ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

Производство и добыча гипса

Добыча гипса в США в 1957 г. превысила 9 млн. коротких тонн общей стоимостью около 30 млн. долл.  Примерно 60% произведенного гипса как по тоннажу, так и по стоимости было получено в пяти штатах: Калифорнии, Айове. Мичигане, Нью-Йорке и Техасе. Остальная часть гипса была добыта более чем в 12 других штатах. В 1957 г. действовал 61 рудник. В<» гипсовой промышленности преобладают крупные компании, которые сами занимаются всеми операциями — добычей, транспортировкой сырья, его переработкой и продажей конечных продуктов.

Около 32% гипса, потребляемого в США, импортируется. Большие его количества ввозятся из Новой Шотландии в Новую Англию и через порты атлантического побережья. В меньших количествах гипс импортируется с острова Сан- Маркос на заводы тихоокеанского побережья в Калифорнийском заливе. Завод в Новом Орлеане ввозит гипс с карибского острова Ямайки.

Парадоксальным выглядит факт, что гипс импортируется не в связи с высокой, а низкой ценой единицы товарной продукции. В США имеются большие собственные ресурсы гипса, но значительная их часть располагается во внутренних частях страны, вдали от прибрежных рынков потребления. Для последних экономически целесообразнее ввозить гипс из-за границы водным транспортом, нежели железнодорожным внутри страны.

Выборочное описание месторождений

Гипс не содержит окаменелостей, и, несмотря на незначительные различия в строении и составе, гипсы из разных месторождений очень сходны. С гипсом ассоциирует довольно ограниченное количество пород — различные эвапориты, карбонатные породы и глинистые сланцы. Гипс распространен достаточно широко, в связи с чем используются лишь те месторождения, где он залегает горизонтально и почти горизонтально и выходит на поверхность или находится на незначительной глубине. Добыча производится валом стандартными способами. Таким образом, месторождения гипса почти идентичны, а их геологическое строение и технология разработки относительно просты. В связи с этим можно ограничиться лишь кратким описанием некоторых промышленных месторождений.

Новая Шотландия

На острове Новая Шотландия пласты гипса мощностью от 20 до 200 футов установлены в формации Виндзор мисси- сипского возраста. Нормально перекрывающие гипсоносную толщу угленосные песчаники в значительной мере удалены эрозией, в связи с чем на площади около 625 кв. миль гипс выходит на дневную поверхность или перекрыт только глинистыми или ледниковыми отложениями, Рельеф района низменный и холмистый, хртя местами как ^ипс, так и ангидрит обнажаются в отвесных обрывах на берегах моря и озер. В основном падение гипсоносной толщи пологое, но местами существует локальная мелкая складчатость и небольшие тектонические нарушения. Структура прослеживается по изгибам слоистости темных известняков, переслаивающихся с гипсом и ангидритом.

Там, где перекрывающие породы отсутствуют, гипс имеет белый цвет и тонкозернистое сложение. Изредка в гипсах присутствуют линзы ангидрита и он пронизан' многочисленными глубокими карстовыми полостями, в большинстве случаев выполненными глинистым материалом. В связи с загрязнением карстовым глинистым материалом добытый гипс должен пройти промывку или мокрое грохочение. Гипс, перекрытый мощными наносами, преимущественно окрашен в серый цвет и характеризуется значительной примесью крупнокристаллического селенита. В нем присутствуют линзы мягкой темной известковистой глины, которые приходится избегать или удалять при разработке. Гипс залегает на ангидрите, а также переходит в него по простиранию, иногда резко (стр. 304). Эксплуатационные работы ведутся крупными карьерами с применением современного высокопроизводительного оборудования. После промывки и грохочения гипс перевозится на автомашинах к штабелям на побережье, из которых он ленточным транспортером грузится на корабли. В зимние месяцы эксплуатационные работы сокращаются или приостанавливаются. Хьюм (Hume, 1954, стр. 275) указывает, что подземные работы, позволяющие вести добычу во все сезоны года, приемлемы в условиях Новой Шотландии только для крупных месторождений, перекрытых мощными наносами.

Месторождения штата Нью-Йорк

Толща группы Салайна (верхний силур) протягивается через центральную часть штата Нью-Йорк в виде широтного пояса длиной более 200 миль и падает на юг с уклоном 20—50 футов на милю. Гипс был обнаружен в этой толще в 1792 г. и в течение более столетия разрабатывался открытым способом на выходах. В течение многих лет гипсодобы- вающая промышленность концентрируется в западной части штата Нью-Йорк, между Рочестером и Буффало, и эксплуатационные работы ведутся подземным способом по камерно- столбовой системе.

гипс встречается в виде двух пластов мощностью около 5 футов каждый, приуроченных к формации Сиракузы. С гипсом ассоциируют доломиты и желтовато-серые глинистые сланцы. Гипс в верхнем пласте, который называется «главным пластом» и по большей части разрабатывается, белый и очень чистый. Глубина эксплуатационных работ не более 150 футов; перекрывающие породы представлены более молодыми осадками группы Салайна и ледниковыми отложениями. Недостаточная обнаженность и ограниченное количество подземных выработок привели Нью- ленда (Newland, 1929, стр. 51,  4,5) к заключению, что гипсоносная толща имеет прерывистый характер и представляет собой серию линз, частично располагающихся кулисо- образно. При более поздних исследованиях как в результате наблюдений на поверхности, так и в подземных выработках было установлено, что оба пласта гипса формации Сиракузы весьма устойчивы и прослеживаются из окрестностей Ютики до полуострова Онтарио. Вниз по падению в южном направлении эти пласты гипса переходят в ангидрит, когда мощность перекрывающей толщи достигает 200—300 футов; еще далее по. падению при мощности налегающих пород в несколько сот футов ангидрит в свою очередь сменяется хорошо известной каменной солью формации Сиракузы (стр. 314). Количество эвапоритов в горизонтах, которые подстилают и перекрывают формацию Сиракузы (обнажены они весьма слабо), по наблюдениям в подземных выработках также увеличивается к югу. Все эти наблюдения позволяют предполагать, что наблюдающееся в настоящее время простирание пояса гипсоносных пород группы Салайна приблизительно параллельно береговой линии эвапоритового бассейна поздне- силурийского времени.

Округ Барбер, Канзас

В регионе Великих равнин, особенно в Канзасе, Оклахоме и Техасе, крупные количества гипса добываются из отложений пермской системы. Типичные для этой группы месторождения располагаются в округе Барбер, Канзас, непосредственно севернее границы Оклахомы, где в течение многих лет гипс добывается из отложений формации Блейн (ярус Леонард). В наиболее полном разрезе формация Блейн состоит из четырех горизонтов, в каждом из которых преобладает гипс. Такие разрезы можно наблюдать в пределах возвышенности Гипсум-Хиллс в Канзасе и Оклахоме. В округе Барбер, однако, присутствует только нижний гипсоносный горизонт этой формации — Медисин-Лодж ( 6.8). Он представлен пластом серого и белого гипса мощностью 30 футов, в средней части которого присутствуют реликтовые линзы ангидрита со средним поперечником 12 футов и мощностью около 1 фута. Пласт гипса подстилается и перекрывается мягкими красными гипссодержащими глинистыми сланцами и алевролитами, в которых присутствуют тонкие пласты доломита и доломитистого песчаника. Структура района очень проста, региональное падение пород составляет около 11 футов на милю в юго-западном направлении. Первоначально гипс добывался открытым способом, однако по мере развития эксплуатационных работ возрастающая мощность вскрыши заставила в 1930 г. перейти на подземные способы разработки. Возле Сан-Сити располагается гипсовый рудник, применяющий камерно-столбовую систему разработки. Этот рудник поставляет сырье для расположенного в 20 милях завода в Медисин-Лодж, где производятся гипсовые штукатурка и стеновые блоки. Условия залегания и методы добычи гипса в округе Барбер, а также в других частях Канзаса описаны Калстедом, Фёрчилдом и Мак-Грегором. iKuilstad, Fairchild, McGregor, 1956).

Горы Фиш-Крик, Калифорния

В Калифорнии гипс встречается в умеренно метаморфизо- ванных дотретичных известняках, в третичной толще и отложениях некоторых мелководных пустынных озер. Наиболее крупные эксплуатационные работы ведутся открытым способом в отложениях формации Сплит-Маунтин (миоцен) у северного окончания гор Фиш-Крик в округе Импириал, приблизительно в 70 милях восточнее Сан-Диего. Это месторождение состоит почти из 100-футовой толщи весьма чистого массивного гипса, залегающего в верхней части формации Сплит-Маунтин. Гипс подстилается континентальными серыми конгломератовидными песчаниками, а в полном разрезе перекрывается морскими глинистыми сланцами и слабо консолидированными песчаниками миоценовой формации Импириал. Оба контакта согласные и постепенные. Гипс на месторождении представляет собой эрозионный останец, сохранившийся в мелкой синклинали, имеющей длину 3 мили и ширину 1 милю. Общее падение гипсоносной толщи — 30° по направлению к оси синклинали, однако имеются резкие локальные пликативные нарушения. Перекрывающая формация Импириал на месторождении удалена эрозией, и гипс залегает без перекрывающих пород. Он слагает гладкие округлые холмы, прикрытые гипситовой шляпой. Добыча ведется в крупном уступном карьере, откуда сырье направляется по частной узкоколейной дороге на обжиговый завод у Пластер-Сити, расположенный примерно в 25 милях южнее. Полное описание месторождения гор Фиш-Крик с приложением геологической карты дано Вер-Планком (Ver Planck, 1952, стр. 29—35).

Другие месторождения

Гипс долгое время добывается на полуострове Порт-Клинтон в северном Огайо из отложений формаций группы Басс- Айлендс (верхний силур). Гипсоносные отложения силурийского возраста развиты и в Мичигане, однако в этом штате более важные месторождения приурочены к формации Мичиган миссисипского возраста (ярусы Осейдж и Мерамек). Гипс добывается близ Гранд-Рапидс в западной половине центральной части этого штата и близ Алабастера на озере Гурон на противоположной стороне от Мичиганского бассейна. В юго- западной Индиане мощные пласты гипса присутствуют в нижней части известняков Сент-Луис (миссисипий, ярус Мерамек) (McGregor, 1954). Эти месторождения до послевоенного времени были неизвестны, и эксплуатация их началась лишь в 1955 г. Изолированный гипсоносный район расположен в центральной Айове, где в течение многих лет эксплуатируется гипсовый горизонт Форт-Додж предположительно пермского возраста.

Многочисленные месторождения гипса преимущественно палеозойского и триасового возраста известны в регионе Скалистых гор, причем некоторые из них крупные и хорошего качества. Однако эксплуатируются лишь немногие гипсовые месторождения в связи со значительным удалением их от рынков потребления.