Кливаж Карагандинского угольного бассейна

29.03.2020

Большинство исследователей, изучавших трещиноватость пород Карагандинского бассейна, выделяют две группы трещин — природные, существовавшие в породах до начала горных работ, и вынужденные — возникшие в ходе проведения последних. В настоящем разделе внимание будет уделено только первой группе, в которую в свою очередь входят трещины эндогенного и экзогенного кливажа, послойные, трещины отрыва, выветривания и окисления.

Трещины эндокливажа возникли в процессе диагенеза осадка, в результате сокращения его объема при превращении в породу. Таким образом, на формирование их основное влияние оказывали растягивающие напряжения. Однако, по мнению ряда исследователей (например, И.А. Очеретенко), при этом играли роль и тектонические подвижки.

Эндогенный кливаж образует системы трещин четырех направлений относительно простирания пород: продольные, поперечные и диагональные двух направлений. При этом в одном пункте может присутствовать от одной неполной до четырех полных таких систем эндогенных трещин. Так, например, на Промышленном участке хорошо выражено одно направление продольных трещин и хуже поперечное; трещины диагональные встречаются эпизодически. В пределах Саранского участка четко выражены трещины трех направлений: продольного, поперечного и одного диагонального. В Шерубайнуринском районе к этим трем направлениям добавляются трещины второго диагонального направления. Таким образом, интенсивность эндокливажа возрастает с увеличением дислоцированности пород. Ho непосредственной связи эндогенных трещин с элементами складок не наблюдается, и в пределах конкретных участков они распространены равномерно.

Количество направлений трещиноватости зависит и от возраста пород. По данным И.А. Очеретенко, в породах юрского возраста бассейна наблюдаются всего два направления, в угленосной толще карбона — от 4 до 6, в более древних образованиях — до 8 и даже 12 направлений.

По материалам А.Н. Кабокина, в пределах Шерубайнуринской синклинали продольное направление трещин совпадает с осью синклинали, поперечное ориентировано поперек нее, а диагональные направления — под острым углом к ней. Таким образом, устойчивые направления трещин ориентируются относительно крупных структурных единиц.

Эндогенные трещины перпендикулярны или почти перпендикулярны к поверхностям напластования пород. В связи с этим при пологом падении пород трещины близки к вертикальным, а при крутом падении залегают полого.

Трещины обычно ровные, без следов перемещения по ним пород; часто выполнены каолинитом, кальцитом; присутствуют вкрапления пирита. Густота трещин обусловливается составом пород и мощностью их прослоев. Соответствующая цифровая зависимость определена И.А. Очеретенко и иллюстрируется табл. 12.
Кливаж Карагандинского угольного бассейна

Трещины экзокливажа относятся к тектоническим, образовавшимся, по-видимому, под действием сжатия. По правилу эллипса они являются продольными, поперечными и двух диагональных направлений по отношению к осям складок. Направление их совпадает с простиранием разрывных нарушений. Все это подчеркивает генетическое единство складок, разломов и экзокливажа.

Экзогенные трещины очень широко распространены в бассейне: они пересекают породы под острым углом к напластованию и имеют самые различные размеры. По данным А.Н. Кабокина, размеры образованных ими площадок колеблются от сантиметров до 10 м2 и более, но в среднем составляют 10—50 см2. В угленосных породах и аргиллитах плоскости экзогенных трещин пришлифованы до блеска (с образованием зеркал скольжения), в алевролитах и песчаниках они матовые, но на них имеются борозды, шрамы, налеты каолинита. Часто плоскости трещин изгибаются как по простиранию, так и по падению.

Сведения о количестве направлений экзогенных трещин на тех или других участках у различных исследователей разные. Например, даже для наиболее изученного Промышленного участка Г.Л. Кушев указывает на наличие 3—4 направлений трещин, П.М. Пономарев — 6, а А. А. Трофимов — 8. Для Шерубайнуринского района отмечается присутствие 8—10 направлений трещиноватости. По-видимому, в целом для Карагандинского бассейна характерно наличие двух полных систем экзокливажа, т. е. трещин двух продольных направлений, двух поперечных и четырех диагональных. Ho проявлены трещины более четко на участках, отличающихся сложной тектоникой. He исключено появление в местах, подвергшихся дроблению, дополнительных систем трещин. Полисистемность трещин экзокливажа свидетельствует о проявлении на территории бассейна нескольких (как минимум двух крупных) этапов тектогенеза.

Углы падения трещин на Промышленном участке, по данным А.Н. Кабокина, 47—64°, на Саранском 20—66°.

Расстояния между экзогенными трещинами колеблются от нескольких сантиметров до 0,5 м на участках, отличающихся сложным строением (например, в южной части северо-восточного крыла Шерубайнуринской синклинали), до 10—100 см и более в менее нарушенных районах. Вокруг разрывных нарушений -образуются зоны повышенной экзогенной трещиноватости пород шириной 60—100 м. В углях и аргиллитах густота трещин экзокливажа большая, чем в песчаниках. Возрастает она также в плане с востока на запад и с севера на юг, а по разрезу — с увеличением стратиграфической глубины.

Послойные трещины тоже делятся на эндогенные и экзогенные. Первые приурочены обычно к контактам угля и породным прослоям, а также к плоскостям напластования углей разных типов. Они имеют ровные или слабоволнистые поверхности. Для экзогенных трещин типичны притертые поверхности, что говорит о имевших место поним перемещениям пород. Особенно характерны послойные трещины для угольных пластов ашлярикской свиты и нижней половины карагандинской. В аргиллитах расстояние между послойными трещинами колеблется от 2 до 50 см, а в песчаниках — от 1 до 5 м.

Трещины отрыва формировались под влиянием тектонического растяжения пород. Они приурочены чаще всего к присводовым частям антиклинальных складок, где усилия такого порядка проявились наиболее энергично. Трещины располагаются группами, причем обособленные ими отдельности пород часто имеют клиновидную форму. Отмечаются значительные зияния трещин; плоскости их рваные, занозистые.

Наибольшие осложнения при ведении горных работ вызывают трещины экзокливажа.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна