Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Делимость и трещиноватость горных пород

Делимость и трещиноватость целесообразно рассматривать совместно, поскольку между обоими структурными типами наблюдаются постепенные переходы и взаимное проникновение, исключающее возможность отчетливых разграничений. Делимость и трещиноватость на практике обычно являются объектом одновременного изучения и составляют предмет трещинной тектоники.

Делимость - нейтральный термин, не имеющий генетического значения и означающий любую способность горной породы легко раскалываться по определенным поверхностям. Поверхности делимости не выражены видимыми или микроскопическими трещинами и совпадают с направлениями спайности и преимущественной ориентировки минералов.

Трещиноватость – нейтральный термин, не имеющий генетического значения и обозначающий расчлененность горных пород трещинами, вдоль которых не происходило существенных перемещений.

Эндокинетическими трещинами называют трещины, образовавшиеся в связи с внутренними процессами изменения вещества породы. Они могут быть образованы: а) в связи с увеличением объема горной породы при гидратации составляющих горную породу минералов; б) в связи со стяжением или сокращением объема вещества, например, при охлаждении расплавленной магмы; в) в связи с уменьшением объема при высыхании первоначально влажных осадочных отложений и др.

Экзокинетическими трещинами называют трещины, которые образованы в связи с внешними воздействиями на породу (тектонические трещины, трещины освобождения от нагрузки и др.).

Отдельностью называются только эндокинетическая трещиноватость в слоистых и массивных породах, образование которой не связано с тектоническими силами. Нежелательно использование данного термина при описании трещиноватости тектонического происхождения.

Кливажем называется делимость и трещиноватость, развивающиеся только в слоистых горных породах, генетически связанную только со складкообразованием.

Сланцеватостью называются некоторые категории хорошо развитых систем кливажа (преимущественно кливажа течения) среди слоистых пород, а также делимость и трещиноватость в массивных породах, формирующиеся в связи с пластической деформацией при складкообразовании.

Рассланцеванием называется часто расположенные поверхности делимости или трещиноватость, образующиеся в связи со скольжением вещества породы по параллельным плоскостям в тектонических зонах крупных разрывных нарушений (сбросов, взбросов, надвигов).

 

Трещинами называются разрывы в горных породах, перемещения по которым либо отсутствуют, либо имеют незначительную величину. Совокупность трещин, разделяющих тот или иной участок земной коры, называется трещиноватостью.

По степени проявления трещины можно разделить на открытые, закрытые и скрытые.

Открытые трещины характеризуются четко видимой полостью. В закрытых трещинах разрыв хорошо заметен невооруженным глазом, но стенки трещин оказываются сближенными до такой степени, что полость по разрыву не видна. Скрытые трещины очень тонки и при обычных наблюдениях не замечаются, но они легко обнаруживаются при разбивании или прокрашивании горных пород.

Трещины, имеющие одинаковую или близкую ориентировку, объединяются в ряды трещин. Трещины одного ряда могут ветвиться, но они не пересекаются. Обычно в горных породах развивается несколько рядов трещин. Нередко при этом ряды трещин оказываются взаимосвязанными, и изменения в ориентировке одного ряда сопровождается в таких случаях соответствующими изменениями в ориентировке и другого ряда.

Отдельностью называются блоки и глыбы, на которые разделяется трещинами горная порода. Форма отдельности обусловливается расположением трещин. В осадочных горных породах обычно развивается прямоугольная, кубическая, параллелепипедальная, призматическая, плитчатая, шаровая и глыбовая отдельности; в метаморфических – плитчатая, пластинчатая, ребристая, остроугольная; в лавах - призматическая, столбчатая или шаровая отдельности; среди интрузивных массивов встречаются кубическая, прямоугольная, параллелепипедальная и др.

Классификация трещин

Трещины, развитые в горных породах, можно классифицировать либо по текстурным особенностям горных пород (по слоистости, сланцеватости, ориентировке линейных и пластинчатых минералов) и по ориентировке трещин в пространстве, либо исходя из условий их образования. В первом случае классификация трещин будет отражать лишь одни геометрические особенности (геометрическая классификация), во втором случае классификация имеет генетический характер. Обе классификации дополняют друг друга, рассматривая трещиноватость с различных точек зрения.

В геометрической классификации в осадочных и метаморфических породах, обладающих ясно выраженной слоистостью или имеющих неясную слоистость, но четкую сланцеватую текстуру, выделяются:

а) поперечные трещины, секущие в плане слоистость или сланцеватость по направлению падения. В разрезах поперечные трещины могут быть либо вертикальными, либо наклонными;

б) продольные трещины, параллельные линии простирания, но секущие слоистость или сланцеватость в вертикальных разрезах;

в) косые трещины, секущие слоистость или сланцеватость под углом относительно простирания и направления падения;

г) согласные трещины, ориентированные параллельно слоистости, как в плане, так и в разрезах.

В массивных, а также в слоистых и сланцеватых породах нередко трещины удобнее классифицировать по углу наклона. При этом обычно выделяют следующие виды трещин:

- вертикальные – с углами падения от 80 до 900;

- крутые – 45-800;

- пологие – 10-450;

- горизонтальные – 0-100.

В генетической классификации выделяются следующие типы трещин, в каждом из которых по ряду признаков выделены виды трещин.

А). Нетектонические трещины

1. Первичные трещины.

2. Трещины выветривания.

3. Трещины оползней, обвалов и провалов.

4. Трещины расширения пород при разгрузке.

Б). Тектонические трещины

1. Трещины с разрывом сплошности пород.

2. Кливаж.

В данной классификации за основу приняты геологические условия формирования трещин. К основным признакам, положенным в основу разделения трещин по видам, относятся: геологическая обстановка, характер механического разрушения пород, источник возникновения нагрузок и морфологические особенности трещин.

 

Нетектонические трещины

Образование нетектонических трещин вызывается силами, развивающимися в горных породах при изменении их внутренних свойств, под влиянием сил, проявляющихся при экзогенных процессах на поверхности земли или вблизи нее.

Первичные трещины

Первичные трещины развиваются в результате проявления внутренних сил в породах при их усыхании, уплотнении, изменении объема и температуры и физико-химических превращениях.

Первичные трещины осадочных пород или диагенетические трещины возникают преимущественно в процессе диагенеза, т. е. в стадию превращения осадка в породу.

Наиболее важными физическими изменениями при диагенезе являются потеря воды и уплотнение отложений путем уменьшения их влажности и пористости.

При совместном распространении диагенетических трещин наиболее четко они выражены в областях с горизонтальным или слабо нарушенным залеганием пород. Там, где породы смяты в складки и испытали интенсивные тектонические движения, первичные трещины обычно замаскированы более поздней тектонической трещиноватостью.

Первичные трещины бывают как открытыми, так и закрытыми. Строение поверхности стенок трещин зависит от состава пород. В глинах и мергелях стенки трещин гладкие, в песчаниках и конгломератах - грубые, шероховатые, с выступающими на поверхность зернами; поверхность стенок трещин, развитых в известняках и доломитах, бугристая.

Диагенетические трещины не пересекают сколько-нибудь мощные толщи тех или иных пород, а тесно связаны с отдельными слоями или пачками слоев. Обычно они резко заканчиваются у поверхностей наслоения.

По отношению к слоистости трещины располагаются в различных положениях: перпендикулярно, косо, параллельно; нередко они имеют изогнутые поверхности, а также неправильную сложную форму.

На поверхностях наслоения диагенетические трещины образуют полигональную сеть.

Частота трещин находится в прямой зависимости от мощности пород. Мощные пласты имеют более редкую сеть трещин по сравнению с пластами менее мощными, сеть трещин в которых бывает обычно более густой. По наблюдениям Г. А. Смирнова, среднее расстояние между трещинами равняется приблизительно удвоенной мощности пласта.

Образование диагенетических трещин объясняется уменьшением объема осадка при превращении его в породу. Отличие в степени уменьшения объема пород различного состава в слоистых толщах вызывает появление трещин, ориентированных согласно со слоистостью. Трение, развивающееся при этом, по мнению В. В. Белоусова, является причиной стяжения породы не к одному, а ко многим центрам с распадением породы на большое число отдельностей.

Первичные трещины эффузивных пород. Они развиваются под воздействием напряжений, возникающих при их охлаждении. Уменьшение объема всегда вызывает появление растягивающих усилий, которые являются непосредственно причиной образования трещин. Наиболее характерны для лав плитчатая, столбчатая и шаровая отдельности, реже встречаются прямоугольная и остроугольная отдельности. Особенно характерны столбчатая и шаровая отдельности в лавах.

Образование трещин, ограничивающих столбчатую отдельность, связано с возникновением осей стяжения отстоящих друг от друга на равных промежутках. Линии, соединяющие эти центры, совпадают с направлениями наибольших растягивающих напряжений, и когда лава затвердевает, то появляются трещины, перпендикулярные этим линиям.

Трещины пересекаются таким образом, что получаются шестиугольники.

По мере охлаждения лавы столбы удлиняются от поверхности в глубину лавового потока, образуя многочисленные призмы.

Столбчатая отдельность иной формы (пяти-, четырех угольная) встречается редко и образуется за счет усиленного роста одних граней из-за недоразвития других.

Шаровая и овальная отдельности в лавах возникают при быстром охлаждении лавовых потоков. Такие условия возникают при соприкосновении лав с морской водой, при излиянии лав под сильным дождем или при их внедрении в мягкие, насыщенные водой отложения.

 

Трещины выветривания

При выветривании породы теряют свою монолитность, в них появляется сеть трещин, вызывающая распадение крупных блоков на отдельные обломки. Одновременно происходит процесс разрушения минеральных зерен, разрыхление цемента; в итоге породы могут превратиться в нагромождение щебня, дресвы или глинистую массу. Распадение пород при выветривании происходит главным образом за счет раскрытия и расширения ранее существовавших в породе трещин и образования новых – трещин выветривания.

Основными причинами их возникновения являются: разрывное действие замерзающей воды, изменение температуры в течение суток, разрывное действие солей и минералов, образующихся в породах в зоне выветривания, влияние корневой системы растений, биохимические реакции и химические процессы, связанные с разложением неустойчивых минералов в зоне выветривания и образованием устойчивых минералов.

Частота и характер трещин выветривания зависят от состава, текстуры и структуры пород, от строения и ориентировки поверхности обнажения. Лессы и суглинки образуют характерные столбчатые отдельности, известняки распадаются на горизонтальные плиты, сланцы – на тонкие плитки, глины и песчаники – на тонкие скорлупки, при этом нередко образуется сферическая отдельность. Суточные колебания температуры вызывают шелушение пород (десквамацию).

Степень разрушения пород и частота трещин, вызванных процессами выветривания, с удалением от дневной поверхности быстро уменьшаются. Обычно трещины выветривания распространены на глубину до 10-15 м от поверхности, и в редких случаях глубина их проникновения увеличивается до 30-50 м.

Трещины выветривания лишены каких-либо отложений, либо заполнены продуктами выветривания пород. Очень часто на поверхности их стенок присутствуют корочки гидроокислов железа, в качестве заполнителя иногда выступает гипс или глина.

Трещины оползней, обвалов и провалов

Подобные трещины разнообразны по происхождению, обычно часты и четко выражены, но имеют местное распространение.

Оползневые трещины развиваются в теле оползня под влиянием деформаций, возникающих при перемещении скользящих масс. Трещины могут достигать дневной поверхности или быть внутренними. Полости трещин бывают открытыми и закрытыми; у последних поверхности носят следы штриховки и истирания пород.

Оползневые трещины делятся на 4 группы: верхние, боковые, центральные и нижние. Верхние трещины отделяют край оползня от коренных пород и являются трещинами отрыва. Боковые трещины образуются у бортов оползня между его частями, двигающимися с различной скоростью. Они представляют собой преимущественно трещины скалывания. Группа центральных трещин обычно вытянута поперек направления движения оползня и образуется в результате интенсивного сжатия.

Нижние трещины развиваются у нижнего края оползневого языка под действием надвигания и опрокидывания оползневых масс.

Трещины провалов образуются под карстовыми подземными пещерами, а также после проведения горных выработок. Поверхность над ними в таких случаях покрывается ветвящимися и изгибающимися трещинами, повторяющими в общих чертах контуры провалов.

Трещины обвалов образуются в коренном борту обвала, в виде зияющих на поверхности, но неглубоких трещин. Они бывают обычно извилисты, но, в общем, ориентированы параллельно поверхности движения обвала.

 

Трещины расширения пород при разгрузке

Горные породы в земной коре находятся в сильно сжатом состоянии. Одна из основных сил, действующая повсеместно, вызывается тяжестью вышележащей толщи. При высвобождении пород от действия сжимающих сил (у поверхности земли, в горных выработках, в бортах речных и овражных долин и др.) породы начинают выдавливаться в свободное пространство. В выработках выдавливаются боковые стенки, кровля и почва, стремящиеся заполнить все сечение выработки, у поверхности земли развиваются трещины отслаивания, в бортах речных долин и оврагов появляются характерные «трещины бокового отпора».

Трещины отслаивания развиваются параллельно обнаженной поверхности. Они часты и хорошо выражены вблизи нее, но становятся более редкими и менее ясными в глубине.

Трещины бокового отпора (отседания, откоса) развиваются в бортах долин рек и оврагов, врезанных в различные скальные и полускальные породы. Трещины бокового отпора бывают наклонены под углом 30-500 в сторону долины и в глубину распространяются до уровня реки; простирание их совпадает с современными, либо древними долинами.

Описываемые трещины бывают открытыми, часто зияющими и криволинейными. Ширина захвата долин трещинами отпора зависит от глубины эрозионного среза и от характера пород. При прочих равных условиях, при большей глубине долины ширина зоны развития трещин будет соответственно больше. Крепкие и менее выветрелые породы сокращают ширину зоны. Трещины бокового отпора благоприятны для развития карста. Их изучение имеет особо важное значение при проведении изысканий строительства.

 

Тектонические трещины

Данные трещины развиваются в горных породах под влиянием тектонических сил, проявляющихся в земной коре в процессе ее развития. Возникающие при этом деформации почти всегда сопровождаются развитием в горных породах трещин, образующихся как на сравнительно небольших площадях, ограниченных отдельными структурами, так и на огромных пространствах. Тектонические трещины в отличие от нетектонических обладают большей выдержанностью в ориентировке, как по простиранию, так и по падению и развиваются по единому плану в различных по составу породах.

Тектонические трещины делятся на трещины с разрывом сплошности пород и кливаж, не нарушающий сплошности пород. В породах с развитым кливажем нарушается их текстура и структура, но они не теряют монолитности, когда поверхности кливажа не расширены какими-либо более поздними процессами (например, выветриванием).

 

Трещины с разрывом сплошности пород

Трещины отрыва. Трещины отрыва обычно приоткрыты, обладают неровной зернистой поверхностью и лишены следов перемещения. Трещины отрыва быстро выклиниваются по простиранию и падению, но зачастую рядом или в стороне от выклинивающейся трещины можно наблюдать новую, продолжающуюся в том же направлении.

Образование трещин отрыва происходит в разнообразных условиях. Они могут быть развиты на огромных пространствах, в таких региональных структурах как флексуры или крылья прогибов, либо имеют узкое местное распространение.

Региональные трещины отрыва развиваются в породах, испытывающих растяжения в результате проявления вертикальных движений. Возникающие при этом трещины обычно образуют систему из двух рядов крутонаклонных трещин, пересекающихся в плане и разрезе под прямым или близким к нему углом перпендикулярно к поверхности напластования. Один из рядов развивается согласно с простиранием пород, в общем плане параллельно оси поднятия или оси опускания, второй совпадает с направлением падения пород.

Морфологически региональные трещины отрыва представляют собой вертикальные или крутонаклонные ровные трещины, выдержанные по простиранию и падению на десятки и сотни метров. Они бывают открытыми и очень часто речная и овражная сеть вырабатывается согласно с планом расположения таких трещин. Региональные трещины отрыва широко развиты на крыльях многих платформенных прогибов, обладающих большой амплитудой.

Местные трещины отрыва возникают на участках, испытывающих растяжения при формировании складок и разрывных нарушений. Они обладают незначительным распространением и обнаруживают тесную зависимость от строения отдельных элементов складок и разрывов. Многочисленные трещины отрыва образуются на сводах пологих куполовидных поднятий, в ядрах складок, на участках крутого погружения шарниров складок и на смыкающих крыльях флексур.

Расположение трещин на сводах куполовидных поднятий зависит от их формы. На куполах изометрической формы трещины отрыва развиваются по радиусам концентрически. Нередко возникает лишь один из этих видов трещин.

В ядрах линейных складок трещины отрыва развиваются по двум направлениям. Одно из них – продольное совпадает с простиранием оси складок, другое – поперечное.

Трещины отрыва возникают на смыкающих крыльях флексур, в направлении, совпадающем с их простиранием. Трещины отрыва бывают интенсивно развиты на участках, нарушенных сбросами (которые чаще образуются в условиях растяжения горных пород). Трещины ориентированы параллельно поверхности сместителя, образуются раньше перемещения крыльев сброса и имеют наибольшую частоту у сместителя, становясь более редкими на расстоянии от него.

Трещины скалывания. Подобные трещины обычно бывают плотно сжаты и имеют гладкую поверхность. Они сохраняют свою ориентировку по простиранию и падению и обладают большой протяженностью, нередко их поверхности носят следы перемещений в виде царапин, бороздок и зеркал скольжения.

Данные трещины широко распространены на участках, нарушенных взбросами и сдвигами. Образование взбросов и сдвигов происходит в условиях сжатия земной коры или при перемещении одного участка земной коры относительно другого под действием пары сил. Однако раньше, чем напряжения, вызываемые сжатием или сдвигом, сконцентрируются на одной поверхности разрыва и вызовут перемещение вдоль нее, в породах произойдет образование трещин скалывания. Эти трещины составляют обычно два ряда, ориентированных под углом к оси сжатия. В реальной обстановке может развиться лишь одно направление трещин скалывания; если же развиваются оба направления, то они не всегда выражаются одинаково отчетливо.

Непосредственно у поверхностей сместителей многих разрывов нередко образуются боковые оперяющие трещины. У сбросов с перемещениями крыльев в противоположные стороны трещины отрыва направлены в сторону, противоположную по отношению к падению сместителей. Один из рядов трещин скалывания параллелен поверхности сместителя, второй ряд ориентирован под углом к первому. При взбросах и надвигах ориентировка трещин скалывания будет такой, как это показано на рис. В плане боковые оперяющие трещины ориентированы параллельно поверхности сместителя.

Помимо трещин скалывания, связанных с формированием отдельных структур, они имеют широкое распространение во многих районах.

Трещины скалывания возникают в складчатых областях тогда, когда уплотненные и преобразованные в процессе складчатости породы, неспособные в поверхностных зонах земной коры к дальнейшим пластическим деформациям, вновь испытывают сжимающие напряжения в периоды, следующие за временем формирования складчатости. Трещины в таких случаях располагаются под острым углом по отношению к общему направлению сжатия.

Трещины скалывания очень часто возникают в интрузивных породах, подвергшихся сдавливанию после окончания кристаллизации и полного остывания.

 

Кливаж

Кливажем называются частые параллельные поверхности скольжения, развивающиеся при пластической деформации горных пород.

На земной поверхности и вблизи нее в зоне выветривания кливаж имеет вид открытых или закрытых частых параллельных трещин с ровными поверхностями и нередко следами скольжения и притирания.

В. В. Белоусовым выделяются следующие разновидности кливажа:

1. Послойный кливаж – развивающийся параллельно слоистости на ранних стадиях пластической деформации.

2. Веерообразный кливаж – располагающийся под острым углом к осевой поверхности и ориентированный таким образом, что он сходится под антиклиналями и над синклиналями, т. е. веерообразно относительно осевой поверхности складки.

3. Обратный веерообразный кливаж – кливаж, при котором поверхности кливажа сходятся над антиклиналями и под синклиналями.

4. S–образный кливаж – кливаж с изменяющейся ориентировкой в пластах различного состава; он осложняет веерообразный и обратный веерообразный кливаж.

5. Главный (параллельный) кливаж - развивается параллельно осевым поверхностям складок, как в замке, так и на их крыльях.

Все разновидности кливажа за исключением послойного могут быть объединены в одну группу под общим названием «секущего кливажа».

Оба основных типа кливажа - послойный и секущий – связаны с процессами складкообразования. Помимо этих двух типов кливажа, развитых в складках, явления, имеющие все признаки сходства с кливажем, наблюдаются иногда вблизи крупных разрывов, на что указывал М. А. Усов. Мощность зон, пораженных кливажем, достигает 200-400 м. На более раннее возникновение кливажа относительно образования поверхностей разрыва и перемещений вдоль них указывает присутствие в брекчиях трения раздробленных обломков боковых пород с развитым в них кливажем.

Таким образом, общая классификация кливажа может быть дана в следующем виде:

А. Кливаж, связанный со складчатостью

1. Послойный кливаж

2. Секущий кливаж: веерообразный, обратный веерообразный, параллельный

Б. Приразрывный кливаж

Веерообразный и обратный веерообразный кливажи могут быть осложнены S-образным кливажем.

Кливаж в механическом смысле выражается в образовании многочисленных поверхностей скольжения или срезания, по которым частицы в процессе пластической деформации смещаются друг относительно друга. В общем ходе деформации образование кливажа соответствует последней стадии развития пластической деформации, характеризующейся потерей прочности перед разрывом.

Рассмотрим характерные свойства кливажа на примере секущего параллельного кливажа, используя его параллельность осевым поверхностям складок.

В нормальных складках с падением крыльев в разные стороны углы падения кливажа на крыльях в поперечных сечениях всегда круче падения пород. В изоклинальных складках углы падения пород кливажа и пород на крыльях совпадают. В опрокинутых складках на подвернутых крыльях кливаж ориентирован положе падения пород.

Наклон слоистости на поверхностях кливажа указывает на направление погружения шарнира складок. Если на кливажных поверхностях слоистость горизонтальна, то шарнир складок также горизонтален.

Описанные свойства кливажа могут оказать большую помощь при изучении складчатых структур. При практическом использовании веерообразного и S-образного кливажа необходимо учитывать угол отклонения поверхностей кливажа от направления осевых поверхностей складок.

Изучение кливажа, развивающегося в крыльях крупных разрывов параллельно сместителю, позволяет определить ориентировку сместителя.

необходимо отметить, что зачастую кливаж отождествляют со сланцеватостью: сланцеватость рассматривается как разновидность кливажа или, наоборот, кливаж – как разновидность сланцеватости. Тем не менее, это принципиально отличные и до известной степени противоположные явления. Кливаж представляет собой один из видов механического разрушения породы, а сланцеватость, выражающаяся в образовании линейных и пластинчатых минералов под влиянием процессов метаморфизма, развивается при образовании новых пород.

Кливаж может возникнуть как в породах, обладающих сланцеватостью, так и в породах без признаков сланцеватости. Последняя, в свою очередь, может наложиться на ранее сформировавшийся кливаж.

На аэрофотоснимках трещины и в особенности кливаж могут сильно маскировать слоистость и их легко ошибочно принять за направление простирания пород. Иногда в таких случаях появляется как бы «перекрещивающаяся слоистость», т. е. слоистость в двух направлениях, одно из которых является направлением настоящей слоистости, а второе – трещиноватостью или кливажем.

 

Наблюдения над трещинами в поле

Натурные исследования структурной раздробленности массивов горных пород выполняются путем изучения трещиноватости, представляющей совокупный (обобщающий) показатель нарушенности массива. Наблюдениями установлено, что трещиноватость отражает проявление статистической закономерности в раздробленности массива.

Трещины в массивах горных пород изучаются для решения широкого круга задач структурной и инженерной геологии, тектонофизики, геомеханики и др.

В геомеханике трещиноватость горных пород изучается с целью выяснения ее влияния на напряженно-деформированное состояние горных массивов и различных конструкций систем разработки, а также на разрушаемость горных пород.

Изучение трещиноватости должно осуществляться таким образом, чтобы, прежде всего, были выяснены генезис трещин, время их возникновения, возрастные и пространственные взаимоотношения. Не менее важна количественная оценка трещиноватости и характеристика строения поверхности трещин. Особенно тщательные наблюдения должны быть проведены над минерализацией трещин и их обводненностью. Все перечисленные вопросы должны решаться комплексно при взаимной увязке и учете получаемых результатов.

Изучение трещиноватости включает следующие этапы:

1. Анализ геологической и горнотехнической документации по месторождению.

2. Полевые измерения параметров трещиноватости.

3. Камеральная обработка результатов измерений и их анализ.

В результате изучения трещиноватости устанавливаются следующие характеристики:

- ориентировка трещин в пространстве;

- интенсивность трещиноватости (раздробленность массива) и протяженность трещин (их порядок);

- качественные показатели трещиноватости (заполнитель, шероховатость бортов трещин, обводненность и др.).

При изучении геологических материалов следует, прежде всего, установить порядок трещин, т. е. дифференцировать их по масштабным уровням. Изучение должно выполняться применительно к каждому уровню трещин. Наиболее разработанными считаются способы измерения трещин 3-его порядка, которые производятся при исследовании структуры образца и шлифов. Более сложными и менее освоенными являются способы измерения трещин 2-ого порядка из-за специфики наблюдений (места замера трещин) и отсутствия качественной съемочной аппаратуры. Способы измерения трещин 1-ого порядка нашли свое отражение в работах по тектонике земной коры и даются в методических руководствах по геологическому картированию.

Приборы: горный компас, солнечный компас СК-1, СК-2 В. Г. Зотеева, трещиномер ВНИМИ, угломер П. В. Егорова и С. А. Батугина, угломер-буссоль МГИ, гироскопический трещиномер ГТ-3м (ВИОГЕМ).

Выбор пунктов наблюдений. Количество выбранных участков зависит от сложности геологического строения: чем оно сложнее, тем большее количество участков приходится подбирать. Каждый из участков представляет собой достаточно открытую площадку в несколько метров шириной и длиной, на которой и производятся наблюдения над всеми развитыми на ней трещинами. Для наиболее полных и достоверных наблюдений необходима площадка, на которой можно было произвести 100-200 замеров.

При замерах трещин необходимо измерять и записывать азимут простирания, азимут падения и угол падения (т.е. все три элемента, чтобы в процессе их обработки не производить необходимых вычислений). Перед началом замеров необходимо выяснить элементы залегания пластов горных пород, ориентировку сланцеватости и структур течения.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Пример 2. Исходный алфавит включает символы Z1 и Z2 с вероятностями 0,8 и 0,2 (рис.1) | Сетевое планирование и управление в условиях неопределенности
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 2140; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.