Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
10.1. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОРИЕНТИРОВКИ МЕЛКОЙ ТРЕЩИНОВАТОСТИ
Изучение закономерностей распределения мелких трещин основано на массовых замерах их элементов залегания. Измерения следует проводить на небольших участках (естественные обнажения, уступы карьеров, стенки, кровля горных выработок и др.), выбирая места, доступные с двух сторон, что обеспечит попадание в замеры трещин всех ориентировок. Необходимо выполнять наблюдения в пределах одного пласта или в аналогичных по составу и структуре породах, что исключит влияние литологичес-ких особенностей пород, и, следовательно, различий их физико-механических свойств, на результаты наблюдений. Участки наблюдений должны располагаться на удалении от крупных разломов, чтобы избежать влияния последних на результаты исследований, если, конечно, эти разломы сами не являются предметом изучения. При изучении трещиноватости в складчатых толщах наблюдения надо проводить в разных крыльях складок и в их приосевых частях.
В процессе выполнения замеров для каждой трещины записываются азимут и угол падения, причем число наблюдений в каждой точке должно достигать 100—150. Кроме элементов залегания, следует также отмечать, к какому типу относится данная трещина (скол или отрыв), наличие и ориентировку зеркал и борозд скольжения, глинки трения, а в минерализованных трещинах еще и мощность жил или прожилков, их состав и текстуры, возрастные взаимоотношения с трещинами иных направлений и выполнения.
Рис. 10.1. Диаграмма простираний крутопадающих даек кварцевых сиенит-пор-
фиров (по Л. И. Лукину). Максимум соответствует азимуту около 60е (13 замеров из 44). Преобладают дайки с
вертикальным палением
Обработка статистических данных по замерам трещин сводится к построению разнообразных диаграмм. Для данной точки наблюдений они строятся отдельно для трещин скалывания и отрыва, трещин, различающихся по составу минерального выполнения. Наиболее простым способом представления результатов являются розы-диаграммы трещин. Они наглядны, но отражают только азимуты простирания или падения трещин или даек, жил, прожилков, выполняющих эти трещины (рис. 10.1). Для нанесения данных измерения азимутов простирания трещин вычерчивают полуокружность, опирающуюся на горизонтальный диаметр. На ней через 5° отмечают деления по часовой стрелке, начиная от 270° (левый конец диаметра) через 0 до 90° (правый конец диаметра). Затем проводят радиусы, соединяющие эти деления с центром полуокружности, и на них в выбранном масштабе откладывают отрезки, длина которых соответствует числу трещин данного направления. Крайние точки, полученные на каждом радиусе, соединяют отрезками прямых. У вершин наиболее выраженных лучей (максимумов ориентировки) могут быть помещены диаграммы, отражающие направления и утлы падения трещин этого направления.
Значительно чаще для отражения залегания мелких трещин прибегают к построению круговых диаграмм ориентировок с помощью сеток Вульфа (стереографическая проекция) или Шмидта (равноплощадная проекция) (рис. 10.2). Принцип нанесения на диаграмму положения плоскостного элемента структуры (например, трещины) показан на рис. 10.3. Ориентировка каждой тре-
Рис. 10,2. Равноплощадная сетка В. Шмидта
щины на диаграмме определяется положением на ней точки пересечения нормали к ее плоскости с верхней полусферой.
Диаграмма строится на восковке, где отмечен центр будущей диаграммы, ее внешний круг (диаметром 10 или 20 см) и метка С (север) на северном конце ее вертикального диаметра. Точка на этой диаграмме является проекцией полюса плоскостного элемента, а проекция пересечения его с поверхностью полусферы отображается дугой большого круга. Положение их на диаграмме по заданным значениям азимута и угла падения трещины определяется следующим образом.
Восковку накладывают на сетку Шмидта (Вульфа), на наружной шкале которой (шкале азимутов падения) имеются деления, оцифрованные против часовой стрелки начиная от северного конца вертикального диаметра. Вращением восковки совмещают метку С со значением азимута падения трещины на наружной
Рис. 10.3. Нанесение на круговую диаграмму плоскостного элемента геологической структуры {по Л.И. Лукину). I — положение плоскостного элемента структуры на верхней полусфере (заштриховано), ITc — точка пересечения нормали (перпендикуляра) к плоскости с поверхностью полусферы; А — проекция этой точки на основание верхней полусферы; II — положение точки А на круговой диаграмме
шкале сетки. По северному концу вертикального диаметра сетки от центра круга к его периферии отсчитывают угол падения трещины и ставят точку, отвечающую проекции точки пересечения нормали к плоскости трещины с верхней полусферой на плоскость диаграммы. Если теперь восковку с нанесенной на нее точкой повернуть так, чтобы эта точка пришлась на горизонтальный диаметр сетки, то, отсчитав по нему от этой точки 90°, можно провести дугу большого круга, которая и представляет собой линию пересечения трещины с поверхностью верхней полусферы.
Нанесение проекций пересечения с верхней полусферой нормалей к плоскостям трещин покрывает поле диаграммы многочисленными точками. Для выявления возможных закономерностей их расположения, т.е. наличия систем трещин, требуется обработка точечных диаграмм. Она сводится к определению в процентах количества точек, приходящихся на 1% площади диаграммы, от их общего количества. Если используется сетка Шмидта радиусом 10 см, то 1% ее площади отвечает площади кружка радиусом 1 см. Для подсчета восковка с точечной диаграммой накладывается на миллиметровку с поднятыми интервалами через 1 см (рис. 10.4). Палетка с прорезанным круглым окном радиуса 1 см перемещается по диаграмме так, чтобы каждый раз ее центр совпал с одним из узлов сантиметровых делений. Подсчитывается количество точек, попадающих в это окно, и в его центр вписывается соответствующая цифра. Для подсчета точек, лежащих на периферии диаграммы, используется линейка с прорезанными на ее
