Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Вандышева Ксения Васильевна

Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала)
<
Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала) Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Вандышева Ксения Васильевна. Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала): диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.10 / Вандышева Ксения Васильевна;[Место защиты: Уральский государственный горный университет].- Екатеринбург, 2015.- 85 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Урбанизированная среда и проблемы ее загрязнения 11

1.1. Особенности урбанизированной среды и ее экологического состояния 11

1.2. Загрязнение урбанизированной среды тяжелыми металлами 12

1.3. Миграция тяжелых металлов в городской среде 13

1.4. Поверхностный сток дождевых вод в городе как механизм переноса загрязнения 13

1.5. Методы эколого-геохимических исследований урбанизированной среды 14

1.6. Почва, атмосферный воздух, снежный покров, водные объекты и депонирующие среды как индикаторы состояния урбанизированной среды 15

Выводы 22

ГЛАВА 2. Методология исследований 23

2.1. Характеристика объекта исследований – отложений пониженных участков микрорельефа 23

2.2. Способ отбора образцов отложений 27

2.3. Подготовка отложений к радиометрическому и химическому анализу 28

2.4. Методы инструментальных испытаний 29

2.4.1.Определение удельной активности радионуклида Cs-137 29

2.4.2. Определение концентраций металлов и уровня кислотности 29

2.4.3. Определение гранулометрического состава отложений 31

ГЛАВА 3. Анализ данных о состоянии окружающей среды г. Екатеринбурга 32

3.1. Характеристика окружающей среды г. Екатеринбурга 32

3.2. Анализ данных по загрязнению компонентов окружающей среды г. Екатеринбурга тяжелыми металлами 35

3.2.1. Загрязнение почв 35

3.2.2. Загрязнение атмосферного воздуха 39

3.3. Радиоактивные выпадения Cs-137 в Свердловской области 47

3.3.1. Анализ данных по мониторингу атмосферных выпадений Cs-137 47

3.3.2. Выпадения Cs-137 за период 1945–2010 гг.. 52

Выводы 54

ГЛАВА 4. Загрязнение радионуклидом cs-137 отложений пониженных участков микрорельефа на территории г. Екатеринбурга 55

4.1. Распределение и пространственная вариабельность удельной активности Cs-137 в отложениях пониженных участков микрорельефа 56

4.2. Связь удельной активности Cs-137 с уровнем кислотности в отложениях пониженных участков микрорельефа 58

4.3. Загрязнение Cs-137 почв на территории г. Екатеринбурга 60

4.4. Датировка загрязнения отложений пониженных участков микрорельефа и грунтов на селитебных территориях по содержанию Cs-137 61

4.5. Модель формирования загрязнения Cs-137 отложений пониженных участков микрорельефа 66

Выводы 67

ГЛАВА 5. Тяжелые металлы в отложениях пониженных участков микрорельефа г. Екатеринбурга 69

5.1. Распределение и пространственная вариабельность концентраций тяжелых металлов в отложениях на территории г. Екатеринбурга 69

5.1.1. Связь концентраций металлов в отложениях с литогенным субстратом 78

5.2. Связь концентраций металлов с уровнем кислотности отложений 85

5.3. Оценка загрязнения отложений в зависимости от времени формирования пониженных участков микрорельефа 93

5.4. Сравнительный анализ загрязнения тяжелыми металлами отложений и других компонентов урбанизированной окружающей среды 99

5.5. Вещественный состав отложений 103

5.6. Результаты оценки экологического состояния городской среды 105

Выводы 109

Заключение 111

Список сокращений и условных обозначений 113

Список литературы

Миграция тяжелых металлов в городской среде

Одним из важных и значимых загрязнителей УС являются тяжелые металлы (ТМ). Техногенное поступление ТМ обусловлено работой карьеров и шахт по добыче полиметаллических руд, электростанций на ископаемом топливе, сжиганием отходов, металлургией и металлообработкой, автотранспортом, использованием минеральных и органических удобрений, сбросом сточных вод [2, 15, 16, 27–31]. Для человека они опасны своей биологической активностью и токсическими свойствами [15, 16, 32, 33].

На локальный уровень загрязнения ТМ существенно влияют нестационарные, низко расположенные и мелкие источники загрязнения. В городской среде это выхлопы, продукты износа рабочих поверхностей, деталей, шин автотранспорта [2, 15], стоки ливневой канализации [7, 8, 10, 34–38]. По результатам обзора литературы, современной тенденцией является изучение атмосферных сточных вод в качестве превалирующего распределенного источника вторичного загрязнения компонентов урбанизированной среды [37– 39].

Воздушные массы в масштабе города рассматриваются в качестве основной среды, транспортирующей загрязнение. Поведение ТМ определяется комплексом физико-химических процессов. В атмосферном воздухе ТМ находятся в форме органических и неорганических соединений, могут быть сорбированы на твердых частицах, в виде пыли и аэрозолей, растворимых соединений. Рассеяние и миграция металлов зависят от размеров частиц, свойств поверхности, на которую они выпадают. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, устанавливаются соотношения между растворимой и нерастворимой формами. Аэрозольные загрязнения и твердые частицы удаляются из атмосферы путем естественных процессов самоочищения, с жидкими и твердыми атмосферными осадками, в виде сухих выпадений. ТМ выпадают и могут депонироваться на поверхностях (крыши зданий, грунт, почва, тротуары, дороги, трава, листва деревьев, поверхность водоемов и др.), переноситься ветром, смываться дождевыми водами. Влияние на перераспределение загрязнения оказывают естественные особенности ландшафта (рельеф, роза ветров) и антропогенные факторы (планировка, уборка территории).

В литературе атмосферные сточные воды рассматриваются в качестве одного из основных механизмов миграции и распределенного источника загрязнения селитебных территорий [7–10, 37–41]. Отмечается, что объем атмосферных сточных вод в водосборах в УС до 16 раз выше, чем в естественных водосборах той же площади, что обусловлено наличием большого числа водонепроницаемых поверхностей и отсутствием инфильтрации. Это приводит, в свою очередь, к увеличению объема загрязняющих веществ в атмосферных сточных водах [42]. Основной вклад в загрязнение сточных вод в УС происходит в непромышленных зонах с интенсивным автомобильным движением. Основными загрязнителями являются: пыль, продукты износа шин, тормозных колодок, коррозии деталей двигателя, фекалии домашних животных, птичий помет, листья и др. [43–52]. Источником загрязнения могут быть различные окрашенные поверхности зданий вследствие вымывания с них загрязняющих веществ [15, 48, 53, 54]. Поведение загрязнителей в сточных водах зависит от свойств материалов поверхностей, интенсивности выпадающих осадков. Механизм переноса атмосферных сточных вод и проблемы, связанные с переносом загрязнения, достаточно хорошо изучены [32, 43, 45, 55–62]. Организация стока дождевых и талых вод осуществляется с помощью системы городской водосточной сети, водосборные поверхности которой могут содержать участки зеленых зон, почвы, грунта, песка, гравия, пористых материалов [47, 57– 61]. Почвы уменьшают количество загрязняющих веществ, переносимых сточными водами [63, 64].

Методы геохимических исследований УС подробно описаны в работах [7– 10, 14]. Они представляют собой комплекс взаимосвязанных, синхронизированных и территориально совмещенных исследований, включающих выявление и количественную оценку источников загрязнения; прослеживание распространения загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды с оценкой их состояния и пространственной дифференциации; определение экологических последствий для человека и биоты.

Опробование компонентов ОС проводится с целью получения данных о составе и особенностях загрязняющих веществ и является основным инструментом в эколого-геохимических исследованиях. Косвенная оценка загрязнения отдельных компонентов ОС проводится при анализе загрязнения депонирующих сред УС (почва, снежный покров, донные отложения водных объектов, различные типы современных антропогенных отложений) и является дополнительным методом получения геохимической информации или основным при невозможности проведения прямого опробования компонентов ОС [7–10].

Важным и значимым инструментом для получения геохимических данных являются регулярные наблюдения за состоянием ОС, экологический мониторинг (ЭМ) с оценкой, анализом и прогнозом состояния среды [10, 20, 65, 66].

Полученная геохимическая информация по распределению загрязняющих веществ в опробованных компонентах ОС анализируется с применением различных методов математического и картографического моделирования в зависимости от поставленных задач.

Подготовка отложений к радиометрическому и химическому анализу

В строении района участвуют стратифицированные вулканогенные, вулканоосадочные и осадочные образования силурийско-девонского возраста, прорванные комагматичными интрузиями Тагило-Баранчинского плутона (рис. 1). Время проявления вулканизма подразделяется на три хронологических интервала: лландоверийский, венлок-(ранне)лудловский и пржидол(позднелудловско)-лохковский. Для каждого из них характерен свой набор продуктов извержений, объем и распределение отложений. Лландоверийский интервал (кабанская свита (S1)) представлен выдержанными по простиранию продуктами извержения базальт-риолитовой формации натровой серии: потоками лав, гиалокластитов, лавобрекчий, прорванных дайками, штоками и силлами. В завершении данного периода появляются туфы, отмечается присутствие туфопесчаников. Накопление отложений происходило в глубоководных условиях и стабильном тектоническом режиме. Породы метаморфизованы. Венлок-(ранне)лудловский интервал (гальянская (S1), именновская (S1-S2), тагило-кушвинская (S2) свиты) характеризуется разнообразием продуктов извержений андезибазальтовой формации известково-щелочной серии: афировыми и порфировыми лавами, часто подушечного строения, гиалокластатами, бомбовыми, лапиллиевыми и спекшимися туфами, ингнимбритами, эксплозивными брекчиями, туфопесчаниками, конгломератами, рифогенными известняками. Все образования переслаиваются, на коротких расстояниях фациально переходят друг в друга. Тем самым они характеризуют извержения центрального типа. Поступление пирокластического материала в бассейн седиментации происходило лишь при образовании вулканических островов и обмелении морей.

В пржидол(верхнелудловско)-лохковском интервале времени (туринская (S2-D1), бандейская (D1) свиты) вулканическая деятельность имела субщелочной характер (базальт-трахитовая формация). Наблюдаются подушечные лавы, гиалокластиты, туфы, туфопесчаники, туффиты, массивные известняки и известняковые конгломераты. Широко развиты полимиктовые конгломераты, песчаники. Все фации тесно переслаиваются и замещают друг друга по простиранию. Формирование их происходило в подводных и частично наземных обстановках при извержениях центрального типа и резко расчлененном рельефе. В дальнейшем район характеризовался существованием крупных участков суши и горных цепей. Отложения данного периода и тагило-кушвинской свиты предыдущего, отличаются высокой степенью сохранности и слабым проявлением регионального метаморфизма (пренит-пумпеллиитовой фации).

Эволюция состава вулканогенных образований сопровождалась приближением магматических очагов к поверхности. Состав глубинного материала также эволюционировал, отражая изменение состава мантии и степень вовлечения в процесс корового материала. Направленность этих процессов определило наличие подготовительного этапа, выраженного в нарастании деструкции земной коры и увеличению её проницаемости. В конечном итоге, это привело к возрастанию в районе роли интрузий и становлению Тагило-Баранчинского плутона.

Тагило-Баранчинский плутон является сложным по строению геологическим образованием габбро-сиенитовой формации. Формирование его происходило в результате внедрения магмы нескольких фаз, представленных интрузиями калинатровой серии Тагило-Кушвинского массива, разделенного Волковским габбровым массивом натровой серии. Интрузии сопровождаются дайками. Вулканиты района близки по петрохимическим особенностям и тесно ассоциируют с интрузиями, отражая развитие островной дуги.

Железорудные месторождения Тагило-Кушвинского района в большинстве своем пространственно связаны с интрузиями Тагило Кушвинского массива, залегая в то же время повсеместно в стратифицированных вулканогенных толщах. Месторождения и рудопроявления района обособляются в две группы Тагильскую (Высокогорский рудный узел) и Кушвинскую (Гороблагодатский рудный узел). Рудовмещающими в той и другой группе являются тагило-кушвинская и туринская свиты. В породах тагило-кушвинской свиты залегают рудные тела

Высокогорского, Лебяжинского, Гороблагодатского и Северо Гороблагодатского месторождений. Рудовмещающей для рудных тел Осокино-Александровского и Валуевского месторождений является туринская свита. Промышленные рудные тела Гороблагодатского месторождения залегают в породах тагило-кушвинской свиты, хотя в низах туринской свиты, известны небольшие тела забалансовых магнетитовых руд.

По структурному положению рудные тела месторождений района подразделяются на следующие основные группы: несогласные с контактовой поверхностью интрузивного массива, но согласные со слоистостью пород кровли (Гороблагодатское, Высокогорское и др.); согласные с контактовой поверхностью интрузивных тел и слоистостью пород кровли (Валуевское, Новолебяжинское и др.).

По составу скарнов, развитых в контакте интрузий Тагило-Кушвинского района, выделяются месторождения с развитием парагенетических ассоциаций: пироксен-гранат-магнетитовой (Высокогорское, Гороблагодатское, Валуевское и др.); пироксен-скаполит-магнетитовой (Осокино-Александровское); диорит-олигоклаз-магнетитовой (Естюнинское, Ново-Естюнинское). Скарново-железорудные месторождения Тагило-Кушвинского района характеризуются разнообразным комплексом химических элементов. Всего химическими и спектральными анализами обнаружено 45 химических элементов.

Загрязнение атмосферного воздуха

Известно [Берлянд,1993], что главный глубинный шов представляет собой мощную зону нарушений, уходящую через «базальтовый» слой глубоко в мантию. В зоне главного глубинного шва происходит погружение поверхности

Мохоровичича, и в пределах Тагильской мегазоны она залегает в среднем на глубине 50,6 км, образуя под мегазоной прогиб. Характерная черта глубинного строения мегазоны - наличие мощной переходной зоны между корой и верхней мантией. Важнейшая особенность строения земной коры мегазоны – резкая увеличенная мощность нижней коры. Эта возрастание мощности нижней коры происходит как за счет погружения поверхности мантии, так и за счет подъема сейсмической поверхности. Характерной особенностью «базальтового» слоя является повышенная горизонтальная расслоенность. Это, а так же ряд других обстоятельств, в совокупности с представлениями об истории формирования земной коры мегазоны, позволяет предположить, что «базальтовый» слой в её пределах является новообразованным, возникшим в результате дифференциации вещества мантии. В качестве аналогов пород «базальтового» слоя мегазоны, оторванных от него, перемещенных в верхние горизонты коры и выведенных на дневную поверхность, считаются метагабброиды, находящиеся в ассоциации с ультрабазитами дунит-гарцбургитовой формации – это породы «базальтового» слоя, возникшего на океанической стадии и затем не подвергавшегося коренной переработке; комплексы дунит-пероксенит габбровой формации, насыщенные среднепалеозойскими интрузиями габброидов, - это образования «базальтового» слоя, возникшего на океанической стадии, а затем существенно переработанного на островодужной, в процессе развития эвгеосинклинали. Сопоставления сруктурно-тектонической позиции плотностной неоднородности, своеобразия её формы, плотности вещества и других данных позволяет сделать вывод, что в геологическом отношении она представляет собой протрузию, сформировавшуюся в зоне главного глубинного шва из мантийного вещества в результате его дифференциации под действием глубинного давления к поверхности земли, т.е. путем заполнения её магматическим веществом, которое поступало по наклонному каналу, о чем и свидетельствует наличие наклонного тела вдоль главного глубинного шва.

Выше были описаны результаты геологической интерпретации Нижне Тагильской аномалии в поле силы тяжести что показало, что в геологическом отношении её источником может быть протрузия ультрабазитов, вещество которой внедрилось из низов земной коры под действием глубинного стресса по зоне листрического разлома, служащей границей между Центрально Уральским поднятием (ЦУП) и Тагильским прогибом (ТП). Но не был дан ответ на вопрос о том, чем обусловлен стресс, какова его природа. Выполним попытку анализа различных факторов (структурно-тектонических, геодинамических и геомеханических), которые могли бы способствовать миграции мантийного вещества из низов коры по проницаемой разломной зоне к дневной поверхности. Начнем этот анализ с оценки характеристик естественного поля напряжений. Это поле по современным представлениям рассматривается как суперпозиция нормального поля, обусловленного весом пород (литостатическая нагрузка) и аномального или тектонического. Обозначим главные значения тензора естественного поля напряжения через х, у, z,нормального – через 0х, 0у, 0z, тектонического – через Iх, Iу, Iz, где x,y,z – направления главных осей напряжений, совмещенных с осями декартовой системы координат, в которой ось z направлена по линии отвеса внутрь Земли.

Главные значения тензора нормального поля напряжений в предположении, что консолидированная кора – однородное по упругим свойствам тяжелое полупространство с плоской границей раздела «воздух-земля» перпендикулярной оси z. В этом случае, как известно [Динник, 1957]

Некоторые исследователи [Хендин, 1969; Ферхугин и др., 1974] называют минимальное напряжение нормального поля всесторонним. Это напряжение растет с глубиной (как в прочем и два других - максимальное и промежуточное). Растет с глубиной и температура. На глубине более 5 км она превышает 100-2000 С [Кутас, 1978]. В таких термодинамических условиях в геологической среде начинают развиваться процессы ползучести и релаксации напряжений, особенно, если время релаксации напряжений превышает 1013 с, что характерно для древних структур, каковой, в частности, является уральская складчатая система. Это приведет к тому, что горные породы приобретают свойства несжимаемой жидкости, для которой коэффициент Пуассона приближается к 0,5. Тогда, как следует из формул (1) при =0,5, т.е. в геологической среде наступает гидростатическое напряженное состояние, или состояние равномерного всестороннего сжатия, при котором тензор нормального поля напряжений будет шаровым, а дифференциальные напряжения равными нулю. В этом случае среда будет находиться в равновесии, деформация будет равна нулю и, следовательно, будут отсутствовать условия для перемещения мантийного вещества из низов коры в вертикальном направлении к дневной поверхности. По оценкам [Исай, 1983; Гутерман, 1977; и др.] гидростатическое напряженное состояние устанавливается в консолидированной коре на глубине более 5 км. В нашем случае это соответствует глубине залегания нижней кромки протрузии [Вандышева, 2010].

Датировка загрязнения отложений пониженных участков микрорельефа и грунтов на селитебных территориях по содержанию Cs-137

В южной части Чернореченского массива и в районе примыкающим к нему с востока были выполнены измерения по профилю силы тяжести и напряжённости магнитного поля (рис. 20). Эти измерения показали, что восточный крутопадающий контакт массива с вмещающей толщей картируется только в магнитном поле изменением уровня поля на 300 нТл и характера поля. В аномальном поле силы тяжести контакт не проявляется, хотя скачёк плотности (установленный по результатам измерения её на образцах) при переходе через него составляет около 0,30 г/см3. Интерпретация аномалии силы тяжести показала, что её источником является плотностная неоднородность с дефектом плотности около 0,31 г/см3. Следовательно, в геолого-петрографическом отношениях, плотностная неоднородность состоит из части гранитного массива и части примыкающих к нему вмещающих пород, разуплотнённых трещиноватостью до плотности гранитов. Исходя из результатов интерпретации, следует вывод о том, что такой дефект плотности может быть достигнут при относительном изменении объёма вмещающих пород на 11%. Эта оценка близка к той, что получена по результатам изучения трещинной пустотности в скважине №1.

Причины локального развития интенсивной трещиноватости в вулканогенных породах в восточном экзоконтакте Чернореченского гранитного массива до конца неясны - это достаточно редкое явление. Собственно, формирование трещиноватости в верхней части земной коры, очевидно обусловлено релаксацией критических палеонапряжений с образованием разноранговых разломов формирующихся либо под воздействием горизонтальных перемещений литосферных блоков, либо вертикально горизонтальных движений крупных плотностных неоднородностей в земной коре под воздействием силы тяжести. Информация о распределении плотностных неоднородностей, отраженная в наблюденном поле силы тяжести, включает также информацию и о деформациях геологической среды, возникающих под воздействием палеонапряжений. Это и позволяет применить тектонофизический анализ гравитационного поля для решения различных задач. В районе скважины №1, а также на север от неё вдоль восточного контакта Чернореченского массива и особенно на юг, к Ново-Украинскому массиву, величина деформации сжатия е3 мала. Деформации растяжения е1 и е2, напротив, значительные. Такой режим деформирования создаёт благоприятные предпосылки для развития трещиноватости и увеличения её во времени в условиях стабильного существования плотностных неоднородностей – гранитных массивов. На Увельской площади путём дешифрирования аэроснимков и геофизическими методами было установлено большое количество разрывных нарушений, изображённых схематически на рис. 21. Их кинематический тип не определялся повсеместно. Поэтому представляет теоретический и практический интерес ответить на вопрос о возможном типе нарушений на основании результатов тектонофизического анализа гравитационного поля. Чтобы ответить на этот вопрос необходимо сопоставить ориентировку нарушений с ориентировками главных осей тензора деформации, поскольку последние определённым образом связаны с направлениями, по которым могут развиваться нарушения различного кинематического типа – отрывы и сколы.

При растяжениях вдоль первой и второй главных осей и при сжатии вдоль третьей оси в горизонтальной плоскости могут формироваться дислокации отрыва, перпендикулярные главным осям и максимальные сдвиги вдоль биссектрисы угла, образованного главными осями. На рис. 22 показаны розы-диаграммы ориентировок возможных дислокаций отрыва перпендикулярных первой и второй главным осям деформации, ориентировок дислокаций сдвигового типа в их сопоставлении с розой-диаграммой направлений нарушений, установленных по результатам дешифрирования аэроснимков и геофизическими методами.

Синяя линия – роза диаграмма направлений разрывов. Сравнительный анализ роз-диаграмм показал: что разрывные нарушения имеют две ориентировки с углами: (34 – 55)о и (325 - 345)о; возможные дислокации отрыва перпендикулярные первой главной оси ориентированы субширотно по азимутам (185 – 85)о; возможные дислокации отрыва перпендикулярные второй главной оси ориентированы субмеридионально по азимуту 350о; возможные дислокации сдвигового типа ориентированы под углами 45о и 315о. Из сопоставления азимутов ориентировок возможных и действительных дислокаций следует, что реальные дислокации на Увельской площади имеют в основном сдвиговый (сколовый) механизм образования и в меньшей мере развиты дислокации отрывного типа. Такие дислокации радиальной ориентировки, образованные в результате растяжения, геологически установлены в двух километрах южнее скважины №1. На территориях, примыкающих к Увельской площади, в радиальных системах трещин отрыва формировалась золоторудная минерализация.

Анализ результатов вычисления главных компонент тензора деформации и дилатации, в сопоставлении с данными изучения трещиноватости геофизическими методами и дешифрирования аэроснимков показал, что на Увельской площади устанавливается такое напряжённо-деформированное состояние, при котором в геологической среде возможно образование разрывов различного масштаба и кинематического типа, способных в массе своей изменять её проницаемость, т.е. создавать благоприятные предпосылки для рудоотложения.

Северная часть выделенной на площади второй зоны (рис. 17) характеризуется наибольшими значениями компоненты е3 (сжатия), а также значительной отрицательной дилатацией () (рис. 19).

Породы в этой части площади обладают наибольшей плотностью и наименьшей проницаемость. По данным аэрогаммаспектрометрической съёмки содержание радиоактивных элементов здесь наиболее низкое. В скважине №2, пробуренной южнее эпицентра, по данным гамма-каротажа естественная радиоактивность не превышает 1-2 мкр/час. Но уже в полутора километрах южнее в скважине №3, пробуренной в тех же горных породах, но в иной деформационной обстановке, которая характеризуется положительной дилатацией, уровень естественной радиоактивности возрастает в несколько раз. Это может свидетельствовать, в частности, об увеличении проницаемости геологической среды. От эпицентра к периферии области с отрицательной дилатацией происходит постепенное уменьшение компоненты е3, увеличение и изменение ориентировок компонент е1 и е2, а дилатация становится положительной. Исходя из установленных ранее закономерностей и особенностей деформационных структур на серии различных месторождений, на представленной площади можно выделить зоны, участки, перспективные на выявление рудных полей месторождений. Наиболее перспективной в этом плане является зона перехода от области с отрицательной к положительной дилатацией, характеризующаяся к тому же довольно резким изменением ориентировок главных компонент (е1 и е2) тензора деформаций. На первом этапе можно заключить, что наиболее перспективной является кольцевая зона, охватывающая с востока, юга и запада район, характеризующийся интенсивной отрицательной дилатации (рис. 19). Ширину этой зоны можно оценить по величине расстояния между скважинами №2 №3, проницаемость геологической среды в которых по данным гамма-каротажа существенно различна. Характер деформаций в пределах зоны соответствует сформулированным выше прогностическим критериям. Поэтому любой её фрагмент, вероятно, в равной мере перспективен на обнаружение рудного объекта.

Прямым геолого-геофизическим подтверждением обоснованности сделанного прогноза служит: во-первых, аномалия вызванной поляризации (ВП) интенсивностью около 1,5%, установленная в западной части кольцевой зоны. Изучение района аномалии показало, что она обусловлена сульфидным прожилково-вкрапленным оруденением, развитым по трещинам отрыва. Во-вторых, в этой зоне, за северной рамкой рассматриваемой площади, ранее было выявлено Урманское медно-порфировое проявление. В связи с этим, можно предположить, что Урманское проявление и кольцевая зона, с выявленным в её пределах прожилково-вкрапленным оруденением, представляют собою единую рудно-перспективную структуру, отвечающую тектонофизическим поисковым критериям.

Тектонофизический анализ поля силы тяжести, выполненный на Увельской площади, показал, что полученные данные объективно отражают напряжённо деформированное состояние геологической среды. Поэтому их можно использовать наряду с другими геолого-геофизическими критериями (признаками) для прогнозирования рудных объектов различного генетического типа.

Похожие диссертации на Изучение и прогнозирование рудных месторождений методом тектонофизического анализа гравитационного поля (на примере Урала)