geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2023-65-1-77-88geology-868Research ArticleМИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯMINERALOGY, PETROGRAPHY, LITHOLOGYИсследование свойств глинистых пород методом термического анализаInvestigation of agrillaceous rock properties by thermal analysishttps://orcid.org/0000-0001-9571-3166БудыкинаТ. А.BudykinaT. A.

Будыкина Татьяна Алексеевна — доктор технических наук, профессор кафедры пожарной безопасности 

1а, Соколовская ул., г.о. Химки, м/р-н Новогорск, Московская область 141435,

SPIN-код: 5164-7470

Tatiana A. Budykina — Dr. of Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Fire Safety 

1A, Sokolovskaya str., Khimki, md. Novogorsk, Mos- cow region 141435

SPIN-code: 5164-7470

agz@amchs.ruГандуринаЛ. B.GandurinaL. V.

Гандурина Людмила Васильевна — доктор технических наук, профессор кафедры строительства    систем    и    сооружений    водоснабжения и водоотведения  

23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997

SPIN-код: 7399-7391

Lyudmila V. Gandurina — Dr. of Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Construction of Systems and Structures of Water Supply and Sanitation

23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997

SPIN-code: 7399-7391

office@mgri.ruФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России»РоссияAcademy of Civil Protection of the Ministry of Emergency Situations of RussiaRussian FederationФГБОУ ВО «Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе»РоссияSergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological ProspectingRussian Federation202303052023017788Copyright © Будыкина Т.А., Гандурина Л.B., 20232023Будыкина Т.А., Гандурина Л.B.Budykina T.A., Gandurina L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/868Введение

Введение. Изучение свойств глинистых пород имеет большое значение в связи с широким применением глинистого сырья в разных отраслях промышленности. Но идентификация глинистых минералов является сложной задачей.

Цель

Цель. Изучение свойств глинистых материалов, отобранных из разных местностей, методом синхронного термического анализа для выявления закономерностей в свойствах и идентификации состава.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследовались природные материалы из разных географических мест нашей страны и ближнего зарубежья методом синхронного термического анализа.

Результаты

Результаты. Исследование свойств глинистых материалов методом синхронного термического анализа позволяет проследить поведение материалов при температурном воздействии. Возможны предположение и идентификация состава породы на основе сравнения термогравиметрических кривых исследуемых образцов и известных пород.

Заключение

Заключение. Установлена возможность применения метода термического анализа для выявления предположительного компонентного минерального состава исследуемой породы, однако существующее многообразие грунтов на планете не позволяет однозначно сделать вывод об их компонентном минеральном составе. Для этого необходимо дополнительно привлекать другие методы исследования (рентгенофазовый, седиментационный, оптический и пр.).

Background

Background. The importance of studying the properties of argillaceous rock materials is determined by their widespread application in various industries. At the same time, identification of argillaceous minerals is associated with a number of difficulties.

Aim

Aim. To study the properties of argillaceous rock materials collected in different sites by the method of simultaneous thermal analysis to reveal their characteristic patterns and to identify their composition.

Materials and methods

Materials and methods. Natural materials from different geographical sites in Russia and neighboring countries were studied by the method of simultaneous thermal analysis.

Results

Results. The use of simultaneous thermal analysis for studying the properties of argillaceous materials allows their behavior to be studied under temperature exposure. The composition of rock samples can be identified by comparing their thermogravimetric curves with those of known rocks.

Conclusion

Conclusion. The possibility of using thermal analysis for identifying the presumed mineral composition of the studied rock material was established. However, the diversity of soils on the planet impedes drawing a definite conclusion about their mineral composition. Therefore, thermal analysis should be applied in combination with other research methods, such as XRD, sediment, optical, etc., analytical techniques.

синхронный термический анализтермогравиметрические кривыедифференциально-сканирующая калориметриябентонитыглиныsimultaneous thermal analysisthermogravimetric curvesdifferential scanning calorimetrybentonitesclaysReferencesАфонина А.П., Бурыкина О.В., Разиньков Д.Ю. Количественное определение состава глины. В сб.: Фундаментальные и прикладные исследования в области химии и экологии — 2021: сб. науч. ст. Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Курск, 2021. С. 10—13.Afonina A.P., Burykina O.V., Razinkov D.Yu. Quantitative determination of clay composition. In the collection: Fundamental and applied research in the field of chemistry and ecology — 2021: collection of scientific articles of the International Scientific and Practical Conference of students, postgraduates and young scientists. Kursk, 2021. P. 10—13 (In Russian).Белоусов П.Е., Бочарникова Ю.И., Боева Н.М. Аналитические методы диагностики минерального состава бентонитовых глин // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2015. № 4. С. 94—101.Belousov P.E., Bocharnikova Yu.I., Boeva N.M. Analytical methods of diagnostics of the mineral composition of bentonite clays // Bulletin of the Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Engineering Research. 2015. No. 4. P. 94—101 (In Russian).Белоусов П.Е., Покидько Б.В., Закусин С.В., Крупская В.В. Количественные методы определения содержания монтмориллонита в бентонитовых глинах. Георесурсы. 2020. № 22(3). С. 38—47. DOI: 10.18599/grs.2020.3.38-47Belousov P.E., Ostavko B.V., Zakusin S.V., Krupskaya V.V. Quantitative methods for determining the content of montmorillonite in bentonite clays. Geo resources. 2020. No. 22(3). P. 38—47 (In Russian). DOI: 10.18599/grs.2020.3.38-47Белопухов С.Л., Старых С.Э., Куприянов А.Н., Григорьева М.В. Исследование качественного состава гумусовых кислот дерново-подзолистой почвы методом термического анализа // Природообустройство. 2020. № 3. С. 36—45. DOI: 10.26897/1997-6011-2020-3-45-54Belopukhov S.L., Starykh S.E., Kupriyanov A.N., Grigorieva M.V. Investigation of the qualitative composition of humic acids of sod-podzolic soil by thermal analysis method. // Environmental engineering. 2020. No. 3. P. 36—45 (In Russian). DOI: 10.26897/1997-6011-2020-3-45-54Боева Н.М., Бочарникова Ю.И., Жухлистовa А.П. Синхронный термический анализ — экспресс-метод оценки качества кислотной активации бентонитов // Геохимия. 2018. № 9. С. 923—928. DOI: 10.1134/S0016752518090030Boeva N.M., Bocharnikova Yu.I., Zhukhlistova A.P. Synchronous thermal analysis — express method for assessing the quality of acid activation of bentonites // Geochemistry. 2018. No. 9. P. 923—928 (In Russian). DOI: 10.1134/S0016752518090030Губайдуллина А.М., Лыгина Т.З., Вассерман Д.В., Исламова Г.Г. Информативность и специфические особенности термоаналитических исследований при оценке качества сырьевых материалов волластонитсодержащей, кордиеритовой и клинкерной керамики // Вестник Казанского технологического университета, 2009. № 6. С. 373—378.Gubaidullina A.M., Lygina T.Z., Wasserman D.V., Islamova G.G. Informativeness and specific features of thermoanalytical studies in assessing the quality of raw materials of wollastonite-containing, cordierite and clinker ceramics // Bulletin of Kazan Technological University. 2009. No. 6. P. 373—378 (In Russian).Каспржицкий А.С., Морозов А.В., Лазоренко Г.И., Талпа Б.В., Явна В.А. Комплексное исследование состава и структурных особенностей породообразующих минералов бентонитовых глин Миллеровского месторождения // Инженерный вестник Дона. 2013. № 3(26). С. 110.Kasprzhitsky A.S., Morozov A.V., Lazorenko G.I., Talpa B.V., Yavna V.A. Comprehensive study of the composition and structural features of rock-forming minerals of bentonite clays of the Millerovsky deposit // Engineering Bulletin of the Don. 2013. No. 3(26). P. 110 (In Russian).Калбаев А.М., Абдикамалова А.Б. Исследование глин Крантаусского, Бештюбенского и Ходжакульсткого месторождений // Вопросы науки и образования. 2018. № 10(22). С. 8—14.Kalbaev A.M., Abdikamalova A.B. Investigation of clays of the Krantaussky, Beshtyubensky and Khodzhakulstky deposits // Questions of Science and Education. 2018. No. 10(22). P. 8—14 (In Russian).Кормишина А.Е., Мизина П.Г., Кормишин В.А. Изучение физических свойств глины голубой Ундоровского метсорождения // Национальная Ассоциация Ученых. 2016. № 3(19). С. 35—37.Kormishina A.E., Mizina P.G., Kormishin V.A. Study of the physical properties of blue clay of the Undorovsky metrogeneration // National Association of Scientists. 2016. No. 3(19). P. 35—37 (In Russian).Левашов Н.Ф., Акулова М.В., Потёмкина О.В. Использование методов термогравиметрии для анализа влияния компонентов на структуру пенобетона // Информационная среда вуза (см. в книгах). 2016. № 1(23). С. 394—398.Levashov N.F., Akulova M.V., Potemkina O.V. Using thermogravimetry methods to analyze the effect of components on the structure of foam concrete // The information environment of the university (see in the books). 2016. No. 1(23). P. 394—398 (In Russian).Петроченков Д.А., Барабошкин Е.Ю. Минералогия интерьерно-ювелирных аммонитов Самарской области. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2022. № 64(2). С. 47—56. DOI: 10.32454/0016-7762-2022-64-2-47-56Petrochenkov D.A., Baraboshkin E.Yu. Mineralogy of interior jewelry ammonites of the Samara region // Proceedings of Higher Educational Establishments. Geology and exploration. 2022. No. 64(2). P. 47—56 (In Russian). DOI: 10.32454/0016-7762-2022-64-2-47-56Рязанова А.С. Способность смектитовой компоненты бентонитовой глины к интеркаляции глицина // Вестник Пермского университета. Серия Геология. 2020. Т. 19, № 1. С. 44—49. DOI: 10.17072/psu.geol.19.1.44Ryazanova A.S. The ability of the smectite component of bentonite clay to intercalate glycine // Bulletin of Perm University, Geology. 2020. Vol. 19. No. 1 (In Russian). DOI: 10.17072/psu.geol.19.1.44Середин В.В., Ядзинская М.Р., Андрианов А.В. Классификация форм связанной воды в каолинитовых глинах // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 6. 73—81. DOI: 10.18799/24131830/2021/06/3237Seredin V.V., Yadzinskaya M.R., Andrianov A.V. Classification of bound water forms in kaolinite clays // Izvestiya Tomsk Polytechnic University. Georesource engineering. 2021. Vol. 332. No. 6. P. 73—81 (In Russian). DOI: 10.18799/24131830/2021/06/3237Маслова М.Д., Белопухов С.Л., Тимохина Е.С., Шнее Т.В., Нефедьева Е.Э., Шайхиев И.Г. Термохимические характеристики глинистых минералов и слюд // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 21. С. 121—127.Maslova M.D., Belopukhov S.L., Timokhina E.S., Shnee T.V., Nefedieva E.E., Shaikhiev I.G. Thermochemical characteristics of clay minerals and micas // Bulletin of Kazan Technological University. 2014. Vol. 17. No. 21. P. 121—127 (In Russian).Тотурбиев Б.Д., Юсупов А.Р., Рададанов Г.А., Абдулганиева Т.И. Использование бентонитовых глин для получения теплоизоляционного пенобетона // Труды института геологии Дагестанского научного центра РАН. 2017. № 4(71). С. 17—25.Toturbiev B.D., Yusupov A.R., Radadanov G.A., Abdulganieva T.I. The use of bentonite clays for obtaining heat-insulating foam concrete // Proceedings of the Institute of Geology of the Dagestan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2017. No. 4(71). P. 17—25 (In Russian).Хакимов И.С., Хацринов А.И. Исследование электрофизической активации сорбентов на основе глинистых минералов // Вестник технологического университета. 2019. Т. 22, № 7. С. 90—92.Khakimov I.S., Khatsrinov A.I. Study of electrophysical activation of sorbents on based on clay minerals. // Bulletin of the Technological University. 2019. Vol. 22, No. 7. P. 90—92 (In Russian).Oranska O.I., Gornikov Yu.I. X-Ray Diffraction and Thermal Studies on Some Food and Cosmetic Bentonite Clays. Khіmіya, fіzika ta tekhnologіya poverkhnі = Chemistry, Physics and Technology of Surface. 2019. Vol.10. №1. pp. 13-21. (In Ukr.) DOI: https://doi.org/10.15407/hftp10.01.013Oranska O.I., Gornikov Yu.I. X-Ray Diffraction and Thermal Studies on Some Food and Cosmetic Bentonite Clays. Khіmіya, fіzika ta tekhnologіya poverkhnі = Chemistry, Physics and Technology of Surface. 2019. Vol.10. №1 pp. 13-21. (In Ukr.) DOI: https://doi.org/10.15407/hftp10.01.013

The authors declare that there are no conflicts of interest present.