gips

globalna produkcja gipsu w 2013 r.wyniosła 160 mln ton. W 2013 roku produkcję gipsu w Australii Południowej oszacowano na 4,4 mln ton, co stanowiło 80% całkowitej produkcji australijskiej.

Gips to naturalnie występujący uwodniony siarczan wapnia (CaSO42H2O). Jego głównym zastosowaniem jest produkcja wyrobów gipsowych, w tym płyt ściennych i sufitowych, listew i bloków do celów budowlanych, a także tynków rzeźbiarskich, zastosowań medycznych i dentystycznych oraz ceramiki. Zastosowania te polegają na względnej łatwości, z jaką gips traci, a następnie odzyskuje wodę krystalizacyjną. Po podgrzaniu do temperatury 300–350ºc gips traci 75% H2O, tworząc hemi-hydratową formę siarczanu wapnia znaną jako Gips Paryski (CaSO4½H2O). Po dodaniu wody materiał ten może być rozprowadzany, odlewany lub formowany przed odzyskaniem wody krystalizacji i osadzania. Gips stosowany do produkcji tynków zwykle zawiera co najmniej 90% CaSO42H2O, maksymalnie 0,02% NaCl (sól) i około 2% nierozpuszczalnych kwasów.

innym ważnym zastosowaniem gipsu jest przemysł cementowy, gdzie dodaje się go w tempie 2-5% do klinkieru cementowego przed ostatecznym szlifowaniem, aby opóźnić szybkość wiązania betonu. Gips cementowy toleruje wyższe NaCl (maksymalnie 0,5-0,6%) i nierozpuszczalne (zastosowano 6%).

zastosowania rolnicze

Gips rolniczy jest coraz częściej stosowany do leczenia gleb sodowych, których objawami są zaleganie wody, zwiększone spływy, słabe magazynowanie wody, szorowanie powierzchni oraz problemy z uprawą i erozją. Sód powoduje pęcznienie i dyspersję gliny. Cząstki gliny mogą następnie przemieszczać się przez glebę, zatykając pory i zmniejszając infiltrację i drenaż. Wapń z gipsu wypiera sód, który następnie może zostać wypłukany głębiej w glebie. Produkcja gipsu rolniczego w Australii Południowej przekroczyła 300 000 ton w 2002 r., co stanowi wzrost o 400% w ciągu 8 lat.

zmienione przepisy do Agricultural Chemical Act z 1955 r. weszły w życie dnia 30 września 1999 r., tak że Południowo-Australijskie nawozy gipsowe muszą być teraz etykietowane zgodnie z minimalną zawartością gipsu, wapnia i siarki oraz klasyfikacją wielkości. W zależności od zawartości siarki określono cztery klasy gipsu nawozowego (Premium oraz klasy 1, 2 i 3). Określono górną granicę wilgotności 15%, a produkty zawierające ponad 0,8% sodu muszą mieć odpowiednie ostrzeżenie. Wyniki ogólnokrajowego programu pobierania próbek rolniczych zapasów gipsu przedstawiono w Keeling et al. (2001).

opisane poniżej skrótowo złoża gipsu są najbardziej znaczące w Australii Południowej. Lokalizacje tych i innych znanych złóż przedstawiono na rysunku 2.

kontrole geologiczne

Gips został zdeponowany w dwóch różnych środowiskach ewaporytycznych w suchych lub półpustynnych obszarach stanu-przybrzeżnych salinas w międzyzdrojowych korytarzach czwartorzędowego systemu wydm plażowych i kontynentalnych Playa podkład przez stosunkowo nieprzepuszczalną piaszczystą glinę w zamkniętych głębokościach śródlądowych (Warren, 1982).

Saliny przybrzeżne

pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, ~12 000 lat p. n. e., topnienie polarnej pokrywy lodowej spowodowało wzrost poziomu morza. Wzrost ten ustabilizował się na ~ 6000 lat BP, a parowanie zaczęło się od międzyzwrotnikowych depresji, które wypełniły się wodą morską albo przez bezpośrednie połączenie z Oceanem, albo przez przesiąkanie przez porowate wydmy przybrzeżne plejstoceńskiej formacji Bridgewater. W miarę wzrostu zasolenia najpierw odkładano aragonit, a następnie gips i sól (rys. 3, (pdf ~ 180kb)).

w głębszych częściach jezior, takich jak Jezioro MacDonnell na Dalekim zachodnim wybrzeżu Australii Południowej, z dużą początkową objętością, kopuły selenitu zawierające granulki aragonitu równomiernie rozmieszczone między dużymi pryzmatami gipsu zostały osadzone ze stabilnej solanki nasyconej gipsem. Następnie laminowany selenit i aragonit. Wraz ze zmniejszaniem się zasolenia osadem i objętości stawu solankowego, sezonowe zmiany zasolenia stały się szybsze i każdego lata odkładano nowe pryzmaty wielkości piasku, tworząc gipsarenit laminowany. Laminowanie zmniejszało się wraz ze wzrostem ekspozycji subaerialnej.

w osadach takich jak Jezioro Pająk na południowym Półwyspie Yorke tworzyły się tylko gypsarenit, tempo zmiany zasolenia zawsze było zbyt szybkie, a zasolenie DNA solanki zbyt niestabilne do tworzenia selenitu. Odsłonięty gipsarenit został ostatecznie wdmuchany przez przeważające wiatry w lunety (wydmy gipsowe) na obrzeżach saliny (głównie Zawietrzne). Gips surowy rozpuszczony w wodzie deszczowej jest reprecypitowany w strefie wilgotności gleby jako gips mułowy (gipsyt).

continental playas

gips w tych jeziorach śródlądowych jest starszy niż w przybrzeżnych salinach, przy czym uważa się, że depozycja ustała ~16 000 lat p. n. e. Wszystkie jeziora znajdują się w zamkniętych zagłębieniach w stosunkowo nieprzepuszczalnej glinie piaszczystej, a w momencie osadzania były zamkniętymi basenami podlegającymi gwałtownym sezonowym wahaniom objętości i zasolenia basenu solankowego. Jeśli chodzi o saliny przybrzeżne, są to warunki sprzyjające sezonowemu rozwojowi nowych pryzmatów piaskowych i osadzaniu się gipsarenitu laminowanego. Playas nie są połączone z nieskończonym zbiornikiem słonej wody, a źródło gipsu jest niepewne. Jest prawdopodobne, że Sole zostały wypłukane z gleb gipsowych, które są powszechne w okolicznych obszarach. Największy z nich znajduje się w Blanchetown w dorzeczu Murray i jest wydobywany głównie do produkcji gipsu i cementu. Lunety opracowane na zawietrznej stronie placyków kontynentalnych są źródłem dużej części gipsu rolniczego Państwa.

Nadmorskie złoża saliny

Lake MacDonnell

Lake MacDonnell, z zasobem ~500 Mt, jest największą kopalnią gipsu w Australii (Warren, 1983). Działalność rozpoczęła się w 1919 roku, a produkcja w 2013 roku wynosiła ~ 3,5 mln ton. Złoże jest eksploatowane przez Gipsum Resources of Australia Pty Ltd od 1984 roku, kiedy to CSR Ltd i Boral Ltd połączyły swoje oddzielne operacje. Złoże składa się z ~1 m gipsarenitu przy 93% CaSO4. 2H2O i ~5 m selenitu przy 94-96% CaSO4. 2H2O. Wydobywany gips ma zbyt wysoką zawartość soli do produkcji gipsu, dlatego jest składowany na miejscu przez kilka lat, aby umożliwić wymywanie przez wodę deszczową. Gdy zawartość soli zostanie wystarczająco zmniejszona, gips jest transportowany 64 km do zasobnika o pojemności 160 000 ton w celu załadunku na statki za pomocą przenośnika.

jeziora w pobliżu Streaky Bay

największe znane niezabudowane złoża w Australii Południowej znajdują się 26 km na południe od Streaky Bay. Zasoby gipsarenitu 49 Mt przy 87,9% 44 CaSO4.2H2O i średnio 2,5 m grubości w jeziorze Purdilla, i 10 Mt przy 85,9% CaSO4. 2H2O i średnio 2.1 m na jeziorze Toorna, zostały zmierzone przy grubości odcięcia 1 m. dodatkowe zasoby 4 Mt są wskazane na każdym jeziorze, a sąsiednie wydmy zawierają wysokiej jakości gips (Olliver et al., 1988).

Bielamah (Davenport Creek)

zasób 5 Mt selenitu i gipsarenitu o grubości do 5 m i zawierający do 97% CaSO4.2H2O został wytypowany przez Pioneer Gipsboard Pty Ltd do stosowania w produkcji płyt ściennych w Sydney i Melbourne. Gips był składowany w celu wypłukania soli przed wysyłką przez port w Thevenard.

złoża Stenhouse Bay

w 1890 roku w Marion Bay na południowym Półwyspie Yorke zbudowano linię tramwajową, molo i obiekt załadunkowy do obsługi gipsu wydobywanego z jeziora Inneston, a ciągła produkcja rozpoczęła się w 1913 roku. Wkrótce potem rozpoczęto produkcję jeziora Marion Lake i razem te złoża zapewniły większą część produkcji w Australii Południowej do końca II Wojny Światowej. w 1993 roku operacje zostały przeniesione do jeziora Spider Lake, które zawiera zasób 2,4 Mt laminowanego gipsarenitu o średniej grubości 1,2 m. Waratah Gypsum Pty Ltd wyprodukowała w 2002 r. 4600 ton gipsu gipsowego, po czym w latach 2000-2002 produkcja znacznie spadła po zawieszeniu działalności w fabryce płyt gipsowo-kartonowych Gillman. Zakład wznowił produkcję we wrześniu 2003 roku. W pobliżu Snow Lake znajduje się nieobrobiony zasób 2,8 Mt o średniej głębokości 0,9 m, ale Średnia ocena 76,3% jest znacznie niższa niż wymagana do produkcji tynku (Olliver and Warren, 1979).

Lake Fowler

Lake Fowler jest złożem lunetowym gipsytu i gipsarenitu o średniej zawartości 93% CaSO4.2H2O, który jest używany przez Adelaide Brighton Cement Ltd w produkcji cementu. Produkcja jest zmienna z niewielkiego zasobu (250 000 ton). 2002 produkcja 10 000 t była największa od 1988 roku.

Kangaroo Island

wydobycie zostało zapoczątkowane w 1956 roku przez Ingham tynk Co. Ltd nad Salt Lake w pobliżu Flour Cask Bay, 14 km na południowy zachód od Penneshaw. Surowy gips został przetransportowany do American River w celu wysyłki przez ketch do fabryki gipsu w Port Adelaide. Firma CSR Ltd przejęła działalność w 1959 roku, wybudowała na jeziorze kruszarnię i myjnię oraz Zakład załadunku statków na głowicy balastowej. Po wyczerpaniu złoża Salt Lake w 1981 roku, operacje przeniesiono do Pelican Lagoon (New Lake deposit), 8 km na południowy zachód od Penneshaw, i kontynuowano do 1986 roku. Złoża te zawierały średnio 4 m laminowanego selenitu, który był wydobywany przez koparkę. Łączna produkcja wyniosła 4,8 mln ton.

Inland Playa deposits

Blanchetown

David Linke Contractor Pty Ltd wyprodukował 216 500 t w 2002 roku ze wskazanego 9 Mt zawartego w znaczącym dodatkowym nieokreślonym zasobie (Barnes and Warren, 1983). Złoże składa się z do 3,6 m złoża gipsarenitu, który staje się coraz bardziej gliniasty z głębokością. Różne gatunki są produkowane w zakładzie przesiewania Nuriootpa i sprzedawane do produkcji cementu i gipsu oraz do celów rolniczych (Valentine, 1989, str. 67-69).

Cooke Plains

złoże Cooke Plains jest największym producentem rolniczego gipsu w Australii Południowej, który jest używany zarówno w tym stanie, jak i we wschodnich Stanach. Wskazany zasób 2 Mt znajduje się w lunecie po wschodniej stronie bagna samphire 5 km na wschód od Cooke plains. Paterson Bulk Transport wyprodukował w 2002 roku 72 700 t.

Ashville

Wiercenie złóż Warnes i Lihou ~35 km na południe od Tailem Bend przez Olliver Geological Services nakreśliło 5 Mt gipsu przy 73-88% CaSO4.2H2O.

Meningie

rdzeń rurowy z 15 jezior na południe od Meningie wskazał na zasoby gipsu o łącznej wartości 1,3 Mt, prawie z czego 60% to tynki gipsowe. Około 1 Mt tego zasobu znajduje się w złożu Clanto 4 km na południe od miasta. Produkcja rozpoczęła się w Gemlake, 6 km na południe od Meningie, w 1998 roku. Elephant Lake depozytu, 12 km na północny wschód od Meningie, zawiera 1,4 Mt na 91.8% gipsu. Firma Meningie Gypsum Ltd wyprodukowała w 2002 r. łącznie 6600 t z obu złóż.

instalacja do przesiewania gipsu na złożu Everard.

Everard

Gips rolniczy o zmiennym tonażu (35 000 ton w 2002 r.) wydobywany jest przez G. J. Mills i McArdle Pty Ltd ze złóż lunette w pobliżu Everard Central, 15 km na wschód od Lochiel na północy stanu.

Gordon Lagoon

wydmy Lunette flankujące wschodnie i południowe marginesy Gordon Lagoon, 29 km na wschód-południowy wschód od Burry, są wydobywane na rolniczy gips. Wydobywane są dwie oddzielne części złoża; w 2002 roku M. E. Neindorf wyprodukował 25 800 t, A G. G. Strachan 8 140 t.

złoże gipsowe Jeziora Malata.

jezioro Malata

wydłużone wydmy lunette w pobliżu wschodniego brzegu jeziora Malata, 20 km na zachód-północny zachód od Cummins, są coraz ważniejszym źródłem rolniczego gipsu dla Południowego Półwyspu Eyre, z 21 700 t wydobywanymi przez Malata Nominees Pty Ltd w 2000 roku.

Additional Reading

Barnes, L. C. and Warren, J. K., 1983. Blanchetown gypsum deposits — geological investigations 1979. Mineral Resources Review, South Australia, 152: 79-88.

Keeling, J. L., Pain, A. M. and Beech, T. A., 2001. Gips w rolnictwie-standardy jakości obowiązujące w miarę wzrostu popytu. Mesa Journal, 20.

Olliver, J. G., Barnes, L. C. and Dubowski, E. A., 1988. Ponowna ocena rezerwatów gipsu w pobliżu zatoki Streaky, Półwysep Eyre. Mineral Resources Review, South Australia, 156: 69-74.

Olliver, J. G. and Warren, J. K., 1979. Złoża gipsowe Stenhouse Bay — rdzeń Jeziora śnieżnego i pajęczego. Mineral Resources Review, South Australia, 145: 11-19.

Minerały przemysłowe i niemetaliczne-działalność w Australii Południowej. Australia Południowa. Department of Mines and Energy. Księga Meldunkowa, 89/74.

Położenie hydrologiczne, występowanie i znaczenie gipsu w późnych czwartorzędowych jeziorach słonych w Australii Południowej. Sedymentologia, 29(5): 609-637.