Разработка месторождения кварцевого порфира

1. Горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Общие сведения о районе месторождения

Митрофановское месторождение кварцевого порфира расположено в Юргинском районе Кемеровской области в 35 км на юго-восток от г.Юрга и в 70 км на северо-запад от областного центра г.Кемерово.

Ближайшим населенным пунктом от месторождения является д. Митрофаново, расположенная в 0,5 км на се

вер от него.

Рельеф Юргинского района является пенепленизированным, расчлененным речной сетью и последующими эрозионными процессами. Водораздельные возвышенности имеют, обыкновенно, мягкие пологие склоны.

Основной водной артерией является р. Томь, которая у деревни Митрофаново образует два рукава. В северо-западной части деревни протекает ручей Кунгурка, впадающий в р.Томь. В ручей Кунгурка впадает ручей Шеломка, протекающий у подножия горы, являющейся частью месторождения.

В климатическом отношении район относится к резко континентальному, с холодной зимой и жарким летом. Снеговой покров незначительный, что обуславливает глубокое (в среднем до 1,5 м) промерзание почвы. Максимальная температура летом плюс 34 0С, минимальная зимой минус 49,6 0С. Среднегодовое количество осадков - 536 мм. Преобладающее направление ветров юго-западное. Месторождение связано с городами Кемерово и Юрга автомобильной дорогой с асфальтовым покрытием.

1.2 Геологическое строение месторождения

Митрофановское месторождение разведано изыскательской экспедицией Проектно-изыскательной конторы Проектного института №2 в 1955-1956 годах и представляет собой обособленную гору сложенную кварцевым порфиром.

Район месторождения сложен эффузивно-осадочными отложениями девона. Нижним горизонтом этой толщи являются кварцевые порфиры, альбитофиры и связанные с ними туфогенные породы и конгломераты.

Месторождение расположено за дер. Митрофаново на юг вдоль ручья Кунгурки и Шеломки. Кварцевый порфир представляет собой мелкозернистую сильно окварцованную породу. Степень окварцевания неравномерна по глубине и достигает по содержанию кварца в породе 90 %. Окраска порфира от светло-серой до темно-серой со слабым голубоватым оттенком с глубиной.

Порфир разбит трещинами вертикальной отдельности юго-восточного направления под углом 110-120 0 с падением на северо-восток под углом 20 0 и крутопадающими трещинами северо-восточного направления. Данная трещиноватость обуславливает плитчатость шириною от 2 до 20 см. Имеющаяся горизонтальная трещиноватость раздробляет породу на кубики от 3х3 до 20х20 см. Помимо общей трещиноватости имеет место наличие мелких прожилков, секущих породу в различных направлениях, заполненных белым кварцем. Местами встречаются пустоты заполненные щетками кварца. Порода также разбита микротрещинами, что при наличии высокого процентного содержания кварца создает ее хрупкость. Проведенными геологоразведочными работами отмечается также радиальная трещиноватость, указывающая на образование трещин тектонического происхождения.

Кварцевый порфир с поверхности слабовыветренный и до середины склона горы покрыт незначительным почвенно-растительным слоем мощностью 10-20 см. Структура породы порфировая, в большинстве случаев флюидальной текстуры, с глубиной более массивная и плотная.

Кварцевый порфир на месторождении прослеживается в северо-западном направлении. С юго-восточной стороны на контакте с ним залегают туфы и туфиты. Они также опоясывают кварцевый порфир с запада на юго-запад.

Туфы представляют собой породы, сложенные обломками эффузивных пород, кристаллов кварца и полевого шпата, сцементированных хлоритом.

Туфиты представляют собой сланцеватые породы, сцементированные хлорито-глинисто - серицитовым материалом и контактируют с глинисто-кремнистыми сланцами.

Четвертичные отложения на месторождении представлены суглинком желто-бурого цвета со щебенкой, который залегает на склонах горы и на северо-западной площадке месторождения. Мощность суглинков колеблется от 0,3 до 1,5 м.

Темно-бурые, бурые и сероватые глины, залегающие обычно ниже суглинков -плотные, вязкие со щебенкой и мелкой галькой в основании имеют мощность от 1,5 до 12-15 м. Суглинок перекрыт почвенно-растительным слоем средней мощностью 0,25 м. Образование кварцевого порфира на месторождении связано, как видно, с эффузивной вулканической деятельностью. В конце девона произошли значительные процессы складкообразования, в результате чего образовалось митрофановское антиклинальное поднятие.

1.3 Гидрогеологическая характеристика месторождения

Гидрогеология района изучена слабо. На месторождении был пройден ряд горных выработок (шурфы, канавы, скважины ручного и одна колонкового бурения). Ни одна из них в процессе проходки не встретила грунтовых вод. Благодаря трещиноватости коренных пород они хорошо дренируются ручьем, протекающим у подножия горы и р. Томь. Небольшой ручей Шеломка и р. Кунгурка имеют незначительный дебит и в засушливое время практически пересыхают. Следовательно, осложнений при эксплуатации месторождения от гидрогеологических условий, которые являются простыми, особенно при отработке нагорной части, не ожидается. Водопритоки в проектируемый карьер I очереди отработки запасов камня участка «Восточный» Митрофановского месторождения будут происходить за счет атмосферных осадков в период снеготаяния и дождей.

1.4 Геологоразведочные работы

На месторождении была проведена топографическая съемка на площади 60 га масштаба 1:1000 и пройдены следующие горные выработки:

- 11 канав общим объемом 970,38 м3;

- 3 расчистки - 67 м3;

- 17 шурфов - 41,4 м3;

- 6 скважин ручного бурения - 7,5 м3;

- 1 скважина колонкового бурения - 42,3 м3.

Кроме того, произведено описание шести естественных выходов и пройдены два маршрутных хода. Расстояние между выработками от 100 до 200 м в отдельных случаев 50 м, между разведочными линиями 100 м.

Выход керна по полезной толще составил в среднем 80%.

В процессе разведки все выработки, вскрывшие кварцевый порфир подвергались опробованию.

1.5 Качественная характеристика кварцевого порфира

Пригодность естественных каменных материалов в строительстве определяется комплексом физико-механических свойств, к которым относятся:

-плотность материала;

-водопоглащение;

-пористость;

-морозостойкость;

-кислотоупорность;

-прочность.

Произведенные петрографические исследования показали, что месторождение представлено однородной породой - кварцевым порфиром.

Исследования кварцевого порфира, как кислотоупорного камня, показали его высокую нерастворимость в кислотах. Кислотоупорность составляет от 97,03 до 99,35 %, в среднем 98,19 %. Результаты физико-механических испытаний кварцевого порфира Митрофановского месторождения приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Результаты физико-механических испытаний кварцевого порфира Митрофановского месторождения

 Скачать реферат