Статті

Методика визначення відносних лінійних деформацій породного масиву осадової товщі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2024

Останнє оновлення: 28 грудня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 24

Authors:

К.А.Безручко*, orcid.org/0000-0002-3818-5624, M.S.Інститут геотехнiчної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г.І.Ларіонов, orcid.org/0000-0002-4774-0992, Інститут геотехнiчної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.В.Приходченко, orcid.org/0000-0001-6705-0289, Інститут геотехнiчної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М.О.Гладка, orcid.org/0000-0002-6539-7251, Інститут геотехнiчної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (6): 013 - 020

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-6/013

Abstract:

Мета. Розробка методу прогнозування тріщинуватих зон у масиві осадових гірських порід, утворених за рахунок формування складчастості, шляхом визначення відносних лінійних деформацій, що перевищують критичні для порушення суцільності порід.

Методика. Завдання виділення тріщинуватих зон полягає у визначенні ділянок у масиві гірських порід, де деформації розтягання, під дією тектонічних процесів, перевищили критичну межу. Визначення потребує побудови карт досліджуваної ділянки за допомогою тренд-аналізу й низки математичних розрахунків, а саме знаходження відстані між обраними точками напряму та за дугою, що їх з’їднує в межах інтерполюючої поверхні. Довжина останньої кривої знаходиться шляхом інтегрування. Коефіцієнт відносної лінійної деформації є результатом ділення знайдених відстаней (довжини дуги на довжину прямої).

Результати. Запропонована нова методика прогнозування тріщинуватих зон у масиві осадових гірських порід, утворених за рахунок формування складчастості. Методика розроблена на базі алгоритму, що передбачає розрахунок відносних лінійних деформацій пласта шляхом побудови карт локальних структур досліджуваної ділянки й низки математичних розрахунків. На прикладі поля шахти «Чайкіно» наведено конкретний результат визначення відносних лінійних деформацій породного масиву. У межах шахтного поля виділена антиклінальна локальна структура (структура 2-го порядку), визначені параметри структури й виконані розрахунки за відповідним алгоритмом. Отримані дані свідчать про значне перевищення реальних значень відносних лінійних деформацій (1.011 і 1.034) критичної межі для пісковиків (1.003–1.004). Це свідчить про порушення суцільності масиву гірських порід і наявність тріщинуватої зони.

Наукова новизна. Уперше розроблена методика, що уможливлює визначення відносних лінійних деформацій гірських порід між будь-якими окремими точками в межах досліджуваної ділянки, за координатами розташування точок у плані та гіпсометричною позначкою пласта.

Практична значимість. Запропонована методика може слугувати для вирішення цілої низки геологічних завдань, що безпосередньо пов’язані з дослідженням і виявленням тріщинуватості, яка була сформована під дією тектонічних сил у процесі складкоутворення.

Ключові слова: гірські породи, складчастість, структури, зони тріщинуватості

References.

1. Saunders, J. A., Hofstra, A. H., Goldfarb, R. J., & Reed, M. H. (2014). 13.15 – Geochemistry of Hydrothermal Gold Deposits. In Heinrich D. Holland, &Karl K. Turekian. (Eds.), Treatise on Geochemistry (2 ^nd ed.), Elsevier, 13, 383-424. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.01117-7.

2., Liu, J., Zhao, G., Xu, G., Sha, D., Xiao, Ch., Fang, X., Liu, F., Guo, Q., & Yu, H. (2020). Structural control and genesis of gold deposits in the Liaodong Peninsula, northeastern North China Craton. Ore Geology Reviews, 125, 103672. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103672.

3. Burisch, M., Hartmann, A., Bach, W., Krolop, P., Krause, J., & Gutzmer, J. (2019). Genesis of hydrothermal silver-antimony-sulfide veins of the Bräunsdorf sector as part of the classic Freiberg silver mining district, Germany. Miner Deposita, 54, 263-280. https://doi.org/10.1007/s00126-018-0842-0.

4. Jiang, B., Wang, D.-H., Chen, Y.-C., Zhang, T., Pu, X.-L., Ma, W.-W., …, & Li, Z.-Y. (2022). Classification, metallogenesis and exploration of silver deposits in Daxing’anling of Inner Mongolia and its adjacent areas. China Geology, 5(4), 595-613. https://doi.org/10.31035/cg2022005.

5. Zhu, Y., An, F., & Tan, J. (2011). Geochemistry of hydrothermal gold deposits: A review. Geoscience Frontiers, 2(3), 367-374. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2011.05.006.

6. Duan, G., Wu, C., Baker, M. J., Qi, J., & Xu, C. (2022). Lejun Zhang Evolution and genesis of hydrothermal fluids for the Cretaceous Dongnan Cu deposit, Zijinshan ore district (SE China). Ore Geology Reviews, 144, 104844. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104844.

7. Raimbourg, H., Rajič, K., Moris-Muttoni, B., Famin, V., Palazzin, G., Fisher, D., Morell, K., …, & Montmartin, C. (2021). Quartz vein geochemistry records deformation processes in convergent zones. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 22(4), e2020GC009201. https://doi.org/10.1029/2020GC009201.

8. Williams-Jones, A.E., Samson, I.M., & Olivo, G.R. (2000). The Genesis of Hydrothermal Fluorite-REE Deposits in the Gallinas Mountains, New Mexico. Economic Geology, 95(2), 327-341. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.95.2.327.

9. Chen, J.-Z., Zhang, H., Tang, Y., Lv, Z.-H., An, Y., Wang, M.-T., Liu, K., & Xu, Y.-S. (2022). Lithium mineralization during evolution of a magmatic–hydrothermal system: Mineralogical evidence from Li-mineralized pegmatites in Altai, NW China. Ore Geology Reviews, 149, 105058. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105058.

10. Timofeev, A., & Williams-Jones, A. E. (2015). The Origin of Niobium and Tantalum Mineralization in the Nechalacho REE Deposit, NWT, Canada. Economic Geology, 110(7), 1719-1735. https://doi.org/10.2113/econgeo.110.7.1719.

11. Zhou, C.-B., Chen, Y.-F., Hu, R., & Yang, Z. (2023). Groundwater flow through fractured rocks and seepage control in geotechnical engineering: Theories and practices. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 15(1), 1-36. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2022.10.001.

12. Anisimova, L., Babyi, K., & Pihulevskyi, P. (2022). Some Hydrochemical Features of Water Filtration Sources from under the Left-bank Dumps. 16 ^th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580188.

13. Krukovskyi, O., Krukovska, V., & Vynohradov, Y. (2017). Mathematical modeling of unsteady water filtration into anchored mine opening. Mining of Mineral Deposits, 11(2), 21-27. https://doi.org/10.15407/mining11.02.021.

14. Chetverik, M., Bubnova, E., & Babiy, E. (2013). The main technical solutions in rational excavation of minerals in open-pit mining. Mining of Mineral Deposits, 173-176. CRC Press. https://doi.org/10.1201/b16354-30.

15. Bezruchko, K. A., Pymonenko, L. I., Karhapolov, A. A., & Baranovskyi, V. I. (2023). The hypothesis about the origin of non-conventional deposits of hydrocarbons on the basis of the tectonic mobility concept of tectonics. Geotechnical mechanics, 166, 62-74. https://doi.org/10.15407/geotm2023.166.062.

16. Kumar, A., Srinivasan, V., Kavle, R., Sharma, R., Gariya, B. C., & Panda, D. (2019). Revival of an Offshore Gas Field: Case Study of a Fractured Basement Reservoir, PY-1. The SPE Oil and Gas India Conference and Exhibition. Mumbai, India, April 2019. Paper Number: SPE-194581-MS. https://doi.org/10.2118/194581-MS.

17. Tang, H., Wang, P., & Bian, W. (2020). Review of Volcanic Rock Reservoir geology. Chin. J. Pet., 41, 1744-1773.

18. Tang, H., Tian, Z., Gao, Y., & Dai, X. (2022). Review of volcanic reservoir geology in China. Earth-Science Reviews, 232, 104158. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104158.

19. Rabbel, O., Palma, O., Mair, K., Galland, O., Spacapan, J. B., & Senger, K. (2021). Fracture networks in shale-hosted igneous intrusions: Processes, distribution and implications for igneous petroleum systems. Journal of Structural Geology, 150, 104403. https://doi.org/ 10.1016/j.jsg.2021.104403.

20. Khá, N. X., Sơn, P. X., Quý, H. V., Thanh, T. Q., Tuấn, N. L., Trang, N. T., & Xuân, T. V. (2019). Special System Approach to Assessing the Oil Potential in Fractured Basement in the White Tiger Field, Cuu Long Basin, Offshore Vietnam. Transylvanian Review, 27(45).

21. Bulat, A. F., Lukinov, V. V., & Bezruchko, K. A. (2017). Conditions of gas traps forming in carboniferous sediments. Kyiv: Naukova Dumka. ISBN 978-966-00-1534-0.

22. Lai, J., Wang, G., Fan, Z., Wang, Z., Chen, J., Zhou, Z., Wang, S., & Xiao, C. (2017). Fracture detection in oil based drilling mud using a combination of borehole image and sonic logs. Marine and Petroleum Geology, 84, 195-214. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2017.03.035.

23. Xiao, Z., Ding, W., Liu, J., Tian, M., Yin, S., Zhou, X., & Gu, Y. (2019). A fracture identification method for low-permeability sandstone based on R/S analysis and the finite difference method: A case study from the Chang 6 reservoir in Huaqing oilfield, Ordos Basin. Journal of Petroleum Science and Engineering, 174, 1169-1178. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.12.017.

24. Palchik, V. (2020). Analysis of main factors influencing the apertures of mining-induced horizontal fractures at longwall coal mining. Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, 6(2). https://doi.org/10.1007/s40948-020-00158-w.

25. Li, H. (2021). Quantitative prediction of complex tectonic fractures in the tight sandstone reservoirs: a fractal method. Arabian Journal of Geoscience, 14(19). https://doi.org/10.1007/s12517-021-08344-0.

26. Artym, І. (2018). Evaluation of reservoir rocks tectonic fracturing through the finite element method. Young Scientist, 2(54), 6-10.

27. Artym, I., & Kurovets, S. (2019). Estimating the impact of mechanical characteristics of reservoirs of the Pre-Carpathian region on their tectonic fracturing. Oil & Gas Industry of Ukraine, 2, 25-31.

28. Dovbnych, M., Machula, M., & Mendryi, Ya. (2010). Experience in Forecasting Fractured Zones in the Study of Oil and Gas Potential of Jurassic Deposits in Northwestern Siberia. Geoinformatics, 1, 50-57.

29. Zhao, D., & Wu, Q. (2018). An approach to predict the height of fractured water-conducting zone of coal roof strata using random forest regression. Scientific Reports, 8(1). https://doi.org/10.1038/s41598-018-29418-2.

30. Bezruchko, K., Prykhodchenko, O., & Tokar, L. (2014). Prognozis for free methane traps of structural and tectonic type in Donbas. Progressive Technologies of Coal, Coalbad Methane, Ores Mining, 279-284.  https://doi.org/10.1201/b17547-47.

• < Попередня
• Наступна >