др. Методические рекомендации. Институт кардиологии и внутрен-
них заболеваний, Алматы. 2005г.)».
3. «Иммунотропное действие Тагансорбента в комплексном лечении
больных диффузным токсическим зобом (Ердесова К.Е., Туякбаева
А.С., Методические рекомендации. Институт кардиологии и внутрен-
них заболеваний, Алматы. 2005г)»
Ердесовой К.Е. (Авт. докт. диссертации «Жайымалы уытты зобпен кардио
жəне офтальмопатия мен микролимфайналым бұзылысының кешенді емі
(Клиникалық жəне эксперименттік зерттеу ҚР. Алматы, 2006)» показано, что
«Применение Тагансорбента способствовало снижению рецидивов до
Page 37

37
 СТРУКТУРА
 СТРУКТУРА МИНЕРАЛА
МИНЕРАЛА - с катионами натрия, кальция,
с катионами натрия, кальция,
 магния, калия и свободной водой между слоями
 магния, калия и свободной водой между слоями
 +
++
 Na
Ca
Mg
 ++
 K
 +
 Pb
Cd
U
Cr
 ++
++
+++
+++
 Поставка
микроэлементов
организму
Поглощение
вредных
компонентов из
организма
монтмориллони
том
 Рисунок 8. Механизм обмена катионов обменного комплекса на катионы тя-
желых металлов и радионуклиидов минералом монтмориллонит
15% (против 49% в контрольной группе). Детоксикационный эффект
Тагансорбента на фоне мерказолила при терапии экспериментального гипер-
тиреоза подтверждается нормализацией морфофункциональных параметров
щитовидной железы, сердца, тонкого кишечника, лимфатической системы и
снижением содержания МСМ в сыворотке крови и лимфе»
Минерал монтмориллонит использовался человеком и животными как
лечебное вещество в виде глины издревле. Исходя из этого, можно высказать
мнение, что данный минерал будет широко использоваться и в 21 веке. Ака-
демик АМН РАН Ю. И. Бородин - «в качестве стимуляторов оттока интер-
стициальной жидкости в экзоэкологическое пространство (во внешнюю сре-
ду) хорошо зарекомендовали себя сорбирующие вещества. В качестве тако-
вых использовались как природные сорбенты (цеолиты, кудюриты, монтмо-
риллонит, диатомит), так и углеродминеральные сорбенты…» (Профилакти-
ческие и реабилитационные аспекты лимфологии. Материалы международ-
ной конференции «Современные проблемы теоретической и клинической
лимфологии, эпидимиология, диагностика и лечение метаболического син-
дрома». 17-18 июня 2003 г РК. г. Алматы. С. 24-29).
Области применения минерала разнообразны, необходимо искать ме-
тоды улучшения природных параметров путем обработки различными спо-
собами, внедрять в его структуру другие вещества, в том числе в ионной
форме на уровне нанотехнологий. Например, внедрение ионов серебра в
межслоевое пространство монтмориллонита позволяет активизировать его
бактерицидные и антибактериальные свойства. Такой сорбент используется
для лечения язвенных процессов желудочно-кишечного тракта, профилактики и
лечения гриппа, для изготовления его как мазевой основы, а также для обезза-
Page 38

38
 раживания питьевой воды (Сапаргалиев Е.М., Сапаргалиева Л. - предпатент РК
за № 18886).
Полномасштабное применение разработанных энтеросорбентов позво-
лят эффективно вести профилактику и лечение в Республике последствий
инфекционных желудочно-кишечных заболеваний населения.
Нефтяная отрасль и металлургия. На современном этапе развития
экономики большое значение имеет добыча и переработка углеводородов.
Благодаря проведенным работам по геолого-технологическому картирова-
нию на Таганском месторождении, наряду с другими бентонитами, выделен
отдельный кальциево-магниевый монтмориллонитовый тип. Качественные
характеристики этого бентонита позволили использовать его в качестве свя-
зующего при производстве катализатора на Омском нефтезаводе. Использо-
вание данного катализатора дает самый высокий выход бензиновой фракции
из нефти. За разработку и внедрение в производство такого катализатора
группа ученых и практиков Российской Федерации удостоена Государствен-
ной премии в 1998 г.
Быстрый рост добычи углеводородного сырья в Казахстане и расши-
рение поисково-разведочных работ на нефть и газ вызывают необходимость
использования бентонитовых порошков для получения буровых растворов.
Выделенные в отдельный технологический тип щелочные бентонитовые гли-
ны Таганского месторождения позволяют получать порошки в природном
виде с выходом бурового раствора более 18 м
 3
 /т (14 горизонт щелочных бен-
тонитов) и 16-18 м
 3
 /т (в смеси 13+14 горизонты) и полностью покрыть по-
требности страны в таком продукте.
В процессе исследований, совместно с российскими специалистами,
разработан новый способ получения бентопорошков с выходом бурового
раствора более 20 м
 3
 /т методом термического удара. Данная технология запа-
тентована в Российской Федерации (Доронин В.П., Маслов, А.А., Сапаргали-
ев Е.М. и др. Патент РФ № 2209824, по заявке № 2001127377 от 08.10.2001).
Еще одним перспективным направлением в разработке технологий с
применением монтмориллонита является исследования по созданию так на-
зываемых проппантов – веществ, позволяющих при нагнетании в отработан-
ные нефтяные пласты создавать повышенное давление, за счет их изоляции.
Это дает возможность добычи дополнительных обьемов нефти с уже отрабо-
танных месторождений (Доронин В.П., Маслов, А.А., Сапаргалиев Е.М. и др.
Патент РФ № 2261847 по заявке № 2004111635 от 16 04. 2005).
 Строительная отрасль. Использование водонепроницаемых бетонов
 является актуальным при возведении опор железнодорожных и автомобиль-
ных мостов, шахтных сооружений, водозащитных комплексов. Бетоны с ко-
эффициентом водонепроницаемости 12 уже не удовлетворяют требованиям
современных гидротехнических сооружений. Во многих странах разработаны
микродобавки, позволяющие повысить данный коэффициент до 16, а в неко-
торых случаях до 18. Технологические исследования по получению бетонов с
коэффициентом водонепроницаемости 14-16 на основе щелочноземельных
бентонитов Таганского месторождения показали возможность получения та-
Page 39

39
 ких высокомарочных видов бетона в промышленных условиях (Е.М. Сапар-
галиев, Кравченко М.М. и др., 2003).
Адсорбенты и экология. Использование в технологических процессах ад-
сорбентов и катализаторов, призванных способствовать решению проблемы
защиты окружающей среды, является необходимостью современного произ-
водства. Как показали исследования, отбеливающая способность активиро-
ванных бентонитов растет с увеличением удельной поверхности и пористо-
сти. Адсорбенты, на основе таганских бентонитов, превосходят по отбели-
вающим свойствам известные селикагели и алюмогели. Область применения
этих адсорбентов: регенерация технических и растительных масел, соков,
виноматериалов и др.
Одним из перспективных является адсорбент, полученный из бентони-
товых глин Таганского месторождения путем активации 20 % серной кисло-
той в течение двух часов при температуре 90
 0
 С (Ш. Баталова, 1970). Такой
сорбент имеет большую удельную поверхность, позволяет очищать на 91%
0,5%-ный раствор амилмеркаптана. Сформированные цеолит-бентонитовые
композиции с различными соотношениями цеолитов месторождения Тайжуз-
ген и таганских щелочных бентонитов, обладают высокой адсорбционной
способностью при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов (М.М.
Кравченко, 1996).
На основе изучения вещественного состава бентонитоподобных глин,
суглинков и иловых отходов Левобережных очистных сооружений канализа-
ции г. Усть-Каменогорска, выявлен их близкий минеральный состав. Количе-
ственные соотношения минералов в таких веществах разное, что позволило
предложить новую технологию их совместного использования. Илы очист-
ных сооружений характеризуются повышенными содержаниями тяжелых
металлов, что не позволяет использовать их как удобрения на сельскохозяй-
ственных полях. В тоже время они характеризуются высоким содержанием
органических веществ (более 40%). Суглинки и бентонитоподобные глины
наоборот содержат предельно низкие содержания органических веществ (ме-
нее 0.01%). Смешивая илы и суглинки, в определенной пропорции, можно
получать органоминеральный грунт для рекультивации полигонов промыш-
ленных и твердо-бытовых отходов (Сапаргалиев Е.М, и др. Органоминераль-
ный грунт. Предпатент № 19204). Содержания тяжелых металлов в таком ор-
ганоминеральном грунте, за счет разубоживающей массы суглинков и бенто-
нитоподобных глин отвечают требованиям, предъявляемым к таким почвам.
В результате чего на месте нарушенных территорий и свалок создаются зеле-
ные зоны, в том числе в черте города. В 2009 г данной технологией утилизи-
ровано более 15 тысяч тонн илов, с рекультивацией 4 гектаров нарушенной
территории в черте г. Усть-Каменогорска. Работы в данном направлении
продолжаются.
ВЫВОДЫ
Межгорные впадины сформировались в мезозойскую и кайнозойскую
эпохи и связаны с киммерийским и альпийским тектоническими этапами
складчатости. Внутри тектонических этапов происходило активизация и ос-
Page 40

40
 лабление вертикальных движений, которые влияли на условия формирования
и накопления осадков.
Особо благоприятные периоды развития кор выветривания для кимме-
рийского этапа - ранняя и средняя юра, нижний мел, для альпийского этапа –
верхний мел- нижний палеоген и эоцен- нижний неоген.
Рассматривая геологическое строение и вещественный состав место-
рождений монтмориллонитовых глин можно отметить, что они отражают ус-
ловия их образования, характер процессов осадконакопления и минералооб-
разования. Физико-химическая обстановка в водных бассейнах влияла на ли-
тологический состав глин и жизнедеятельность организмов. На Востоке Ка-
захстана широко распространены бентонитоподобные глины аральской и
павлодарской свит нижнего неогена, которые могут широко использоваться
для практических целей.
Для образования высококачественных бентонитовых глин необходима
дополнительная их проработка в глеевой и окислительной обстановках, т.е.
бентонитоподобные глины должны подвергнуться „вторичному гипергене-
зу”. Выявление условий образования высококачественных бентонитовых
глин позволяет решать вопросы методического характера, касающихся рас-
пределения в пространстве монтмориллонитов с разными обменными соста-
вами катионов. Выделение природных и промышленных типов бентонитов
на месторождениях Манракской группы позволило утвердить их запасы и
начать эксплуатацию месторождений.
Необходимые для разведочных и добычных работ на нефть бентонито-
вые порошки импортируются в страну в объемах товарной продукции, пре-
вышающих несколько миллионов $ США, с перспективой дальнейшего уве-
личения данного показателя. Учитывая, что развитие страны связано на бли-
жайшие 25-30 лет с подъемом добычи нефти, необходимость серьезного под-
хода к проблеме становления бентонитовой отрасли не вызывает сомнения.
Другим крупным потребителем бентонитового сырья является черная
металлургия и литейное производство, в перспективе могут использовать в
год до 50 тыс. т бентонитов, суббентонитов и бентонитоподобных глин. Оте-
чественное литейное производство в большинстве своем использует в фор-
мовочном
производстве
низкокачественные
бентонитоподобные
глины
аральской свиты.
Эксплуатация Таганского месторождения, в современный период, свя-
зана с небольшим объемом добычи бентонитовых глин. Практические иссле-
дования по применению монтмориллонитовых глин позволили наряду с из-
вестными областями применения их, разработать новые технологии и про-
дукцию, при внедрении которых в производство можно получить ощутимую
отдачу в экономике. Развивается производство бентонитовых порошков для
бурения на нефть и их использование в литейной отрасли. Особо чистые ще-
лочноземельные бентониты поставляются на ОАО «Омский нефтезавод», для
производства катализаторов, бентопорошки для литейного производства. Но-
вые добавки в комбикорма для сельскохозяйственных животных разработан-
Page 41

41
 ные на основе бентонитов, позволяют увеличить продуктивность животно-
водства и качество потребляемой продукции.
Фармацевтическое производство использует натриевые монтморилло-
ниты 12 горизонта, для выпуска первого
в
Казахстане
лечебно-
профилактического препарата Тагансорбент и биологически активных доба-
вок к пище. Полномасштабное применение разработанных энтеросорбен-
тов позволят эффективно вести профилактику и лечение в Республике
последствий инфекционных желудочно-кишечных заболеваний населе-
ния. Разработанные сорбенты эффективно выводит из организма чело-
века соли тяжелых металлов и радионуклиды, что особенно важно для
населения в экологически неблагоприятных регионах Казахстана. Для
развития производства лекарственных энтеросорбентов из минерала монтмо-
риллонит (смектит), впервые в странах СНГ, подготовлена сырьевая база, с
утверждением запасов фармацевтического сырья в ГКЗ РК. Выпуск товарной
продукции в виде сорбентов в 2008 г составил 18, в 2009 – 20, а в 2010 г пла-
нируется 30 млн. тг.
Другим направлением использования бентонитовых глин является ре-
шение экологических проблем, в плане захоронений токсичных веществ,
создание водонепроницаемых экранов и др. В этом плане глины являются
одним из самых надежных материалов, которых необходимо широко практи-
ковать. Разработанные в процессе исследований технология получения орга-
номинерального грунта позволило вести работы по использованию иловых
отходов Очистных сооружений г. Усть-Каменогорска в объемах первых де-
сятков тысяч тонн и рекультивировать в 2009 г 4, в 2010 г 6 гектаров нару-
шенной территории. Ежегодно на утилизацию иловых отходов из различных
источников будет выделяться от 30 до 50 млн. тг. Данной технологией можно
решить и проблемы Очистных сооружений г. Павлодара. Использование тех-
нологии получения органоминерального грунта для рекультивации нарушен-
ных территорий позволит создать новые зеленые зоны, улучшить экологиче-
скую обстановку в областных центрах.
Большая распространенность по территории Казахстана бентонитопо-
добных глин, суббентонитов и бентонитовых глин разнообразие их по мине-
ральному, химическому составу и физико-химическим параметрам заставля-
ют по новому взглянуть на их свойства, с точки зрения их дальнейшего изу-
чения и практического использования в различных отраслях народного хо-
зяйства с целью интенсификации современного производства.
Список опубликованных работ по теме диссертации
І. Коллективные монографии
1. Г.Н. Щерба, Х.А. Беспаев, Б.А. Дьячков, Е.М. Сапаргалиев и др. Большой
Алтай (геология и металлогения). Кн. 2. РИО ВАК РК. Алматы, 2000. 400
с.
2. Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Дьячков Б.А. Х.А. Беспаев и др.
Большой Алтай (геология и металлогения). Кн.3. РИО ВАК РК. Нерудные
ископаемые. Алматы, 2003. 303 с.
Page 42

42
 3. Сапаргалиев Е.М., Курманова К.В., Сапаргалиева Л.А. и др. Тагансорбент.
Изд-во ВКТУ, Усть-Каменогорск, 1999. 32 с.
ІІ. Статьи в различных изданиях
4. Сапаргалиев Е.М. “Тагансорбент” – уникальный лекарственный препарат
на основе бентонитовых глин Восточного Казахстана. Вестник МН-АН
РК, 1997, № 1. С. 24-33.
5. Сапаргалиев Е.М. Классификация глин с монтмориллонитовой основой.
Геология Казахстана. 2002. № 4. С. 55-63.
6. Сапаргалиев Е.М. Бентонитоподобные глины – сырье для решения эколо-
гических и сельскохозяйственных проблем Казахстана. Геология Казах-
стана. 2002, № 5. С. 72-82.
7. Сапаргалиев Е.М. Современные представления о бентонитах Казахстана.
Известия НАН РК. Серия геологическая. № 3. 2003. С. 64-81.
8. Сапаргалиев Е.М. Бентониты Таганского месторождения – перспективное
сырье для экономики Казахстана. Геология Казахстана. Сб. тр., посвящен-
ный XXXII сессии межд. геологического конгресса (Флоренция – Италия,
2004). Казгео. Алматы. 2004. С. 302-307.
9. Сапаргалиев Е.М. Бентониты Таганского месторождения для получения
водонепроницаемых бетонов. //Матер. респ. конф. Современные техноло-
гии добычи и производства цветных металлов. РГП НЦ КПМС РК. Усть-
Каменогорск. 2004. С. 92-98.
10.Сапаргалиев Е.М. Монтмориллонитовые глины как перспективное сырье
будущего (на примере Таганского месторождения Восточного Казахстана.
//Матер. 4-й межд. научно-технич. конф. «Современные технологии ос-
воения минеральных ресурсов». - Федеральное агентство по образованию.
- Красноярск (РФ). - 2006. - С. 127-133.
11.Сапаргалиев Е.М. Влияние вещественного состава на технологические
свойства бентонитов Таганского месторождения. Вестник РУДН. № 2. М.
2007. С.77-81.
12. Сапаргалиев Е.М. Энтеросорбенты на основе минерала монтмориллонит.
Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья. (Мат. ІІІ Межд. научн.
конф., Белгород, 22-23 сентября 2008 г.). Изд-во БелГУ. 2008. С. 180-184.
13. Сапаргалиев Е.М. Таганское месторождение бентонитов в Зайсанской
впадине. Геология и охрана недр. № 4. Алматы. 2008 г. С. 42-49.
ІІІ. Коллективные статьи
14.Сапаргалиев Е.М., Бондаренко Ю.Г., Баранов В.С. Рациональное исполь-
зование запасов руд верхних горизонтов Орловского месторождения.
Цветная металлургия. М. ЦНИИцветмет. 1984, № 2. С. 4-6.
15.Сапаргалиев Е.М., Генкин Ю.Б., Тян В.Д. Комплексная переработка мине-
рального сырья при технологической оценке руд новых месторождений
Казахстана. Алма-Ата. КазИМС, 1984. С. 37-41.
16.Лопатников В.В., Тян В.Д., Сапаргалиев Е.М. Самородные металлы в гра-
нитах Бурабайского массива (Восточный Казахстан). Записки Всесоюзно-
го минералогического общества. Вып. 119. Ленингр. отделение. 1985. С.
94-102.
Page 43

43
 17.Сапаргалиев Е.М., Есенов Ш.Е. Особенности геолого-технологического
картирования руд зоны окисления полиметаллических месторождений //
Петрология и петрохимия магматических пород Казахстана и месторож-
дений с ними связанных (межвузов. сб. научн. тр.) Каз.ПТИ, Алма-Ата.
1987. С. 45-47.
18.Сапаргалиев Е.М., Тян В.Д., Федоров В.И. Особенности методики геоло-
го-технологического картирования руд зоны окисления месторождения
Ушкатын-III //Структуры и минералого-геохимическая характеристика
месторождений Казахстана (межвузов. сб. научн. тр.). Каз. ПТИ. Алма-
Ата. 1987. С. 86-94.
19.Абдрахманов А.А., Чукурова Р.М., Сапаргалиев Е.М. Перспективы ис-
пользования монтмориллонитов Казахстана в фармацевтической про-
мышленности //Перспективы развития биопрепатов для медицины и сель-
ского хозяйства. (Матер. межд. конф.) г. Степногорск, 1995. С. 38-39.
20.Дьячков Б.А., Сапаргалиев Е.М., Шатобин А.А. Проблемы укрепления
минерально-сырьевой базы Восточного Казахстана. Матер. научно-практ.
конф. (сборник трудов) Природные ресурсы и геоэкология Восточного
Казахстана. Изд-во ВКГТУ. Усть-Каменогорск, 1998. С. 7-14.
21.Дьячков Б.А., Демченко А.И., Сапаргалиев Е.М. и др. Проблемы техно-
генного загрязнения территории Восточного Казахстана. Матер. научно-
практ. конф. (сборник трудов) Природные ресурсы и геоэкология Восточ-
ного Казахстана. Изд-во ВКГТУ им. Д. Серикбаева. Усть-Каменогорск.
1998. С. 19-24.
22.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Доронин В.П. и др. Бентониты Таган-
ского месторождения и их комплексное использование. Вестник ВКГТУ
им. Д. Серикбаева. Усть-Каменогорск. 1999, № 8. С. 47-55.
23.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Слюсарев А.П., Саматов И.Б. Гидро-
бентонит - природная форма проявления смектитов в Зайсанской впадине.
Геология Казахстана. Алматы. 1999. № 1. С. 43-53.
24.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Доронин В.П., Горденко В.И. Бенто-
нитовые глины и их многопрофильное использование. Вестник ВКГТУ
им. Д. Серикбаева. Усть-Каменогорск. 1999, № 2. С. 47-55.
25.Кравченко М.М., Сапаргалиев Е.М. Нерудные полезные ископаемые в
развитии Восточного Казахстана. //Сб. тр. Алтайского отдела ИГН им.
К.И. Сатпаева. Изд-во ВКТГУ им. Д. Серикбаева. 1999. С.48-54.
26.Ганженко Г.Д., Беспаев Х.А., Сапаргалиев Е.М. Техногенные минераль-
ные ресурсы месторождений Восточного Казахстана. Вестник ВКТГУ им.
Д. Серикбаева. Усть-Каменогорск. 1999, № 2. С. 54-59.
27.Ганженко Г.Д., Сапаргалиев Е.М., Полянский Н.В. Техногенные и экзо-
генные минерально-сырьевые ресурсы редких металлов Восточного Ка-
захстана. Усть-Каменогорск. Вестник ВКТГУ. 2000. № 1. С. 42-43.
28.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Слюсарев А.П., Саматов И.Б. О пре-
образовании кирасы на профиле коры выветривания смектитов. Геология
Казахстана. Алматы. 2000. № 6. С. 101-112.
Page 44

44
 29.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Сапаргалиева Л.А. и др. Тагансорбент
– природный препарат для лечения и профилактики здоровья людей //
Экология Восточного Казахстана: проблемы и решения. Изд-во ВКГУ.
Усть-Каменогорск. 2000. С. 38-40.
30.Щерба Г.Н., Дьячков Б.А., Сапаргалиев Е.М. и др. Научно-теоретическая
основа для прогнозирования и развития минерально-сырьевой базы Руд-
ного Алтая. Вестник ВКГТУ им. Д. Серикбаева. 2000. № 1. С. 15-19.
31.Dyachov B.A., Sapargaliev E.M. Zonge allocation of magmatism and minerali-
zation in the structure of Big Altai. // Continental Growth in the Phanerozoic:
Evidence from Central Asia. Third workshop Abstracts. August 6-12, 2001.
Novosibirsk, Russia. P. 38-39.
32.Polyansky N.V., Mysnik A.M., Sapargaliev E.M. The problem of structure and
evolutuon of the earth crust of the Eastern Kazakhstan. // Continental Growth in
the Phanerozoic: Evidence from Central Asia. Third workshop Abstracts. Au-
gust 6-12. 2001. Novosibirsk, Russia. P. 85-86.
33.Мысник А.М., Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М. Мезозой-кайнозойские
циклы формирования минерально-сырьевых ресурсов Восточного Казах-
стана // Матер. 1 межд. научно-технич. конф. ВКТГУ. Усть-Каменогорск.
2001. С. 102-104.
34.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Сапаргалиева Л.А. и др. Тагансорбент
– природный минерал в медицине // Мат. конференции по Тагансорбенту.
Изд-во ВКГУ. Усть-Каменогорск. 2001. С. 5-16.
35.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Сапаргалиева Л.А. и др. Тагансорбент
– продукт обработки природного Nа - монтмориллонита из класса смекти-
тов //Матер конференции по Тагансорбенту. Изд-во ВКГУ, Усть-
Каменогорск. 2001. С. 17-24.
36.Сапаргалиев Е.М., Слюсарев А.П., Саматов И.Б. Структурные характери-
стики лекарственных препаратов “Тагансорбент” и “Смекта”, полученных
из бентонитовых глин. Геология Казахстана. Алматы. 1997, № 5. С. 87-92.
37.Адрышев А.К., Струнникова Н.А., Даумова Г.К., Сапаргалиев Е.М., Ис-
следование динамики сорбции ионов тяжелых металлов на природных
сорбентах Восточного Казахстана // Матер. межд. научно-практ. конф.
“Инженерная наука Казахстана на пороге ХХI века”. Алматы. 2001. С.
212-213.
38.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Ташенов К.Т. и др. Использование
бентонита Таганского месторождения в качестве добавок к комбикормам
для сельскохозяйственных животных. Изв. МОН и НАН РК. Сер. биол. и
медицин. 2002. № 6. С. 110-116.
39.Сапаргалиев Е.М., Аблаев Ж.А., Ердесова Г.Е. и др. Влияние структурно-
текстурных особенностей монтмориллонита на сорбцию токсических ве-
ществ //Межд. конф. “Современные проблемы теоретической и клиниче-
ской лимфологии. Эпидемиология, диагностика и лечение метаболическо-
го синдрома”. Алматы. 2003. С. 111-117.
40.Сапаргалиев Е.М., Ердесова Г.Е., Разворотнева А.И. и др. Тагансорбент и
экологическая защита организма человека //Респ. научно-практ. конф.
Page 45

45
 “Опыт, проблемы и перспективы развития валеологической службы в Ка-
захстане”. Усть-Каменогорск. 2003. С. 208-212.
41.Адрышев А.К., Струнникова Н.А., Даумова Г.К., Сапаргалиев Е.М. Пути и
перспективы использования природных алюмосиликатов Восточного Ка-
захстана //Горный журнал. № 6. М. 2003. С. 86-88.
42.Адрышев А.К., Струнникова Н.А., Даумова Г.К., Сапаргалиев Е.М. и др.
Сорбционные и механические характеристики комплексных сорбентов //
Матер. II межд. научно-практ. конф. “Современные проблемы геологии,
минерагении и комплексного освоения месторождений полезных иско-
паемых Большого Алтая”. ВКГТУ. Усть-Каменогорск. 2003. С. 7-10.
43.Беспаев Х.А., Полянский Н.В., Сапаргалиев Е.М. Геодинамическая эво-
люция и металлогения девонской палеоструктуры Рудного Алтая. Геоло-
гия Казахстана. Сб тр., посвященный XXXII сессии Международного гео-
логического конгресса (Флоренция – Италия, 2004). Казгео. Алматы. 2004.
С. 188-196.
44.Сапаргалиев Е.М., Ганженко Г.Д., Демченко А.И. и др. Разработка реко-
мендаций по улучшению состояния подземных вод и атмосферного воз-
духа на территории г. Усть-Каменогорска. Экосфера. 2004. Усть-
Каменогорск. С. 18-22.
45.Сапаргалиев Е.М., Ковалев В.П., Ердесова Г.Е. и др. Монтмориллонит –
минерал для безопасности людей в атомной промышленности. //Матер. ΙΙΙ
межд. конф. “Актуальные проблемы урановой промышленности”. Каза-
томпром. 2004. С. 154-156.
46.Сапаргалиев Е.М, Демченко А.И., Данилова Н.Г., Мусапарбеков К.Ж.
Монтмориллонит – глинистый минерал в миграции элементов в организме
человека и животных. //Материалы V межд. биохимич. школы. «Актуаль-
ные проблемы геохимической экологии». Семипалатинск. – 2005. - С. 306-
308.
47.Сапаргалиев Е.М, Демченко А.И., Мусапарбеков К.Ж. Экологизация
ландшафтно-геохимической
обстановки
на
территории
г. Усть-
Каменогорска. //Матер. межд. науч. практ. конф. «Техника и технологии
для защиты окружающей среды». ВКТГУ. Усть-Каменогорск. – 2005. - С.
203-206.
48.Сапаргалиев Е.М, Демченко А.И., Мусапарбеков К.Ж. Пути и механизм
заражения биокостной системы на территории г. Усть-Каменогорска.
Вестник ВКТГУ.- № 4 - Усть-Каменогорск. – 2005. - С. 91-98.
49.Сапаргалиев Е.М, Кравченко М.М. Особенности генезиса Таганского ме-
сторождения бентонитов в Зайсанской впадине. Вестник РУДН. № 3. М.
2007. С.40-46.
50. Дьячков Б.А., Титов Д.В., Сапаргалиев Е.М. Рудные пояса Большого Ал-
тая и оценка их перспектив. Геология рудных месторождений. 2009. Том
51, № 3. С. 222-238.
Предпатенты и патенты РК и РФ
51.Сапаргалиев Е.М., Батурина Г.М., Раисов М.К. и др. Способ получения
сорбента. РК. Патент на изобр. № 5194, рег. № 950210.1 от 24.03.1995.
Page 46

46
 52.Сапаргалиев Е.М., Батурина Г.М., Шатобин А.А. и др. Способ получения
“основы” для медицинских мазей. РК. Патент на изобр. № 2590, рег. №
940887.1 от 30.08.94. Официальный бюлл. № 4 от 15.12.94 г.
53.Сапаргалиев Е.М., Батурина Г.М., Шатобин А.А. и др. Мазь для лечения
трофических язв. РК. Патент на изобр. № 5688, рег. № 942081.1 от
01.12.94. Офиц. бюлл. № 1. 15.01.1998.
54.Сапаргалиев Е.М., Батурина Г.М., Сапаргалиева Л.А. Способ получения
порошка с сорбционными свойствами для использования в фармакологии.
РК. Предв. патент. Оф. бюллетень от 05.06.1998.
55.Сапаргалиев Е.М., Батурина Г.М., Шатобин А.А., Раисов М.К. Способ по-
лучения основы для медицинских, косметических и ветеринарных препа-
ратов. РК. Патент на изобр. № 5193, рег. № 950211.1 от 24.03.95. Офиц.
бюлл. № 2. 15.02.2000.
56.Раисов Т.К., Савицкая Л.Н., Сапаргалиев Е.М. и др. Способ лечения
больных вульгарным импетиго. РК. Предв. патент № 980102.1. Офиц.
бюлл. № 4. 14.04.2000.
57.Савицкая Л.Н., Карибаева А.Т, Сапаргалиев Е.М. и др. Способ лечения
больных пиодермиями. РК. Предв. патент - № 980102.1.Офиц. бюлл. № 4
от 14.04.2000.
58.Савицкая Л.Н., Карибаева А.Т., Сапаргалиев Е.М. и др. Способ наружного
лечения больных фурункулезом. Офиц. бюлл. № 4 от 14.04. 2000.
59.Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Столбов В.В. и др. Способ получения
высокомарочных водостойких бетонов. Патент РФ на изобр. № 2209791,
по заявке № 2001123208 от 17.08.2001.
60.Доронин В.П., Горденко В.И., Сапаргалиев Е.М. и др. Способ получения
глинопорошка. Патент РФ № 2209824, по заявке № 2001127377 от
08.10.2001.
61.Маслов А. А., Сапаргалиев Е.М., Макулов А.И., Горденко В.И. Способ
производства проппанта для проведения гидроразрыва пласта. Патент РФ
на изобретение № 2261847 по заявке № 2004111635 от 16 апреля 2005.
62.Сапаргалиев Е.М, Демченко А.И., Турлыханов К.Б., Мусапарбеков К.Ж.
Органоминеральный грунт. Предв. патент № 19204. Оф. бюлл. «Промыш-
ленная собственность» № 4. 2008 г.
63.Сапаргалиев Е.М, Сапаргалиева Л. Сорбент с антивирусными и антибак-
териальными свойствами. Предв. патент № 18886. Оф. бюлл. «Промыш-
ленная собственность» № 11. 2007 г.
64. Сапаргалиев Е.М, Сапаргалиева Л. Инновационный патент. Состав для
покрытия семян сельскохозяйственных культур. Номер заявки 2008/1387.1
от 19.12.2008 г.
Page 47

Сапаргалиев Ержан Молдашұлы
“Шығыс Қазақстандағы бентонит балшықтарның құрылу жəне
орныластыру заңдылығы, жəне оны пайдалунудың жана технологиясын
жасау”
геология, минералогия докторы ғылыми дəрежесін ізденуге
арналған диссертация
Қысқаша мазмұны
Зерттеу обьектісі. Бентонит балшығы, смектит тобының балшық минерал-
дарынан тұратын тау жынысы болып табылады, бiрiншiден бентониттiң
қүрамына кальций, магний жəне натрий алмасу катиондары бар монтморил-
лонит кiредi. Бұл топқа сондай-ақ: бейделлит, сапонит, нонтронит минерал-
дары жатады. Бұл минералдардың ішкі қабаттары диоктаэдрикалық жəне
триоктаэдрикалық
құрылымдардан: (
 1
 /
 2
 Ñà,Nа)
 0,7
 (AI,Мg,Fе)4[ Si, AI)8
O20(OH)8] · nH2O түрады. Қазақстан аумағындағы геологиялық формация-
лар мен бағалы кен орындарын құрайтын монтмориллониттік балшықтарды
өнеркəсіп айналымына қосса олар Республика экономикасының дамуына
елеулі үлес қосуға мүмкіндік береді.
Жұмыс мақсаты. Монтмориллониттік балшықтардың аймақтық пайда болу
заңдылығын жəне тарауын, кен орындары смектиттерінің заттық құрамдарын
талқылап, бентониттерін қолдану теориясын жəне өндіріске пайдалану
негіздерін жасау.
Зерттеу мақсаты. Шығыс Қазақстан аумағындағы бентониттік өңірлер мен
кен
орындарының
геологиялық
құрылымын, мезозой
мен кайнозой
дəуірлеріндегі шөгінділердің құрамында бентониттің қанша мөлшерде
екендігін анықтап оны бір жүйеге келтіріп, талдау жасау жəне картада
көрсету. Бентонит кен орындарының əртүрлі түрлерінің пайда болуының
геологиялық жəне палеографиялық шарттылығын анықтау. Бентониттік
балшықтардың геологиялық жəне өнеркəсіптік маңыздылығын бір жүйеге
келтіру. Бентонит балшықтарынның болашақта алар орнын айқындап беру.
Ғылыми зерттеулерді өндіріске енгізіп оны қолдану туралы нақты ұсыныстар
енгізу.
Іс - тəжірибелік маңыздылығы. Шығыс Қазақстан аумағындағы бентонит-
тер
бойынша жүргізілген
бұрынғы кейбір
геологиялық жұмыстар
қорытындыланып, нақтылы
бағыттарда
монтмориллониттен
алынатын
өнімдердің шикізаттық базасы мен нарықтағы алар орыны теориялық жəне іс
- тəжірибелік түрде толық көрсетілді. Əртүрлі құрамдағы бентониттік
балшықтарды
іздеп
табу
жолдары
анықталып
жəне
оларды
халықшаруашылығында қай салаларда тиімді қолдануға болатыны толық
жəне мағыналы түрде көрсетілді.
Енгізу нəтижелерді. Алғашқы рет бұрынғы кеңес үкіметі орналасқан
аумақта Шығыс Қазақстандағы Таған кенішіндегі емдік шикізаттардың қоры
толық есептеліп Мемлекеттік қорлар комитетінде бекітілді. Бұл еңбек
Қазақстандағы бентонит шикізатын жоғарғы сапалы жаңа сатыға көтеріп ХХІ
ғасырда бентониттерді емдік сорбенттер шығаруға пайдаланатын шикізаттар
көзі ретінде, мүлде жаңа тұрғыдан көрсетті. Қазақстан республикадағы
Page 48

48
 өмірге маңызды саналатын дəрілер тізіміне 2002 жылы енген, асқазан-ішек
ауруларының алдын алу жəне емдеу үшін қолданылатын Тағансорбент, жəне
фармацевтік кəсіпорында
биологиялық активті тағамдық қоспалар –
Тағангель-Айя, жəне
Индигель
жасалды. Емдеу балшықтары
ретінде
пайдалануға болатын болашағы зор бентониттің жаңа құрылымы – гидробен-
тониттер
айқындалды. Бентонит
ұнтақтарын
өндірісте
жəне
мұнай
ұңғымаларын бұрғылау үшін жолдары жасалып өнеркəсіпке енгізіліп жатыр.
Ауыл шаруашылық жануарлары мен құстары үшін шығарылатын құрама
жемдердің құрамына бентониттердің микроқоспаларын қосып, пайдалануға
болатынын көрсететін техникалық мүмкіндіктер дайындалды. Дəрілік зат-
тарды жасау жəне су өткізбейтін бетондар мен бентониттер ұнтағын
қыздырып
соғу
тəсілімен
алудың
жаңа
технологиялары
Рессей
Федерациясының
иеқұжаттарымен
(патенттермен) жəне
Қазақстан
Республикасының алдыңғы иеқұжаттарымен (предпатенттерімен) қорғалды.
Өнеркəсіп өндірістерінің радиоактивтік жəне улы қалдықтарын залалсыз-
дандырып жəне көмуге бентониттерді пайдалану бағыттары жасалып
ұсынылды.
Қолдану саласы. Монтмориллонит балшықтары халық шаруашылығының
көп салаларында қолданылады, соның ішінде нəзік жəне ерекше технология-
лар: бұрғылау ерітінділерін жасауға, құю өндірісінде, концентраттарды
бөлшектеуге, активті сорбенттер мен қатты қышқыл катализаторларын
шығаруға, нанодисперстік жəне емдік препараттар шығаруға пайдаланыла-
ды.
Зерттеудің маңызы. Ұсынылған жаңа теориялық жəне практикалық меселе-
лер
бентонит
шикізатының
минералдық-шикізат
базасын
нығайтуға
арналған. Монтмориллониттік балшықтарды геологиялық барлауда, метал-
лургияда, медицинада, ауыл шаруашылығында, құрылыс материалдарын
шығаруға, мұнай өңдеуге жəне қоршаған ортаны қорғау бағыттарында
қолдану, бентонит балшықтарын қолдану салаларын кеңейтіп Қазақстан Рес-
публикасында бентонит өндірісі саласын құрып, жəне дамытудың тиімділігін
жəне оның маңыздылығын толық қамтыған.
Page 49

Sapargaliev Erzhan Moldashevich
 “
 Forming, regularity distribution and working novel technology
utilization bentonit glay East Kazachstan”
The dissertation’s auto abstract on competition of a scientific degree the doctors
geological an mineralogical sciences
25. 00. 11 - Geology, searches and investigation of firm minerals, minerageniya.
THE SUMMARY (RESUME)
Object of researches. Bentonite (montmorillonite) clays are rocks that consisting
clay minerals of smectite’s group, (montmorilonite with exchange cations Ca, Mg
and Na. Baydellite, saponite and nontronite concern also to the group. At these
minerals the internal layers are submitted dioctahedral and treeoctahedral struc-
tures: (
 1
 /
 2
 Ñà,Nа)
 0,7
 (AI,Мg,Fе)4[ Si, AI)8 O20(OH)8] · nH2O. On Kazakhstan
montmorillonite clay form geological formation and valuable deposits, which in-
volving in an industrial revolution will allow to bring essential contribution to de-
velopment Republic’s economy.
Objectives of the research are revealing of regional regularity of formation and
distribution montmorillonite clay, correlation composition smectite’s deposits, de-
velopment of theoretical bases of application and practical use bentonites of East
Kazachstan.
Methodology of conducting the research. Taxonomist and analysis of materials
on geology and bentonites of both Mesozoic and Canozoic sedimentation had been
show by the map of position bentonite’s regions and deposits on the country’s ter-
ritory. Geological and paleogeographical conditions of formation of various types
of bentonite deposits had been discover. Geological and industrial taxonomist of
bentonite clays was development. A general rating of prospects on the bentonite in
East Kazachstan was realizing. The recommendations for practical introduction
of scientific development in industrial manufacture were doing.
Results of the research. Geological works on bentonite on East Kazachstan terri-
tory are generalized, the opportunities and prospects of use different, on material
structure of bentonite clays in concrete directions are shown, the theoretical and
practical preconditions on creation of the base of mineral products and market ben-
tonite production are developed. The preconditions for realization of search works
on various types bentonite clays are created and the areas of application its in vari-
ous branches of a national economy are determined.
The level of its introduction. For the first time in the territory of NIS are counted
up and are authorized in GКR RK stocks of pharmaceutical raw material on de-
posit Taganskoe in East Kazakhstan which has stand bentonite on a qualitatively
new level as mineral raw material, with creation for the period XXI centuries of
raw base for manufacture in Kazakhstan medicinal sorbents. First in Kazakhstan
medicinal preventive sorbent for treatment gastrointestinal diseases Tagansorbent
is developed. It including in 2002 in the list of the vital medicines of Republic.
Also, biologically active additives to food -Tagangel-Aya and Indi-gel are issued
by the pharmaceutical enterprise. The new form of bentonite clays was display. It
is gidrobentonite that perspective raw material as revealed as medical dirt. High-
grade bentonite powders for drilling petroleum chink and take root into manufac-
Page 50

50
 ture. The specifications on the microadditive bentonite in mixed fodder for agricul-
tural animals and birds are prepared. The opportunities of creation of new kinds of
polymmeral fertilizers from bentonite clays of Illi’s depression are shown. The
new technologies of reception of waterproof concrete and bentonite powders by a
method of thermal impact and medicinal means are protected by the patents of
Russian Federation and before patents of Republic Kazakhstan. The directions of
using bentonite on neutralization and burial place radioactive and toxic waste of
industrial manufacture are offered.
The area of application. Montmorillonite clay find a use in many branches of a
national economy, including thin and specific technologies, the chisel solutions,
foundry manufacture, agglomeration of concentrates, manufacture active сорбен-
тов, firm acid catalysts, in manufacture nanodispersed of substances, medical
preparations.
Significance of the research. The new theoretical and practical questions directed
on strengthening of the base of mineral products bentonite raw material in Kazakh-
stan was offered. Use montmorillonite clay in applied directions - geological pros-
pecting, in metallurgy, medicine, agriculture, building materials, oil processing and
in protection of an environment essentially is expanded spheres of application ben-
tonite clays and allow to create and to develop, in subsequent bentonite subindus-
try in Republic Kazakhstan.

Информация о работе Формирование, закономерности размещения и разработка новых технологий использования бентонитовых глин Восточного Казахстана