Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
В — надвиги
В природе, однако, имеет место трехосная деформация, которая проявляется расширением не только по оси А, но и по оси В эллипсоида деформаций. Такая деформация имеет место на некоторых средних глубинах и сопровождается заложением двух систем трещин отрыва и четырех систем трещин скола, две из которых отвечают сдвигам, а две другие — надвигам (рис. 3.17, Б).
Анализ тектонических разрывов. Очевидно, что никаких значительных касательных напряжений на поверхности Земли нет, а значит, одна из трех осей главных нормальных напряжений должна быть ориентирована нормально к земной поверхности. Во многих случаях это означает, что одна из них вертикальна. Это обстоятельство в сочетании с геометрическими взаимоотношениями между плоскостями разрывных структур и направлением главных нормальных напряжений позволяет предложить динамическую классификацию разломов.
1. Если вертикальна ось ст3, угол падения плоскостей смести -телей 5 = 45° + ф / 2 « 60°. В этом случае имеют место сбросы (рис. 3.18, А).
2. Если вертикальна ось ст2, то плоскости сместителей также вертикальны, а направления скольжения горизонтальны. Этот случай отвечает сдвигам (рис. 3.18, Б).
3. Если вертикальную позицию занимает ось Ct1, залегание плоскостей сместителей определяется углом падения 5 = 45° — - ф / 2 * 30°. В этом случае мы имеем надвиги (рис. 3.18, В).
Глава 4
ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД НА СТРУКТУРНЫЕ УСЛОВИЯ РУДОЛОКАЛИЗАЦИИ
Образование месторождений полезных ископаемых, обязанных своим формированием рудоносным растворам различного генезиса, происходит в твердой среде горных пород. Последние отличаются свойствами и в разной степени влияют на рудоотло-жение. Одни породы под действием некоторых внешних сил сминаются в складки пластического течения, тогда как находящиеся рядом породы могут растрескиваться и будинироваться с нарушением сплошности слоев вплоть до образования разломов. Различное поведение отличающихся по свойствам пород в процессе деформирования приводит к развитию в них структурных элементов, которые впоследствии могут быть рудоподводящими или рудовмещающими. Появление таких структурных элементов и их размещение могут быть предсказаны на основе изучения различных характеристик горных пород.
В литературе описаны многочисленные примеры решающего влияния физико-механических и других свойств вмещающих пород на процессы рудоотложения и формирования рудовмещаю-щих структур. Установлено, что в зависимости от условий образования и последующей геологической жизни горные породы приобретают определенный комплекс физических и механических свойств, отражающих их структуру, состав, а также характер эпигенетических преобразований и тектонических напряжений, которым они подверглись. Свойства горных пород не остаются неизменными в течение всего времени с момента их образования. Они эволюционируют под воздействием различных факторов структурообразования, метаморфизма, метасоматоза. При этом изменяются не только их свойства, но и вещественный состав. Все это неоходимо учитывать при изучении влияния вмещающей среды на структурный облик рудных полей.
Благодаря работам А.В. Королева, П.А. Шехтмана, Ф.И. Воль-фсона, Л.И. Лукина, В.И. Старостина, Ю.А. Розанова и других исследователей установлено, что главными свойствами вмещающих горных пород, определяющих локализацию эндогенных, а также метаморфогенных месторождений, являются: 1) способность пород к деформации (пластической или хрупкой) в разных
ее проявлениях, определяемая физико-механическими свойствами пород; 2) фильтрационные свойства (проницаемость, пористость); 3) петрографические особенности и химические свойства, влияющие на рудоотложение.
4.1. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
К ним относятся свойства, оказывающие влияние на характер деформации горных пород. Главными из них, по А.В. Королеву и П.А. Шехтману (1965), являются физическая анизотропия, пластичность и хрупкость, несущая способность пород.
Физическая анизотропия — это различное значение физических свойств горных пород и минералов по разным направлениям массива. Анизотропия горных пород определяется расположением минералов и минеральных агрегатов (сланцеватость, слоистость, флюидальность, полосчатость); анизотропия минералов обусловлена особенностями их кристаллической решетки. Например, кварц обычно менее анизотропен, чем полевые шпаты; наиболее анизотропными являются слюды и хлориты.
По возрастанию анизотропии магматические и метаморфические породы образуют следующий ряд: 1) массивные магматические породы без макроскопически видимой ориентировки минералов; 2) магматические породы с макроскопически заметной линейной и плоскостной ориентировкой кристаллов (элементы течения); 3) милонитизированные интрузивные породы, гнейсы, эффузивы с флюидальной текстурой; 4) кристаллические сланцы, рассланцованные эффузивы и пирокластические породы; 5) био-титовые, серицитовые, хлоритовые и другие сланцы.
Для определения степени физической анизотропии пород проводится изучение их прочности на сжатие, растяжение, изгиб, кручение, срез параллельно слоистости и перпендикулярно ей. За меру анизотропии принимается отношение разности двух указанных прочностей к величине прочности на сжатие по слоистости, выраженное в процентах. Например, глинистые сланцы — 41, песчанистые сланцы — 51, песчаники — 57. Обычно прочность на сжатие перпендикулярно слоистости в среднем в полтора раза выше, чем по слоистости.
