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

микрополосчатой текстуре. Ширина прожилков различная — от со­ тых долей до 2 мм.

Пирит, как правило, выделяется в форме кубов среди углистокварцевого агрегата или чаще приурочен к зальбандам прожилков.

Сравнительно высокие прочность, твердость и упругие свойства сланцев могут быть объяснены мелкокристаллической структурой и существенно кварцевым составом, а высокая пористость (3,6%) — сланцеватой текстурой и наличием открытых трещин в породе.

Известняки, залегающие в контакте со сланцами (обр. 12), являются менее твердыми и прочными породами, что отчасти может быть объяснено высокой пористостью (5,1%). Судя по микроскопи­ ческому описанию, порода сильно изменена, имеются участки пере­ тертых минералов (кальцита и др.). В породе обнаружены (5—7%) скопления псевдоморфоз талька и реже серпентина по оливину. Встречены единичные зерна апатита. Порода сечется тонкими про­ ж и л к а м кальцита. Выше по разрезу залегают кварциты и роговики (обр. 11). Они обнаружили особенно высокие твердость, механиче­ скую прочность и магнитную восприимчивость. Характер изменения указанных физических свойств хорошо виден на рис. 30.

Физико-механические свойства околорудных пород в общем находятся в соответствии с вещественным составом и характером их изменения (табл. 26). Подстилающие известняки (обр. 11) имеют повышенную пористость (2,6%). Скариированные известняки в кон­ такте с сульфидным рудным телом (образцы 9 и 10) характеризуются

пористостью (4,0—5,5%). Пористость 0,8 относится к тремолитизированиому (полосчатому) известняку (обр. 5), принятому нами (ус­ ловно) за некоторый эталон, соответствующий менее измененным из­ вестнякам.

Повышенные значения механической прочности, скорости про­ дольных волн и модуля упругости приурочены к подстилающим и покрывающим околорудным известнякам. Минимальную магнит­ ную восприимчивость имеют тремолитизированиые известняки.

Физико-механические свойства околорудных пород скв. 256 при­ ведены в табл. 27 и на рис. 32.

Вмещающими породами рудного тела, пересеченного скважиной, являются известняки мелкозернистые, плотные, слаботрещиноватые. Судя по микроскопическому описанию, покрывающие породы (об­ разцы 22—25) мраморизованы, доломитизированы с признаками дробления (зерна кальцита обладают резко волнистым погасанием). Границы между зернами неровные до зубчатых. Размер их от сотых долей до 1 мм, в единичных случаях до 2 мм. Мелкие зерна, вероятно, являются результатом перетирания кристаллов кальцита. К дро­ бленым участкам приурочены тонкие частицы графита и наличие открытых трещин, которыми, в частности, можно объяснить значи­ тельную пористость пород. Подстилающая порода (образцы 27—30) микроскопически представляет собой скарнированный известняк.

В шлифе видно послойное чередование пироксена и карбоната, при­ дающих породе грубослоистую структуру.

Сравнивая петрографическое описание околорудных пород с по­ казателями их физико-механических свойств, необходимо обратить внимание на характер графиков пористости (см. рис. 32). С прибли­ жением к контакту с рудой пористость увеличивается, а механиче­ ская прочность пород уменьшается. То же самое можно сказать о характере изменения модуля упругости.

Магнитная восприимчивость в общем уменьшается с приближением к рудному телу.

100

В итоге рассмотренных материалов приведем количественную характеристику известняков и углисто-глинистых сланцев, примы­ кающих к рудным телам одного из главных участков Северо-Акатуев- ского месторождения, сравнив их со значениями физико-механиче­ ских свойств околорудных гранитов из молибденовых месторождений и порфиритов из Козулинского свинцово-цинкового месторождения (табл. 28).

Т а б л и ц а 28

101

Следует отметить близость зиачеиий пористости пород в моно­ лите. Для околорудных изверженных пород она изменяется от 4—5 до 9—10%, а для осадочных — от 4 до 12,5%.

Механическая прочность пород па скалывание отличается лишь верхним пределом, который у известняков и сланцев выше.

Следует также отметить близкие значения объемной сжимаемо­ сти, усадки при сжатии и пористости (пустотности) пород после разгрузки, а также невысокую, близкую по значениям для всех по­ род магнитную восприимчивость.

Другие показатели (скорость продольных волн, динамический

1. Метод изучения горных пород в раздробленном состоянии по­ сле сжатия нашел конкретное применение при псследовании около­ рудных пород данного месторождения. Особенно показательна в этом отношении сжимаемость горных пород в зависимости от их состава и упругих характеристик.

Известняки, вмещающие рудные тела (скважины 107, 106, 198), несмотря на близкий вещественный состав, имеют различные упру­ гие характеристики и различную сжимаемость. Например, сжимае­ мость покрывающих известняков (скв. 106) имеет более высокий процент усадки по сравнению с подстилающими, меньшие модуль упругости после сжатия и пористость.

Характерно отметить, что наибольшая разница в усадке совпа" дает с большей мощностью рудных тел. Вмещающие породы (извест­ няки и сланцы) двух рудных тел, пересеченных скв. 127, обладают различной сжимаемостью, прн этом сланцы имеют наибольшую усадку. Разница между объемной сжимаемостью сланцев, покрыва­ ющих рудное тело, и подстилающими известняками невелика, что увязывается с небольшой мощностью рудных тел.

2.Различная сжимаемость вмещающих (покрывающих и под­ стилающих рудные тела) горных пород указывает на возможность образования структур отслоения и ослабленных зон как благоприят­ ных условий для локализации оруденения.

3.Обращает внимание повышенное значение пустотности скар-

нированных и дробленых известняков, залегающих в зоне контактов с рудными телами. Обратная картина наблюдается в околорудных сланцах.

4.Отмечен фактор тесной связи пространственного положения рудного тела с пористостью подстилающих и покрывающих горных пород.

5.Околорудные породы (известняки и сланцы) данного место­ рождения по целому ряду параметров физико-механических свойств (например, пористость в монолите) близки к околорудным породам (гранитам, порфиритам) молибденового и свипцово-цинкового место­ рождений.

102