ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2016, том 17, № 2, с.19-31. DOI: 10.21455/gr2016.2-2
УДК 550.83.04:550.812:553.078
Аннотация Литература Полный текст Полный текст (англ.)
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И ВАРИАЦИИ ЗНАЧЕНИЙ УПРУГИХ ПАРАМЕТРОВ ВМЕЩАЮЩИХ ГРАНИТОИДОВ МОЛИБДЕН-УРАНОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ АНТЕЙ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ) НА РАЗНЫХ ГЛУБИНАХ
© 2016 г. В.А. Минаев, В.А. Петров, В.В. Полуэктов
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, г. Москва, Россия
Рассмотрены результаты петрофизических исследований образцов вмещающих гранитоидов с глубоких горизонтов молибден-уранового месторождения Антей, приуроченного к Стрельцовскому рудному полю (Юго-восточное Забайкалье). Установлено, что с глубиной в образцах наблюдается понижение скоростей ультразвуковых волн, уменьшаются значения коэффициента Пуассона и упругих модулей, что говорит о резком снижении способности пород к сопротивлению механическому воздействию, повышении хрупкости, трещиноватости и пористости пород. Кроме того, с глубиной увеличивается степень нарушенности кристаллической матрицы. Повышенные значения фильтрационных параметров указывают на условия, благоприятные для циркуляции рудоносных растворов и рудолокализации. В соответствии с этим можно ожидать увеличение количества и мощности рудных тел с глубиной. Однако реальная ситуация на месторождении кардинально иная – с глубиной и количество, и мощность рудных тел уменьшается. Предварительные расчеты значений современных главных нормальных напряжений показывают, что на глубоких (>750 м) горизонтах месторождения тектонический режим растяжения сменяется режимом сжатия.
Делается вывод о необходимости проведения инструментальных исследований напряженно-деформированного состояния горного массива месторождения Антей и целесообразности разработки проекта подземного бурения наклонных скважин для обнаружения скрытых рудных тел.
Ключевые слова: гранитоиды, главные нормальные напряжения, месторождение урана, петрофизические параметры, тектонический режим, ультразвук.
Литература
Бурмистров А.А., Старостин В.И., Дергачев А.Л., Петров В.А. Структурно-петрофизический анализ месторождений полезных ископаемых. М.: Изд-во МАКС Пресс, 2009. 408 с.
Козырев А.А., Семенова И.Э., Аветисян И.М. Создание численной геомеханической модели месторождения “Антей” как основы прогноза напряженно-деформированного состояния массива // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № 4. С.33–40.
Лаверов Н.П., Петров В.А., Полуэктов В.В., Насимов Р.М., Хаммер Й., Щукин С.И., Бурмистров А.А. Урановое месторождение Антей – природный аналог хранилища ОЯТ и подземная геодинамическая лаборатория в гранитах // Геология рудных месторождений. 2008. Т. 50, № 5. С.387–413.
Лехницкий С.Г. Теория анизотропии упругого тела. М.: Наука, 1977. 416 с.
Минаев В.А., Петров В.А., Полуэктов В.В., Насимов Р.М. Упругие параметры вмещающих пород месторождения Антей и их связь с условиями рудовмещения. Четырнадцатая международная конференция “Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле”. М.: ГЕОХИ РАН, ИФЗ РАН, ИГЕМ РАН, ИЭМ РАН, 2013. С.186–189.
Моделирование полей напряжений в инженерно-геологических массивах / Под ред. Э.В. Калинина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. 262 с.
Петрашень Г.И. Распространение волн в анизотропных упругих средах. Л.: Наука, 1980. 280 с.
Петров В.А., Насимов Р.М. Способ определения неоднородностей упругих и фильтрационных свойств горных пород: Патент на изобретение № 2515332 от 13.03.2014 г.
Петров В.А., Полуэктов В.В., Насимов Р.М., Щукин С.И., Хаммер Й. Природные и техногенные изменения напряженно-деформированного состояния пород на урановом месторождении в гранитах // Физика Земли. 2009. № 11. С.86–95.
Петров В.А., Ребецкий Ю.Л., Полуэктов В.В., Бурмистров А.А. Тектонофизика гидротермального рудообразования: пример молибден-уранового месторождения Антей, Забайкалье // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57, № 4. C.327–350.
Рассказов И.Ю., Саксин Б.Г., Петров В.А., Просекин Б.А. Геомеханические условия и особенности динамических проявлений горного давления на месторождении Антей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2012. № 3. С.3–13.
Рассказов И.Ю., Саксин Б.Г., Петров В.А., Шевченко Б.Ф., Усиков В.И., Гильманова Г.З. Современное напряженно-деформированное состояние верхних уровней земной коры Амурской литосферной плиты // Физика Земли. 2014. № 3. С.104–113.
Шкуратник В.Л., Николенко П.В. Методы определения напряженно-деформированного состояния массива горных пород. М.: Московский государственный горный университет, 2012. 15 с.
Щукин С.И., Петров В.А., Полуэктов В.В., Устинов С.А. Геологическая база данных для моделирования и прогноза деформаций массива пород месторождения Антей Стрельцовского рудного поля // Горный журнал. 2015. № 2. С.21–26.
Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М.: Недра, 1982. 296 с.
Ask D. Evaluation of measurement-related uncertainties in the analysis of overcoring rock stress data from Äspö HRL, Sweden: a case study // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2003. N 40. P.1173–1187.
Ask D., Stephansson O., Cornet F. International Progress Report IPR-01-26. Äspö Hard Rock Laboratory. Integrated stress analysis of hydraulic stress data in the Äspö region, Sweden. Analys of hydraulic fracturing stress measurements and hydraulic test in pre-existing fractures (HTPF) in boreholes KAS02, KAS03 and KLX02. SKB, 2001. P.98–100.
Fuchs K., Müller B. World stress map of the Earth: a key to tectonic processes and technological applications // Naturwissenschaften. 2001. N 88. P.357–371.
Hudson J.A., Cornet F.H., Christiansson R. ISRM suggested methods for rock stress estimation – Part 1: Strategy for rock stress estimation // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2003. N 40. P.991–998.
Jaeger J.C., Cook N.G.W. Fundamentals of rock mechanics. Chapman-Hall. 1979. 593 p.
Zoback M.L. First- and second-order patterns of stress in the lithosphere: the world stress map project // J. Geophys. Res. 1992. N 97. P.11703–11728.