Наблюдения над тектоническими нарушениями

02.06.2018
Наблюдения над тектоническими нарушениями приобретают особенное значение при изучении пострудных смещений рудных тел.

Тектонические нарушения изучаются в горных выработках; последние в этом случае дают материал, который нельзя получить при разведке скважинами.

Для того, чтобы изучать и описывать тектонические нарушения, необходимо их классифицировать. Остановимся на классификации, предлагаемой И. Молчановым для сбросов. Каждое тектоническое нарушение он характеризует тремя величинами: а) перемещением крыльев сброса относительно друг друга, т. е. действительным движением в пространстве одного блока относительно другого;

б) смещением частей жилы или пласта, разорванных нарушениями; в) скрещением жилы со сместителем, т. е. пространственным взаимоотношением этих двух плоскостей.
Наблюдения над тектоническими нарушениями

Перемещения. Условно принимается, что подвижным крылом сброса является висячий бок, относительное перемещение которого характеризуется вектором R (рис. 88), лежащим в плоскости сместителя. Вектор R может быть разложен на две составляющие: OL = Л, характеризующую элементы сдвигового движения, и ON = h, наклонную высоту перемещения. Эта последняя также может быть разложена на две составляющие: OP = Н, вертикальную высоту перемещения, и OR = в, ширину перемещения. Движение вверх и направо к вектору R принято считать положительным, вниз и налево — отрицательным. Обозначив через у угол падения сместителя и через в — угол между вектором и положительным направлением простирания сместителя, получим следующие соотношения:

Классификация перемещений (рис. 89) приведена в табл. 5.

Скрещение характеризуется «углом скрещения», т. е. двугранным углом, образованным плоскостью сместителя и плоскостью жилы. Другой характеристикой является «угол встречи» w — угол пересечения линий простирания жилы и сместителя. За угол встречи принимают тот угол, относительно которого направления стрелок, указывающих падение жилы и сместителя, имеют противоположные знаки, т. е. стрелки стремятся повернуть обе плоскости в разные стороны (рис. 90).

Смещение. Характеристика смещения определяется: а) нормальным смещением N — расстоянием между полуплоскостями жилы, измеренным в направлении, перпендикулярном к этим полуплоскостям; б) вертикальным смещением Z = N/cos a (где а — угол падения жилы) — вертикальным расстоянием между полуплоскостями жилы; в) горизонтальным смещением l = N/sin a, измеряемым вкрест простирания жилы, и г) смещением по простиранию сместителя:

Все эти величины находятся в следующей зависимости:

Формула сопровождается правилом знаков: «Когда пласт падает в сторону положительных значений сдвига, то знак перед последним членом формулы берется (+); когда же пласт падает в сторону отрицательных значений, то следует брать (-)».

Пользуясь этой формулой, можно определить величину перемещения («прямая задача»), а также величину и направление смещения («обратная задача»).

Например, определим величину и. направление перемещения по нарушению, вдоль которого наблюдается горизонтальное смещение двух пластов (рис. 91).

Составим два уравнения, из которых можно будет определить искомое H и Л:

Коэффициенты при этих уравнениях:

Подставляя коэффициенты, получим:

Величины l1 и l2 берутся со знаком (+), так как оба пласта смещены по направлению их падения:

Полная амплитуда:

Таким образом, нарушение является положительным взбросо-сдвигом, с R = 115,3 м и у = 85°30'.

Если имеются данные о смещении по сбросу только одного пласта (или жилы), то этих материалов недостаточно для определения величины и направления перемещения; в таком случае необходимо провести наблюдения над штриховкой. Хорошим следует считать случай, когда направление движения установлено по следам штриховки и величина у определяется однозначно, но практически не всегда возможно определить по штриховке направление движения, поэтому при решении задачи приходится брать просто у или у + 180°. Решая задачу при первом и втором значении 7, получаем одно и то же цифровое значение R, но с разными знаками. И. Молчанов доказывает, что за истинное значение в таких случаях всегда следует брать знак (+).

Например, по сбросу известно положение смещенных крыльев жилы и угол штриховки 7 = 120° или 300° (рис. 92), причем .

Задача решается по формуле:

В данном случае перед последним членом берется знак (-), так как пласт падает в сторону отрицательных значений Л.

Подставив значения, получим величину R = 43,6 м; так как получилась отрицательная величина, то угол y = 300°.

Следует отметить, что решение задач с использованием наблюдений над штриховкой всегда несколько условно, потому что штрих указывает только на направление последних движений по сбросу. Следы более древних движений, возможно имевших несколько иное направление, часто не сохраняются, и потому суммарное движение по сбросу может отличаться от вычисленного.

Наконец, рассмотрим пример решения обратной задачи. Предположим, что нарушение представляет собой положительный нормальный сбросо-сдвиг, в котором

Простирание сместителя 330°, падение на северо-восток; в = 70°. Пласт с простиранием 300° падает на северо-восток; угол а — 55° и известен в висячем боку сместителя. Требуется найти смещенную часть пласта.

По чертежу-схеме (рис. 93) определяется угол встречи w = 150°. Для решения используем формулу:

Перед последним членом берем знак (+), так как пласт падает в сторону положительных значений Л.

Получаем значение l = 61,7 м.

Отметим, что метод И. Молчанова применим только для нарушений, имеющих прямое, поступательное движение. Всякого рода шарнирные сбросы нельзя анализировать по вышеописанному методу.