Методы определения физико-механических свойств рудовмещающих горных пород

В формировании промышленных месторождений полезных ископаемых ведущую роль играют структурные условия. Последние в значительной степени определяются физико-механическими свойствами рудовмещающих горных пород. Их изучение является составным элементом современных структурных исследований на рудных полях и месторождениях. Основы этого направления исследований, получившего название структурная петрофизика, были заложены Я. Н. Белевцевым (1961), А. В. Королевым и П. А. Шехтманом (1965), В. И. Старостиным (1979) и др.

Исследования физико-механических свойств горных пород дают количественные параметры физического состояния среды, в которой происходят процессы рудообразования. Известно, что различные горные породы в одних и тех же условиях деформируются по-разному. Одни из них под действием некоторых внешних сил сминаются в складки пластического течения, тогда как находящиеся рядом другие породы могут растрескиваться и будинироваться с нарушением сплошности слоев. Различное поведение в процессе деформирования отличающихся по физико-механическим свойствам горных пород приводит к развитию в них широкого спектра потенциально рудоподводящих или рудовмещающих структур. Появление таких структур и их размещение могут быть предсказаны на основе изучения физико-механических характеристик горных пород.

В литературе описаны многочисленные примеры различной роли неодинаковых по своим физико-механическим характеристикам горных пород, в частности, в процессах гидротермального рудообразования. Исследование важнейших физико-механических свойств горных пород дает возможность оценивать степень их благоприятности для рудоотложения.

В зависимости от условий образования и последующей геологической жизни горные породы характеризуются определенным комплексом физических и механических свойств, отражающих их структуру, состав, а также характер эпигенетических преобразований и тектонических напряжений, которым они подверглись. Физико-механические свойства породы не остаются неизменными в течение всего времени с момента ее образования. Они эволюционируют под воздействием тех или иных факторов структурообразования, давая важный инструмент для расшифровки структурной истории рудных полей и месторождений, выявления возраста и генезиса руд и степени их метаморфического преобразования и др.

Далеко не все параметры физических и механических свойств горных пород, определяемые в лабораториях или непосредственно в полевых условиях, могут быть использованы при рассмотрении условий формирования горных пород, руд и месторождений. Для этих целей достаточно обоснованно могут применяться величины объемной массы, пористости и проницаемости, прочностных и упругих свойств, а также их изменения при повышенных температурах и давлениях.