Геологічна будова, мінералогічні та технологічні особливості Курчицького родовища гранітів в Житомирській області

верхнього і сучасного.

Ці відклади утворюють зандровий покрив Поліської низовини і характеризуються одноманітністю літологічного складу порід різних генетичних типів, що вельми затрудняє їх стратифікацію. Останнє посилювання також і відсутність морени, а також "млявість" рельєфу, який не завжди дає можливість застосувати для цієї мети геоморфологічний метод.

Середній відділ (II)

Відклади цього відділу користуються дуже широким розповсюдженням, їм належить головна роль в будові Поліської зандрової рівнини. Представлені вони водно-льодовиковим та озерно-алювіальним генетичними типами.

Водно-льодовиковий період (fII)

Покривають близько 90 % території і відсутні лише на площах, зайнятих алювієм виходами кристалічних порід. Залягають вони під ґрунтами, торф'яниками і еоловими пісками на корі вивітрювання кристалічних порід або на осадових утвореннях третинного віку.

Представлені водно-льодовикові відклади товщею сірих, жовтувато-сірих різнозернистих і дрібнозернистих кварцових пісків, рідше – жовтувато-бурих щільних суглинків. Потужність їх непостійна і коливається від 2-х до 15 м, утворилися водно-льодовикові піски і суглинки, ймовірно, в період сильного дніпровського зледеніння.

Озерно-алювіальні відклади (а-еbII) представлені зеленувато-сірими суглинками, що залягають у вигляді лінз у верхній частині товщі водно-льодовикових відкладів. Потужність суглинків непостійна і коливається від 1 до 8 метрів. Утворилися вони у час відступу дніпровського льодовика.

Верхній відділ (III)

Відклади цього відділу мають порівняно обмежене розповсюдження і представлені алювіальними, озерно-алювіальними та еолово-делювіальними осадками.

Алювіальні відклади складають першу і другу надпойменні тераси річок Случ і Уборть. Алювій II надпойменної тераси виділяється по р. Случ і в окремих місцях по р. Уборть. У рельєфі II надпойменна тераса виражена погано, що вельми затрудняє її виділення. Алювій ІІ надпойменної тераси літологічно представлена сірими і зеленувато-сірими пісками, рідше - глинами і суглинками.

Ширина її від 200м до 1,5 км., висота над урізанням води 5-10 м, потужність відкладів 5-12 м.

Еолово-делювіальні відклади

Представлені палево-жовтими лесовидними суглинками, які представлені у вигляді невеликих залишків в районі селищ Городниця, Маренін і Бельчаки. Товща цих суглинків неоднорідна, в ній добре помітна шаруватість, обумовлена чергуванням палево-жовтих і буро-сірих прошарків. Потужність їх 5-20 м, а розмір самих залишків 3-4 км2 .

Сучасний відділ (IV)

Сучасний відділ представлений алювіальними відкладеннями заплав річок, болотяними, еоловими, еолово-делювіальними і алювіальними відкладеннями. Сучасні відклади річкових заплав представлені сірими від дрібно до крупнозернистих кварцовими пісками, суглинками і мулами потужністю 2-6 м і мають порівняно широке розповсюдження. Широко розвинені також і болотяні відклади, які спостерігаються у вигляді окремих плям, як в річкових долинах, так і на вододілах. Представлені вони торфом, болотяним суглинком і болотяним залізняком потужністю 1-4 м.

Еолові відклади (V IV) мають значне розповсюдження на території Поліської зандрової рівнини. Зазвичай вони мають вигляд горбів або гряд, які по зовнішньому вигляду нагадують бархани, і складені дрібнозернистим кварцовим піском. Розміри цих горбів досягають 100-150 м шириною і 1,5 км. завдовжки при висоті до 20 м, хоча в більшості випадків вони бувають значно менше. Багато горбів заселено і вкрито шаром ґрунту, що дає деякі підстави вважати їх більш древніми утвореннями чим сучасні. До елювіальних відкладень (Е IV) відносяться ґрунти і продукти вивітрювання кристалічних порід в тих місцях, де вони виступають на денну поверхню. На схилах річкових терас спостерігаються також і елювіально-делювіальні утворення, представлені пісками і уламками кристалічних порід.

Геологічна будова родовища характеризується породами докембрійського і четвертинного віку. Докембрійські породи Курчицького родовища представлені гранітами Житомирського комплексу. Макроскопічно граніти мають світло-сіре, сіре забарвлення, дрібнозернисті і середньозернисті масивної текстури. По ступеню вивітрілості кристалічні породи Курчицького родовища представлені гранітом зачепленого вивітрюванням і гранітом свіжим, які є корисними копалинами. Потужність свіжих гранітів в межах підрахованих запасів змінюється: по першій ділянці від 13,21 м (свердловина № 3) до 37,39 (свердловина № 1) і в середньому складає 25,84 м, по гранітам зачеплених вивітрюванням потужність в середньому складає 1,87 м; по другій ділянці потужність свіжих гранітів змінюється від 27,56 (свердловина № 8) до 37,10 м (свердловина 3 6) і в середньому складає 32,55 м, а по гранітам зачеплених вивітрюванням, середня потужність складає 0,87 м.

Покрівля корисної копалини нерівна і має пониження на південь і південний схід. Умовні відмітки покрівлі знижуються від 65,89 м (свердловина № 3) до 41,71 м (свердловина № 3) – по першій ділянці і від 60,10 м (свердловина № 6) до 48,50 м (свердловина № 7) по другій ділянці. Зверху кристалічні породи перекриті четвертинними відкладами.

Четвертинні відклади представлені грунтово-рослинним шаром середньої потужності 0,5 м. Суглинками потужністю 2,0 м (свердловина № 3) і пісками потужністю від 0,5 м (свердловина № 6) д 3,5 м (свердловина № 3). Породи четвертинного віку повсюдного розповсюдження не мають. Місцями, в основному в центральній частині родовища, кристалічні породи виходять на денну поверхню. Четвертинні відклади є покрівельними породами. Покрівельні породи на ділянках поширені нерівномірно. Середня потужність покрівельних складає на першій ділянці 2,5 метрів, на другій ділянці 1,37 метра. Нижче приводиться характеристика всіх порід, що беруть участь в геологічній будові родовища.

Літологічний опис порід проводиться зверху вниз.

Четвертинні відклади представлені ґрунтовим шаром, суглинками і пісками. В межах площі підрахованих запасів грунтово-рослинний шар зустрінутий всіма свердловинами по обох ділянках. Потужність його складає 0,3 – 0,5 м. Суглинок темно-сірого кольору з домішкою піску потужністю 2,0 м зустрінутий тільки свердловиною № 3 на першій ділянці. Пісок різно-зернистий, буро-сірий, з уламками кристалічних порід, потужність 0,5 – 3,5 м. Граніт вивітрілий зустрінутий тільки двома свердловинами № 2 і № 8. Граніт вивітрілий характеризується високим ступенем тріщинуватості і слабкою металевою міцністю. Потужність граніту вивітрілого змінюється від 0,5 до 1,0 м і в середині по ділянках підрахованих запасів складає: по першій ділянці – 0,3 м, по другому – 0,25 м.

Його потужність змінюється від 1,5 до 3,5 м. Граніт зачеплений вивітрюванням, від граніту вивітрілого відрізняється меншим ступенем тріщинуватості і значно більшою механічною міцністю. Граніт, зачеплений вивітрюванням, характеризується тим, що макроскопічно він з бурим відтінком, жовтуватим або червонуватим відтінком, з домішками гідроокислів заліза. Під мікроскопом польові шпати значно пелітизовані. Мережа тріщин покриває верх мінералу. Граніти свіжі розкриті всіма свердловинами на різну глибину від 14 метрів до 39 метрів (свердловина № 6). На родовищі свіжі граніти представлені мікроскопічно породою сірого кольору із зеленуватим відтінком, середньо-крупно-зернистою, щільною, міцною, однорідною. Текстура масивна.

Під мікроскопом склад породи наступний (у %):

Плагіоклаз – 35-50

Біотіт – 6-7

Калієвий польовий шпат – 25-35

Мусковіт – 3,5-5

Кварц – 30-45

Акцесорії – 0,5

Під мікроскопом порода в значній мірі катаклазована (25-30 %).

Плагіоклаз складу олігоклазу утворює зерна розміром 0,5-3 мм, зазвичай ізометричні, але такі, що рідко нерідко наближаються формою до призматичних і таблитчастих, проте із звивистими роздрібнюваними контурами. Зерна виразно полісинтетичні здвійниковані (5-7 %) і пелітизуються (5-10 %). Дуже слабо тріщинуваті.

Калієвий польовий шпат – мікроклін знаходиться в зернах розміром 0,2-1 мм, ксеноморфних, ізометричних, із звивистими контурами. Зерна гратчасто здвійниковані, містять включення зерен плагіоклазу.

Кварц спостерігається в зернах розміром 0,2-1,5 мм, із звивистим контуром і хвилястим згасанням, зібраних в прожилковідні скупчення розміром 3-5 мм. Розподіл в породі рівномірний.

Біотит зустрічається в лускових і пластинчастих зернах розміром 0,2-1 мм, приурочених до міжзернових проміжків салічних мінералів. Зерна свіжі, з характерним плеохроїзмом і численними двориками.

Мусковіт присутній в лускових і пластинчастих зернах розміром 0,5-3 мм, з незграбними контурами. Пластинки мусковіту розділяються по зонах катаклазу, заліковувавши останні. Нерідко утворюють зростки з біотитом. Свіжі, прозорі.

Акцессорії представлені, в основному, зернами апатиту розміром 0,05-0,2 мм. Одиничні зерна лейкоксенізованого сфену і малакону (до 0,05 мм), включені в зерна біотиту.

Район, в якому знаходиться Курчицьке родовище гранітів, характеризується наявністю двох структурних поверхів: нижнього, представленого кристалічними породами фундаменту, і верхнього, складеного горизонтально залягаючими осадовими відкладами. Кристалічний фундамент представлений комплексом древніх метаморфічних і магматичних порід, що відносяться за віком до архею і протерозою. Серія архейських гнейсів, а також породи кіровоградсько-житомирського комплексу беруть участь в будові структур геосинклінального типу, що мають північно-західне простягання.

Найстародавнішими і найбільш поширенішими на дослідженій території є складчасті структури, зв'язані гнейсової серією і кіровоградсько-житомирськими гранітами. Ця якнайдавніша складчастість утворилася в результаті тривалого етапу геосинклінального розвитку, який існував в археї.

На розмитій поверхні кристалічних порід нижнього структурного поверху горизонтально залягають осадові відклади верхнього структурного поверху. Останні, характеризуються незначною потужністю і, за виключенням, четвертинних відкладів, мають локальне розповсюдження.

Тектонічні рухи по раніше утворених розломах продовжувалися протягом всієї геологічної історії. Починаючи з палеозою, на дослідженій території спостерігається нерівномірне опускання і підняття, блоків кристалічного фундаменту, що утворилися раніше, з чим пов'язана нерівномірність осадконакопичення в крейдовий і палеогеновий час.

Тектонічні рухи в четвертинний час зумовили характерні особливості геоморфології цього району. У цей період вся територія Полісся характеризується загальним зануренням. За формою покладу гранітів і витриманості (нх) якості на площі Курчицького родовища, останнє може бути віднесене до типу масивів інтрузивних порід однорідного складу, тобто до першої групи і першої підгрупи родовищ.

Гідрогеологічні умови

Гідрогеологічні умови дослідженої території знаходяться в прямій залежності від геологічної будови району і визначаються особливостями, характерними для всього південного Полісся.

В межах району родовища водоносні горизонти приурочені до тріщинуватих порід докембрійського віку, продуктів їх руйнування і четвертинних відкладів.

За даними геологічної зйомки потужність тріщинуватої зони кристалічних порід в районі родовища порядку 60 м.

Водовміщуючими породами на родовищі є четвертинні породи і граніти вивітрілі, зачеплені вивітрюванням і частково свіжі.

Максимальна потужність водоносного горизонту, розкрита геологорозвідувальними свердловинами, дорівнює 32,5 м (свердловина 2).

Глибина залягання підземних вод коливається від 1,0 м (свердловина 7) до 15,5 м (свердловина 5).

Позначки дзеркала ґрунтових вод змінюються від 45,40 м (свердловина 5) до 58,76 м (свердловина 2). Максимальний ухил рівня підземних вод досягає значення 0,04.

З метою вивчення властивостей фільтраційний властивостей порід водоносного горизонту в період детальної розвідки в1978 року були проведені 2 пробних відкачування з свердловини №4 і №6. Результати цих відкачувань приведені в таблиці 2.


Таблиця 2

Номер свердловини Глибина свердловини, м Діаметр свердловини, мм Статистичний рівень води, м Розкрита потужність водоносного горизонту, м Зниження, м Дебіт Видалений дебіт, л/сек
л/сек. м3 /год. 3/доба
4 20 76 2,0 18 1,8 0,024 0,09 2,16 0,013
4 20 76 2,0 18 4,0 0,054 0,194 4,66 0,014
6 40 76 4,9 35,1 3,8 0,012 0,043 1,03 0,003

Згідно цих даних, можна розраховувати коефіцієнт фільтрації порід водоносного горизонту.

Щоб справитися з такою притокою, необхідно обладнати водовідливну установку відповідної потужності. Причому водовідливна установка повинна бути обладнана насосом 2К-6 продуктивністю 10-30 м3 /годину. Потужність насоса 4,5 кВт. Вага насоса 35 кг.

На підставі даних, отриманих в результаті польових спостережень за рівнями води в свердловинах, гідрогеологічного обстеження родовища і пробних гідрогеологічних відкачувань, можна сказати, що Курчицьке родовище гранітів знаходиться в сприятливих гідрогеологічних умовах.


Спеціальна частина

4. Якісна і технологічна характеристика корисної копалини

Корисною копалиною на Курчицькому родовищі є граніти, свіжі і зачеплені вивітрюванням.

Вивчення якості гранітів проводилося з метою визначення придатності їх у вигляді сировини на бут і щебінь для будівництва автомобільних доріг. Для цієї мети що визначає якість гранітів є їх фізико-механічні властивості. Тому всі різновиди граніту піддавалися фізико-механічним випробуванням по повній і скороченій програмах.

Відповідно до технічного завдання якість корисної копалини, представленої на Курчицькому родовищі гранітами, повинна задовольняти вимоги ГОСТу 8267-75 "Щебінь з природного каменя для будівельних робіт" і ГОСТу 22132-75 "Камінь бутовий". Згідно ГОСТу 8267-75 щебінь, отриманий з вивержених порід, характеризують наступні основні якісні показники:

1. По дробленні при стисненні (роздавлюванні) в циліндрі щебінь розподіляється на п'ять марок:

"1400" (втрата в масі до 12%);

"1200" (12-16%),

"1000" (16-20%),

"800" (20-25%),

"600" (25-34%).

2. По знос в поличному барабані щебінь розподіляється на чотири марки:

"З-1" (втрата в масі до 25%),

"З-2" (25-35%),

"З-3" (35-45%),

"З-4" (45-60%).

3. По опору удару на копрі ПМ щебінь підрозділяється на 3 марки: "У-75", "У-50", "У-40"

4. По морозостійкості щебінь підрозділяється на: що витримує 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300 циклів поперемінного заморожування і відтавання (марки Мрз-15, Мрз-25, Мрз-50, Мрз-100, Мрз-150, Мрз-300/.)

5. Вміст пилоподібних, глинистих і мулистих частинок не повинно перевищувати 1%.

6. Зміст зерен пластинчастої (лещатної) і голкової форми не повинен перевищувати 35%.

По ГОСТу 22132-76 камінь бутовий, отриманий з вивержених порід, характеризують такі якісні показники:

Межа міцності при стисненні початкової виверженої породи повинна бути не нижче 600 кг/см2 .

Міцність бутового каменя з вивержених порід характеризується марками "600", "800", "1000", "1200", "1400".

По морозостійкості бутовий камінь має наступні марки: Мрз-15, Мрз-25, Мрз-50, Мрз-100, Мрз-150, Мрз-200, Мрз-300, відповідні кількості циклів поперемінного заморожування і відтавання.

При облаштування та ремонті автомобільних доріг застосовується камінь бутовий з морозостійкістю не менше 25 циклів поперемінного заморожування і відтавання.

З петрографічних описів шліфів видно, що граніти Курчицького родовища забарвлені в світло-сірі і сірі кольори, порода мілко-середньозерниста, однорідна, щільна, міцна з масивною текстурою. Складаються граніти з плагіоклазу, калієвого польового шпату, кварцу, біотиту і мусковіту. Акцесорії представлені, в основному, апатитом.

Визначення якості початкової породи для бутового каменя і щебеня будівельного Центральною лабораторією проектний-дослідницького бюро проводилася по методиці, розробленій ГОСТом 8269-76 з урахуванням вимог ГОСТу 22132-76 на камінь бутовий 8267-75 на щебінь.

В пробах на скорочену програму фізико-механічних випробувань визначалася щільність, об'ємна маса, водопоглинання, пористість.

В пробах на повну програму фізико-механічних випробувань додатково проводилися визначення: дроблення щебеню при стисненні в циліндрі, стирання щебеню в поличному барабані, опор удару на копрі ПМ, вміст пилуватих глинистих і мулистих частинок, вміст зерен пластинчастої форми, зерен слабких і вивітрілих порід, морозостійкості, об'ємної насипної маси.

Для визначення властивостей щебеню початкова гірська порода дробилася на лабораторній щічній дробарці, потім щебінь розсівався на фракції 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм і піддавався випробуванням.

Всього випробувано за повною програмою 21 проба з кореневого матеріалу, 3 моноліти і 13 проб за скороченою програмою.

Всі проби граніту, відібрані на фізико-механічні випробування в 1978 р., розподілилися по різновидах таким чином:

№ п/п Різновиди порід Програма фізико-механічних випробувань Всього
скорочена повна
1. Свіжі граніти 6 21 27
2. Граніти зачеплені вивітрюванням 6 3 9
3. Вивітрілі граніти 1 - 1
Всього: 13 24 37

Нижче приводиться якісна характеристика граніту по його різновидах.

Граніти свіжі

Цей петрографічний різновид гранітів охарактеризований 21 пробою, випробуваних за повною програмою і шістьма пробами, випробуваними за скороченою програмою.

Фізико-механічні властивості цих гранітів характеризуються наступними показниками:


п/п

Види випробувань Результати фізико-механічних випробувань
від до
А. Вихідна порода
1. Щільність, г/см2 2,64 2,88
2. Об’ємна маса, г/см3 2,61 2,84
3. Водопоглинання, % 0,09 0,56
4. Пористість, % 0,6 6,7
5. Межа міцності при стисненні, кг/см3 :
а) В повітряно-сухому стані 787 1304
б) В водонасиченому стані 711 1076
в) Після 25 циклів безпосереднього заморожування 677 887
6. Коефіцієнт розм’якшення 0,67 0,97
7. Марка гірської породи по міцності у водонасиченому стані 600 800
8 Марка породи по морозостійкості Мрз25
Б. Щебінь
9. Об’ємна насипна маса по фракціям
5-10 мм 1004 1194
10-20 мм 1113 1300
20-40 мм 1242 1375
10. Втрати в масі при дробленні складають у % по фракціям:
5-10 мм 11,34 18,58
10-20 мм 8,85 16,9
20-40 мм 8,53 18,27
11. Марка щебеню по дробленні по фракціям:
5-10 мм 1000 1400
10-20 мм 1000 1400
20-40 мм 1000 1400
12. Знос в поличному барабані по фракціям у %:
5-10 мм 17,76 35,0
10-20 мм 11,32 35,8
20-40 мм 10,75 40,21
13. Марка щебеню по зносу в поличному барабані по фракціям:
5-10 мм И – I И – II
10-20 мм И – I И – II
20-40 мм И – II И – III
14. Опір удару на копрі ПМ 73,74 189,39
15. Марка щебеню по удару на копрі ПМ У-50 У-75
16. Морозостійкість щебеню по фракціям:
5-10 мм 2,0 8,2
10-20 мм 1,0 7,2
20-40 мм 0,5 4,3
17. Вміст пилувато-глинистих та мулистих частинок 0,1 0,2
18. Вміст зерен пластинчастої та голкової форми 1,3 23,0
19. Вміст зерен слабких порід 0,4 3,0

Граніти, зачеплені вивітрюванням. Цей петрографічний різновид гранітів охарактеризований 3 пробами з монолітів на повну програму і 6 пробами з керна на скорочену програму випробувань. Фізико-механічні властивості цих гранітів характеризується наступними показниками:

п/п

Види випробувань Результати фізико-механічних випробувань
від до
А. Вихідна порода
1. Щільність, г/см2 2,63 2,73
2. Об’ємна маса, г/см3 2,54 2,70
3. Водопоглинання, % 0,15 0,56
4. Пористість, % 2,6 4,8
5. Межа міцності при стисненні, кг/см3 :
а/ В повітряно-сухому стані 972 1099
б/ В водонасиченому стані 967 832
в/ Після 25 циклів безпосереднього заморожування 602 736
6. Коефіцієнт розм’якшення 0,75 0,98
7. Марка гірської породи по міцності у водонасиченому стані 800 800
8. Марка породи по морозостійкості Мрз 25
Б. Щебінь
9. Об’ємна насипна маса по фракціям
5-10 мм 1042 1083
10-20 мм 1206 1241
20-40 мм 1283 1355
10. Втрати в масі при дробленні складають у % по фракціям:
5-10 мм 13,93 20,02
10-20 мм 9,0 18,79
20-40 мм 9,29 18,27
11. Марка щебеню по дробленні по фракціям:
5-10 мм 800 1000
10-20 мм 1000 1400
20-40 мм 1200 1400
12. Знос в поличному барабані по фракціям у %:
5-10 мм 23,91 33,61
10-20 мм 19,21 25,86
20-40 мм 22,67 27,93
13. Марка щебеню по зносу в поличному барабані по фракціям:
5-10 мм И – I И – II
10-20 мм И – I И – II
20-40 мм И – II И – III
14. Опір удару на копрі ПМ 104,45 127,40
15. Марка щебеню по удару на копрі ПМ У-75
16. Морозостійкість щебеню по фракціям:
5-10 мм 5,4 7,6
10-20 мм 4,9 6,4
20-40 мм 2,8 5,4
17. Вміст пилувато-глинистих та мулистих частинок 0,14 0,23
18. Вміст зерен пластинчастої та голкової форми 11,4 13,6
19. Вміст зерен слабких порід 0,2 1,6

Достовірність отриманих результатів лабораторних фізико-механічних випробувань проб граніту виправдана шляхом зовнішнього лабораторного контролю. Так на зовнішній контроль було направлено 2 проби граніту за повною програмою фізико-механічних випробувань.Зовнішній лабораторний контроль фізико-механічних випробувань гранітів підтверджує достовірність показників, отриманих при фізико-механічних випробуваннях основних проб.Необхідно відзначити, що якість гранітів характеризується витриманістю, як в горизонтальному, так і у вертикальному напрямах. Будь-яких закономірностей в розподілі якісних показників хоча б по окремих видах випробувань в межах площі підрахованих запасів не спостерігається. Тільки невеликі коливання в міцності відмічаються як за площею, так і на глибину.


5. Попутні корисні копалини і цінні компоненти

Сировиною на попутні корисні копалини на Курчицькому родовищі могли б служити тільки покрівельні породи, які представлені грунтово-рослинним шаром, суглинком і піском, а також вивітрілими кристалічними породами. Проте кожен різновид породи зі всіх вищеперелічених характеризуються великою мінливістю по потужності.

Загальна потужність покрівельних порід на площі підрахованих запасів змінюється від 1,37 до 2,5


29-04-2015, 00:34


Страницы: 1 2 3 4
Разделы сайта