Условия формирования эоловых кор выветривания
У статті освітлені проблеми дослідження кори вивітрювання. Представлені результати вивчення складу, структури і умов формування кори вивітрювання в піщаному кар'єрі на річці Бик. Приведені дані спектрального, рентгеноструктурного, петрографічного аналізів. Показана зіставленість мінералогії діа...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54401 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Условия формирования эоловых кор выветривания / В.А. Баранов, Зинга Тереза Кондида да Коста // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 163-171. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860246403707568128 |
|---|---|
| author | Баранов, В.А. Зинга Тереза Кондида да Коста |
| author_facet | Баранов, В.А. Зинга Тереза Кондида да Коста |
| citation_txt | Условия формирования эоловых кор выветривания / В.А. Баранов, Зинга Тереза Кондида да Коста // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 163-171. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | У статті освітлені проблеми дослідження кори вивітрювання. Представлені результати вивчення складу, структури і умов формування кори вивітрювання в піщаному кар'єрі на річці Бик. Приведені дані спектрального, рентгеноструктурного, петрографічного аналізів. Показана зіставленість мінералогії діагенетичних пісковиків геологічного пам'ятника Кам'яна Могила і пісковика кори вивітрювання піщаного кар'єру ділянки дослідження.
The article covers problems of crust of weathering investigation and presents composition,
structure and conditions of formation of the crust of weathering in sand quarry of the Byc river. Results of spectral, X-ray diffraction and petrographic analyzes are shown. Comparability between mineralogy of diagenetic sandstone in the geological relict Stone Grave and mineralogy of sandstone of crust of weathering in the sand quarry area under investigation is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:36:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
163
інші]. (Україна) От 10.06.2009. Бюл. № 11.
15. Иофис М.А. Инженерная геомеханика при подземных разработках / М.А. Иофис, А.И. Шмелев. – М.:
Недра, 1985. – 248 с.
16. Якуцени В.П. Интенсивное газонакопление в недрах / В.П. Якуцени. – Л., Наука, 1984. -122 с.
17. Патент Украины № 34472 E21F 7/00. Спосіб визначення зон тріщинуватості у вуглепородному масиві /
В.А. Баранов, П.С. Пащенко (Україна). От 11.08.2008. Бюл. № 15.
УДК 552.513.08:551.311.23
Д-р геол. наук В.А. Баранов,
аспирант Зинга Тереза Кондида да Коста
(ИГТМ НАН Украины)
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭОЛОВЫХ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ
У статті освітлені проблеми дослідження кори вивітрювання. Представлені результати ви-
вчення складу, структури і умов формування кори вивітрювання в піщаному кар'єрі на річці
Бик. Приведені дані спектрального, рентгеноструктурного, петрографічного аналізів. Пока-
зана зіставленість мінералогії діагенетичних пісковиків геологічного пам'ятника Кам'яна Мо-
гила і пісковика кори вивітрювання піщаного кар'єру ділянки дослідження.
CONDITIONS FOR EOLION CRUST OF WEATHERING
FORMATION
The article covers problems of crust of weathering investigation and presents composition,
structure and conditions of formation of the crust of weathering in sand quarry of the Byc river. Re-
sults of spectral, X-ray diffraction and petrographic analyzes are shown. Comparability between
mineralogy of diagenetic sandstone in the geological relict Stone Grave and mineralogy of sand-
stone of crust of weathering in the sand quarry area under investigation is shown.
Коры выветривания, как тип пород, были выделены и введены в научную
геологическую литературу швейцарским геологом А. Геймом (1879), по резуль-
татам исследований продуктов разрушения горных пород в Альпах [1]. В каче-
стве самостоятельного научного направления в отечественной науке учение о
корах выветривания сформировалось в начале ХХ-го столетия благодаря рабо-
там Б.Б. Полынова и И.И. Гинзбурга, а также ученых из Германии, Швеции,
США и др. стран. По форме указанные образования бывают площадного (пере-
крывающего коренные породы) и линейного (вытянутые вдоль нарушений) ти-
па, а по минеральному составу выделяется четыре минерально-геохимические
зоны: дезинтеграции, выщелачивания, глинистых минералов, окислов и гидро-
окислов.
По современным представлениям отложения, оставшиеся на месте своего об-
разования, называются остаточной корой выветривания, а перенесенные на не-
которое расстояние – переотложенными. Кроме этого исследователи выделяют
инфильтрационную кору выветривания, образованную в результате проникно-
вения перешедших в раствор минералов железа, марганца, кальция, кремния и
других на некоторую глубину. Часть геологов выделяет аккумулятивную кору
выветривания, представленную переотложенными осадками – делювием, про-
лювием, аллювием и др.
Указанные породы разделяют на современные, не перекрытые сверху чехлом
осадочных пород и обычно относящиеся к неоген-четвертичному возрасту, и
164
древние – палеогенового и более раннего образования, перекрытые другими
породами [2]. Позже, в шестидесятые годы ХХ столетия, Н.Б. Вассоевич пред-
ложил выделять скрытый или криптогипергенез, протекающий в анаэробной
обстановке и идиогипергенез, протекающий в аэробной обстановке. Причем,
первому процессу, в общих чертах соответствует выделенный Л.Б. Рухиным
регрессивный эпигенез [3].
По мнению одного из ведущих специалистов в данной области А.Д. Додатко
(2004), кора выветривания – это совокупность остаточных продуктов разруше-
ния пород, имеющих значительную мощность, обладающих реакционной зо-
нальностью вертикального профиля и сохраняющих текстурно-структурные
особенности материнских пород. Данный автор термины «элювий» и «кора вы-
ветривания» использует как синонимы и указывает, что под понятием «вывет-
ривание» понимаются процессы изменения (разрушения и преобразования) по-
род и минералов на поверхности Земли и вблизи от нее под воздействием газов
атмосферы, воды и живых организмов. На уровне качественного разделения ав-
тором выделено четыре реакционные зоны в стратиграфическом разрезе. Пер-
вая (снизу вверх) – зона начальных продуктов разрушения; вторая – зона про-
межуточных (неустойчивых) продуктов выветривания; третья – зона устойчи-
вых продуктов выветривания и четвертая – зона конечных продуктов выветри-
вания (свободных оксидов). Выделенные зоны, в общем виде соответствуют
приповерхностным (анаэробным) и поверхностным (аэробным) условиям, вы-
деленным ранее другими авторами и приведенные в [1].
Таким образом, в настоящее время, существующее представление о корах
выветривания основывается на процессах формирования элювия в поверхност-
ных (аэробных) условиях и начальных процессах (предразрушение) преобразо-
вания пород в приповерхностных (анаэробных) условиях, глубины которых ко-
личественно не установлены и определяются свойствами пород, глубиной про-
никновения инфильтрационных вод, атмосферного воздуха, степенью тектони-
ческих процессов.
Кроме приведенных данных об образовании элювиальных отложений in sity,
исследователи предлагают относить к месторождениям кор выветривания ско-
пления пород и полезных ископаемых ближнего сноса и дальнего переноса. Для
месторождений ближнего сноса (бокситов, монтмориллонитовых глин, каоли-
нов и других) обычно можно установить источники сноса, в связи с чем, их с
определенной условностью, можно отнести к элювиальным. Месторождения
дальнего переноса (аллювиальные, прибрежно-морские и другие), источники
сноса которых неопределимы, относить к элювиальным по [2] нецелесообразно.
Отсюда видно, что при рассмотрении месторождений или осадков пород,
сформированных в отрыве от источника сноса – возникают трудности с их
идентификацией и насколько это оправдано – вопрос спорный.
Кроме приведенных условий формирования пород и их типов, есть еще один
вид коровых отложений, не выделенный ранее, несмотря на широкое описание
процессов его формирования. Речь идет об эоловых корах выветривания.
По современным представлениям, выветриванием называется сумма физиче-
165
ских, химических и физико-химических процессов преобразования горных по-
род и слагающих их минералов на поверхности суши под влиянием факторов и
условий географической среды. Раньше считалось, что выветривание слабо свя-
зано с деятельностью ветра. Ветровая деятельность, по мнению ряда исследова-
телей, имеет весьма отдалённое отношение к процессам выветривания. Чтобы
избежать этой неясности смыслового и буквального значения термина ”вывет-
ривание”, А.Е. Ферсман в 1922 г предложил процессы преобразования горных
пород и минералов на поверхности и в приповерхностной зоне обозначить тер-
мином “гипергенез” (от греч. hyper – сверху, над), имевший как достаточно ши-
рокое толкование эндогенных процессов, так и узкое – поверхностные измене-
ния пород.
Согласно [4], среди месторождений выветривания существуют три разновид-
ности: площадные, линейные и приконтактовые. К деятельности ветра эти три
вида практически не имеют отношения. По мнению приведенного автора, эоло-
вые россыпи образуются главным образом вдоль морских побережий или в су-
хих пустынных областях, но не за счет привноса ветром полезного ископаемо-
го, а за счет эолового, а также физического и химического выветривания вме-
щающих минералов и пород. Таким образом, формируются, к примеру, россы-
пи алмазов пустыни Намиб в Юго-Западной Африке. Однако результаты по-
следних исследований показывают, что деятельность ветра в некоторых случа-
ях может являться доминирующей [5].
Достаточно образно деятельность ветра описал Н.М. Страхов в Основах тео-
рии литогенеза (1962), где указывал, что при недостатке собственных метеор-
ных осадков в пустынных областях, бассейновая седиментация в них развива-
ется слабо и отличается бедностью форм. Она сводится к садке обломочных
частиц, карбоната кальция и гипса, по мере того, как происходит быстрое вы-
сыхание большой дождевой лужи. Резкое ослабление деятельности воды в за-
сушливой зоне ассоциируется со значительной и энергичной деятельностью
ветра. Огромная сила ветра - характерная черта пустынь. Каждая пустыня явля-
ется центром бурь. Пыльные смерчи представляют в ней ежедневное явление и
взметают колоссальные облака и тучи пыли на сотни метров в высоту. Этот на-
пряженный ветровой режим неизбежно приводит к выносу из пустынь и к от-
ложению по их периферии тончайше раздробленного глинистого материала.
Вся пыль, образовавшаяся в пустыне, переносится с места на место, постепенно
вновь поднимается, нигде не оседает, каждый порыв ветра толкает ее, и, нако-
нец, она достигает краев пустыни. Обычно таким краем является степная мест-
ность, где инсоляция слабее, а ветры реже и слабее, где почву чаще орошают
осадки и защищает богатая растительность. В этой обстановке оседающая пыль
фиксируется и образует постепенно толщи лёсса, свойственного обычно сте-
пям, прилегающим к пустынной зоне. В Африке, где к Сахаре вплотную подхо-
дит Атлантический океан, тучи пыли выносятся на площадь последнего и при-
нимают участие в сложении его осадков (так называемая пассатная пыль). О
количествах выносимого материала дает представление тот факт, что в 1863 г.
на Канарских островах выпал пыльный дождь, масса которого достигла 3 944
166
000 м3.
Внутри собственно пустыни деятельность ветра приводит к созданию огром-
ных подвижных песчаных площадей - дюнных полей, характерного образова-
ния пустыни. Источники песка различны: физическое выветривание массивных
пород, развевание древних песчаных и песчано-глинистых морских, озерных и
речных отложений, занос внутрь пустыни песка с морского побережья и т. д.
Любая смесь в пустыне, содержащая песчаные зерна образует рыхлый песок, и
количество его во всех пустынях с ходом их развития все увеличивается. Раз-
меры песчаных площадей колоссальны: Кара-Кумы, например, занимают тер-
риторию примерно 240 000 км2, Сахара же и Гоби имеют еще большую пло-
щадь - около 7 000 000 км2 первая и примерно 2 × I06 км2 вторая.
Весь описанный ход седиментогенеза засушливых зон связан с их собствен-
ными энергетическими и материальными ресурсами и потому может быть на-
зван автохтонным аридным седиментогенезом. По сути дела он эквивалентен
седиментогенезу гумидных зон, отличаясь от последнего резким подавлением
бассейновой седиментации и развитием субаэральных - эоловых и делювиаль-
но-пролювиальных форм. Автохтонным седиментогенезом на площади арид-
ных зон дело, однако, не исчерпывается. Характерную черту их составляет то
обстоятельство, что наряду с автохтонным имеет место еще аллохтонный седи-
ментогенез, связанный со вносом на площадь полупустынь и пустынь материа-
ла из соседних горизонтальных и вертикальных гумидных зон. Возможность
развития аллохтонного седиментогенеза коренится в геоморфологических ус-
ловиях засушливых полос.
В этой связи актуальность приобретают результаты исследований Б.М. Ми-
хайлова, опубликованные в [6]. По его данным, по мере перехода к более древ-
ним элювиальным образованиям резко сокращается их продуктивность. Наибо-
лее древние рудоносные коры выветривания приурочены ко второй половине
девона. Элювиальные месторождения докембрия и нижнего палеозоя не из-
вестны, что указанный автор объясняет отсутствием в те времена условий для
формирования мощных кор глубокого химического выветривания. По этой
причине наиболее богаты полезными ископаемыми коры выветривания олиго-
цен-четвертичного этапа развития Земли, что не противоречит [7].
Теперь перейдем к изложению результатов исследований, полученных в
2012-2013 годах на юге Украины. В результате полевых исследований в песча-
ном карьере местного значения на берегу реки Бык, на границе Донецкой и
Днепропетровской областей, была выявлена кора эолового выветривания пред-
положительно четвертичного возраста, представленная диагенетическим песча-
ником желто-бурого цвета, в котором кварцевые зерна разной степени окатан-
ности сцементированные окислами и гидроокислами железа (рис. 1). Мощность
желто-бурых отложений диагенетического песчаника на бортовой части карье-
ра меняется от 1,0 до 3,0 м, в среднем, составляя 1,5 м. Органические остатки,
по которым можно было бы установить возраст, не найдены. Указанный уча-
сток расположен на северо-восточной окраине УЩ, в месте сочленения с За-
падным Донбассом. Собственно, под незначительными по мощности отложе-
167
ниями кайнозоя и мезозоя (метры – десятки метров), на участке исследований
находятся нижнекарбоновые угленосные отложения.
Мономинеральность обломочных зерен указывает на достаточно хорошую
сортировку и дифференциацию песка в процессе переноса, когда остаются наи-
более прочные и устойчивые к различного рода воздействиям минералы, в дан-
ном случае – кварц. Определение источника или источников сноса его нужда-
ются в промежуточных исследованиях, поскольку нельзя однозначно утвер-
ждать – это Украинский щит, отложения Донбасса или были задействованы в
этом процессе оба района. Цемент, представленный разного рода окислами же-
леза, может быть как авто- так и аллохтонным. Рассмотрим оба варианта в кон-
тексте формирования данной коры выветривания, с учетом геоморфологиче-
ских условий исследуемой территории в недалеком прошлом.
Привнос окислов и гидроокислов железа мог осуществляться со щита, до
которого по прямой около 20 км. Широко известных способов переноса два –
водными потоками или ветром. Если бы перенос осуществлялся водными пото-
ками, в указанной толще должны быть разного рода и генезиса органические
остатки, но их не было обнаружено. Кроме этого, в коре выветривания просле-
живаются линзообразные тела каолинита, что хорошо видно на рис. 1.
Рис. 1 – Кора выветривания, вскрытая песчаным карьером. Видны линзовидные прослои
каолинита (светлые участки)
168
Каолинит визуально чист от примесей, белого, светло-серого цвета, относи-
тельно плотный, мощностью от нескольких до 20-40 см. От ближайших место-
рождений каолинита (Просянское и др.) до участка исследований около 30 км.
Мощность вскрышных пород – 3-5 м. Причем и вскрышные породы, и находя-
щиеся в почве – рыхлые пески и супеси светло-желтого цвета.
Кора выветривания отличается относительной сцементированностью круп-
нозернистого, местами гравелитистого песка (размер зерен до 1-2 мм), причем в
качестве цемента выступает не кварц, как в эоловых песчаниках палеодюны
геологического памятника Каменная Могила [5], а гидроокислы железа
(рис.2а,б).
а б
а – шлиф диагенетического песчаника из коры выветривания песчаного карьера, проходящий
свет, ув. 35Х, около 40 % окатанных зерен, структура средне-крупнозернистая, цемент из
гидроокслов железа; б – шлиф диагенетического песчаника из коры выветривания
(палеодюна) геологического памятника Каменная Могила, кварцевый цемент, проходящий
свет, ув.100Х
Рис. 2 – Песчаники памятника Каменная могила
Кора выветривания представлена относительным переслаиванием диагене-
тических кварцевых ожелезнённых песчаных прослоев и линз каолинита (в
подчиненном объеме), поэтому можно высказать следующее предположение.
Выходы железистых кварцитов в регионе расположены западнее участка ис-
следований, выходы гранитоидных массивов – на юге и юго-западе. Следова-
тельно, ветры субширотного направления могли приносить из запада окислы
железа (в виде пыли), ветры субмеридионального направления – каолин из гра-
нитоидных массивов, который линзообразно заполнял отрицательные формы
рельефа.
Поскольку времени на исследования было немного, сейчас трудно проводить
параллель между данной корой выветривания и корой в районе Каменной Мо-
гилы (расстояние между ними около 200 км), где установлена кора выветрива-
ния, представленная диагенетическим ожелезнённым песчаником, эолового
происхождения, сцементированного кремнистым цементом. Разница между
приведенными объектами в том, что песчаник палеодюн в районе Каменной
Могилы сложен хорошо окатанными кварцевыми зернами (около 80 % хорошо
и среднеокатанных зерен), в коре выветривания песчаного карьера, хорошо
169
окатанных зерен около 40 %. Кроме этого, в последнем, в качестве цемента
представлены гидроокислы железа, имеющие полностью аморфную, нераскри-
сталлизованную структуру (в проходящем свете – темный), а в песчанике Ка-
менной Могилы кремнистый цемент структурирован, раскристаллизован (см.
рис.2а,б).
Поскольку в разговорах со специалистами-литологами возникали разногла-
сия именно из-за фактора переноса кварцевых зерен (водными потоками или
ветром), приведем результаты других исследователей, изложенные в книге О.В.
Япаскурта [8]. В ней, в частности, указывается, что одноактный перенос квар-
цевых зерен водными потоками даже на значительные расстояния (Миссисипи,
Лена), не приводит к хорошей степени окатанности. В то же время, экспери-
ментальными работами П. Кюнена в середине ХХ века, выполненными в вод-
ном и воздушном потоке было установлено, что для водной среды первичное
округление зерен (1-2 %) достигается на первых сотнях километров. В даль-
нейшем, абразия кварцевых зерен в водном потоке становится незначительной
(0,1 % на 10000 км для средних полуокатанных зерен). Эоловая абразия, смоде-
лированная в воздуходувных системах, приводит к потере веса зерен в 100-1000
раз большей, чем при водной транспортировке. Таким образом, эксперимен-
тально доказана более значительная эффективность сухого трения в процессе
окатывания зерен, чем мокрого или в водной среде. В принципе это логично,
разность сопротивления минералов и пород в сухих и мокрых условиях оче-
видна. Здесь необходимо учитывать то обстоятельство, что условия переноса в
течение длительного времени переноса могут меняться
Кроме петрографического был задействован и рентгенографический метод,
использованный для уточнения состава и структурных характеристик песчани-
ка из коры выветривания песчаного карьера. Дело в том, что свежие сколы проб
песчаника часто имели фиолетово-синие оттенки, предположительно вызван-
ные присутствием вивианита – фосфористой окиси железа (рис.3).
Рис.3 – Образцы песчаника из коры выветривания песчаного карьера, имевшие фиолетово-
синие оттенки на сколах, позже ставших желто-бурыми
170
Поскольку анализ выполнить сразу не удалось, по прошествии двух месяцев,
рентгеноструктурный метод фосфористых соединений четко не показал, что
свидетельствует о достаточно высокой летучести фосфора. Примерно через ме-
сяц, после отбора проб, они из фиолетово-синих превратились в желто-бурые,
фосфорные соединения сублимировались. Остались окислы и гидроокислы же-
леза и разные структурные модификации кварца: кристаллической, аморфной,
возможно и других переходных структурных разностей (рис. 4).
Рентгеновкая дифрaктограмма образца Желтый.
22.02.12.igtm-671. Cu-Kα излучение
0
200
400
600
800
1000
2θ
I имп/с
5 15 25 35 45 55 65 75
4,
25
S
iO
2-Q
ua
rt
z
3,
34
S
iO
2-
Q
ua
rtz
1,
37
S
iO
2-Q
ua
rtz
1,
81
S
i O
2-
Q
ua
rtz
2,
45
S
iO
2-
Q
ua
rtz
1,
28
S
iO
2-
Q
ua
rtz
2,
28
S
iO
2-Q
ua
rt
z
2,
22
S
iO
2-Q
ua
rt
z
4,
5
Ka
ol
in
ite
1,
6
K
2,
12
S
iO
2-
Q
ua
rtz
K
1,
98
S
iO
2-
Q
ua
rtz
1,
54
S
iO
2-
Q
ua
rtz
1,
67
S
iO
2-
Q
ua
rtz
K
1,
45
S
iO
2-Q
ua
rtz
3,
02
C
aC
O
3-к
ал
ьц
ит
1,
49
α
-F
e 2
O
3
1,
31
α
-F
e 2
O
3
3,
47
α
-A
l 2
O
3
3,
87
C
aC
O
3-к
ал
ьц
ит
2,
69
α
-F
e
2O
3
1,
91
C
aC
O
3-
ка
ль
ци
т
2,
55
α
-A
l 2
O
3
1,
71
α
-F
e 2
O
3
Рис. 4 – Рентгеновская дифрактограмма ожелезнённого песчаника из коры
выветривания песчаного карьера
Спектральный анализ отобранных образцов, выполненный на приборе СТ-1 с
приставкой УСИ-10, показал следующее. После кварца (песчаник существенно
кварцевый, что показали петрографический и рентгеноструктурный методы) в
образцах на втором месте стоит железо, вернее его окислы и гидроокислы, в
сумме составляющие не менее 10 %. Кроме этого присутствуют марганец,
мышьяк, молибден, кобальт, никель, титан, ванадий – в количествах, выше
кларковых.
Руды коры выветривания известны только для мезозойской и кайнозойской
эр [7-8]. Для нашей республики сколько-нибудь значительных месторождений,
связанных с корами выветривания пока не известно (кроме Керченского место-
рождения железных руд). Тем не менее, учитывая промышленный прогресс
комплексного обогащения разных типов руд, подобные рудопроявления могут
иметь не только научный, но и практический интерес. Не исключено, что на от-
дельных участках, коры выветривания могут иметь более значительную мощ-
ность и количество полезных ископаемых. Отложения кайнозоя, в силу не-
171
больших мощностей (от первых, до десятков и сотен метров), изучены доста-
точно слабо и именно поэтому выделение горизонтов, или интервалов с повы-
шенными содержаниями полезных ископаемых может дать новые результаты
как теоретического, так и прикладного характера.
В заключении необходимо отметить еще один немаловажный факт – в про-
цессе эолового переноса кварцевого песка, его зерна получают заряд электри-
чества, причем в сумме (в песчанике) этот заряд так называемого трибоэлек-
тричества имеет достаточно высокий потенциал. Таким образом, формирую-
щийся элювиальный песчаник приобретает высокий суммарный стационарный
заряд, позволяющий влиять на массоперенос. Иными словами, данный заряд
может притягивать минералы железа и других элементов из вмещающих пород,
обладающих электромагнитным потенциалом. Данный эффект может приво-
дить к естественному обогащению эоловой коры выветривания соответствую-
щими минералами, которые перечислены выше. Но поскольку описанные про-
цессы не изучены в достаточной степени, необходимы дальнейшие исследова-
ния в плане определения источников сноса, процессов формирования эоловых
кор выветривания, их последующей цементации различными видами цемента и
под действием как известных геологических, так и малоизученных электроста-
тических сил.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Горная энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1987. – т.3. – 293 с.
2. Додатко А.Д. Древние коры выветривания и методы их изучения / А.Д. Додатко – Днепропетровск, НГУ,
2004. – 104 с.
3. Геологический словарь. – М.: Наука, 1978. – т.1. – 574 с.
4. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых / В.И. Смирнов. – М.: Недра, 1965. – 590 с.
5. Баранов В.А. Определение стадий катагенеза и формирование песчаников в диагенезе на примере геоло-
гического памятника Каменная Могила / В.А. Баранов // Зб. наук. праць Інституту геологічних наук НАН Укра-
їни.– 2010. - вип.3. – С.35-41.
6. Михайлов Б.М. Фациальные типы рудоносных кор выветривания и их эволюция в истории Земли / Б.М.
Михайлов // Кора выветривания и гипергенное рудообразование. – М.: Наука, 1977. – С.22-32.
7. Петров В.П. Древние мощные коры выветривания и их природа / В.П. Петров // Изв. АН СССР. Сер. гео-
логич. - 1991. – Вып. 31. – С.96-111.
8. Япаскурт О.В. Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудо-
образования / О.В. Япаскурт – М.: ЭСЛАН, 2008. – 356 с.
172
УДК 622.834.2
Д-р техн. наук Л.М. Васильев,
канд. техн. наук В.С. Демченко,
инж. С.В. Демченко
(ИГТМ НАН Украины)
инж. И.Ф. Чугунков
(ПАО «Краснодонуголь»)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ПОДАЧИ РЕЗЦА И ЧАСТОТЫ
ВРАЩЕНИЯ ЩЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ РЕЗАНИИ ЩЕЛИ В
ПОРОДАХ РАЗЛИЧНОЙ КРЕПОСТИ
Описана конструкція свердловинного шпариноутворювача, яка дозволяє регулювати
тиск робочої рідини і тим самим змінювати зусилля подання різців при нарізуванні шпарин в
породах різної фортеці. Запропонована методика визначення зусилля подання і частоти обе-
ртання різців залежно від фортеці руйнованих порід покрівлі.
THE DETERMINATION OF COTTER FEED THRUST AND ROTATION
FREQUENCY OF GAP MAKER IN CUTTING THE GAP IN THE ROCKS
OF VARYING STRENGTH
The construction of borehole gap maker is described, which allows to adjust the pressure of the
working fluid, and thereby change the feed force of cutters when cutting gaps in the rocks of vary-
ing strength. The determination method of feed force and cutters rotation frequency is proposed,
depending on the strength of destructible rocks of the upper boundary.
В настоящее время на шахтах Донбасса глубина добычи угля возросла до
1000м и более. С увеличением глубины существенно растет число труднообру-
шающихся кровель, состоящих из прочных песчаников, что значительно ус-
ложняет отработку угольных пластов.
В завальной части лавы труднообрушающаяся кровля зависает в виде кон-
соли на больших площадях и существенно увеличивает напряжения в очистном
забое, провоцируя внезапные выбросы угля и газа. Обрушение больших площа-
дей кровли сопровождается, как правило, резким повышением нагрузок на при-
забойную часть лавы, что нередко приводит к разрушению гидроопор и других
составных частей механизированных крепей.
Существует несколько путей борьбы с труднообрушающими кровлями. Это,
прежде всего, создание механизированных крепей с высоким сопротивлением.
Но существует большое количество пластов со слабой почвой или неустойчи-
выми нижними слоями кровли. В этом случае механизированные крепи не бу-
дут развивать необходимых сопротивлений, что может привести к завалам лав.
Имеются такие пласты с труднообрушающейся кровлей, в которых на отдель-
ных участках внешние активные нагрузки могут превышать 250-300Т/м2 [1].
Создание механизированных крепей с таким высоким сопротивлением очень
сложно, и они будут дорогостоящими.
Другой путь борьбы с труднообрушающейся кровлей заключается в разу-
прочнении пород кровли. Известно много способов разупрочнения пород [1-4].
В одном случае производится бурение шпуров в кровлю для размещения в них
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54401 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:36:46Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Баранов, В.А. Зинга Тереза Кондида да Коста 2014-02-01T19:44:00Z 2014-02-01T19:44:00Z 2012 Условия формирования эоловых кор выветривания / В.А. Баранов, Зинга Тереза Кондида да Коста // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 163-171. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54401 552.513.08:551.311.23 У статті освітлені проблеми дослідження кори вивітрювання. Представлені результати вивчення складу, структури і умов формування кори вивітрювання в піщаному кар'єрі на річці Бик. Приведені дані спектрального, рентгеноструктурного, петрографічного аналізів. Показана зіставленість мінералогії діагенетичних пісковиків геологічного пам'ятника Кам'яна Могила і пісковика кори вивітрювання піщаного кар'єру ділянки дослідження. The article covers problems of crust of weathering investigation and presents composition,
 structure and conditions of formation of the crust of weathering in sand quarry of the Byc river. Results of spectral, X-ray diffraction and petrographic analyzes are shown. Comparability between mineralogy of diagenetic sandstone in the geological relict Stone Grave and mineralogy of sandstone of crust of weathering in the sand quarry area under investigation is shown. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Условия формирования эоловых кор выветривания Conditions for eolion crust of weathering formation Article published earlier |
| spellingShingle | Условия формирования эоловых кор выветривания Баранов, В.А. Зинга Тереза Кондида да Коста |
| title | Условия формирования эоловых кор выветривания |
| title_alt | Conditions for eolion crust of weathering formation |
| title_full | Условия формирования эоловых кор выветривания |
| title_fullStr | Условия формирования эоловых кор выветривания |
| title_full_unstemmed | Условия формирования эоловых кор выветривания |
| title_short | Условия формирования эоловых кор выветривания |
| title_sort | условия формирования эоловых кор выветривания |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54401 |
| work_keys_str_mv | AT baranovva usloviâformirovaniâéolovyhkorvyvetrivaniâ AT zingaterezakondidadakosta usloviâformirovaniâéolovyhkorvyvetrivaniâ AT baranovva conditionsforeolioncrustofweatheringformation AT zingaterezakondidadakosta conditionsforeolioncrustofweatheringformation |