Файл: Любимов Н.И. Физико-механические свойства рудовмещающих горных пород.pdf

94

особенно отличаются по модулю упругости, пористости и пустотности и в меньшей степени — по данным усадки, объему сжатого по­ рошка и магнитной восприимчивости.

Из табл. 22 следует, что сланцы зоны I , удаленные от рудного тела (см. рис. 22), значительно отличаются от сланцев зоны I I . Это особенно отчетливо видно на рис. 33, где показатели физико-меха-

1 — слапцы околорудные; 2 — сланцы, удаленные от рудной зоны; Ег — модуль упругости

эффективная пористость образца в монолите; 1р — пористость (пустотность) сжатого поро­

шка; V — относительная напряженность сжатого порошка; е — относительный модуль упругости

95

нических свойств околорудных сланцев приняты за индикаторы бли­ зости рудного тела, а их сочетание — за индикатрису.

При дальнейшем рассмотрении физико-механических свойств околорудных пород использованы данные буровых скважин 127,

Т а б л и ц а 23

Из указанных материалов видно, что околорудные, мраморизованные и скарнированные известняки отличаются меньшей пори­ стостью (обр. 7 и 10), повышенной механической прочностью и вы­ соким модулем упругости (обр. 7). Покрывающие (образцы 4 и 5) и подстилающие известняки (обр. 11) более пористые и имеют не­ высокую механическую прочность. Сланцы, контактирующие с ру­ дой, имеют повышенные пористость, механическую прочность, маг­ нитную восприимчивость и невысокий модуль упругости.

Характерно отметить, что в породах, имеющих повышенную по­ ристость, отмечаются графитизация и присутствие углистого веще­ ства, обрамляющего дробленые участки и трещинки, заполненные кальцитом и другими минералами. В породах с малой пористостью графитизация развита в меньшей степени (обр. 10) или отсутствует совсем (обр. 7). Характеристика рассмотренных материалов допол­ няется рис. 25, на котором видна связь между изменением пористости,

имеют .более высокие прочность и модуль упругости.

Магнитная восприимчивость, как следует из графиков, увели­ чивается с удалением от продуктивной (рудной) залежи.

'96

Скв. 163 (см. рис. 28) пересекает небольшое рудное тело, вмеща­ ющими породами которого являются измененные известняки. В не­ котором удалении от рудного тела залегают роговики. Физико-ме­ ханические свойства указанных пород приведены в табл. 24.

Обращает внимание высокая магнитная восприимчивость рого­ виков по сравнению с подстилающими их известняками. Кроме того, отличительной чертой роговиков является малая пористость и повы­ шенная механическая прочность по скалыванию.

Известняки, залегающие выше руды, имеют сравнительно высо­ кую пористость и низкую магнитную восприимчивость.

Физико-механические свойства подстилающих известняков не­ сколько отличаются, в частности, они более плотные. Об этом сви­ детельствует меньшая пористость и повышенная механическая проч­ ность.

Из графиков (см. рис. 28), видно, что между пористостью и меха­ нической прочностью имеется обратная зависимость. Особенно от­ четливо это проявилось на примере исследования роговиков и пород, прилегающих к рудному телу. Обращает внимание также график изменения магнитной восприимчивости. Оказалось, что околорудные породы характеризуются низкими значениями магнитной восприим­ чивости.

Скв. 166 вскрыла рудное тело в контакте с известняками (под­ стилающими), сланцами, известняками и кварцитами, залегающими выше рудного тела. Физико-механические свойства перечисленных горных пород приведены в табл. 25. Характер изменения этих свойств также отражен на рис. 30.

Из приведенных материалов видно, что все разности вмещающих пород обладают различными физико-механическими свойствами, за исключением значений модуля упругости, которые для известня­ ков и сланцев близки.

Подстилающие известняки (обр. 16) в контакте с рудным телом сильно окварцованы. Количество кварца и карбоната примерно одинаково. Размер зерен кварца менее 0,01 мм. Карбонатное вещество

(пелитоморфное) концентрируется в мелкие кучные скопления среди кварцевого агрегата. Карбонат нескольких генераций, видны прожилки кальцита, секущпе пелитоморфный карбонат. Направле­ ние прожилков самое разнообразное. Эти породы характеризуются меньшей пористостью.

Известняки (скарнированные) по данным обр. 18 существенно отличаются от описанных выше. Эта порода состоит в основном из зерен кальцита; размер зерен колеблется от 0,5 до 0,1 мм. Границы между зернами неровные до зубчатых. Кроме кальцита в породе обнаружены чешуйки мусковита и зерна реликтового пироксена. Кроме того, в шлифе обнаружен значительный участок серпентина. Эта порода более пориста. Отсутствие окремнения повысило ее ме­ ханическую прочность.

Сланцы, залегающие выше руды (образцы 13 и 14), существенно отличаются от прилегающих к ним известняков. Они более прочные, имеют более высокие твердость и модуль упругости. В этом смысле эти слапцы могли служить естественной преградой распространения рудного вещества в вышележащие слои известняков.

Под микроскопом сланцы представляют собой тонкозернистую породу (размер зерен менее 0,01 мм). Вещественным составом породы являются зерна кварца и углистое (графитовое) вещество прибли­ зительно в равных количественных сботношениях. Распределение углистых частиц в породе равномерное. В породе содержится до 30% карбоната, который с небольшим количеством пирита, серицита и альбита приурочен к прожилкам, направленным параллельно

98