ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

Методы добычи и обогащение песчаника

Песчаники в качестве штучного камня добываются такими же способами, как и штучный камень других типов. Методика разработки зависит в основном от типа породы и степени ее цементации. Если в песчаниках имеются трещины и поверхности напластования, то к ним обычно приспосабливаются при разработке месторождения. В месторождениях массивных песчаников (плотнослоистых), подобных песчаникам Берна около Саут-Амхерст в штате Огайо, имеются наиболее удобные направления раскалывания — раскола, простирающиеся горизонтально и, несомненно, отражающие плохо выраженные поверхности напластования песчаникрв. Другие ослабленные направления, по которым отделяются блоки песчаника, — это кливаж, направленный в общем вертикально или почти вертикально. Основные вертикальные сечения вдоль стенки карьера для отделения первичных блоков производятся камнерезной машиной. После этого блоки освобождаются при помощи бурения ряда шпуров и взрывами слабых варядов пороха, что вызывает разрушение породы в требуемых местах, либо при помощи Метода «клина и шипа» (стр. 130). При окончательной обработке блоки обычно разрезают на #олее мелкие набором пил, используя в качестве абразивного материала кварцевый песок. Подробное описание методов добычи и обработки штучного камня приводит Бауле (Bowles, 1917, 1939).

Кварцитовые песчаники, используемые как исходный материал для динасового кирпича или ферросилиция, добывают при помощи взрывных работ, а затем дробят и подвергают грохочению. Для использования в динасовом кирпиче камень дробят до частиц с максимальным размером зерен около 6 меш (0,132 дюйма), для ферросилиция—до частиц размером от 0,75 до 6 дюймов. Для использования в качестве обычных заполнителей песчаники дробят и просеивают точно так же, как и другие дробленые камни.

Добыча и подготовка высококремнеземистых песков — это специализированные процессы, значительно видоизменяющиеся в зависимости от природы полезного ископаемого и конечного продукта. Там, где вскрыша очень мощная, как на месторождениях песчаников Сент-Питер у Пасифика и Кри- стал-Сити в штате Миссури, производится подземная добыча методом камерно-столбовой системы разработки. Но обычно пески разрабатываются открытыми карьерами. Методика разработки зависит в основном от степени цементации породы. Неконсолидированные пески, подобные пескам Коханси в штате Нью-Джерси, залегающие ниже уровня грунтовых вод, могут разрабатываться при помощи пульпопровода.

 На многих месторождениях песчаников Сент-Питер в штате Иллинойс породы сначала разрыхляются слабыми взрывами, а затем отмучиваются путем применения гидромонитора в водостоках, из которых они или отводятся по трубопроводам или вычерпываются ковшовым элеватором и переправляются на обогатительную фабрику. Более прочные песчаники требуют взрывных работ и помола. Литейные пески и строительные пески можно использовать без какой-либо обработки, не считая помола, в то время как стекольные пески необходимо отмутить, высушить и просеять. Кроме того, из стекольных песков иногда удаляют минералы тяжелой фракции путем концентрационной, флотационной, электромагнитной или электростатической сепарации.

ЛИТЕРАТУРА

В о wen С. Н. (1953). Petrology and economic geology of the Sharon conglomerate in Geauga and Portage counties, Ohio, Ohio State Univ., Eng. Exp. Sta. Bull., 153. Bowles O. (1917). Sandstone quarrying in the United States, U. S. Bur. Mines Bull., 124.

Bowles O. (1939). The Stone Industries, 2nd. ed., New York, McGraw- Hill, 67—102.

12 p. Бейте

Bownocker J. А. (1915). Building stones of Ohio, Ohio Geol. Survey, 4th ser., Bull. 18, 72—118.

Carman J. E. (1936). Sylvania sandstone of northwestern Ohio, Bull. Geol. Soc. Amer., 47, 253—265.

Cleaves A. B. (1939). The Oriskany group, Pa. Geol. Survey, 4th ser.. Bull. G19, 92—130.

Dake C. L. (1918). The sand and gravel resources of Missouri, Mo. Bur. Geology and Mines, 2nd. ser., 15, 105—169.

Dake C. L. (1921). The problem of the St. Peter sandstone, Univ. Mo. School of Mines and Metallurgy Bull., Tech. ser., 6, № L

Dapples E. C. (1955). General lilnofacies relationship of St. Peter sandstone and Simpson group. Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 39, 444—467.

Dunkin D. D. (1928). Mining and preparation of St. Peter sandstone in Arkansas, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Tech. Pub., 55.

Fettke C. R. (1919). Glass manufacture and the glass-sand industry of Pennsylvania, Pa. Topog. and Geol. Survey. Rept., 12.

Fettke C. R. (1926). American glass sands—their properties and preparation, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Trans., 73, 398.

Fuller J. O. (1947). Sharon conglomerate, a source of high silica raw material, Ohio State Univ., Eng. Exp. Sta. News, 19, 48—55.

Fuller J. O. (1955). Source of Sharon conglomerate of northeastern Ohio, Bull. Geol. Soc. Amer., 66, 159—176; Ohio Geol. Survey Rept. Inv., 23.

Gay Т. E„ Jr. (1957). Specialty sands, Calif. Div. Mines Bull., 176, 547—564.

Gildersleeve B. (1950). Building stone of the Crab Orchard district Tennessee, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Trans., 187, 883—885.

Gray H. H. (1956). Petrology of the Massillon sandstone at the type locality, Ohio Jour. Sci., 66, 138—146.

Gutschik K. A. (1955). Producing silica sand for the petroleum Industry, Rock Products, 68, № 12, 54—59.

Ham W. E. (19451. Geology and glass sand resources, central Arbuckle Mountains, Oklahoma, Okla. Geol. Survey Bull., 56.

Heald M. T. (1956). Cementation of Simpson and St. Peter sandstones in parts of Oklahoma, Arkansas, ana Missouri, Jour. Geology, 64, 16-30.

J aster M. С. (1957). Selected annotated bibliography of highgrade silica of the United States and Canada through December 1954, U. S. Geol. Survey Bull., 1019-H.

Krynine P. D., Klepper M. R„ Glasser M. (1939). Mineralogy of the Mapleton glass sand, Pa. Acad. Sci. Proc., 13, 88—94.

Lamar J. E. (1927). Geology and economic resources of the St. Peter sandstone of Illinois, III, Geol. Survey Bull., 53.

Lewis J. V. (1908). Building stones of New Jersey, N. J. Geol. Survey, Ann. Rept. State Geologist for 1908, 89—94.

Lowry W. D. (1954). Silica sand resources of western Virginia, Va. Polytechnic Inst. Bull., 47, № 12.

Martens J. H. C. (1956). Industrial sands of New Jersey, Rutgers Univ., Bur. Min. Research Bull., 6.

Moore E. S„ Taylor T. G. (1924). The silica refractories of Pennsylvania, Pa. Geol. Survey, 4th ser., Bull. M3.

Murphy T. D. (1954). Silica resources of Clark County, Nevada, Nev. Bur. Mines Bull., 55.

Nev 1 n С. M. (1925). Albany molding sands of the Hudson Valley, N. Y. State Museum Bull., 263.

Pepper J. F„ DeWitt W„ Jr., Demarest D. F. (1954). Geology of the Bedford shale and Berea sandstone in the Appalachian Basin, U. S. Geol. Survey Prof. Paper, 259.

Petti John F. J. (1957). Sedimentary Rocks, 2nd. ed.. New York, Harper, 283—339.

Ries H. (1948). Properties of foundry sands, Calif. Jour. Mines and Geology, 44, 9—35.

Ries H. (1950). Foundry sands, Applied Sedimentation (P. D. Trask, ed.), New York, Wiley, 475—482.

Santmyers R. M. (1931). Quartz and silica, U. S. Bur. Mines Inf. Circs, 6472—6474.

SchuchertC., etal. (1913). The Lower Devonian deposits of Maryland, Md. Geol. Survey, Lower Devonian, 90—96.

Sheakley H. L„ Coolidge D. J. (1947). Use of silica sand In the glass industry in Missouri, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Trans., 173, 601—606.

Staadt H. E., Jr. (1953). Sand, important factor in successful fracturing, Petrol. Engineer, 25, 530—533.

Stow M. H. (1938). Conditions of sedimentation and sources of the Orls- kany sandstone as indicated by petrology, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 22, 541-564.

Swineford A. (1947). Cemented sandstones of the Dakota and Kiowa formations in Kansas, Kan. Geol. Survey Bull., 70, 53—104.

Thlel G. A. (1935). Sedimentary and petrographlc analysis of the St. Peter sandstone. Bull. Geol. Soc. Amer., 46, 559—614.

Weidman P. A. (1942).. The Berea sandstone of the Cleveland area, Ohio State Univ., Eng. Exp. Sta. News, 14, 14—21.

Wei gel W. M. (1927). Technology and uses of silica and sand, U. S. Bur. Mines Bull., 266.

Wilkerson A. S„ Comeforo J. E. (1948). Some New Jersey glass sands, Rutgers Univ., Bur. Min. Research Bull., 1.

Will man H. В., Payne J. N. (1942). Geology and mineral resources of the Marseilles, Ottawa, and Streator quadrangles, 111. Geol. Survey Bull., 66, 61—62, 71—80, 193—194, 234 —243.

Wilson C. W„ Jr.. Jewell J. W„ Luther E. T. (1956). Pennsylva- nian geology of the Cumberland Plateau, Tenn. Div. Geol. Folio, 6, 20.

Anonymous (1954). Glass sand in California, Calif. Div. Mines, Mineral Inf. Service, 7, № 6, 1—4.

Anonymous (1956). The mineral resources of the lone formation, Calif. Div. Mines, Mineral Inf. Service, 9, № 8, 1—5.

Anonymous (1957). Commercial silica, Calif. Div. Mines, Mineral Inf. Service, 10, № 4, 1—7.