Мамараимов З. У.

НУУз,геологический факультет, магистрант

Научный руководитель: доц. каф. гидрогеологии и инженерной геологии, к.г.-м.н. ЗахидоваД.В.

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЧИНАРСАЙ

Месторождение Чинарсайрасположено в пределах Байсунских гор юго-западных отрогов Гиссарского хребта.Административно площадь относится к Сарыассийскому району Сурхандарьинскойобласти Республики Узбекистан. Месторождение входит в состав Хандизинскогорудного поля.

В геологическом строенииместорождения принимают участие метаморфические, осадочные, вулканические имагматические породы от кембрия до мезо-кайнозоя.

Актуальность изученияинженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемыхвызвана большим количеством разведанных в Узбекистане рудных месторождений.Оптимальная и безопасная их разработка требует изучения инженерно-геологическихусловий территории.

Одним из определяющихфакторов при оценке устойчивости откосов, кровли и бортов являетсятрещиноватость горных пород и их взаимосвязь со структурно-тектоническимиусловиями. Оценка инженерно-геологических условий месторождения Чинарсайпроизводилась по данным детальных исследований разведочных горных выработок, впроцессе которых выделялись зоны смятия, дробления, разрывных нарушенийразличной степени и систем трещиноватости горных пород.

Исследуемый районприурочен к одноименной вулкано-тектонической структуре, представляющей собойдепрессию, вытянутую в северо-западном направлении и осложненную вулканическимипостройками. Структура рудного поля сформировалась в каледонском, герцинском иальпийском циклах.

Чинарсайская антиклинальимеет симметричное строение, где наблюдается увеличение в приядерной частиуглов падений пород от 20–30⁰ до 70⁰. Южное крылоосложнено пологими продольными складками более высоких порядков и флексурными перегибами.Четко выраженных поперечных складок в вулканогенной пачке нет. На поверхностисредний угол и азимут падения составляют около 30⁰, при плавныхколебаниях азимута падения от 350⁰ до 70⁰. Складкиширокие с пологими крыльями. Ориентировкаосей складок преимущественно субширотная, северо-западная и субмеридианальная.Ширина лежачих складок достигает 30-40 м.

Чинарсайская рудная зонаприурочена к тектоническому блоку образованному «Новасайским» и «Чинарсайским»разломами северо-западного направления. К первому из них приурочена цепочкаэкструзивных куполов, второй маркируется субвулканическими телами риолитовыхпорфиров. Поперечными разрывами рудная зона разбита на секторальные блоки:западный, центральный и восточный. Эти разрывы северо-западного направленияимеют наиболее длительный период развития.

Разрыв, отделяющий западный блок представлен зонойтрещиноватости с азимутом падения 45–80⁰, углами падения 45–90⁰и амплитудой смещения до 30 м. По характеру смещения – взбросо-сдвиговой.

Более поздним являетсяразрыв с азимутом падения 350-10⁰ и углами падения 70-90⁰,проходящий через западные и восточные блоки. Разрыв наиболее четко проявлен наих стыке, где амплитуда взброса составляет 10м и контролирует в центральномблоке полиметаллическую золото-серебряную минерализацию.

Характерной только для центрального блока являетсятрещиноватость с азимутами падения 270⁰ и с углами падения 80⁰.Подчиненное значение имеют в центральном блоке системы северо-восточныхразрывов: азимут падения 320-330⁰, угол падения 50-60⁰ ис азимутами падения 120-130⁰, угол падения 30-40⁰. Крометого, в центральном блоке проявлены зоны рассланцевания вдоль субсогласныхмежпластовых срывов и надвигов. Зоны рудовмещающие.

Для восточного блока, кроме граничной системы северо-западных разломов,наиболее распространенной является система разрывов с азимутом падения 120–130⁰с углами падения 30–40⁰ со смещением до 10м. Крутые разрывы (с углами70⁰) этого направления были использованы дайками лампрофиров.Следует особо отметить систему разрывов. Надвиги, с амплитудами перемещения до160 м, но возможно и более пологими углами падения 10–30⁰ инеустойчивыми, от 0 до 130⁰ азимутами падения.

Тектоническиенарушения, трещины в скальных и полускальных породах, их неблагоприятнаяпространственная ориентировка по отношению к горным выработкам являютсяосновными причинами деформации.

Рис.1  Роза трещиноватости пород

месторожденияЧинарсай

Большинствоскальных и полускальных пород формируются в недрах земли в условиях сильноговсестороннего сжатия, обусловленного силами тектоники и гравитации. Горныеработы при обнажении этих пород вызывают образование в них зон разгрузки,разуплотнения поверхностей и зон ослабления (рис.1).

Следовательно,горные породы разбиты сетью трещин различного происхождения, имеющих разнуюдлину, ширину и морфологию. С трещиноватостью связаны прочностные идеформационные свойства и, следовательно, устойчивость бортов карьеров и кровлиподземных выработок. Все трещины большого протяжения, неблагоприятноориентированные по отношению к этим выработкам, практически можно рассматриватькак поверхности ослабления. Наиболее опасным с точки зрения устойчивостиявляются продольные и диагональные трещины, согласно падающие со стенкамивыработок. Результаты исследования трещин обрабатывались с помощью круговойдиаграммы Шмидта (рис.2).

Изучениетрещиноватости на месторождении показало, что большая их часть являетсятрещинам отдельности, другая часть, связанная с тектоническими нарушениямиотмечается трещинами кливажа. Большая часть наблюдаемых трещин являетсятрещинами скола, меньшая – трещинами отрыва. Трещины отрыва, как правило,сухие. По трещинам скола развиты пленки каолина, гидроокислов железа, иногдапрожилки кальцита и кварца. Обычно длина трещин не превышает первых десятков сантиметров,но есть трещины протяженностью в несколько метров. Ширина трещин - первыемиллиметры, редко достигают 3-5 см. Ориентированы они по определенным системам,причем в разных блоках пород эти системы также претерпевают изменения. Степеньтрещиноватости пород с приближением к зонам дробления и крупным разломамвозрастает.

Рис. 2   Диаграмма трещиноватости горных породместорождения

Чинарсай

Всвязи с тем, что влияние каждого типа трещин (тектоно-, лито- и техногенные) насостояние пород в естественном залегании выявить очень сложно, при изучениитрещиноватости рассматривалась совокупность всех трещин.

Обработкарезультатов исследований позволила выделить 4 основные системы трещин (рис.2),параметры которых приведены в табл.1 и 2.

Детализацияструктурно-тектонических условий отработки подземных выработок требует знаний опространственной ориентировке систем трещин. На гистограмме распространениясистем трещин по азимутам простирания видно, что на месторождении развитаосновная трещиноватость пород с азимутами простирания в пределах 30-40⁰ (рис.3).

Результатызамеров трещин и последующая их обработка показали, что наиболее опасной зоной,с точки зрения устойчивости, будет кровля подземных выработок, заложенная вдольструктур рудного поля, где преобладают продольные и диагональные согласнопадающие с ними трещины, которые в местах пересечения могут образовывать призмывозможного обрушения.

Распределениеповерхностей ослабления по азимутам простирания дает представление обустойчивости проектируемых бортов карьеров. Но для решения конкретных задачустойчивости, необходимы данные об углах падения трещин. Установлено, чтонаибольшая частота соответствует углам падения 40-50⁰ (рис. 4). Вподземных выработках самыми опасными являются трещины с углами падения более 70⁰,которые в случае совпадения их плоскостей со стенками и кровлей выработок,могут стать поверхностями скольжения пород.

Таблица1   Основные системы трещин

Рис.3. Гистограммаазимутов падения трещин на месторождении Чинарсай

Таблица 2  Основныепараметры выделенной системы трещин

Так,результаты исследований структурно-тектонических условий, пространственного положенияповерхностей ослабления по отношению к структурам рудного поля, азимутовзаложения подземных выработок позволил установить, что наиболее опасными, сточки зрения устойчивости, могут быть подземные выработки, заложенные вдольструктур рудного поля, где преобладают продольные и диагональные трещины II–IVсистем. По кровле подземных выработок проходящих в зоне дробления возможныобрушения и вывалы горных пород.

Рис.4. Гистограммауглов падения трещин на месторождении Чинарсай

Информационные источники

1. Сидоренко А.В., Г.А. Мавлянов – Гидрогеология СССР,том 39, УзССР. М., 1971.

2. Рац М.В., Погребиский М.И., Чернышев С.Н. Рекомендациипо изучению трещиноватости горных пород при инженерно-геологических изысканияхдля строительства. – М., 1974.