Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
Рудоносные структуры возникают в тектонически активных зонах (глубинные и коровые разломы) и центрах рудно-магматичес-кой активности, где сопряженно развиваются деформационные процессы, проявляются динамические эффекты и формируется термоградиентная система массопереноса флюидных компонентов (табл. 15.2).
Таблица 15.1
Основные Астрофизические типы сред
Типы И ПОДТИПЫ
среды
Плотность, г/см3
Эффективная пористость, %
Постоянная насыщения, ч~'
Коэффициент Пуассона
Модуль Юнга Ел, M4 МПа
Температура Дебая, K
I. Пластичномалопрочный
1,5-2,8
0,5-5,0
0,001-0,15
0,3—0,45
3,0—7,0
50-250
На. Хрупкомалопрочный
1,5-2,4
10,0—20,0
0,10-0,20
0,15-0,20
3,0-4,0
50-150
116. Хрупкопрочный
до 2,8
0,5-3,0
0,10-0,15
0,15-0,20
8,0-10,0
до 350
III. Вязкопрочный
2,9-4,0
0,5—3,0
0,01—0,10
0,20-0,35
6,0-12,0
350-500
Продолжение табл. 15.1
Типы и подтипы среды
Твердость, кг/мм2
Прочность на сжатие, МПа
Комплексный петрофизи-ческий коэффициент
Вязкость, Па*с
1
2
I. Пластичномалопрочный
50-200
50-150
0,0-0,5
2-1015—3 -1019
3,3 • 1016-4,4 -1017
На. Хрупкомалопрочный
70-100
40-100
3-5
3 -1019-1 • 1021
116. Хрупкопрочный
300-350
200-250
0,5-1,0
1 • 10,9-1021
7 • 1019-2 • 1021
III. Вязкопрочный
250-450
150—300
0,0-(-5,0)
3.1Q21-1 • 1Q23
3,3 ¦ 1018—7,9 • 1020
Примечания. 1 — вязкость природных комплексов пх10~°Л23\, где T1 — интенсивность касательных напряжений; 2 — вязкость пород для нагрузок 20—95% от R0x (по ДМ. Осокиной, КМ. Шкуриной и ГМ. Фалалееву (1987)).
Таблица 15.2
Динамические эффекты, контролирующие локализацию руд
Эффект
Причины возникновения
Следствия рудообразующие и рудоконтролирующие
Сейсмо-электричес-кий (1-го и 2-го рода)
Изменения электрического потенциала и силы тока при воздействии переменных механических напряжений
Электроосмос в насыщенной поровой среде, определяющий перемещение флюидов относительно скелета породы и активацию осаждения электрически активных элементов
Сейсмо-магнитный
Изменения магнитной напряженности кристаллических сред под воздействием механических напряжений
Увеличение концентрации маг-нитовосприимчивых элементов и их осаждение на участках наибольших магнитных потенциалов; рост конкреций
Термоакустический
Многократное увеличение температуропроводности среды в сейсмоакустичес-ком поле
Быстрый перенос тепла через массивы горных пород на большие расстояния в моменты сейсмической активности
Хемоакус-тический
Увеличение рН под воздействием звуковых и ультразвуковых колебаний. Возникновение аномалий Eh и электрической поляризации в зонах аномально низких напряжений
Вследствие роста кислотности осаждение Th4+, Al3+, Mn3+-, Be2+, Zr4+, Mo4+-, Fe3+, Nb5+ и др. Переход в раствор Fe3+, Zn2+,V4+- Co2+, Ni2+, Cd2+-, Mn2+-, Ba2+, Sr2+ и др. Активизация эпигенетического минералообразования при усилении окислительно-восстановительных процессов
Вибро (сейс-мо)-миграци-онный
Трансформация знакопеременных сейсмоакустических колебаний матрицы горных пород в направленное движение флюида; активное перекачивание флюидов горной породой
Перекачивание горной породой подвижных сред в соответствии с перепадом гидравлических сопротивлений, в том числе в направлении больших статических давлений (первичная и вторичная миграции минерализованных растворов)
Массоперенос вещества — начало, объединяющее образование синтектонических метасоматитов и месторождений при участии и под воздействием динамических эффектов, проявляющихся в условиях неравномерного напряженного состояния горных пород. На ранних стадиях преобладают неравновесные процессы метасо-матического преобразования вовлеченных в деформационный цикл пород, а на поздних — система приобретает равновесное состояние и начинают развиваться процессы перекристаллизации и укрупнения минералов, в результате чего происходит снятие стрессовых напряжений.
Условия напряженного состояния среды влияют на рН, Eh и ряд других параметров, определяющих геохимическую обстановку рудообразования и контролирующих растворимость, фильтрацию, сорбцию и другие процессы.
В случае увеличения напряжений на несколько десятков МПа величина избыточной энергии в пределах активных центров на контактных участках зерен достигает 10—13 ккал/моль, при этом резко возрастает выход высокотемпературных продуктов (без изменения температуры твердого тела).
Области уплотнения и сжатия в массивах пород отражают действие аккумуляции и трансформации механической энергии, служат своеобразными реакторами с повышенной геохимической активностью и интенсивным массопереносом вещества. Участки растяжения и разуплотнения — конечный пункт массопереноса, где в благоприятном пространстве среды образуются скопления тех или иных полезных ископаемых.
Длительность однородного режима деформирования
В процессе реального достаточно длительного функционирования любой тектоно-динамической системы можно выделить период, необходимый конкретной системе, заданной определенными величинами девиатора напряжений и скоростью деформирования, для приведания структуры массива горных пород и их текстурно-структурных характеристик в состояние, равновесное с воздействием полей напряжения. Продолжительность этого периода можно оценить из выражения (Пономарев, Романов, 1986)
