Курсовая работа: Оценка и прогноз инженерно-геологических условий на стадии изучения месторождений гранитов

Нижний отдел

Лландоверийский ярус (S₁l)

Лландоверийский ярус не имеет повсеместного распространения. Его выходы прослеживаются в западной части карты, 3,5 км на юго-запад от г. Кайтас). Форма выходов приурочена к синклинальной структуре и протягиваются в виде полос с запада на юго-восток.. Площадь составляет около 4 км². Ярус залегает согласно с нижележащим слоем. Он сложен зелёными песчаниками, алевролитами, прослеживаются линзы известняков. Мощность 1100 м.

Венлокский ярус

Нижний подъярус (S₁v₁)

Венлокский нижний подъярус не представлен повсеместно. Выходы встречаются у западной границы карты. Форма выходов так же приурочена к синклинальной структуре, имееет изометрично-угловатую форму и занимают достаточно ограниченную часть площади, которая составляет не более 1 км². Ярус залегает согласно с нижележащими слоями. Литологически подъярус представлен пестроцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами, его мощность составляет 1000 м.

1.2.1.3 Девонская система

Девонская система на местности представлена нижним, нижне-средним, средним и верхним отделами.

Нижний отдел

Нижний отдел представлен беркаринской свитой..

Беркаренская свита (D₁br)

Она не имеет повсеместного распространения. Выход на местности протяжен с востока на северо-запад. Форма выходов изометрично-неправильная. Площадь выходов в западной части больше, чем в восточой части распространения. Залегание пород беркаренской свиты согласное с залешнаием пород верхнеордовикского отдела.

Литологический состав представлен базальтовыми и андезитовыми порфиритами, туфами, туфогенными конгломератами и песчаниками. Мощность варьируется в широком диапазоне от 1800 до 3000 м.

Нижний-средний отделы

Данный отдел представлен актасской свитой, состоящей из двух подсвит.

Актасская свита

Нижняя подсвита (D_1-2 ak₁)

Она не имеет повсеместного распространения. Выходы отмечаются на юго-западной части карты (примыкает с запада к г. Достар . Форма выходов изометричная. Площадь состоявляет примерно 4,3 км². Отложения свиты залегают согласно с отложениями беркаренской свитой. Литологический состав представлен липаритами, трахилипаритовыми порфиритами, туфами, игнимбритами и туфогенными конгломератами. Мощность до 2500 м.

1.2.2 Тектоническое строение

В тектоническом плане данная территория представляет собой эпигеосинклинальный ороген, который представлен складчатым комплексом, относящийся к каледонской эпохе тектогенеза.

В центральной части складчатый комплекс нарушен серией интрузивных тел, окаймлённых системами разломов.

1.2.2.1 Пликативные дислокации

В геологическом строении принимают участие складки, относящееся к линейным по соотношению осей, часто ассиметричные (углы падения крыльев 35° и 60°), средним (угол при замке 85°), простые, наклонные, нормальным, по форме замка - гребневидной.

В 14 км от северного края карты на юго-восток к г. Достар можно наблюдать антиклинальную складку, процесс деформации можно отнести к венлокскому времени. По морфологическим признакам данная складка относится линейным, ассиметричным (судя по форме выходов толщ, её слагающих), простым, наклонным (углы падения крыльев 25° и 40°), открытым (угол при замке складки около 115°), нормальным, округлым. Её обрывает разлом, тянущийся с северо-запада на юго-восток, относящийся к диагональным и пересекающий ядро складки.

Центральная складка простирается на 14 км от северного края карты на юго-восток и обрывается диагональным разломом в восточной части, выход её ядра пересекает р. Карасу. Кроме вышеуказанного, целостность складки нарушают два нарушения диагонального типа. По морфологическим признакам данная складка относится к линейным, она ассиметричная, наклонная (углы падения крыльев 30° и 50°), открытая, нормальная, округлая.

1.2.2.2 Дизъюнктивные дислокации

На территории, представленной картой, прослеживаются отдельные нарушения и целые их системы, представленные разломами различных типов. Они покрывают область равномерно, разделяя её на блоки различных размеров.

В центральной части карты выделяется отдельная область, граничащая с центральным комплексом и образованная серией разломов (и «южная граница» - тянется с востока на северо-запад между г. Койтас и г. Достар через всю возраст заложения D_1-2). Восточная граница образована ступенчатым взбросов (параллельно нижнему течению р. Карасу).

Так же можно наблюдать два паралелльных разлома в восточной части карты ( восточнее г.Койтас), протяжённостью около 25 км направленные с севера на юг. В зависимости от направления движения это будут разломы со смещением по падению. Восточный блок будет приподнятым, западный опущенным. Их можно выделить как сбросы-сдвиги [4], которые пересекают антиклинальную складку.

1.2.3 Геоморфология

Морфологический тип рельефа территории, представленной на карте - низкогорный [2], при максимальной абсолютной отметке 1005 м над уровнем моря (г. Достар). Минимальная отметка 500 м.

Влияние эндогенных факторов (магматизм и тектонические движения) на образование первичного рельефа территории максимально. Отмечается прямая зависимость между генезисом пород и распределением высотных отметок. В настоящее время более мелкие формы рельефа создаются за счет экзогенных процессов (денудация и эрозия).

На территории участка листа можно выделить денудационные и эрозионные формы рельефа. Аккумулятивные формы рельефа отсутствуют, что говорит об активном выносе материала и переотложении за пределами листа карты за счет активного воздымания изучаемой территории.

Основной денудационной формой рельефа является срединный водораздел. На изучаемом участке мы можем его наблюдать от северной части участка, проходящий через г.Койтас, протянувшийся до южной части карты в меридиональном направлении. Водораздел имеет широкий, куполообразный характер и преимущественно приурочен к выходам на дневную поверхность магматических пород.

К эрозионным формам рельефа следует отнести речные долины и долины временных водотоков. В северо-восточной части листа долины более расширенные (р. Карасу), чем в центральной и южной частях карты, что обуславливается меньшей устойчивостью пород, слагающих данную область, к экзогенным процессам.

Возраст рельефа территории - неоген-четвертичный.

1.3 Гидрогеологические условия района

Наиболее важными гидрогеологическими факторами, влияющими на инженерно-геологические условия разработки месторождений, являются: характер и степень водоносности пород, количество и мощность водоносных горизонтов, их фильтрационные свойства, условия питания и дренажа подземных вод, связь подземных вод с поверхностными водоемами и водотоками, величины гидростатического и гидродинамического давления, степень изоляции полезного ископаемого водоупорными слоями со стороны кровли, агрессивные свойства вод по отношению к бетону и стальконструкциям и пр. Освещение этих вопросов необходимо для оценки устойчивости пород при горных работах и для проектирования мероприятий по осушению пород или снижению напора подземных вод

Территория листа является неблагоприятной для развития подземных вод вследствие того, что среди представленных на территории листа пород преобладают плотносцементированные терригенные породы, а также магматические породы. Однако можно предположить наличие грунтовых вод трещинного характера.

В гидрогеологическом строении данной территории можно выделить следующие потенциально водоносные единицы:

Силурийский относительно водоносный комплекс (S)

Распространен в юго-западной части листа. Область питания и область распространения не совпадают. Водовмещающими породами являются песчаники и известняки. В качестве водоупоров выступают те же породы, лишенные трещиноватости. Питание за счет атмосферных осадков. Воды быстро дренируются. Объем и химический состав подземных вод в течение года не постоянный. Разгрузка - у основания склонов и во временные водотоки.

1.3.1 Гидрогеологический массив

Массив приурочен к выходам среднедевонской гранитной интрузии и нижнего и среднего отделов ордовикской системы. Характеризуется преимущественным распространением трещинного типа подземных вод. В качестве водовмещающих пород выступают граниты, порфириты, туфы. Область питания совпадает с областью распространения. Основным источником питания являются атмосферные осадки. Область дренирования находится у русла р.Карасу. Химический состав непостоянный. Воды могут быть безнапорным и напорными.

1.4 Общая инженерно-геологическая характеристика района

1.4.1 Инженерно-геологическая группа пород

Для определения группы пород использована классификация согласно ГОСТу 25100-2011 [5].

Таблица 3

Классификация грунтов

1.4.2 Физико-механические свойства

Исследуемая территория характеризуется большим видовым многообразием грунтов. Это обуславливает значительную вариацию их инженерно-геологических характеристик. В таблице 4 представлены сведения по крепости грунтов, согласно шкалы М.М.Протодъяконова.

Таблица 4

Коэффициент крепости f

По данным таблицы 4 можно сделать выводы о том, что изучаемые грунты относятся к разным категориям по крепости. Так мы можем сказать, что песчаники, которые относятся к категории IIIa, менее крепкие, чем граниты и порфириты, относящиеся к II категории, c показателем f = 15.

Для написания данного подраздела также использован справочник физико-механических свойств пород [6].

Гранитосиениты

Гранитосиенты относятся к виду силикатных (кислых), типу магматических (интрузивных), скальному классу.

Таблица 5

Основные физико-механические свойства гранитосиенитов

Гранит широко распространенная интрузивная магматическая порода кислого состава. Для гранита характерно зернистое строение, большая твердость и морозостойкоть, вследствие малой пористости и низкого водопоглощения (< 1 %).

Песчаники

Вид силикатные, тип осадочные, класс скальные. Некоторые физико-механические свойства представлены в таблице 6.

Таблица 6

Физико-механические свойства песчаника