4-mavzu. Kaliyli tuzlar texnologiyasida tayyorgarlik va yordamchi jarayonlar

NaCl – KCl – MgCl₂ – H₂O* sistemaning eruvchanligi

t,º	Og‘ir.%			To‘yingan eritmadagi tuzlar yig‘indisi og‘ir.%		Tuzlar yig‘indisidan, %				Qattiq faza
	NaCl	KCl	MgCl2			NaCl	KCl	MgCl2
10	21,37 1,92 1,09	9,02 2,67 0,57	0,00 25,34 22,66		30,39 29,93 31,32		70,32 6,41 5,48	29,68 8,92 1,82	0,0 84,67 94,70		NaCl + KCl NaCl + KCl + karnallit NaCl + karnallit
20	20,48 1,88 1,42	10,85 3,23 1,29	0,00 25,44 27,30		31,33 30,55 31,01		65,37 6,15 4,58	34,63 1,57 4,16	0,0 83,28 91,26		NaCl + KCl NaCl + KCl + karnallit NaCl + karnallit
25	20,42 2,36 1,50	11,14 3,29 0,91	0,00 25,54 27,54		31,56 31,19 30,95		64,70 7,56 4,65	35,30 10,56 6,17	0,0 81,89 88,98		NaCl + KCl NaCl + KCl + karnallit NaCl + karnallit
40	19,75 1,88 0,43	13,24 4,06 0,20	0,00 26,42 35,84		32,99 32,36 36,47		59,13 5,81 1,18	40,13 12,54 0,55	0,0 81,65 98,27		NaCl + KCl NaCl + KCl + karnallit NaCl + karnallit
50	19,09 1,85 (0,36)	14,78 4,44 (0,21)	0,00 26,92 (36,91)		33,87 33,21 (37,48)		56,36 5,57 (0,96)	43,64 13,37 0,56	0,0 81,06 (98,48)		NaCl + KCl NaCl + KCl + karnallit NaCl + karnallit + bishofit

2-7 jadval

Tyubegatan konidagi kaliyli gorizontlardagi KCl va NaCl nisbatlari.

Namuna	Namuna olingan chuqurlik, m	KCl	NaCl	MgCl2	KCl/NaCl	Qattiq faza
25 – quduq
30b	189,60	21,78	9,02	28,25	2,41	Galit+silvin+karnallit
59 60 61 64	225,00 225,20 225,50 225,80	17,41 7,55 54,73 22,83	81,53 90,33 38,77 67,17	0,82 0,92 2,57 0,66	0,21 0,08 1,41 0,34	Galit+silvin+bishofit (yoki rapadagi MgCl2)
67	228,70	60,21	37,09	0,12	1,62	Galit+silvin+karnallit
50– quduq
7 10 11	466,33 475,05 477,82	48,30 12,19 9,20	48,01 34,88 85,34	0,611 0,74 0,87	1,00 0,3 1,08	Galit+silvin+bishofit (yoki rapadagi MgCl2)
38– quduq
8 22	306,20 370,66	8,543 15,123	56,608 16,913	8,025 0,601	0,151 0,894	Galit+silvin+bishofit (yoki rapalagi MgCl2)
36	415,80	59,329	37,566	0,137	1,579	Galit+silvin+karnallit

2.2.4. Suvda erimaydigan qoldiq va tuproqli qo‘shimchalar
Barcha galogen qatlamlarda tuz hosil bo‘lishiga ta’sir etadigan tuz loy-tuprog‘i mavjud. Qatlamdagi loy tuz ko‘llarining gidrokimyoviy rejimini aniqlovchi metamorfizatsiya, dolomitizatsiya va boshqa jarayonlar bo‘lib o‘tganligini belgilaydi. 1930 yilda S.A. Shukarov tuz ko‘llarining kolloid-kimyoviy(teoriyasini) nazariyasini yaratdi. Ushbu nazariyaga binoan tuzli havzaga kiritilgan tog‘ jinslarining nurashidan hosil bo‘lgan alyumosilikat zarrachalari almashinuv adsorbsiya xususiyatini namoyon etadi. Yutilgan kalsiy natriy, kaliy, magniy ionlari yoki aksincha, uni o‘rab olgan eritma o‘rtasidagi muvozanat holatiga qarab siqib chiqariladi.
Konsentratsiyani kamaytirish yoki ko‘paytirish natijasida muvozanatning buzilishi jarayonni u yoki bu tomonga yo‘naltiradi.
Ca = alyumosilikat + MgSO₄<> Mg = alyumosilikat + CaSO₄
Ca = alyumosilikat + MgCl₂ <> Mg = alyumosilikat + CaCl₂
Na = alyumosilikat + KCl <> K = alyumosilikat + NaCl
Gips ishtirokida rapa suyultirilganda jarayon o‘ngdan chapga yo‘naladi, bu esa metamorfizatsiya koeffitsientini ko‘payishiga olib keladi; quyulganda, aksincha, magniy, natriy va kaliy kalsiyni siqib chiqaradi. Kation almashinuvi natijasida kalsiy va natriysi kam bo‘lgan va magniy va kaliy bilan to‘yingan alyumosilikatlar hosil bo‘ladi. Kation almashinuvi bilan bir qatorda havzaga rapa bilan kelib tushayotgan karbonat kalsiy va bikarbonat kolloid zarrachalari va rapa orasidagi metamorfizatsiya jarayoni katta ahamiyatga ega.
Ushbu reaksiyalarni sxema bo‘yicha quyidagicha ko‘rsatish mumkin.
2Ca(HCO₃)₂ + MgSO₄ = CaMg(HCO₃)₂ + CaSO₄ + 2H₂O + 2CO₂ (2.1)
2CaCO₃ + MgSO₄ = CaCO₃ · MgCO₃ + MgSO₄ (2.2)
CaCO₃ + MgSO₄ = MgCO₃ + CaSO₄ (2.3)
2Ca(HCO₃)₂ + MgCl₂ = CaMg(CO₃) ₂ + CaCl₂ + 2H₂O + 2CO₂ (2.4)
2CaCO₃ + MgCl₂ = CaCO₃ · MgCO₃ + CaCl ₂ (2.5)
CaCO₃ + MgCl₂ = MgCO₃ + CaCl₂ (2.6)
Ushbu qaytar reaksiyalarning muvozanati eritmadagi tegishli tuzlar konsentratsiyasi va haroratiga bog‘liq. Ular doimiy eritma almashinuvida oxirigacha borishlari mumkin.
Dengiz suvi kiradigan sulfatli suvlarining metamorfizatsiyasida bosh jarayon quyidagilardan iborat:
MgSO₄ + Ca(HCO₃)₂ = Mg(HCO₃)₂ + CaSO₄ ↓
xMg(OH)₂ · yMgCO₃ · 7H₂O CaSO₄ · 2H₂O
Mg⁺ va SO4^2- eritmadan olib ketiladi. Agar eritmaga loysimon modda ta’sir etsa, Na⁺ va SO4^2-- quyidagi sxema bo‘yicha bir paytda yo‘qolishi mumkin:
Na₂SO₄ + Ca(PK)tv = CaSO₄ + Na₂(PK)tv (2.8)
CaSO₄ · 2H₂O
Metamorfizitsiya jarayoni juda sekin o‘tadi va uning tuzli havzadagi suv tarkibini o‘zgarishidagi ahamiyati umumiy mineralizatsiya qanchalik tez oshishiga bog‘liq bo‘ladi.
Karbonatlarning magniy sulfat bilan o‘zaro ta’siri reaksiyasi dolomitlashgan ohaktosh, dolomit va magnezitlarni hosil bo‘lishiga olib keladi. Karbonatning magniy xlorid bilan o‘zaro ta’siri natijasida ham dolomit yoki magnezit va kalsiy xlorid paydo bo‘ladi.
Parchalanmaydigan silikatlar jinslarning asosiy og‘irligini tashkil etadi. «Silikatli qoldiq» tarkibi barcha gorizont jinslari uchun doimiydir 50-60% SiO₂, 11-15% Al₂O₃ va 5-10% K₂O ni o‘z tarkibida tutgan silikatlar Na₂O va SaO ning yo‘qligida yoki ko‘p bo‘lmagan miqdorida MgO ning doimiy mavjudligi bilan xarakterli.
Tyubegatan konining galogen qatlami klastik material (nuragan tog‘ jinslari) qatlamini o‘z ichiga olib xususiyati bo‘yicha loytuproq qatlami yoki kristallararo qo‘shimchalardir.
Loytuproq qo‘shimchalarining ashyoviy tarkibi – tuzli loyning asosiy materiali – alyumosilikat va karbonatlardir. Barcha loytuproq qatlamlar mumkin qadar karbonatlashtirilgan bo‘lib karbonatlar tarkibida har doim MgCO₃ mavjuddir.
Erimaydigan qoldiqlarning karbonat qismi dolomitizatsiyasining yuqori darajasi, tuzlarda kalsiy xloridning mavjudligi, silikatli qoldiqlarda MgO ning SaO dan va K₂O ning Na₂O dan ortiqligi – barcha bu dalillar metamorfizatsiya jarayonlarining jadal o‘tishi sharoitlarida tuzli qatlam shakllanishi to‘g‘risidagi taxmin bilan muvofiq keladi.

5. 
   Tyubegatan galogen qatlamidagi aksessor elementlar
   

Cho‘kindi jinslar tarkibida juda oz miqdordagi tarqoq holatda bo‘lgan elementlar aksessor yoki kichik elementlar ma’lumdir.
Tuzli qatlamlarda mikroelement miqdori borligini tekshirish xom ashyodan kompleks foydalanishda amaliy ahamiyatga ega.
Kaliyli tuz qatlamlarida asosiy tuz minerallari yig‘ilishi bilan hosil bo‘lishida tuzlarda aralashma hosil qiluvchi (F, B, Br, Sr, Rb, Cs, Zr va boshqalar) aksessor elementlari birikmalari ham yig‘iladi. Cho‘kish jarayonida tuzlar mikroelementlar bilan terrigen materiallar (sinish) kirishi hisobiga to‘yinishi mumkin. Fe, Mn, P, V, Cr, Co, Cu, Pb, Zn va boshqalar asosan suspenziya tarkibida va qisman eritma ko‘rinishida joydan-joyga o‘tadi. Qattiq fazaga birinchi navbatda qiyin eriydigan va biologik faol birikmalar Fe, Mn, Al, P, CaCO₃ , SiO₂ va bir qator kichik elementlar birikmalari: V, Cr, Ca, Cu, Fe va boshqalar ketadi. Yengil eriydigan mineral tuzlar va B, Si, Br ning birikmalari eritmada qoladi va unda yig‘iladi.
B, Sr, Br ning fatsial (cho‘kindi jinslarining ajralish sharoitlari – ko‘l, dengiz) joylanishi Fe, Mn, P, Cr, Ni, Cu, V joylanishidan farq qiladi.
Birinchi guruh Sr, B, Br galofil, boshqasini klastofil deb ataladi.
Tyubegatan konining mineralogik tarkibi bir xil. Jins hosil qiluvchi asosiy minerallari – angidrit, silvin va karnallit.
Aksesssor komponentlari karbonatlar, brom, bor, temir va Mn, Zn, Pb, Li, Rb va boshqalar kichik elementlardir.
Terrigen quyqalar (loy, alevrolit) oz miqdorda.
Tuzdagi erimaydigan moddalarning miqdori oshishi bor, brom, mikroelementlarning miqdorini oshishi bilan bog‘liq.
Tyubegatan koni o‘z kimyoviy tarkibi bo‘yicha sulfatsizlar deb ataluvchi qatoriga kirali, ya’ni bu yerda sulfatlar faqat angidrit va gips holida bo‘ladi.
Galogen qatlamlarining quvvati Tyubegatanda 700-800 m ga yetishiga uning shakllanishida katta og‘irlikdagi dengiz suvlari ishtirok etganligini ko‘rsatadi.
Galogen qatlamlarini hosil qiluvchi quyqalar to‘planish tezligi kalsiy sulfat uchun 0,2 – 2 mm/yil, osh tuzi 60-80 mm/yil, Tyubegatan konining angidrit jinslari zonasi 200.000 yilda, tuz qatlami – 10000-20000 yilda shakllangan deyish mumkin.
Kaliy tuz konlarini shakllantirish bo‘yicha mavjud bo‘lgan ma’lumotlarni umumlashtirib, Tyubegatan galogen qatlamining hosil bo‘lishini quyidagicha tasavvur qilish mumkin.
Yura geologik davrida O‘zbekistonning barcha janubiy-g‘arbi, Turkmanistonning janubiy-sharqi, Tojikistonning janubi barcha hududi yuqori yura vaqtida dunyo okeanidan ajralib chiqqan va tuz hosil qiladigan ulkan havzaga aylangan.
Havza tubida ohaktosh cho‘kindilari hosil bo‘la boshlagan geologik izlanishlar ma’lumotlari bo‘yicha quvvati 600m bo‘lgan ohaktoshlar qatlamlari hosil bo‘lgan. Ohaktosh o‘tirishi ohaktosh, bitum va oltingugurt qatlamlari bilan angidrit qatlamiga almashgan. Angidrit qatlamlarining quvvati 350-400 m tashkil etadi.
Tyubegatan konining qirqimlaridan ko‘rinib turibdiki, havzaning umumiy evolyusiyasi tuzli havzalarning asosiy qonuniyatiga bo‘ysungan. Rapada asta-sekin oldin natriy xlorid, so‘ngra kaliy xlorid va nihoyat magniy xlorid yig‘ilib borgan. Bu vaqtning o‘zida havzaning bir qismlarida tosh tuzi, boshqalarida – silvinit, karnallit tushishi bosqichigacha borib, qatlamlar hosil bo‘la boshlagan.
Tuzli havzaning qanday qismida jadal egilish va qaysi vaqtda u amalga oshganiga bog‘liq holda kaliy tuzlari qatlamining joyi va galitning quvvati aniqlanadi. Havzaning sharq qismida chukish kaliy tuzlari kristallanishigacha borgan, keyinchalik konsentrlangan sho‘r suvlar g‘arbga siqib chiqarilgan, u yerda Gaurdak, Tyubegatan, Oqbosh va boshqalar kaliy konlari hosil bo‘lgan. Kimyoviy tarkibi va tuzilishi yaqin bo‘lgan jinslarning mavjudligi, bitta gorizontga tegishliligi janubiy O‘zbekiston, janubiy Tojikiston va janubiy-sharqiy Turkmanistonning konlari sinxron va ularning shakllanishi bir xil sharoitlarda o‘tgan.