Глины

Глины (далее Г), осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов и обладающие свойством пластичности. Под пластичностью понимается способность Г образовывать с водой тесто, принимающее под давлением любую форму, сохраняя ее и по высыхании. После обжига Г приобретают прочность камня. Главными компонентами Г являются 2 (30-70%), 23 (10-40%) и 2 (5-10%). В подчиненных количествах присутствуют 2, 23, , , , , 2, 2. В составе Г главную роль играют каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, иногда полыгорскит и сапонит. Кроме того, обычно присутствуют примеси, представленные обломками различных минералов или горных пород, растительными или животными остатками, новообразованными минералами (карбонатами, гипсом, окислами и др.). При большом содержании примесей получаются переходы от собственно Г к др. осадочным породам - глинистым пескам, мергелям и др. По преобладанию того или иного глинистого минерала выделяют следующие минеральные типы Г: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др.   В Г преобладают частицы меньше 0,01 мм. При увеличении количества более крупных песчанистых частиц Г постепенно переходят в пески.   Все важнейшие физико- и технологические свойства Г и глинистых пород (пластичность, набухание, усадка, спекаемость, огнеупорность, вспучивание, адсорбция) зависят главным образом от минерального, гранулометрического и состава.   Г и глинистые сланцы слагают более половины всех осадочных пород земной коры. Благоприятные условия для формирования месторождений наиболее ценных промышленных Г создаются на платформах, где процессы выветривания при длительно продолжающемся континентальном режиме приводят к образованию мощных кор выветривания. При размыве кор выветривания на платформах в бассейнах седиментации обычно образуются хорошо отмученные Г В геосинклинальных областях вследствие быстрого механического разрушения продуктов выветривания и отсутствия условий для их сортировки возникают преимущественно Г малоотсортированные. Г, образовавшиеся на месте залегания горных пород (Г коры выветривания), называются первичными, а образованные в результате переотложения глинистого материала - вторичными. Вторичные Г встречаются среди осадочных толщ всех типов (континентальных, включая озерные, прибрежно-лагунные и морские). Озерные Г часто имеют мономинеральный каолинитовый состав. Чистые монтмориллонитовые Г (т. н. бентониты) образуются обычно в результате изменения вулканических пеплов и пемз. Г относятся к полезным ископаемым, имеющим большое практическое значение, и добываются в больших количествах.   По ценности, составу и характеру технических требований промышленности выделяются следующие 4 наиболее важные группы Г: грубокерамические, огнеупорные и тугоплавкие, каолины, адсорбционные и высокодисперсные монтмориллонитовые.   Грубокерамические Г, обычно богаты 2 (до 65-70%) и содержат много примесей. Из них крупные гальки и песок являются причиной образования трещин в изделиях. Известковые и гипсовые включения при обжиге переходят в негашеную известь, которая, соединяясь с водой, вызывает вспучивание и разрушение изделий. Г преимущественно легкоплавкие; температура спекания 900-1000 °С, присутствие окислов вызывает ее понижение. Используются в сыром виде (земляная набивка, саманный кирпичи пр.) и для изготовления грубокерамических изделий: посуды, дренажных труб, строительного красного кирпича, черепицы и т.д. Пластичные сорта Г применяются также для изготовления гончарных сосудов, фигурок и пр. (см. Гончарство), для лепки скульпторами оригиналов, которые либо переводятся в др. материалы (бронзу, мрамор, фарфор и др.), либо закрепляются обжигом (см. Терракота). Податливость Г, фиксирующей легчайшие движения руки скульптора, позволяет ему достигать большого разнообразия светотеневых, пластических и живописных эффектов и тонко учитывать фактурные возможности того материала, в котором задумано скульптурное произведение. Г широко применяются также для получения керамзита, используемого в качестве наполнителя легких бетонов.   Огнеупорные и тугоплавкие Г, преимущественно каолиновые с различными примесями, характеризуются высоким содержанием глинозема (30-42%). Содержание вредных компонентов должно быть не более: 23 3-4%, 2 1-2%, 0,8%, 3 0,2-0,3%. Эти Г обладают высокой связующей способностью и пластичностью, высокой огнеупорностью (не ниже 1600-1670 °С) и являются сырьем для различных керамических производств. Важнейшие из них - производство огнеупорного припаса для металлургических и стекольных печей, топок паровых котлов, изготовления различных изделий тонкой керамики, электрокерамики. Огнеупорные Г входят в состав многих формовочных земель, широко применяемых в литейном деле. Месторождения имеются в СССР (на Украине, Урале, в районе Воронежа, в Подмосковном бассейне и др.), за рубежом - в Великобритании, ЧССР, ГДР, ФРГ, Китае и др. странах.   Каолин - малопластичные Г Получают из каолина (сырца), который подвергают очистке - отмучиванию в воде или воздушная сепарации, для отделения от крупных песчанистых примесей. Отмученный или очищенный каолин не должен содержать примесей песчанистых частиц; содержание окиси в нем не должно быть больше 1-1,5%, а в лучших сортах - менее 0,5%. Используется в бумажной, резиновой, пластмассовой, парфюмерной и др. отраслях промышленности в качестве наполнителей, а также в керамическом производстве как компонент фарфорово-фаянсовых масс. Месторождения в СССР (на Украине и Урале), за рубежом - в Великобритании, Китае, ЧССР, ГДР, США и в др. странах.   Монтмориллонитовые Г, характеризующиеся большой пластичностью, применяются в нефтеперерабатывающей промышленности; как компонент глинистых растворов при бурении; в металлургии - в качестве связки при производстве окатышей и для приготовления формовочных земель; в пищевой, фармацевтической промышленности и т.д. Требования к монтмориллонитовым Г сводятся к определенной дисперсности, размоканию в воде, связующей и адсорбционной способности. Месторождения монтмориллонитовых Г имеются в СССР (в Поволжье, на Украине, в Крыму, Грузии, Армении, Туркмении, Азербайджане, Казахстане), за рубежом - в США, Мексике, Италии, Румынии и в др. странах.   Лит.: Мерабишвили М. С., Бентонитовые глины, М., 1962; Грим Р. Е., Минералогия и практическое использование глин, пер. с англ., М., 1967; Каолиновые месторождения и их генезис, М., 1968; Милло Ж., Геология глин, пер. с франц., Л., 1968: Сивоконь В. И., Изучение и оценка месторождений первичных каолинов, М., 1969; Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, под ред. П. М. Татаринова, М., 1969: Г, их минералогия, свойства и практическое значение, М., 1970.   В. П. Петров.