Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса
У статті розглянуто розривну тектоніку шахтних полів Червоноармійського геолого-промислового району Донбасу: просторове орієнтування розривів, їх морфологічні особливості і кінематика. На підставі вимірів, виконаних в гірничих виробках шахт, реконструйовано параметри поля тектонічних напружень і зап...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2009
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18089 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса / И.О. Павлов, В.А. Корчемагин, Е.В. Сухинина // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 181-188. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860199905388134400 |
|---|---|
| author | Павлов, И.О. Корчемагин, В.А. Сухинина, Е.В. |
| author_facet | Павлов, И.О. Корчемагин, В.А. Сухинина, Е.В. |
| citation_txt | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса / И.О. Павлов, В.А. Корчемагин, Е.В. Сухинина // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 181-188. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | У статті розглянуто розривну тектоніку шахтних полів Червоноармійського геолого-промислового району Донбасу: просторове орієнтування розривів, їх морфологічні особливості і кінематика. На підставі вимірів, виконаних в гірничих виробках шахт, реконструйовано параметри поля тектонічних напружень і запропоновано механізм утворення розривів.
Fault tectonics of Krasnoarmeiskiy geological-industrial region mining fields such as fault space orientation and its morphological features and kinematics is considered in the article. Parameters of tectonic stresses fields are reconstructed on meterings made in mine workings of coal mines and proposed fault formation mechanism.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:09:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
181
УДК 551.24.03:553.94
ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ОСОБЕННОСТИ РАЗРЫВНОЙ
ТЕКТОНИКИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ
КРАСНОАРМЕЙСКОГО РАЙОНА ДОНБАССА
Павлов И. О., Корчемагин В. А.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
Сухинина Е. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
У статті розглянуто розривну тектоніку шахтних полів
Червоноармійського геолого-промислового району Донбасу: про-
сторове орієнтування розривів, їх морфологічні особливості і кі-
нематика. На підставі вимірів, виконаних в гірничих виробках
шахт, реконструйовано параметри поля тектонічних напру-
жень і запропоновано механізм утворення розривів.
Fault tectonics of Krasnoarmeiskiy geological-industrial region
mining fields such as fault space orientation and its morphological
features and kinematics is considered in the article. Parameters of
tectonic stresses fields are reconstructed on meterings made in mine
workings of coal mines and proposed fault formation mechanism.
В настоящее время в большинстве районов Донбасса запасы
углей на наиболее благоприятных участках практически отрабо-
таны. Горные работы ведутся на значительных глубинах, в отра-
ботку вовлекаются запасы на площадях со сложным (прежде все-
го в тектоническом плане) геологическим строением. Геологиче-
ская изученность подобных площадей, как правило, значительно
ниже ранее отработанных. И вряд ли в ближайшие годы появить-
ся возможность проводить геологоразведочные работы в преж-
них объёмах. Поэтому для успешного горно-геологического про-
гноза по имеющейся неполной и отрывочной информации необ-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
182
ходимо целостное представление о процессах формирования уг-
леносной толщи и тектонических структур.
Всё вышеизложенные проблемы характерны и для Красно-
армейского геолого-промышленного района.
Красноармейский геолого-промышленный район вытянут в
северо-западном направлении на 100 км по простиранию при ши-
рине полосы угленосных отложений 18-20 км. Он приурочен к
моноклинальному юго-западному крылу Кальмиус-Торецкой
котловины. Простирание пород изменяется от меридионального
(на юге) до северо-западного (в центре и на севере района). Паде-
ние пород на восток – северо-восток, углы падения пологие – от 5
до 12-15°. Относительно спокойное залегание пород нарушено
тектоническими разрывами различной ориентировки и морфоло-
гии. Основными нарушениями в районе являются надвиги про-
дольного субмеридионального и диагонального северо-
восточного направлений. К первой группе относятся Котлин-
ский, Красноармейский, Мерцаловский и Самарский надвиги, ко
второй – Селидовский, Центральный, Добропольский, Ново-
Иверский надвиги. В настоящее время наиболее изучены надвиги
второй группы. Падение сместителей этих надвигов пологое
(20-40°) на восток – юго-восток, постепенно выполаживающееся
с глубиной до 15°. Амплитуды смещения этих дизъюнктивов за-
кономерно уменьшаются от 300-350 м (у самого южного Сели-
довского надвига) до 15-20 м (у северного Ново-Иверского над-
вига). Горными и разведочными работами в крыльях этих надви-
гов выявлены многочисленные крутопадающие разрывы (рис. 1).
Статистический анализ пространственных ориентировок этих
разрывов позволил выявить их основные системы как для от-
дельных шахтных полей (рис. 1), так и для района в целом. Уста-
новлено, что в районе преобладают разрывы субширотного – се-
веро-западного простирания, на севере района дополнительно
появляются субмеридиональные разрывы (см. табл. 1).
Установлено, что в морфологическом отношении основную
массу тектонических разрывов, встреченных горными работами,
можно классифицировать как сбросы, с крутым падением сме-
стителей (от 50 до 80-85°). Крутопадающие взбросы встречаются
реже.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
183
Рис. 1. Схематическая геологическая карта района и стерео-
граммы ориентировок тектонических разрывов в
пределах отдельных шахтных полей: А - шх. «Ново-
донецкая», «Белозёрская», Б – «Алмазная», «Добро-
польская», В - «Белицкая», Г – «Краснолиманская»,
Д – «Новогродовка № 2», им. Коротченко, «Сели-
довская», Е – «Россия», «Украина»
1 – маркирующие горизонты: а – известняки, б – угли; 2 – тектониче-
ские разрывы: а – надвиги, б – сбросы; 3 – стволы шахт; 4 – проекции на
верхнюю полусферу стереограммы: а - плоскости напластования, б – по-
люса напластовании; 5 – изолинии плотности распределения полюсов раз-
рывов
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
184
Таблица 1
Пространственные ориентировки тектонических разрывов
Красноармейского района
Элементы залегания систем
тектонических разрывов
Преобладающие Второстепенные Шахта
Аз.пад
. угол Аз.пад. угол
Морфолог.
тип разры-
вов
1 2 3 4 4 5
«Белозерская»
«Новодонецкая»
10
190
83
60-65
75
70
сбросы
сбросы
взбр., сбр.
«Добропольская»
«Алмазная»
20
290
75
80
270
85-90
сбросы
взбр., сбр.
взбр., сбр.
«Белицкая» 85 80
10
45
120
70
75
25
взбр., сбр.
сбросы
сбросы
надвиги
«Краснолиманская» 25
200
360
60-70
70
75-80
145
40
сбросы
сбросы
сбросы
надвиги
«Россия»
«Украина»
170
25
70-80
75-80
сбросы
сбросы
Новогродовка № 2
им. Которченко,
«Селидовская»
35
180
20
70-80
80
20-30
120
20-28
сбросы
сбросы
надвиги
надвиги
Как установлено при проведении горных работ для боль-
шинства этих разрывов характерно сложное строение. Чаще это
не единая, четко выраженная плоскость, а несколько сближенных
субпараллельных сместителей, расположенных в 10-15 м друг от
друга и формирующих общую зону шириной до 35-40 м. Элемен-
тарные разрывы, образующие общую зону тектонического нару-
шения, как правило, расположены в пространстве кулисообразно.
Т.е. как в плане, так и в разрезе нарушение состоит из отдельных
локальных разрывов, которые формируют эшелонированный ряд.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
185
Концентрируются эти дислокации в определенном локальном
объёме горного массива, вдоль усредненной линией простирания
(падения) самой зоны. При этом каждый из этих разрывов обра-
зует с осью зоны некоторый угол. Одним из следствий подобной
морфологии является синусоидальное изменение амплитуды
вдоль сместителя разрыва. Т.е. по простиранию разрыв постоян-
но меняет свою амплитуду. Амплитуда может закономерно уве-
личиваться от 0 до максимума, а затем вновь уменьшаться до 0, а
далее по простиранию вновь возрастать. Это обусловлено тем,
что горными выработками подсекаются разные кулисы одной и
той же зоны. При этом в разных сечениях может фиксироваться
разное количество сместителей (в зависимости от того, в каком
месте выработка пересекает зону).
При сопоставлении планов горных работ по различным пла-
стам было установлено, что зоны нарушений субширотной – се-
веро-западной ориентировки имеют наклонное, хотя и крутое па-
дение, зоны субмеридиональных и северо-восточных нарушений
практически вертикальны.
Помимо морфологических характеристик для классифика-
ции разрывов большое значение имеет их кинематика. Кинемати-
ческий тип тектонических разрывов (истинный вектор разобще-
ния блоков) фиксируется ориентировкой штрихов скольжения на
плоскости сместителя. Как было установлено при документации
разрывов в горных выработках, не все они в кинематическом от-
ношении являются чистыми сбросами (штрихи ориентированы
вдоль линии падения или под небольшим углом к ней). Часто по
ним фиксируются сбросо-сдвиговые (косая ориентировка штри-
хов), а иногда и сдвиговые (штрихи практически горизонтальны)
подвижки. При этом по субширотным разрывам наряду со сбро-
совыми и сбросо-сдвиговыми были зафиксированы правосдвиго-
вые подвижки, а по субмеридиональным – северо-западным по-
мимо сбросов могут происходить левосдвиговые смещения. По
пологим разрывам северо-восточного простирания зафиксирова-
ны практически чистые надвиги (штрихи близки к линии паде-
ния).
Подобное сочетание разрывов (надвиги - сбросы), в целом
характерное для Красноармейского района, не является типич-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
186
ным с точки зрения динамической обстановки образования раз-
личных морфологических типов разрывов. Так, считается, что
надвиги – это структуры сжатия, а сбросы – растяжения. Первые
образуются при преобладании субгоризонтальных активных
сжимающих усилий. Для образования вторых, напротив, необхо-
димо вертикальное сжатие и близгоризонтальное растяжение.
Динамопару надвигам могут составлять сдвиги, также являю-
щиеся структурами близгоризонтального сжатия.
Возможно сочетание в одном районе надвигов и сбросов,
если предположить, что это структуры разных этапов деформа-
ций. Пространственные же взаимоотношения всех выделенных
систем разрывов свидетельствуют о том, что они одновозрастны
или близко одновозрастны.
Для объяснения механизмов образования региональных
надвигов были предложены различные механизмы [3, 4, 5]. Ос-
новным считается механизм сблокированного складкообразова-
ния. При этом образование надвигов связывают как с вертикаль-
ными движениями блоков фундамента и смещениями по наклон-
ным поверхностям региональных сбросов (например, Криворож-
ско-Павловскому), так и с перекосом блоков кристаллического
основания в сторону центра прогиба. Более обосновано говорить
о механизме структурообразования, можно располагая данными о
тектонических полях напряжений, под воздействием которых это
механизм реализовывался.
Для реконструкций параметров этих полей авторами был
использован кинематический метод анализа трещинно-
разрывных структур [1, 2]. Исходными данными служили заме-
ры, выполненные в горных выработках шх. «Краснолиманская»
(по пл. l3 и m4
2). Восстановленное поле напряжений (рис. 2 б) ха-
рактеризуется следующими параметрами: ось растяжения σ1
практически горизонтальна – аз. пад. 32°∠ 6°, ось максимального
сжатия σ3 субвертикальна – аз. пад. 290°∠ 60° и промежуточная
ось σ2 – аз. пад. 125°∠ 30°. Поле симметрично как складчатой
структуре района (рис. 2 а), так и диагональным надвигам. Так,
ось растяжения σ1 совпадает с шарниром Волчанской синклинали
и в тоже время параллельна простиранию надвигов. Ось сжатия
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
187
нормальна к их плоскостям, а промежуточная ось близка по своей
ориентировке к линии падения. Подобная симметрия свидетель-
ствует о генетическом единстве реконструированного поля и этих
тектонических дислокаций.
Рис. 2. Структурные стереограммы: а - ориентировок эле-
ментов складчатой структуры и основных систем
разрывов района; б – реконструкция поля напряжений
Проекции на верхнюю полусферу стереограммы: 1 – осевая плоскость
(а) и шарнир (б) Волчанской синклинали; 2 – треугольник «β» - пересече-
ний; 3 - полюса максимумов разрывов; 4 – оси σ1 локального (а) и мезоре-
гионального (б) уровней; 5 - оси σ3 локального (а) и мезорегионального (б)
уровней; 6 – конические поверхности, ограничивающие области развития
одноименных осей; 7 – плоскости действия главных нормальных напряже-
ний
Принимая, в целом, предложенный механизм образования
т.н. «субдуктивных» [5] надвигов и учитывая восстановленную
ориентировку осей главных нормальных напряжений, можно
предложить следующий механизм образования всего набора де-
формационных элементов района.
Движения по разломам фундамента и региональным сбро-
сам включало механизм образования крупных надвигов района.
При этом горизонтальное сжатие вызывалось не внешними ак-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
188
тивными тектоническими усилиями, а пассивным сокращением
толщи при её движении по наклонным поверхностям. Горизон-
тальные смещения толщи в крыльях формирующихся надвигов
из-за непостоянства амплитуды вдоль фронта разрыва должны
были носить дифференцированный характер. Это неизбежно
должно было вызывать обособление отдельных блоков, сме-
щающихся на разное расстояние, и образование между ними гра-
ниц радела, своеобразных «трансформных» разломов, блоки, в
крыльях которых, перемещались в одном направлении, но с раз-
ной амплитудой. В плане эти разрывы ортогональны сместите-
лям надвигов. Они могли закладываться как сдвиги, но в даль-
нейшем в поле силы тяжести развивались уже как сбросы.
Таким образом, вертикальные движения по региональным
сбросам трансформировались в горизонтальные перемещения по
надвигам, которые в свою очередь сопровождались образованием
сдвигов. Последние в поле силы тяжести вновь трансформирова-
лись в сбросы.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Гущенко О. И. Анализ ориентировок сколовых тектонических
смещений и их тектонофизическая интерпретация при рекон-
струкции палеонапряжений. // Док.АН СССР, 1973 – т. 210. -
№ 2. – С. 331-334.
2. Гущенко О. И. Метод кинематического анализа структур раз-
рушения при реконструкции тектонических напряжений. /
Поля напряжений и деформаций в литосфере. – М.: Наука,
1979. – С. 7-25.
3. Михалёв А. К. О механизме образования надвигов в Красно-
армейском районе Донбасса. // Геотектоника – 1973. - № 2. –
С. 84-89.
4. Михалёв А. К. Механизм образования надвигов и особенно-
сти развития Донецкого бассейна./ Тектоника угольных бас-
сейнов и месторождений СССР. – М.: Недра, 1976. – С. 102-106.
5. Структурная геология Донецкого угольного бассейна. – М.:
Недра, 1985. - 150 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18089 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:09:47Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Павлов, И.О. Корчемагин, В.А. Сухинина, Е.В. 2011-03-17T00:02:37Z 2011-03-17T00:02:37Z 2009 Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса / И.О. Павлов, В.А. Корчемагин, Е.В. Сухинина // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 181-188. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18089 551.24.03:553.94 У статті розглянуто розривну тектоніку шахтних полів Червоноармійського геолого-промислового району Донбасу: просторове орієнтування розривів, їх морфологічні особливості і кінематика. На підставі вимірів, виконаних в гірничих виробках шахт, реконструйовано параметри поля тектонічних напружень і запропоновано механізм утворення розривів. Fault tectonics of Krasnoarmeiskiy geological-industrial region mining fields such as fault space orientation and its morphological features and kinematics is considered in the article. Parameters of tectonic stresses fields are reconstructed on meterings made in mine workings of coal mines and proposed fault formation mechanism. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса Article published earlier |
| spellingShingle | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса Павлов, И.О. Корчемагин, В.А. Сухинина, Е.В. |
| title | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса |
| title_full | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса |
| title_fullStr | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса |
| title_full_unstemmed | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса |
| title_short | Поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей Красноармейского района Донбасса |
| title_sort | поля напряжений и особенности разрывной тектоники шахтных полей красноармейского района донбасса |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18089 |
| work_keys_str_mv | AT pavlovio polânaprâženiiiosobennostirazryvnoitektonikišahtnyhpoleikrasnoarmeiskogoraionadonbassa AT korčemaginva polânaprâženiiiosobennostirazryvnoitektonikišahtnyhpoleikrasnoarmeiskogoraionadonbassa AT suhininaev polânaprâženiiiosobennostirazryvnoitektonikišahtnyhpoleikrasnoarmeiskogoraionadonbassa |