Главная страница ДонНТУ | Страница магистров ДонНТУ | Поисковая система ДонНТУ
Главная | Результаты поиска | Диссертация | Ссылки
Энергомассоперенос в геодинамических структурах локального уровня
и его практическое значение
В.И. Алехин
Проблемы общей и региональной геологии. - Новосибирск: Наука, 1971. - с. 33-36.
Известно, что поля тектонических напряжений в земной коре могут генерировать потоки
вещества, а также влиять на их интенсивность в проводящих тектонических структурах.
Тектонические структуры по представлению Г.Л. Поспелова являются "стоковыми
структурами", по которым происходят главные стоки глубинной энергии и глубинного
вещества. Следует отметить характерную периодичность энергомассопереноса в пространстве,
которая определяется сквозной решетчатой трещинной макроструктурой земной коры. Важной
особенностью подобных сквозных решеток трещинных зон является их полимасштабность,
что означает сосуществование самостоятельных решеток с разным шагом между трещинными
зонами и трещинами - от десятков и сотен километров до нескольких метров. Г.Л.
Поспелов назвал эту систему "Геотектонической решеткой".
Теоретические разработки Г.Л. Поспелова в области геодинамических систем применены
Ю.С. Рябоштаном в структурно-геодинамическом картировании месторождений полезных
ископаемых. Изучая геодинамические процессы на небольших площадях и в структурах малых
порядков, Ю.С. Рябоштан пришел к выводу, что геодинамические процессы по своему
содержанию являются энергетическими и информационными. Особую роль в перераспределении
энергии и вещества играют геодинамические зоны, выявляемые методами структурно-
геодинамического картирования (СГДК). Для них характерны аномалии напряженно-
деформированного состояния покровных отложений.
Автором на ряде участков проведены исследования особенностей массопереноса в
геодинамических зонах локального уровня.
Картирование геодинамических зон осуществлялось эманационной и газовой съемками
СГДК по известным методикам. Атмогеохимические и литохимические индикаторы массопереноса
выявлялись по результатам хроматографического анализа проб воздуха из скважин и почв,
а также спектральным анализом полезных ископаемых и почвенных отложений. На
Ангренском буроугольном месторождении (Узбекистан) исследования проведены на
площади подземной газификации углей. Глубина газификации составила около 100 м. На
участке газификации и за его пределами вдоль двух профилей через 10 м в почвенном
слое были установлены стационарные газоотборники. Из этих газоотборников периодически
в течение 2 лет с глубины 0,8 м отбирались пробы подпочвенного воздуха, в которых
в полевых и лабораторных условиях определялись концентрации радиоактивных газов
(торона, радона), углекислого газа, метана, водорода, кислорода, азота, тяжелых
углеводородов.
Вдоль одного из профилей изучен микроэлементный состав почвенных отложений.
По данным опробования воздушной атмосферы разведочных скважин, перебуривших зону
газификации, установлен состав генерирующихся газов. В составе этих газов в больших
концентрациях отмечены углекислый газ, метан, водород.
Режимные наблюдения по одному из профилей, который пересекает границу площади
подземной газификации, позволили выявить две геодинамические зоны. Одна из этих зон
расположена на площади подземной газификации, а вторая - за ее пределами. Эти зоны
проявлены в атмогеохимических аномалиях. Максимальные содержания углекислого газа
отмечаются в геодинамической зоне на площади подземной газификации. В этой же
структуре в почвах обнаружены в больших концентрациях и другие атмогеохимические
индикаторы очагов горения угля - метан, водород.
По результатам опробования почв на площади подземной газификации и за ее пределами
установлены следующие литохимические индикаторы очагов горения угля: олово, ванадий,
свинец, кобальт, медь, цинк, никель. Коэффициенты концентрации элементов относительно
площади, не затронутой газификацией, нарастают от олова до никеля, достигая значений
2 и никеля. По шести элементам-индикаторам рассчитан мультипликативный показатель.
При этом площадь подземной газификации отмечена повышенными значениями мультипликативного
показателя, а максимальное значение этого показателя приурочено к геодинамической зоне
в пределах этой площади. Положение этой высококонтрастной литохимической аномалии
соответствует отрицательной аномалии торона и максимуму радон-торонового отношения
в атмогеохимическом поле.
Представленные результаты прямо указывают на активизацию массопереноса в геодинамических
зонах атмо- и литохимических компонентов, генерируемых в глубоко расположенных
очагах горения угля.
Аналогичные исследования проведены на Покрово-Киреевском месторождении флюорита,
расположенном в зоне сочленения Донбасса с Приазовским блоком Украинского щита.
Главная залежь флюорита на данном месторождении локализована в карбонатных породах нижнего
карбона и перекрыта мощным чехлом мезокайнозойских отложений (более 100 м). По результатам
площадной съемки СГДК на месторождении выявлены геодинамические зоны различной
ориентировки. В подпочвенном слое на участке определены концентрации некоторых
глубинных газов: гелия, тяжелых углеводородов.
Вдоль одной геодинамической зоны, которая пересекает пустые и рудовмещающие
породы, а также главную рудную залежь, изучен микроэлеметный состав почвенных отложений.
По пяти элементам-индикаторам флюоритового оруденения (фтор, бериллий, цинк, серебро,
вольфрам) рассчитан мультипликативный показатель и построен его график вдоль профиля
опробования. Результаты проведенных исследований показали, что значения мультипликативного
показателя над рудной залежью более чем в 2 раза выше, чем за пределами рудного тела, а
наиболее интенсивная литохимическая аномалия приурочена к участку пересечения
нескольких геодинамических зон в контуре рудной залежи. Следует заметить, что
исследуемая геодинамическая зона занимает секущее положение к разрывным нарушениям
палеозойского фундамента. Ее ориентировка соответствует направлениям, вдоль которых
меняются мощности более молодых рыхлых отложений. Приведенные факты показывают, что
выявленные геодинамические зоны фиксируют положение молодых тектонически активных
структур, вдоль которых в настоящее время идет сток энергии и глубинного вещества.
Подтверждением этого являются и результаты исследований подпочвенного воздуха на
Ангренском буроугольном месторождении.
Важная роль геодинамически активных структур выявляется при изучении вещественного
состава каолиновых месторождений Украинского щита. Автором изучены индикаторы
инфильтрационных изменений в каолинах ряда участков Просяновского месторождения.
Установлена приуроченность аномальных концентраций окислов железа в кровле каолинов
к геодинамическим зонам и участкам их пересечений. В данном случае источником окислов
железа являлись перекрывающие отложения.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы, имеющие
практическое значение:
- опробование почвенного слоя на элементы-индикаторы различных полезных
ископаемых вдоль геодинамических зон и участков их пересечений расширяет возможности
литохимических методов поисков по вторичным ореолам рассеяния, увеличивает глубинность
этих методов;
- выявленная геодинамическая зональность позволяет прогнозировать участки
возможных изменений качественных характеристик полезных ископаемых, что является
одной из задач геологической разведки;
- открываются новые перспективы в использовании атмогеохимических методов при
поисках и оценке глубокозалегающих нефтегазовых месторождений;
- активные геодинамические структуры могут являться геопатогенными зонами.
В последнее время установлено существенное влияние таких зон на условия жизни
и деятельности человека. Эти же зоны могут являться проводниками токсичных
продуктов промышленных предприятий в недра, что может быть важным для экологической
оценки территорий.