Материал: Engineering Geology of MD

Ш'

Рис. IV-1. Схематический геологический разрез вкрест простирания Криворожского железорудного бассейна (по Я. Н. Белевцеву).

Все основные разности горных пород, развитые в пределах серии свит Украинского щита, повсеместно относятся к группе твердых (скальных), характеризующихся нормальной для них

ленную неоднородность состояния и свойств горных пород по площади и на глубину как в пределах железорудного бассейна в целом, так и в пределах отдельных шахтных полей.

На рис. IV-1 видно, что территория Криворожского бассейна расчленена на крупные блоки тектоническими разрывами, в пределах каждого из которых монолитность и сплошность пород нарушены трещинами и системами трещин, а с поверхности они часто на значительную глубину неравномерно разрушены процессами выветривания. Кроме того, для пород Криворожского бассейна характерен кливаж, развитый во многих свитах весьма интенсивно. Поэтому при оценке

81

ства). Прослойки, поверхности сланцеватости, плоскости скрытых и открытых трещин — это явные или неявные поверхности ослабления пород. Кроме влияния на снижение прочности они обусловливают большую анизотропность их лрочности и деформируемости. У многих разностей пород прочность вдоль их сланцеватости выше, чем нормально к ней, поэтому коффициент анизотропии имеет значение больше единицы. Для мартитовых руд этот коэффициент меньше единицы. Это свидетельствует о том, что прочность их вдоль сланцеватости меньше, чем нормально к ней. Заметное влияние на прочность пород оказывают кливаж и вторичное окварцеваиие пород. Кливаж

Очень Существенное влияние на свойства пород оказывают процессы выветривания. Они обусловливают повышение трещиноватости и раздробленности пород, выщелачивание кварца, карбонатов, разрушение силикатов, увеличение в связи со всем этим скважности, пористости и окраскования пород. Последнее развивается в разных породах с различной интенсивностью, но всегда ведет к снижению их прочности. Наиболее развиты процессы окраскования в железистых и алюмосиликатных. сланцах [4]. Алюмосиликаты при этом разрушаются и превращаются в каолинит. Железистые силикаты и карбонаты разлагаются с образованием окислов и гидроокислов железа, с заметным или резким изменением облика и окраски пород.

По степени окраскования в Криворожье выделяют следующие разности сланцев: неизмененные, частично окраскованные; красковые сланцы и красковые руды. Среднее значение временного сопротивления сжатию у неизмененных сланцев равно 104 МПа, у частично окраскованных — 74 МПа, у красковых — 43 МПа и у красковых руд— 18 МПа.

В связи с выветрелостью железистых пород пористость их изменяется от 1—2 до 35%, причем более высокая пористость характерна для руд, содержащих более 46 % железа [71. Установлена большая зависимость изменения прочности пород от их пористости.

Породы Криворожья отличаются высокой крепостью. Коэффициент крепости их в целом изменяется от 6—9 до 14—18,

упятого горизонта мартитовых роговиков н джеспилитов

железорудной свиты он достигает 14—18, у шестого—13—15, у четвертого—10—14. Коэффициент крепости сланцевых гори-

закономерность изменения коэффициента крепости пород. Наиболее высокие значения имеют мартитовые роговики и джеспилиты, несколько ниже они у магнетитовых, гематит-магнети- товых н силикатно-магнетитовых роговиков, ниже — у пироксенитов, перидотитов, диабазов и амфиболитов, еще ниже у аркозовых песчаников, мигматитов, амфиболовых гнейсов,

S3

слюдистых, хлорито-слюдистых и других сланцев и, наконец, наиболее низкие значения имеют карбонатные породы, карбо- натно-хлорито-тальковые сланцы и выветрелые породы. Сниже-

с условиями их образования и последующими вторичными изменениями.

типов горных пород в пределах бассейна и неодинаковая степень их измененности под влиянием различных геологических процессов обусловили большую неоднородность их физикомеханических свойств; 3) из всех закономерностей изменения их физико-механических свойств важно подчеркнуть, что с глубиной повышаются их плотность, прочность и крепость, а пористость и водопроницаемость уменьшаются.

1V-3. Физико-механические свойства горных пород Курской магнитной аномалии

Курская магнитная аномалия (КМА) приурочена к Воронежскому выступу кристаллических пород докембрийского возраста, среди которых выделяются: 1) нижний отдел, представ-

200 м и более), состоящий из железистых кварцитов, перемежающихся с амфиболитовыми, хлоритовыми и биотитовыми сланцами; 3) верхний отдел, сложенный биотитовыми и известковыми сланцами, переслаивающимися с известняками и доломитами.

Кристаллические породы докембрия сильно дислоцированы, образуют Курскую складчатую систему, состоящую из ряда

деленные Центральной антиклинорной зоной. В пределах каждой зоны выделяются крупные синклинальные и антиклинальные структуры второго порядка.

В результате длительного периода континентального выветривания железистых кварцитов в пределах КМА образовались пластообразные и линзообразные залежи богатых железных руд, которые с глубиной постепенно переходят в неизмененные железистые кварциты. Таким образом, по содержанию

8 4