Введение к работе
В связи с тем, что высокопрочный строительный щебень в нечерноземных областях является дефицитным материалом, приходится осваивать нетрадиционные для ЭТОЙ цели виды пород. Изверженные породы основного состава редко используются для получения строительного щебня, поскольку разработка и переработка этих пород сопряжена со значительными трудностями. Обычно они неоднородны, при дроблении трудно получить нужную форму зерен щебня, кроме того они обладают повышенной вязкостью, т.е. повышенной сопротивляемостью при раскалывании на куски, что приводит к снижению производительности предприятия. А это в свою очередь резко увеличивает сроки его окупаемости. Таким образом, изучение геолого-технологической неоднородности эффузивных пород основного состава месторождения Мяндуха весьма актуально.
Разрешение этой задачи позволит правильно ориентировать добычные работы на сырье с определенным качеством полезного ископаемого, производить прогнозное планирование, и устанавливать реальные планы предприятию, работающему на месторождении. Начальным этапом геолого-технологического изучения месторождения Мяндуха является установление характера неоднородности физико-механических СВОЙСТВ пород и их зависимости от петрографических"разновидностей.
Целью работы является выявление закономерностей изменения качества полезного ископаемого и создание геологической модели месторождения, на основе которой возможно прогнозирование технологических свойств пород, т.е. создание общей картины изменчивости тех свойств полезного ископаемого, которые влияют на технологию добычи и переработки пород.
Месторождение скальных пород,как любое геологическое тело, можно себе представить как совокупность материальных точек,в каждой из которых возможно определение большого числа СВОЙСТВ вещества. С геологической точки зрения наиболее важными являются свойства, которые позволяют выделить отдельные геологические тела, т.е. свойства, определяющие петрографическое наименование породы. Но имеется значительное количество свойств, которые характеризуют индивидуальность каждой точки, выделенного по геологическим признакам тела. К этим свойствам относятся физико-механические свойства. Они представляют собой случайную характеристику, т.к. зависят от большого количества не поддающихся контролю обстоятельств. Но в проявлении физико-механических СВОЙСТВ все же можно выявить закономерность, если выяснить определяющие петрографические признаки, которые оказывают главное влияние на свойства полезного ископаемого.
Задачей работы как раз и являлось выявление влияния петрографической неоднородности на неоднородность физико-механических СВОЙСТВ пород.
В качестве объекта исследования выбраны метабазальты месторождения Мяндуха Архангельской области. Автором на месторождении в течение трех лет проводились полевые работы, пройдены маршруты, отобраны образцы для 150 шлифов и 104 монолитов, предназначенных для физико-механических испытаний. Описаны также 500 шлифов из кернов скважин, пройденных при геолого-разведочных работах Плесецкой КГЭ.
В работе были применены следующие методы исследования: полевое описание разрезов, микроскопические исследования, сканирующая микроскопия, микрозондирование, петрохимический анализ, статистический анализ, математическое моделирование.
Научная новизна» І. На месторождении описаны, выделены и геометризованы потоки метабазальтов с макротекстурной зональностью. d. В пределах вулканических тел выделены микроструктурные петрографические разновидности, характерные для каждой зоны потоков. 3. Установлена эволюция химического состава магмы в магматическом вчаг Е. Ц. Впервые выявлен характер изменения физико-механических СВОЙСТВ пород вниз по разрезу. 5. Доказано влияние первичных структур породы на характер метаморфических изменений, а также на технологические свойства метабазальтов. П акти еское начение Полученные результаты делают возможным прогноз качества полезного ископаемого и будут учитываться при проектировании взрывных работ. Разработанная методика оценки технологических свойств месторождения Мяндуха может быть применена для предпроектной оценки других месторождений строительного камня, сложенных основными вулканогенными породами и их метааналогами. Ос новные защищаемые_положенияL I. Установлено, что полезная толща месторождения сложена согласными потоками базальтов с макротекстурной зональностью. d. Метаморфизм базальтов имеет пятнистое распространение и определяется как блоковой тектоникой, так и зональностью потоков. J. Химический состав метабазальтов однороден и свидетельствует об излиянии из одного магматического очага. 4. Технологические свойства метабазальтов зависят от типа микроструктуры, степени метаморфизма пород и вариаций химического состава. 5. Предложена технологическая классификация метабазальтов, на основе которой возможно построение математической модели залежи. Работа делалась в рамках комплексной темы:"Разработка рекомендаций по ускорению освоения мощностей предприятия по производству щебня на месторождении Мяндуха" (№Гос.регистрации ul.86.0009168). По материалам автора настоящей работы проведена типизация пород месторождения, которая будет положена в основу разработки параметров буровзрывных работ. Работа продолжается институтом ВНИПШстромсырье в 1989г. по теме: "Разработка параметров буровзрывных работ, обеспечивающих понижение прочности кусков взорванной горной массы подвергшихся дроблению в дробилке I стадии щебзавода Мяндуха" По теме диссертации опубликовано семь статей, прочитано четыре доклада: I. на Московских совещаниях "Математические методы в изучении цикличности в геологии" в 1984 и 1988г.г. Z. на заседании НТО "Стройиндустрия" от II.06.85г. J. на Всесоюзном совещании "Минерально-сырьевые ресурсы и комплексное их освоение Мельниковские чтения) в г.Сарапуле 1989г.
В ходе работы потребовался довольно большой объем аналитических исследований. Автор выражает благодарность сотрудникам института ИГЕМ - К.М. Марсий(рентгеновский анализ), СЕ.Борисовскому (микрозонд), ст.н.сотруднику кафедры инженерной геологии МГУ В.М.Ладыгину (физико-механические испытания), Р.А.Конышевой(сканирующая микроскопия). Во время обучения в аспирантуре были сделаны доклады на заседаниях Отдела неметаллических полезных ископаемых, ь ходе обсуждения которых автор получил много полезных советов, за что благодарен коллективу лаборатории и особенно доктору геолого-минералогических наук В.П.Петрову.Автор благодарит сотрудников сектора геологии и оценки месторовдений и лаборатории спецметодов разработки месторожднний института "ЗНИПИИстромсырье" и особенно главноганаучного сотрудника доктора технических наук И.Б.Шлаина за помощь и поддержку,без чего эта работа не могла бы быть осуществлена. Автор выражает также благодарность своему руководителю - доктору геолого-минералогических наук Василию Викгоро-вичу Наседкину.
Диссертационная работа выполнена в период о 1983 по 1987г.г. в институте ИГЕМ под руководством доктора геолого-минералогических наук В.В.Наседкина.
