Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
Многими авторами, изучавшими ртутные месторождения Средней Азии, локализованные в карбонатных комплексах, отмечалось, что формирование месторождений происходило при решающем влиянии разрывной тектоники — крупных разломов, перемещения по которым приводили к возникновению зон меж-формационного расслоения.
Карбонатный в своей основе рудовмещающий разрез состоит из пачек доломитизированных известняков, которые различаются по степени доломитизации, а также текстурно-структурным характеристикам, что в конечном счете обусловливает и различия в физико-механических свойствах этих пород и величинах их пористости. Эти различия и определили положение оруденения в стратиграфическом разрезе. На большинстве месторождений в Южной Киргизии оно локализовано в крупнозернистых доломитах, модуль упругости которых изменяется в пределах (6,95— 7,95) * 104 Па, т.е. оказывается на 10—20% выше, чем у залегающих выше по разрезу, но безрудных мелкозернистых доломитов с E = (6,63—6,81) • 104 Па. Крупнозернистые породы обладают также в 2—2,5 раза более низкими величинами коэффициента Пуассона (0,09—0,14). Такое сочетание их физических свойств определяет повышенную хрупкость этих пород. Тектонические деформации в них реализовывались в основном в виде разрывных деформаций, растрескивания. Таким образом, хрупкость способствует повышению пустотности, а в конечном счете рудоотложению.
Высокая пластичность мелкозернистых разностей в сочетании с более низкими значениями модуля упругости как фактор рудоотложения неблагоприятна и высокопластичные породы (тонкослоистые мелкозернистые известняки, сланцы и др.) во многих случаях играли роль структурно-литологических экранов на пути движения гидротермальных растворов.
Существенно различаются по особенностям внутреннего строения разломы и крупные трещины в породах с различными физико-механическими свойствами. В этом отношении показательны толщи переслаивающихся вулканогенных пород различного состава. В них в пределах лав основного или среднего состава, демонстрирующих минимальную общую и эффективную пористость (от долей процента до первых процентов), высокие упруго-
пластические характеристики и достаточно высокую прочность, разломы имеют сосредоточенное строение. Напротив, там, где эти структуры пересекают эффузивы кислого и среднего состава с достаточно высокой пористостью (от нескольких процентов до 10% и более), высокой прочностью, относительно высокими значениями модуля Юнга и малыми величинами коэффициента Пуассона, они дают резкие раздувы по мощности с развитием серии параллельных и субпараллельных швов, окаймленных мощными полосами сгущения мелких трещин.
Таким образом, физическое состояние геологической среды, т.е. физико-механические характеристики среды рудообразова-ния играют чрезвычайно важную роль при формировании месторождений полезных ископаемых, и особенно гидротермальных месторождений. Для некоторых их типов, в частности для низко-и среднетемпературных месторождений ртути, флюорита, урана и других полезных ископаемых, физико-механические свойства пород являются ведущим фактором, определяющим условия формирования месторождения, характер и положение благоприятных структур и, в конечном счете, локализацию промышленного оруденения.
Глава 14
СТРУКТУРНО-ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
14.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТРУКТУРНО-ПЕТРОФИЗИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Основы структурно-петрофизического анализа заложены работами В.И. Старостина (1979, 1988, 1994). Структурно-петрофи-зический анализ использует взаимосвязь, существующую между упругими свойствами и структурой горных пород. Выявляемая по данным дирекционных измерений скоростей ультразвуковых волн на ориентированных образцах индикатрисса скоростей позволяет оценить упругую анизотропию исследуемого твердого тела. Форма индикатриссы и абсолютные значения упругих параметров являются функцией минерального состава, условий образования, а также характера и интенсивности метаморфогенных преобразований.
Взаимосвязь физических свойств и структуры лучше всего проявлена в кристаллах основных групп породообразующих минера-
лов. Анизотропия упругих свойств увеличивается с ростом анизотропии структуры кристаллов от ортосиликатов через цепочечные, ленточные, слоистые к каркасным силикатам.
В горных породах явления анизотропии упругих свойств в значительной мере зависят от степени упорядоченности в расположении основных породообразующих минералов, и для них характерны многие группы симметрии, давно установленные для кристаллов. Чаще всего в природе встречаются породы, принадлежащие к трем группам симметрии: изотропной, поперечно-изотропной (гексагональной) и ромбической.
Анализ результатов детальных петрографических, кристалло-физических, акустических и микроструктурных исследований природных объектов и экспериментальных данных по искусственным материалам позволили выделить четыре основных генетических типа анизотропии упругих свойств — напряженного состояния, петроструктурный, петроструктурно-деформационный и хрупко-деформационный. В реальных геологических условиях горные породы и руды с момента своего образования характеризуются определенными сингенетическими упругими свойствами. Они могут быть изотропными или обладать анизотропией. Наиболее часты поперечно-изотропная и ромбическая группы симметрии упругих свойств. Разработаны методики лабораторных и полевых исследований упругих характеристик. В отношении некоторых типов текстур и структур горных пород, являющихся причиной анизотропии упругих свойств, можно отметить следующее.
