Отчет по геологической ознакомительной практике. Отчет по геологической ознакомительной практике Геологический полигон г. Екатеринбурга и его окрестности
 Скачать 1.98 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФГБОУ ВО «УГГУ» Факультет геологии и геофизики Кафедра литологии и геологии горючих ископаемых ОТЧЕТ по геологической ознакомительной практике «Геологический полигон г. Екатеринбурга и его окрестности» Преподаватель: Коророва Е.В. Студент: Русин А.Е. Группа: ТТРз-21у Екатеринбург 2022 Содержание
Маршруты: Уктусский габбро-пироксенит-дунитовый массив (долина р. Патрушихи [Уктусские горы] и Елизаветинское месторождение бурых железняков [пос. Рудный]); Массив Уктусской габбро-пироксенит-дунитовой толщи, площадью около 50 м, имеет овальную форму, слегка вытянут в меридиональном направлении и расположен среди вулканогенно-осадочных толщ, вероятно, силурийского возраста. В пределах этого массива выделяются интрузивные породы - пироксениты, дуниты и габбро. Дуниты делятся на три отдельных тела: южное, центральное и северное. Габбро отделено от дунитов полем пироксенитов и составляет восточную часть массива. В зоне контакта между пироксенитом и дунитом в небольших количествах преобладают гарцбургит и верлит. Дуниты — это массивные, темно-зеленые, почти мономинеральные, тонкоструктурные, в основном серпентинизированные породы, коричневые на поверхности. В пироксенах и габбросах полосы хорошо видны. В пироксенах это проявляется чередованием полос или линз перидотита и пироксенита, удлинением экссудаций магнетита и развитием серпентинизации, в габбро - регулярным расположением шлиров, состоящих из смеси полевых шпатов и моноклинного пироксена, а также ориентацией минеральных зерен. Пироксениты — это темно-зеленые, крупно- или среднезернистые, иногда порфиритовые породы, состоящие из пироксена, часто с небольшой примесью оливина и постоянной незначительной примесью магнетита. Пироксениты обычно подвержены серпентинизации. Серпентин в пироксенах растет за счет оливина и пироксена. Пироксениты часто сильно амфиболизированы. Габбро имеет средне- и крупнозернистую структуру и состоит из соссюритизированного плагиоклаза и разнообразно измененного моноклинного пироксена. Характерной особенностью ультраосновного массива является преобладающее развитие трещин и разломов северо-восточного и северо-западного направления. Интенсивное развитие тектонических разломов в массиве, сочетание их различных систем привело к усилению процессов физико-химического изменения вдоль этих линейных зон, что привело к образованию линейно вытянутых овражных систем на склоне, появлению параллельно ориентированных участков русла реки Патрушиха и формированию Елизаветинского месторождения бурых камней. Т.Н.1. Выравнивание: 20 м от тригопункта по азимуту 40°, от дороги по азимуту 0° также 20 м. Остатки насыпной плотины Уктусского металлургического завода находятся в Н.Т. 1. Плотина построена в долине реки Патрушиха. По бокам плотины наблюдаются скальные выходы ультраосновных пород. В обнажениях пород наблюдаются массивные текстурированные, крупнозернистые перидотиты. В составе пироксен в виде пластинок до 1 см, сцементированных мелкозернистым оливином. Долина реки Патрушиха имеет чашеобразную форму с заметными террасами и многочисленными бычьими луками. Первая надпойменная терраса - Камышловская. Терраса является аккумулятивной, аллювиальной и золотоносной. На северной стороне долины реки Патрушиха хорошо видна вторая надпойменная терраса Исетская. Терраса эрозионно-аккумулятивная, золотоносная, со скальным основанием. Третья, Кустонайская терраса, представляет собой эрозионно-аккумулятивную террасу. T.H.2 Дунитовый карьер № 1 Дунитовый карьер, который разрабатывался в 1950-х годах как сырье для магнезиальных огнеупоров, имеет размеры 60×30 м. В забое обнажаются скалистые выходы мелкозернистых дунитов. Оливин от темно-зеленого до мелкозернистого черного цвета. Оливин подвергается химическому изменению - окислению под воздействием осадков. Он покрыт коричневой коркой (кералит). Кроме того, вдоль плоскостей трещин развиваются светло-зеленый серпентин и белый магнезит в виде пленок. Плоскости излома видны в трех направлениях. Аз. пр. 219°, Аз. пад. 309°, угол пад. 45°.   Рис. Дунитовый карьер №1 Шарташский гранитный массив (Сибирский Каменный карьер); Географо-экономические сведения Шарташский гранитный массив расположен на восточной окраине г. Екатеринбург, на его площади размещено несколько жилых районов (Комсомольский, Синие Камни, Втузгородок и др.). На значительной площади массив закрыт сосновым лесом и торфяными болотами, доступен для наблюдения только в местах карьерной разработки гранитов. Геолого-петрографическая характеристика В плане массив имеет овальную эллипсоидальную форму, длина поперечника которого 6–8 км (рис. 9). Залегает в ядре одноименной антиклинали среди метаморфизированных осадочно-вулканогенных образований силуро-девонского возраста и относится к верхнепалеозойской гранитной формации. Вмещающие породы с западной и южной стороны представлены амфиболитами, с восточной — тальково-карбонатными породами и с северной — зелеными сланцами.  Амфиболиты образовались за счет эффузивов основного состава, диабазов, порфиритов и их туфов. Они имеют сланцеватое сложение и тонкозернистую, реже порфиробластовую структуру. В приконтактовой зоне шириной 200 м амфиболиты превращены в плотные роговики плагиоклаз-биотит-роговообманкового состава. Тальково-карбонатные породы, слагающие восточный экзоконтакт массива, обязаны своим происхождением воздействию гранитов на серпентиниты.Зеленые сланцы, развитые к северу от массива, имеют эпидот-рогообманковый, эпидот-хлоритовый и хлоритовый состав и представляют собой метоморфизованные осадочно-вулканогенные породы. Характерной особенностью вмещающих пород является согласное залегание их с контактом массива и падение в стороны от него под углом 45–60°. Таким образом, массив с глубиной расширяется и имеет куполовидную форму. Массив сложен преимущественно однородными массивными среднезернистыми биотитовыми гранитами с единичными порфиробластами микроклина, содержащими пойкилитовые вростки плагиоклаза и биотита, видимые невооруженным глазом. Граниты обладают повышенной основностью: пониженным содержанием двуокиси кремния, сравнительно высоким содержанием темноцветной части, большая доля плагиоклазов среди полевых шпатов. Они состоят из олигоклаза 52–55 %, микроклина 15–16 %, кварца 23–24 % и биотита 6–7 %, реже присутствует небольшая примесь роговой обманки. Автометаморфические минералы представлены небольшим количеством серицита, мусковита, эпидота и хлорита. По данным анализа валовой пробы гранита содержание магнетита составляет 0,1 %. В составе магнетита путем химического анализа установлено содержание оксидов титана 0,56 % и ванадия 0,23 %. Граниты сохраняют однородность структуры и состава до контакта их с вмещающими породами. Граниты мелкозернистые порфиридовидные образуют шток в юго-западной части массива и единичные дайки на северном и южном продолжении штока. В составе есть олигоклаз, микроклин 20–23 %, кварц 15–23 %, роговая обманка 9 %. Вкрапленники плагиоклаза, кварца и микроклина единичные размером 2–10 мм. Текстура породы массивная, часто неоднородная. Среди гранитов массива широко распространены жильные породы, различные по составу и возрасту. Возрастные взаимоотношения устанавливаются на основании их взаимных пересечений. Жильные породы массива представлены гранит-порфирами двух генераций, лампрофирами, лейкократовыми гранитами, аплитами, пегматитами и кварцевыми жилами. Лампрофиры первой фазы (ранние) имеют весьма ограниченное распространение и наблюдаются в центральной части массива (участок большого Шарташского карьера). В одном случае они имеют меридиональное залегание, в другом — широтное. Секутся гранит-порфирами, мелкозернистыми гранитами второй фазы и аляскитами. Прослеженная длина даек около 50 м, мощность не превышает 1 м. Эти лампрофиры представляют собой зелено-черные породы, в различной степени рассланцованные. Структура порфировая, редкие вкрапленники представлены зеленой роговой обманкой, которая замещена беспорядочно ориентированными пластинками биотита. Гранит-порфиры представлены большей частью дайками сложного строения, сформированными в две стадии, в более раннюю — гранит-порфирами первой фазы и в более позднюю — гранит-порфирами второй фазы. Возраст даек Шарташского массива по данным калий-аргонового метода 306±18, 316±12 млн лет, а гранитов — 315±15 млн лет. Гранит-порфиры первой фазы имеют широкое распространение и образуют свиты сближенных, параллельных, выдержанных по простиранию тел, мощностью от нескольких сантиметров до 40–50 м. Простирание их 330–340°, падение восточное под углом 65–70°. Структура в зависимости от мощности даек меняется от типично порфировой до равнозернистой мелкокристаллической. Гранит-порфиры второй фазы тесно ассоциируют с гранит-порфирами первой фазы и локализуются внутри последних, представляют собой повторные инъекции того же состава мощностью до 1 м. Границы с вмещающими гранит-порфирами первой фазы отчетливые с узкой (до 1–2 см) афонитовой оторочкой охлаждения. Внутренние части даек имеют отчетливую порфировую структуру. Лампрофиры второй фазы (поздние) — породы массивного сложения. Среди них отчетливо выделяют две разновидности. Первая из них наблюдается только в Большом Шарташском карьере, имеет незначительное распространение, малую, 0,2–0,3 м, мощность и обычно приурочена к дайкам гранит-порфиров. Характеризуется темно-серой окраской, наличием ксенолитов вмещающих пород, порфировой структурой и отчетливыми закаленными контактами. Порфировые выделения представлены черными игольчатыми кристаллами роговой обманки, прямоугольными зернами белого плагиоклаза с единичными округлыми зернами кварца. Основная масса тонкозернистая. Вторая разновидность лампрофиров второй фазы приурочена к южной перифирической части массива и наблюдается в сибирских карьерах. Ее особенностью является наличие во вкрапленниках округлых скоплений чешуйчатого биотита, имеющих вид темных пятен на фоне зеленовато-серой основной массы. Основная масса в небольшом количестве содержит кварц и микроклин. Мелкозернистые граниты второй фазы наблюдаются в Большом Шарташском и примыкающем к нему с юга карьерах. Они представлены серией параллельных даек, простирание которых в отдельных карьерах меняется в пределах 20–50°. Падение северо-западное под углом 70–80°. Мощность даек различна, достигает десятков метров и имеет тенденцию возрастать в направлении к юго-западу, где все эти дайковые тела веерообразно сливаются в единую штокообразную интрузию гранитов второй фазы внедрения. Они прорывают все упомянутые выше породы, секут даже жилки ранних пегматитов. Это однородные светло-серые породы с мелкой зернистой структурой, содержат ксенолиты вмещающих пород, которые на отдельных участках образуют скопления, вследствие чего граниты приобретают вид интрузивных брекчий. Внешне они очень сходны с гранитами главной, первой фазы внедрения и отличаются от них более мелкой зернистой структурой. Под микроскопом они имеют также гранитную структуру, состоят из плагиоклазолигоклазов, микроклина, кварца и биотита. Лейкократовые граниты (аляскиты) размещаются вблизи даек мелкозернистого гранита, т. к. пространственно приурочены к той же системе трещин. Они секут те же жильные образования, что и мелкозернистые граниты. Мощность даек 0,2–0,8 м, структура мелкозернистая, окраска белая или желтоватая. Состав: плагиоклаз, микроклин и кварц, биотит отмечается в виде редких пластинок. Плагиоклаз и биотит замещаются частично мусковитом. По химическому составу мелкозернистые граниты второй фазы и лейкократовые граниты близки друг другу, а от гранитов первой фазы (массива) существенно отличаются преобладанием калия над натрием и почти вдвое меньшим содержанием кальция. Аплиты и пегматиты развиты повсеместно и имеют разный возраст. Различный возраст аплит-пегматитов подтверждается и многочисленными пересечениями между собой. Аплит — широко распространенные жильные породы массива. Обычно они имеют мощность в 1–20 см, в отдельных случаях 10–50 м. Микроскопически аплиты белого, розово-и желтовато-белочного цвета, тонкозернистые, мелкозернистые, переходящие в пегматоидные. Состав: плагиоклаз (альбитолигоклаз), микроклин, кварц; второстепенные минералы — биотит, мусковит. Пегматиты образуют маломощные (1–10 см, до 50 см), слабодифференцированные жилы мелкоблокового и тонкозернистого сложения. Центральная часть жил обычно сложена кварцем. Состав пегматитов: кварц, кислый плагиоклаз, микроклин, мусковит, редко амазонит, сульфиды, эпидот, рутил, апатит. Кварцевые жилы встречаются в виде тонких прожилков (0,1–10 см). Сравнительно мощные кварцевые жилы (до 1,5 м) известны в экзоконтакте массива. Кварц в них массивный либо плитчатый, молочно-белый, серый, участками прозрачный, иногда содержит горный хрусталь, сульфиды. Наблюдения над возможными пересечениями, проведенные в карьерах, показали сложную историю формирования жильных пород. В широком диапазоне времени внедрялись граниты, аплиты, пегматиты и кварцевые жилы. Они известны во взаимных пересечениях со всеми описанными разновидностями жильных пород массива и неоднократно пересекаются между собой. Жильные образования заполняют в массиве различные по направлению трещины, в формировании которых есть определенная закономерность. Каждая система трещин развивалась последовательно в направлении движения часовой стрелки: от северо-западного на ранних стадиях до широтного на поздних. Наиболее ранними и широко распространенными являются трещины простирания 330–340°, падающие на северо-восток под углом 65–70°. К ним приурочены дайки гранит-порфиров и лампрофиров. Позже образовались круто падающие дайки мелкозернистых гранитов и аляскитов. С оперяющими трещинами этого же направления, но обратного, юго-восточного, падения связаны жилы аплитов и пегматитов. В трещинах субширотного (70–80°) простирания залегают сульфидно-кварцевые жилы, сопровождающиеся околожильной березетизацией. 2.3 Гидрогеология и разработка месторождения Шарташским гранитным карьером вскрыты два водоносных горизонта: первый очень незначительный, возник за счет поверхностных вод; второй — за счет грунтовых вод трещиноватых зон гранита. Среднемноголетний водопроток в карьере составляет 160–220 м 3/ч. Поэтому непрерывно круглый год производится откачка воды водоотводными установками (200 м 3/ч) в болота малого Шарташа. Вскрытые породы представлены растительным слоем и торфяными отложениями. Средняя мощность вскрытых пород составляет 0,7–2,3 м. Высота карьера в северной части 47 м, в южной части 68 м. В периметре его размеры составляют 700 м в длину и 600 м в ширину. Добыча на карьере ведется взрывным способом. При добыче блоков и дальнейшей их разделке для заготовок используется буроклиновый способ, т. е. метод одиночных мелкошпуровых пороховых зарядов с применением в качестве средства взрывания огнеупорного шнура. В результате добытый гранит получается средним или мелкозернистым. Гранит вывозят на перерабатывающий завод, где глыбы дробят до определенных размеров. По крупности щебень разделяют на фракции. Фракция — это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). Разделяют основные и сопутствующие фракции щебня. К основным фракциям относятся: 5–10, 5–20, 10–20, 20–40, 20–65, 25–60, 40–70 мм. К сопутствующим фракциям относятся: 0–2, 0–5, 0–15, 0–20, 0–40, 0–60, 2–5 мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70–120 и 120–150 мм. Механизмы: «Белаз-740» — вывоз породы из карьера на дробильные установки, ПВР — рыхление скальных пород, экскаватор ЭКГ-5, буровые станки СБШ-200, СБШ-240, УРБ на базе КамАЗа. Дробильное оборудование: дробилка щековая СМТ-111, дробилка конусная КСД-2200. Сортировка — ГИЛ-52. Карьер обеспечивает весь город своей продукцией. Прямо на одном из уступов установлена линия по производству асфальта. Вывоз в год добытого сырья 300 000 м 3. Экология Радиоактивность щебня — самая важная характеристика качества строительного щебня. Чтобы продукция была пригодна для всех без исключения видов строительных работ (это должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями спецлабораторий), весь поставляемый гранитный щебень и другие виды высокопрочного щебня должны относиться к 1-му классу по радиоактивности (менее 370 Бк/кг). Шарташский гранитный карьер по количеству выбросов превышает предельно допустимые значения, т. е. не соответствует нормативам и систематически выплачивает штрафы за превышение содержания в воздухе пыли. На предприятии применяется дробильно-сортировочный комплекс, аспирационная установка с водооборотным снабжением: распыление воды в воздухе приводит к снижению запыленностей. Также используется герметизация оборудования; где имеются рабочие места, гротовщики используют индивидуальные средства защиты. На сегодняшний день условием открытия горных разработок согласно лицензии, выданной предприятию на разработку недр, является проведения рекультивации — восстановления нарушенных земель. Администрацией г. Екатеринбург совместно выбрано направление проведения рекультивации Шарташского карьера путем засыпки и образования водоема не более 8–12 м глубиной. Для этих целей разрабатывается проект рекультивации институтом «Уралгипроруда» и производится отсыпка фунтом бортов карьера (24–28 тыс. м 3/г.). Продукция Являясь превосходным материалом для промышленного и гражданского строительства, граниты Шарташского массива по своему составу единственные в бывшем СССР пригодны для использования в качестве флюса при изготовлении электродов для электросварки. Качественные показатели гранита Шарташского месторождения: средняя плотность 2,56–2,70 г/см 3; марки щебня: по истираемости И3–И4, по сопротивлению удару на копре У50–У75 ПМ, по морозостойкости — F50, по прочности — 600–1200. Качественные показатели гранита Сибирского месторождения: средняя плотность 2,61 г/см 3; марки щебня: по истираемости И2–И4, по сопротивлению удару на копре У50 ПМ, по морозостойкости — F50, по прочности — 600–1200. Добываемый гранитный щебень соответствует ГОСТ 8267–93 и используется: фракция 5–20 мм для изготовления бетона; 20–40 мм — бетон и подсыпка дорог; 40–70 мм — строительство, ремонт дорог; отсев — бетон, подсыпка инженерных коммуникаций, приготовление соляного раствора для подсыпки дорог в зимнее время. Природный комплекс Каменные Палатки У входа в парк выставлены крупные глыбы шарташских гранитов. Одна из глыб представлена однородным массивным среднезернистым биотитовым гранитом, а вторая демонстрирует взаимоотношения двух разновидностей биотитовых гранитов: темно-серого мелкозернистого и светло-серого порфиробластового среднезернистого, рассекающихся жилками аплита. Каменные Палатки представляют собой обнажение шарташских гранитов с широко развитыми трещинами разных направлений, образование которых является последним актом в развитии трещинных структур Шарташского гранитного массива. Они отчетливо и насквозь секут граниты и все заключенные в них жильные образования. Такие пластовые трещины в совокупности с системой крутопадающих обусловливают превосходно выраженную матрацевидную отдельность, которая образовалась в результате остывания магмы и отчетливо проявилась благодаря процессам физического выветривания. Шабровское рудное поле (Григорьевское месторождение декоративных змеевиков, Шабровское месторождение тальк-магнезитового камня [пос. Шабры]; Григорьевское месторождение декоративных змеевиков, Григорьевское месторождение декоративных змеевиков расположено в границах горного отвода Шабровского талькового комбината и находится между карьером талькомагнезита «Новая Линза» и карьером «Старая Линза». До 1963 г. изучением декоративных свойств змеевика не занимались, при добыче талькомагнезитовых руд змеевик транспортировался в отвалы. С 1965 г. отдельные камнеобрабатывающие предприятия Урала начали разрабатывать отвалы змеевика. В связи с тем, что добыча талькомагнезитового камня производилась с применением буровзрывных работ, выход кондиционного сырья из общей массы составлял всего 3,5–5 %. Поисково-оценочные работы и предварительная разведка декоративных змеевиков в районе Шабровского месторождения талькомагнезитов проведены в 1980–1986 гг. Полезная толща месторождения представлена антигоритовыми серпентинитами (змеевик). Антигоритовый змеевик — плотная непрозрачная порода, относящаяся к группе мягких камней. Он отличается высокими декоративно-художественными свойствами, способен хорошо принимать и длительное время сохранять полировку, имеет благородную, различных тонов зеленую окраску и оценивается специалистами как лучший в округе. Эта порода широко используется в камнерезном деле для изготовления художественных изделий, в строительстве — для облицовки зданий и отделки интерьеров. Название «змеевик» произошло от сходства рисунка и цвета этой породы со сброшенной шкуркой змеи. В настоящее время термин «змеевик» сохранился только за декоративными разностями горной породы, которая носит название «серпентинит». В карьере можно видеть различные разновидности змеевиков, их преобразование в тальк-магнезитовые породы, а также турмалиновые, актинолитовые, хлоритовые метасоматиты. На южном борту карьера вскрыта серия жил благородного талька. Здесь можно отобрать довольно крупные кристаллы голубовато-зеленого талька. В настоящее время ведется планомерная отработка змеевиков Григорьевского месторождения открытым способом. Мощность полезной толщи составляет 25–30 м. Средний годовой объем добычи змеевика составляет 5,0 тыс. м 3, годовой объем вскрыши — 3,0 тыс. м 3. Вскрышные работы проводятся по мере необходимости. Добыча блочного змеевика проводится круглогодично на двух добычных уступах камнерезными буровыми машинами «Виктория» (горизонтальный рез) и алмазно-канатными машинами «Надежда» (вертикальный рез). Буровая машина осуществляет 2-х метровый горизонтальный рез вдоль всего забоя, после этого сверху уступа бурятся шпуры для заводки троса, производится вертикальный рез блока и его пассировка при помощи алмазно-канатной машины. Камень разрезается специальными плитами на крупные блоки прямо в забое. Отпиленные блоки отодвигаются от массива ковшом экскаватора ЭО-5124 на площадку, после чего автокраном грузятся в автосамосвал «Татра» или автотранспорт потребителя. Блоки змеевика объемом 1–2 м 3 поступают на камнеобрабатывающий завод ОАО «Кристалл», который является смежным предприятием с ОАО «Шабровский тальковый комбинат». На ОАО «Кристалл» действует автоматизированная линия, которая позволяет получать плитку змеевика в соответствии с заданными размерами. Шабровское месторождение тальк-магнезитового камня [пос. Шабры]; Экскрсия начинается с посещения карьера Шабровского месторождения талькомагнезитового камня «Старая линза». Оно известно с 80-х гг. прошлого столетия. Начало планомерной разработки — середина 20-х гг. ХХ столетия. Добыча талькомагнезитового камня производилась открытым карьерным способом. Первые годы работы рудника все добычные работы велись вручную, при помощи ломов, клиньев и поперечных пил, транспортировка кирпичей осуществлялась на лошадях. В 1931 г. был основан Шабровский тальковый комбинат для получения естественного огнеупорного кирпича. В 1934–1935 гг. изобрели первую в СССР камнерезную машину по резке кирпича непосредственно из массива. Установка А. М. Столярова состояла из двух машин. Первая машина с двумя дисками диаметром 1 м с промежутком между ними 250 мм шла впереди вдоль забоя и нарезала породу двумя вертикальными пропилами в крест. Вторая машина имела 3 горизонтальных диска на одном валу и моторе и 4 вертикальных диска на другом валу и моторе. Она следовала за первой и давала уже готовые кирпичи. В пределах забоя машины перемещались на платформе по рельсам узкой колеи. По мере разработки забоя рельсы снимались и перекладывались. Получаемые кирпичи были сырыми и ломались при транспортировке, имея большой процент отходов. Для решения этой проблемы были построены две обжигательные печи, в которых производился обжиг кирпичей. В 1943 г. была построена обогатительная фабрика, и комбинат стал выпускать два вида продукции: талькомагнезитовый кирпич и флотированный тальк. В 1956 и 1963 гг. были построены цеха сухого размола талька, что позволило получать огнеупорные кирпичи из молотого талька путем флотации (обогащения), прессования и спекания. В 1962 г. карьер «Старая линза» уже не мог удовлетворять в полной мере потребности в талькомагнезитовой руде и начинаются добычные работы на карьере «Новая линза». Работа на карьере «Старая линза» была прекращена в 1977 г. На момент остановки добычных работ глубина карьера составила более 50 м. Буровыми скважинами месторождение разведано до глубины 200–220 м. Геологическое строение Карьер заложен на увале со сравнительно небольшими абсолютными отметками, представлен протрузией измененных ультраосновных пород, залегающих в метаморфизованной осадочной толще. Вмещающие породы представлены филлитовыми сланцами с тонкими прослойками мраморизованных известняков и слюдисто-кварцевых сланцев. Между парасланцевой толщей и продуктивным телом гипербазитов при переходе со вскрышных бортов на добычные наблюдается северо-восточный резкий, с крутым падением, контакт. Ультраосновные породы, слагающие продуктивное тело месторождения «Старая линза», представлены антигоритовыми серпентинитами и тальк-карбонатными породами, контакты между которыми резкие, четкие. Антигоритовые серпентиниты — продукты автометасоматоза — можно наблюдать на южном борту карьера. Тальк-карбонатные породы Шабровского месторождения на 40–50 % состоят из талька и на 50–60 % из карбоната, имеют светло-серую окраску, слабо рассланцованы. В юго-восточной части карьера вскрыты две дайки основного состава, секущие массив в субмеридиональном направлении. Габброиды имеют мелкозернистую структуру, массивную текстуру. Окраска темная, серовато-зеленая. Породы метаморфизованные и состоят из вторичного амфибола, полевого шпата, карбоната и эпидота. В участках развития маломощных апофиз и выклинивания габброиды полностью замещены хлоритом темно-зеленого цвета. В западном борту карьера вскрыто тектоническое нарушение, где наблюдаются выходы подземных вод. Инженерно-геологические условия Одним из главных факторов, определяющих устойчивость бортов карьеров, являются инженерно-геологические условия. Под инженерно-геологическими условиями разработки месторождений полезных ископаемых понимают совокупность количественных и качественных показателей, характеризующих состав, строение, свойства и состояние массива горных пород, природные процессы и явления, а также инженерно-геологические процессы, возникающие при горных работах. К основным инженерно-ге ологическим условиям, определяющим устойчивость бортов карьера «Старая линза», относятся: тектоническая нарушенность, трещиноватость, сланцеватость горных пород, гидрогеологические условия. Трещиноватость свойственна твердым (скальным) и относительно твердым (полускальным) горным породам и характеризует результаты нарушения их сплошности — механического разрушения. Трещины в горных породах могут быть тектоническими, литогенетическими и экзогенными. Тектонические трещины развиваются в породах под влиянием тектонических сжимающих и растягивающих усилий, превышающих предел прочности пород. В соответствии с прилагаемой нагрузкой их подразделяют на трещины скалывания и трещины отрыва. Тектонические трещины контролируются слоистостью, сланцеватостью, полосчатостью и т. д. Причины и условия формирования тектонических трещин определили их особенности, позволяющие выделить их в массиве горных пород. К таким особенностям относятся: системность трещин (наличие 3-х и более систем), прямолинейность, большая протяженность, различная степень раскрытости трещин. Литогенетические трещины возникают в процессе формирования породы за счет энергии, запасенной при внедрении, излиянии и осаждении. Поэтому характер литогенетических трещин контролируется составом пород, первичной формой их залегания и темпом петрогенеза. Экзогенные трещины выветривания и разгрузки развиваются по ранее образовавшимся трещинам. В результате формирования трещин выветривания происходит их расширение, заполнение глинистыми продуктами выветривания. Глубина развития трещин выветривания 20–30–50 м. Основными чертами трещин выветривания можно считать: местонахождение вблизи поверхности земли, выветривание заполнителя и стенок, небольшую протяженность и разнообразие ориентировки. Техногенные трещины (взрыва) развиваются в уже существующих в массивах. После взрыва в массиве горных пород обычно расширяются и сгущаются трещины в существующих системах. В зоне, близко прилегающей к заряду, происходит дробление породы без учета существующей трещиноватости. Общие особенности экзогенной трещиноватости: изменяется ширина трещин, преобразуется заполнитель трещин и выветриваются породы в стенках, изменяется шероховатость, происходит рост густоты трещин. Широкое развитие в пределах карьера зон трещиноватости, сланцеватости, совпадающих с направлением уступов бортов карьера, привело к формированию обвальных явлений (рис. 6), обусловливающих выполаживание уступов бортов Шабровского карьера. Обвальные явления принадлежат к группе гравитационных. К ним относятся обвалы, вывалы и осыпи. Обвалы и вывалы проявляются в быстром и внезапном перемещении масс горных пород, но по своим размерам и условиям движения они различны. Под вывалами понимают обрушение, т. е. внезапный отрыв и падение небольших объемов горных пород — глыб, отдельностей.  Рис. 6. Схема геологического строения Шабровского месторождения «Старая линза» (стрелка указывает направление истинного меридиана): 1 — тальково-карбонатные породы; 2 — филлитовидные и хлорито-слюдисто-кварцевые сланцы; 3 — серпентиниты; 4 — хлоритизированные диабазы; 5 — добычной уступ карьера; 6 — вскрышной уступ карьера Под обвалами понимается обрушение как отдельных глыб и блоков, так и более крупных объемов пород, сопровождающееся их скатыванием, опрокидыванием и раскалыванием. Основная причина их образования состоит в нарушении равновесия масс горных пород на склонах и откосах, вызываемом главным образом постоянно действующими сдвигающими (скалывающими) составляющими силы тяжести и временно действующими силами гидростатического давления воды, сейсмических напряжений, которые возникают при взрывных работах, работе горного оборудования, движении транспорта. Действие этих сил реализуется в образовании обвалов и вывалов тогда, когда твердые породы доведены процессами выветривания и трещинообразования до состояния, при котором их внутренние силы сопротивления сдвигу — скалыванию и отрыву — не в состоянии уравновешивать действие внешних сил. Если раздробленность горных пород значительна и образуются отдельности небольших размеров, то обрушения их приобретают характер осыпания. Осыпаются мелкие обломки, щебень, дресва и т. д., которые образуют форму отдельных конусов, шлейфов и потоков. Гидрогеологические условия На месторождении выделяются два водоносных горизонта. Верхний водоносный горизонт приурочен к породам коры выветривания. Нижний представлен трещинными водами, циркулирующими в трещиноватых метаморфических породах. Выходы данного типа подземных вод наблюдаются на южной стенке карьера на участках контактов пород и на западной стенке карьера, где наблюдается тектоническое нарушение. Для защиты месторождения от подземных вод используют систему поверхностного дренажа, которая включает в себя устройство каналов, по которым вода собирается в зумпф, а затем по водопроводящим трубам поднимается наверх и поступает на обогатительную фабрику. |