Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу
Показано возникновение видов пластических микродеформаций минералов песчаников, их распространение, преобладание определенных типов и отношения между ними в пределах промышленных районов и региона в целом....
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54408 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 193-198. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-54408 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-544082014-02-02T03:13:57Z Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу Маметова, Л.Ф. Показано возникновение видов пластических микродеформаций минералов песчаников, их распространение, преобладание определенных типов и отношения между ними в пределах промышленных районов и региона в целом. The author investigates formation of different types of plastic microstrains and their propagation in the mineral sands, domination of certain types and their relationships within the industrial areas and the region as a whole. 2012 Article Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 193-198. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54408 552.513:552.12:551.24:539.38(477.61/.62) uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Показано возникновение видов пластических микродеформаций минералов песчаников,
их распространение, преобладание определенных типов и отношения между ними в пределах промышленных районов и региона в целом. |
| format |
Article |
| author |
Маметова, Л.Ф. |
| spellingShingle |
Маметова, Л.Ф. Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу Геотехническая механика |
| author_facet |
Маметова, Л.Ф. |
| author_sort |
Маметова, Л.Ф. |
| title |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу |
| title_short |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу |
| title_full |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу |
| title_fullStr |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу |
| title_full_unstemmed |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу |
| title_sort |
деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках донбасу |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54408 |
| citation_txt |
Деформаційно–мінералогічні зміни в пісковиках Донбасу / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 193-198. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT mametovalf deformacíjnomíneralogíčnízmínivpískovikahdonbasu |
| first_indexed |
2025-07-05T05:43:09Z |
| last_indexed |
2025-07-05T05:43:09Z |
| _version_ |
1836784487024820224 |
| fulltext |
193
распределений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Садовский М. А. Естественная кусковатость горной породы / М. А. Садовский // Докл. АН СССР. –
1979. – 247. – №4. – С. 829–831.
2. Садовский М. А. О распределении размеров твердых отдельностей / М. А. Садовский // Докл. АН
СССР. – 1983. – 269. – №1. – С. 69–72.
3. Садовский М. А. От сейсмологии к геомеханике. О модели геофизической среды / М. А. Садовский,
В. Ф. Писаренко, В. Н. Родионов // Вестник АН СССР. – 1985. – №1. – С. 82–88.
4. Куринной В. П. Современные представления о механизме разрушения разупрочнения горных пород при
взрыве / В. П. Куринной, И. П. Гаркуша, В. А. Никифорова // Сб. научн. трудов Национального горного универ-
ситета. – Днепропетровск: НГУ. – 2003. – Т.1, №17. – С. 364–371.
5. Демидюк Г. П. Удельные затраты энергии взрыва и эффективность ее использования на дробление гор-
ных пород / Г. П. Демидюк // Основные направления развития техники и технологии обогащения полезных ис-
копаемых. – М.: Из-во Механобр, 1983. – С. 105–110.
6. Булат А. Ф. Фракталы в геомеханике / А. Ф. Булат, В. И. Дырда. – К.: Наук. думка., 2005. – 357 с.
7. Кочарян Г. Г. Иерархия структурных и геодинамических характеристик земной коры / Г. Г. Кочарян,
А. А. Спивак // Геология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2002. – № 6. – С. 537–550.
8. Бенедик А. Л. Построение структурных моделей участков земной коры на разном иерархическом уровне
/ А. Л. Бенедик, А. В. Иванов, Г. Г. Качарян // ФТП РПИ. – 1995. – № 3. – С. 31–42.
9. Фрактальный анализ в механике разрушения твердых тел / В. И. Дырда, Г. Т. Рубец, Г. Н. Агальцов [и
др.] // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2005. – Вып.
58. – С. 132 – 136.
10. Кластерно-иерархические структуры в массиве горных пород как одна из форм самоорганизации по-
родного массива / Т. А. Паламарчук, Б. М, Усаченко, С. И, Скипочка, А. А. Яланский // Геотехническая механи-
ка: межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2009. – Вып. 83. – C. 91–104.
УДК 552.513:552.12:551.24:539.38(477.61/.62)
Канд. геол. наук Л.Ф. Маметова
(ІГТМ НАН України)
ДЕФОРМАЦІЙНО–МІНЕРАЛОГІЧНІ ЗМІНИ В ПІСКОВИКАХ
ДОНБАСУ
Показано возникновение видов пластических микродеформаций минералов песчаников,
их распространение, преобладание определенных типов и отношения между ними в пределах
промышленных районов и региона в целом.
DEFORMATION AND MINERALOGICAL CHANGES IN SANDSTONES OF
DONBASIS
The author investigates formation of different types of plastic microstrains and their propaga-
tion in the mineral sands, domination of certain types and their relationships within the industrial
areas and the region as a whole.
Об’єктом вивчення зміни мінералогічних і структурних характеристик
осадочних порід та процесів, що спонукають ці зміни, обрано вугленосні від-
клади Донбасу. В перетині регіону і з глибиною, по розрізу товщі, спостеріга-
ється зростання ступеню перетворення (геохімічного і структурного) уламкової
та цементуючої складових теригенних порід. Зміна структури мінералів відбу-
вається внаслідок деформацій різного походження. Багаторічні дослідження за-
кордонних [1, 12] і вітчизняних [2-7, 9] вчених виявили, що пластичні деформа-
ції структури мінералів (кварцу, польових шпатів, слюд та ін.) ефективно фік-
сують зміни, які відбуваються з відкладами під впливом катагенезу і тектоніки.
За умови участі в одному й тому ж природному процесі мінерали можуть по-
194
різному деформуватись. Поширені випадки і послідовного, і навіть неодноразо-
вого деформування, бо деформація кристалу – процес багатостадійний. Послі-
довність деформацій встановлюється за структурними та морфологічними
ознаками відповідних порушень за допомогою петрографічних досліджень. За-
гальною ознакою є перетин утворень одного типу утвореннями іншого, пізні-
шого за часом. Збільшення параметрів зовнішнього впливу, тобто дії тектоніч-
них процесів на пісковики, призводить до відповідного зростання інтенсивності
пластичних мікродеформацій у формі багаторазового повторення якогось одно-
го або комбінації кількох типів в одному чи в ряді уламків та появі міжзернових
деформаційних структур [8-11]. Пластичність за нормальних і низких темпера-
тур, а також при динамічних навантаженнях, зазвичай, зумовлена деформацією
зерен [9].
Вивчення пластичних мікродеформацій породотвірних мінералів піско-
виків карбону, серед них – кварцу як здатного реагувати на стискування, розтя-
гування чи комбінацію напруги, виявило не тільки різноманіття порушень його
структури, а й закономірність у поширенні конкретних типів. Кварц – провід-
ний мінерал серед уламкової частини пісковиків, вміст якого складає 50-80 %.
Польові шпати, літокласти разом з цементом (гідрослюди, каолініт, монтмори-
лоніт, карбонати) в сумі не перевищують 20-40 % і деформуються тоді, коли
хімічні зміни в середовищі спровокують рух атомів і невпорядкованість струк-
тури.
Петрографічним методам дослідження встановлені спільні та відмінні ти-
пи деформації структури мінералів, які характеризують окремий район або ша-
хту чи ділянку [4, 5]. Порівняння пісковиків кількох районів в перетині з пів-
денного заходу на північний схід виявило певні закономірності у поширенні
конкретних типів пластичних порушень структури кварцу, плагіоклазу і польо-
вого шпату – породоутворюючих мінералів цих відкладів, а також трансформа-
цію мінералів цементу [6].
Для коректного порівняння різних районів Донбасу обирались пісковики
з вугіллям однакових ступенів вуглефікації. Але слід зазначити, що катагенез в
породах і марки вугілля, як показники впливу температури на перетворення, не
збігаються.
Серед породоутворюючих мінералів пісковиків саме кварц, як неоднора-
зово зазначалось, має анізотропну кристалічну будову і здатність до пластичних
деформацій. Найчастіше спостерігались такі типи як: прямолінійні та дугові
смужки Бьома (бьомівські), блокування, грануляція, ірраціональні двійники і
площини деформації, мозаїчність, зустрічались також комбінації з кількох – 2-3
і більше видів.
В процесі дослідження пластичних мікропорушень структури мінералів
пісковиків на регіональному рівні найпоширенішими від нижнього до верхньо-
го карбону і в перетині басейну з південного заходу на північний схід, вияви-
лись бьомівські смужки – рис. 1,2.
195
Рис. 1 - Системи прямих бьомівських смужок в зернах кварцу, зміщення двійників
плагіоклазу, проба пр. 5078, Донецько-Макіївський район.
Рис. 2 - Смуги деформації в польовому шпаті пісковику, пр. 562-2в, Донецько-
Макіївський район
Вони відображають реакцію кристалічної гратки кварцу на дію тектоніч-
них процесів, їх зв’язок і синхронність з умовами деформації, з геохімічними
реакціями. Орієнтування прямолінійних бьомівських смужок буває субпарале-
льне (не > 5º) або з кутовою розбіжністю у вигляді кількох систем. Найінтенси-
196
вніше деформація проявляється тоді, коли в контактуючих зернах оптичні осі
мають різне, відмінне орієнтування [3, 7, 11]. В зерні може бути від 1-2 до 4-6
систем з кутовою різницею від 10° до 80-90° і більше градусів щодо одна одної.
Причиною цієї розбіжності між системами бьомівських смужок у зернах кварцу
пісковиків є зміна напрямку дії тектонічних рухів. На цій підставі розроблені
способи визначення кількості тектонічних переміщень і типів (умов) деформа-
цій [10, 11]. Щодо мінералів цементу – деформаційні процеси не тільки впли-
вають на їх структуру, а також сприяють утворенню нових катагенетичних ге-
нерацій і трансформації діагенетичних, змінюють структуру каолініту і транс-
формують його та монтморилоніт в гідрослюду.
Як показали багаторічні дослідження вугленосних відкладів, деформації
відбувались неодноразово і фіксувались на різних ієрархічних рівнях – як в
окремих зернах мінералів пісковиків [13], так і в потужних теригенних товщах
[14, 15]. Спостереження за структурними перетвореннями мінералів пісковиків
нижнього та середнього карбону дозволяють виділити регіональні та локальні
закономірності їх поширення і утворення. До перших слід віднести: бьомівські
смужки – прямолінійні та дугові – і блокування в зернах кварцу, які характери-
зують прогинання Донбасу. До других: мікропорушення структури типу пло-
щин деформації, які інтенсивно проявились в період підняття регіону і спосте-
рігались в антикліналях і поблизу насувів та ірраціональне двійникування. Такі
типи як: грануляція, мозаїчність і сутуро-стилолітові утворення поширювались
у період після підняття нерідко в комбінаціях з іншими мікродеформаціями.
Наскрізний характер поширення грануляції свідчить про постінверсійний гене-
зис цього типу мікродеформацій. Класифікація мікроструктурних деформацій
регіонального та локального рівнів наведена в табл. 1.
Таблиця 1 – Класифікація мікроструктурних деформацій регіонального та локального рівнів
Рівень
досліджень
Процеси, їх
Періоди
Типи
Деформацій
Кварц Плагіо-
клази
К-
шпати
Смужки Бьома +
Прямі +
Дугові + Регіональний Прогинання
Блокування + +
Ірраціональні
двійники + + +
Підняття Площини (смуги)
деформації + +
Грануляція +
Мозаїчність +
Локальний
Постінверсійний
період
Сутуро-стилоліти + +
197
На підставі кореляції структурно-мінералогічних перетворень пісковиків
вугленосної товщі в різних районах Донбасу визначені такі характерні особли-
вості їх зміни.
Структурні:
– на тектонічні процеси серед мінералів першим реагує кварц появою пря-
молінійних бьомівських смужок, які в периферійних частинах басейну предста-
влені одною, рідко двома, системами смужок одного спрямування. Межа ран-
нього і середнього катагенезу в цих ділянках характеризується початком реак-
цій гідролізу сидериту і фрагментарною появою кальциту 1-ї генерації. Початок
середнього катагенезу – рівень МК2 – відзначається виникненням дугових де-
формацій структури, максимальне поширення яких припадає на рівень МК3.
На цьому ж рівні в південно-західних районах досягає максимуму блоку-
вання, до якого приєднуються грануляція та деформації плагіоклазів, а на про-
тилежному кінці басейну порушення структури плагіоклазів разом з дугами фі-
ксувались ще раніше – на рівні МК2. Це явище можна пояснити дещо більшим
температурним градієнтом на сході, який прискорює зміни в плагіоклазах і
польових шпатах, інтенсифікує катагенез. Відбулось формування насувів і аси-
метричне підняття басейну Рівень МК4 характеризується досить інтенсивною
грануляцією на заході (78 % Красноармійський р-н) і зменшенням її проявів на
сході (50 % Краснодонський р-н). Грануляція поширюється за нашими спосте-
реженнями вздовж бьомівських смуг, площин деформацій, по дугам, периферії
зерен, буває суцільною і фрагментарною. В кінці середньої стадії катагенезу –
на рівні МК5 – перевагу серед порушень структури набувають площини дефор-
мації та ірраціональні двійники.
Мінералогічні:
– поведінка СО2 в пісковиках залежить від конкретних обставин і може
бути двояка: в одних випадках він швидко поширюється стимулюючи знижен-
ня тиску в газо-водному розчині та утворення карбонатів, в інших – концентру-
ється на певних ділянках і сприяє не тільки розчиненню карбонатів, але і пере-
творенню уламкових мінералів. Наприклад: за участі СО2 відбувається каоліні-
зація гідрослюд, польових шпатів, а іноді навіть розчинення кварцу і халцедо-
ну. В останньому випадку колекторські властивості пісковиків з глибиною бу-
дуть покращуватись.
Різні умови деформації по-різному впливають на мінеральні перетворення
– активізують або гальмують їх. Особливо сприяє цим процесам перекриття
відмінних за природою типів деформації, що викликає подальшу трансформа-
цію та ускладнення порового простору. Показники відкритої пористості Крас-
нодонського району вдвічі менші, ніж в Луганському. Про постінверсійну
порушеність свідчить деформація полісинтетичних двійників кальциту
останньої генерації.
Це дозволяє прогнозувати в гірничому масиві ймовірні тектонічні зони,
ділянки очікуваного порушення цілісності вугленосної товщі (зони тріщинува-
198
тості) та можливого накопичення в них шахтного газу.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Bőhm August Über die Gesteine des Wechsels – Tschermaks mіneralogіsche und petrographіesche
Mіtteіlungen. Wіen. №5 (204), 1883. S. 197-21.
2. Григорьев Д.П. Онтогения минералов / Д.П. Григорьев – Львов: ЛГУ, 1961. – 284 с.
3. Делицин И.С. Структурообразование кварцевых пород / И.С. Делицин – М.: Наука, 1985. – 191 с.
4. Баранов В.А. Микронарушенность кварца песчаников Донбасса в связи с их выбросоопасностью: авто-
реф. дис. на соискание науч. степени канд. геол. -мин. наук: спец. 04.00.16 „Геология твердых горючих ископа-
емых” / В.А. Баранов. – Днепропетровск, 1989. – 17 с.
5. Баранов В.А. Закономерности формирования видов пластических микродеформаций в кварце песчани-
ков Донбасса / В.А. Баранов, Л.Ф. Маметова // Науковий вісник НГАУ. – 2001. - №5. – С. 77-79.
6. Маметова Л.Ф. Структурно–мінералогічні перетворення газоносних пісковиків Донбасу : автореф. дис.
на здобуття наук. ступеня канд.. геол.. наук : спец. 04.00.16 „Геологія твердих горючих копалин” / Л.Ф. Маме-
това. – Дніпропетровськ. 2011. – 20 с.
7. Минералогическая энциклопедия // – Л.: Недра, 1985. – 512 с.
8. Маметова Л.Ф. Чинники фізичного стану гірничого масиву, визначені на мікрорівні / Л.Ф. Маметова //
Геотехнічна механіка: між від. зб. наук. праць // ФГТМ НАН України / 2006. - № 67 – С. 168-174
9. Классен-Неклюдова М.В. Механическое двойникование кристаллов / М.В. Классен-Неклюдова. - М.:
Изд-во АН СССР, 1960. – 261 с.
10. Пат. 34397 Україна, МПК (2006) Е 21 F 7/00 Спосіб визначення кількості тектонічних рухів / Баранов
В.А., Маметова Л.Ф.; патентовласник Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова – № 200803051 заявл.
11.03.2008; опубл. 11.08.2008. Бюл. № 15
11. Пат. 51207 Україна, МПК (2009) Е 21 F 7/00. Спосіб визначення типів деформацій / Баранов В.А., Ма-
метова Л.Ф.; патентовласник Ін-т геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України. – № 2009 13297; за-
явл. 21.12.2009; опубл. 12.07.2010. Бюл. № 13.
12. Вернон Р.Х. Метаморфические процессы / Р.Х. Вернон – М.: Недра, 1980. – 227 с.
13. Лукинов В.В.. Многоэтапность тектонических преобразований углевмещающих пород Донбасса по
данным петрографии / В.В.Лукинов, В.А. Баранов, Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: межвед. сб. на-
учн. тр. / ИГТМ НАН Украины. –1998. - №10 – С. 51-55.
14. Привалов В.А. Вращение блоков и сценарий тектонической эволюции Донецкого бассейна / В.А. При-
валов // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1998. – № 4. – С. 142-158
15. Привалов В.А. Напряженное состояние разломно-блоковых структур как регулятор локальных палео-
географических обстановок в среднем карбоне Донбасса. / В.А. Привалов // Наукові праці Донецького націона-
льного технічного університету. Серія: „Гірничо-геологічна”, вип..81, Донецьк.: - ДонНТУ - 2004. С. 125-139.
УДК 622.734.621
Канд. техн. наук Є.З. Маланчук
(Національний університет водного
господарства та природокористування)
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ РОЗТАШУВАННЯ САМОРОДНОЇ МІДІ В
БАЗАЛЬТОВІЙ ГІРСЬКІЙ МАСІ РАФАЛІВСЬКОГО РУДНОГО ВУЗЛА
Приведены результаты экспериментальных исследований по выявлению самородной
меди в базальтовой горной массе по классам крупности руд и предложена технология ру-
доподготовки.
RESULTS RESEARCHES OF LOCATION NATIVE COPPER IN BASALT
ROCK MASS OF RAFALOVKA'S ORE UNIT
The experimental results for the detection of native copper in basalt rock mass by class size ore
are submitted and the technology of ore-preparation is introduced.
Вступ. Обґрунтуванням для прийнятого рішення стали результати вико-
наних досліджень з розміщення самородної міді в базальтовому масиві і перспе-
ктиві мідевмісних трапових утворень Рафалівського рудного вузла.
Міденосні трапові утворення венду Волинського регіону відомі з 1927 ро-
|