Практическая работа 3.
Оценка инженерно-геологических условий «Кишертского» месторождения глин
Кишертское месторождение глин находится в Кишертском районе Пермского края, в 0,5 км к югу от ст. Усть- Кишерть.
Месторождение приурочено к южному борту долины р. Сылвы – III надпойменной террасе, осложненной долиной речки Кишертки.
Поверхность месторождения ровная с постепенным повышением рельефа с северо-востока на юго-запад. В этом же направлении месторождение разделяется логом.
Главной водной артерией района является река Сылва, протекающая в 3 км севернее месторождения. В 0,6 км от него протекает река Кишертка – левый приток р. Сылвы.
Геологическое строение месторождения
В геологическом строении месторождения принимают участие отложения пермского и четвертичного возраста.
Нижнепермские отложения (P1pp) представлены серыми тонкоплитчатыми мелкозернистыми алевролитами и песчаниками поповской свиты кунгурского яруса. Алевролиты содержат прослои и линзы мергелей и известняков. Вскрытая мощность колеблется от 0,5 до 2, 2 м.
Четвертичные отложения на месторождении представлены элювиальными, древнеаллювиальными и аллювиально -деллювиальными образованиями.
Элювиальные отложения (eQI-III) представлены сильно песчанистыми глинами, в основном, серого цвета с обломками коренных пород. Размеры обломков от 2×3 до 4×7 мм. Наиболее часто встречаются обломки, представленные мергелями и известняками, поскольку терригенные породы подвержены большому разрушению. Вскрытая мощность элювиальных отложений – 0,4-3,5 м.
Древнеаллювиальные отложения (aQII-III) залегают на размытой поверхности коренных отложений и элювия. В толще древнеаллювиальных отложений снизу вверх выделяются:
1. Песчано-гравийно-галечные отложения, состоящие из хорошо окатанных гравия и гальки кремния, кварца, перемешанных с мелкозернистым полимиктовым песком и глиной. Соотношение составляющих в общем виде выглядит следующим образом:
гравийно-галечная – 40%; песчаная – 40%; глинистая - 40%.
Вскрытая мощность этого слоя – 0,5-4,7 м.
2. Песок серый, темно-серый с коричневым оттенком, средне-мелкозернистый, сильно глинистый. Часто содержит гравий и гальку кварцево-кремнистого состава в количестве 10-20%. Размер включений – 1-2 см в поперечнике. Вскрытая мощность колеблется от 0,2 до 2,3 м.
3. Торф темно-коричневый, хорошо разложившийся, участками глинистый. Вскрыт 5-ю скважинами. Мощность от 0,5 до 1,2 м.
4. Глина темно-серая до черной с многочисленными обуглившимися растительными остатками, что придает породе на отдельных участках вид торфа. Вскрытая мощность колеблется от 1,5 до 5,0 м.
Аллювиально-делювиальные отложения (adQII-III) залегают на элювии коренных пород или древнеаллювиальных отложениях. В единичных случаях – на алевролитах поповской свиты кунгурского яруса.
Снизу вверх в толще этих отложений выделяются:
1. Глины серого цвета. Этот слой имеет ограниченное развитие в разрезе. Породы характеризуются повышенной запесоченностью, но все же являются довольно пластичными. Вскрытая мощность колеблется от 0,2 до 3,8 м.
2. Глина песчанистая светло-коричневого и темно-коричневого цвета с линзами и прослоями серой глины. В этом слое возможно и обратное, т.е. наличие линз и прослоев коричневой глины среди серых разностей. Данный слой имеет мощность от 0,8 до 5, 3 м.
3. Глина песчанистая светло-коричневого цвета, пластичная, местами содержит незначительное количество гумуса. Мощность слоя колеблется от 0,8 до 11,2 м. Иногда среди этих глин встречаются маломощные прослои и линзы серых глин. В нижней части слоя встречаются редкие гальки кремнисто-кварцевого состава размером 0,5-1,0 см. При наличии в глинах растительных остатков порода имеет пятнистую окраску.
4. Глина песчанистая темно-коричневого цвета пластичная с включениями растительных остатков и единичного гравия и гальки кремнисто-кварцевого состава. Наибольшее развитие слой имеет в восточной части месторождения. В некоторых скважинах глина обогащена карбонатами в виде тонкодисперсной примеси и округлых включений мучнистого вещества, вскрытая мощность 1,0-8,0 м.
В целом по месторождению аллювиально-делювиальные отложения, являющиеся полезными ископаемыми, слагают пластообразную толщу.
Гидрогеологические условия
Кишертское месторождение глин расположено на востоке области карстовых вод Уфимского плато. Здесь распространены грунтовые воды четвертичных отложений и трещинно-пластовые воды иренской свиты кунгурского яруса.
Абсолютные отметки рельефа месторождения изменяются от 150,0 м на северо-востоке до 185,0 м на юго-западе. Относительное превышение террасы над уровнем тальвега реки составляет 30,0-35,0 м, р. Кишерти – 25,0-60,0 м.
В процессе бурения разведочных скважин в 2010-2011 гг. слабо напорные грунтовые воды на месторождении встречены в 5 скважинах из 47. Глубина залегания подземных вод колеблется в широких пределах (таблица 1).
Результаты замеров уровней подземных вод
Таблица № 1
№№ скв. |
Абс. отметка устья скв., м. |
Статистический уровень грунтовых вод |
Пьезометрический уровень грунтовых вод |
||
Глубина, м |
Абс. отметка, м |
Глубина, м |
Абс. отметка, м |
||
7 |
155,96 |
18,9 |
137,06 |
11,5 |
144,46 |
17 |
173,86 |
12,5 |
161,36 |
10,0 |
163,86 |
22 |
178,87 |
11,0 |
167,87 |
10,0 |
168,87 |
33 |
144,23 |
12,0 |
132,23 |
10,0 |
134,23 |
34 |
140,08 |
10,4 |
129,68 |
8,0 |
132,08 |
Из наблюдений по скважинам, встретившим грунтовые воды, видно, что на месторождении выдержанного водоносного горизонта нет. Вода встречена в различных по литологическому составу прослоях и линзах песчано-гравийных отложений, заключенных в глине, и в подстилающих полезную толщу древне-аллювиальных песках, занимающих высокое гипсометрическое положение.
Физико-механические свойства глин
Для характеристики полезного ископаемого использованы анализы рядовых и технологических проб. Произведен расчет средневзвешенных содержаний показателей по отдельным выработкам, среднеарифметических по блокам подсчета запасов и в целом по месторождению:
плотность почвенно-растительного слоя – 1,35 т/м3
плотность глин – 1,98 т/м3
плотность вскрышных пород – 1,69 т/м3
естественная влажность –21,7%
число пластичности не менее –17.
Геолого-литологический разрез месторождения приведен на рисунке 3.
Рис. 3. Геолого-литологический разрез месторождения