По данным ранее проведенных работ приток воды в карьер до отметки +510 м не будет превышать 6 м7час. Водоприток воды до отметки +420 м (НПГ водохранилища) за счет статических запасов составит 0.7 м7час, динамических запасов - 1046 м7час. При проектировании дренажных систем рекомендуется
предусмотреть и приток за счет ливневых осадков. в сумме достигающим до 3800 м3/сут.
4.4. НЕРЮНДИНСКОЕ И КАПАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Нерюндинское железорудное месторождение расположено в юго-западной части внутриплатформенного Ангаро-Витимского прогиба, приуроченного к пересечению зон широтного Нерюндинского, меридионального Тубино-Катангского, северо-западного Ката-Катангского и северо-восточного Ангаро-Катангского разломов.
Нерюндинское железорудное месторождение открыто в 1960 г. Месторождение разделяется на три части: участки Нерюнда, Промежуточный и Спутник. В строении месторождения принимают участие полимиктовые песчаники с прослоями аргиллитов, алевролитов, глинистых и углисто-глинистых сланцев и углей, выше которых залегают кварц-полевошпатовые песчаники верхнепалеозойского возраста. На уровне литвинцевской и ангарской свит разрез представлен галогенно-карбонатными породами, сложенными тонкозернистыми доломитами, известняками и каменной солью (рис. 18).
Верхнепалсозойские отложения. перекрываю гея туфогепными образованиями нижнего триаса, в составе которых преобладают туфы и туфобрекчии, реже встречаются туффиты.
Скарново-рудное поле сложено чередующимися оруденелыми скарнами, брекчиевидными, брекчиевидно-вкраилениыми, мстасоматическими и жильными ¦рудами. Основной участок имеет длину по простиранию более 2000 м и ширину 120-200 м, причем руды преобладают над оруденелыми скарнами. Отмечается увеличение рудной залежи с глубиной, но жильные руды имеют тенденцию к выклиниванию. В целом рудная зона в разрезе подобна крутопадающей пластовой залежи.
Заметная роль в формировании структуры рудного поля принадлежит пирокластическим порфиритам, мощность которых нарастает от периферии к центру до 450-700 м. Характерной особенностью является значительная насыщенность туфогенных, реже осадочных пород, доломитами субвулканической
формации, представленными лакколитами, спллами. штоками и дайками. Нередко форма этих тел усложняется в результате различных их комбинаций.
Лакколиты и силлы локализуются обычно вдоль северо-западного, северного, северо-восточного и восточного несогласного контакта корвучанской и бургуклинской свит. Дайкообразные тела и дайки долеритов приурочены к центральной части рудного поля, где они фиксируются в пределах рудных участков, обрамляя их. Дайки, как правило, ветвятся, нередко имеют коленообразную форму, обусловленную системой разрывных нарушений.
Смежный участок месторождения - Спутник - имеет меньшие размеры. Здесь скарново-рудное поле располагается среди песчано-глинистых отложений верхнего палеозоя, на северо-восточной окраине перекрытых туфовыми породами триаса. Рудные тела размещены в относительно маломощных скарновых зонах, имеют жильную форму и выдержаны по простиранию. Главное рудное тело участка представлено жилой сплошного магнетита длиной около 1800 м и мощностью 1240 м с падением под углом 70-75°.
Эрозионно-депрессионные компенсационные впадины, выполненные вулканогенно-осадочными породами триаса и сформированные в результате проседания блоков по шовным зонам разломов, окружают трубки. Ориентировка осей прогибов субширотная и субмеридианальная. Просевшие блоки нарушены внутриблоковой разрывной тектоникой. Максимальная (до 500 м и более) амплитуда проседания характерна для блоков, расположенных непосредственно в пределах шовных зон и. особенно, для блоков, располагающихся в узлах пересечения разнонаправленных разломов глубинного заложения.
Наиболее развиты в пределах рудного поля разрывные нарушения северовосточного, субмеридионального и субширотного направления посленижне-триасового возраста. Они контролируют размещение даек долеритов и рудных тел. Обычно это крутопадающие разломы (75-80°). долгоживущие и многократно подновлявшиеся. Для них характерно наличие вытянутых по форме тел брекчий вмещающих осадочных пород, долеритов и руд, зон оперяющей трещиноватости и интенсивного околорудного изменения вмещающих пород. Основные рудные залежи месторождения отчетливо контролируются двумя сопряженными зонами разломов - субширотной (Нерюнда) и северо-восточной (Спутник).
Субширотная зона разломов представлена серией сближенных субпараллельных дизъюнктивных нарушений, к которым приурочены рудные тела, дайки долеритов и брекчий. Эта зона пересекает трубки взрыва и на флангах выходит за ее пределы в туфогенные осадочные породы. Она прослежена по простиранию на 2.5 км и по падению в восточной части до 1000 м. Падение ее южное под углами 65-80°. Мощность зоны с запада на восток изменяется от 85-90 м до 450 м. С юга к субширотной зоне разломов примыкает серия более мелких нарушений субмеридиального и северо-восточного простирания.
Пострудная тектоника представлена мощными зонами дробления, многочисленными трещинами и дроблеными участками с более поздней хлорит-кальцитовой минерализацией. По характеру это сбросо-сдвиги с небольшими амплитудами смещения (10-15 м), прослеживающиеся вдоль рудовмещающих структур участков Нерюнда и Спутник.
Капаевское железорудное месторождение расположено в среднем течении р. Капаевой и открыто в 1960 г. Центральная стволовая структура месторождения приурочена к зоне сопряжения субширотного Капаевского и северо-восточного Поливо-Катангского глубинных разломов. Она состоит из мульдообразной компенсационной впадины, центрального канала, пологой зоны трещиноватости и чашеобразной пологой и крутопадающих рудных залежей. Среднее содержание железа в рудах месторождения составляет 39%.
В плане месторождение имеет овальную форму, вытянутую в широтном направлении с размерами в поперечнике 1,3 х 0,9 км2 и отходящими от нее на 1,03,5 км радиальными скарново-рудными зонами субмеридианального и субширотного простирания, контролируемые крутопадающими зонами интенсивной трещиноватости, которые выклиниваются на глубине 300-600 м. Для скарново-рудных зон характерны наличие нескольких рудных тел, пережимов и раздувов, интервалов и блоков безрудных пород (рис. 19).
В геологическом строении Капаевского месторождения участвуют песчаники, алевролиты и аргиллиты верхнего палеозоя, туфы и туффиты триаса, трапповые интрузии и скарновые образования. Скарны, руды и другие измененные породы на месторождении являются результатом гидротермального замещения туфогенных, изверженных и осадочных пород.
Рис.19. Блок-диаграмма Капаевского железорудного месторождения Условные обозначения на рис.11.
На фоне общего моноклинального погружения верхнепалеозойских пород к северо-западу под углом 35°, отмечаются асимметричные антиклинали с углами падения пород в крыльях до 40°. В 1 км к северо-западу от месторождения проходит ось субширотного поднятия, основание которого сложено породами карбона. Амплитуда поднятия достигает 60м.
Дорудные структурные элементы представлены линейными тектоническими нарушениями и структурами центрального типа, сопровождающимися радиальными субконцентрическими трещинами. Линейные тектонические нарушения различных порядков оконтуривают Капаевское железорудное месторождение со всех сторон и являются основными поверхностями ступенчато-блоковых опусканий пород к центру месторождения, амплитуда которых достигает 20-80 м.
Пологая зона интенсивной трещиноватости сколового типа развита в контуре мульдообразного прогиба, окружающего месторождение, и прослеживается на 1400 м в широтном направлении и на 1300 м - в меридиональном. Разрывные нарушения северо-западного простирания выражены слабее и чаще всего являются оперяющими. В карбонатных и терригенно-карбонатных породах ангарской, литвинцевской и верхоленской свит трещины скола имеют падение почти согласное со слоистостью (10-20°), увеличиваясь до 3050° в терригенных породах верхнего яруса. Интенсивность трещиноватости уменьшается по мере удаления от центра компенсационного прогиба, переходя в зону пластических деформаций.
Основной субмеридианальный разлом шириной около 1 км прослежен по простиранию на 5 км, а по падению на 1000 м. Зона интенсивно раздробленных пород имеет мощность 300-500 м.
Северо-восточный разлом при мощности 50-200 м прослежен на 7 км, а по падению на 200-400 м. На Центральном участке обе зоны разломов пересекаются и образуют серию оперяющих трещин.
Субконцентрические и радиальные трещины развиты в контуре компенсационного прогиба и отмечаются па расстоянии от нескольких десятков до 300-500 м от центральной стволовой структуры.
Пострудные тектонические нарушения трассируются по зонам дробления пород и руд. Наиболее широко пострудная тектоника развита на Восточном и Центральном участках, где вскрываются зоны дробления пород и руд мощностью до 20 м. На остальных участках мощность пострудных зон не превышает нескольких метров. По простиранию они не выдержаны, прерывисты. Перемещения по ним рудных тел не происходило.
Условия обводнения Нерюндинского и Капаевского месторождений определяются их расположением в пределах моноклинального Тунгусского гидрогеологического бассейна. В районах месторождений выделены гидрогеологические бассейны моноклинального типа, одноименные гидрогеологические массивы кольцевого типа и обводненные разломы (рис. 20, 21).
Платформенные моноклинальные гидрогеологические бассейны занимают значительную часть района и по условиям водообмена характеризуются как открытые.
Отложения четвертичного возраста являются коллекторами порово-пластовых вод, играющих незначительную роль в обводнении месторождений, и залегают на небольших глубинах редко превышающих первые метры. Коэффициенты фильтрации изменяются от 0,10 до 0,20 м/сут. Воды по химическому составу пресные гидрокарбонатные кальциево-магниевые с минерализацией до 0,15 г/дм-5. Питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, разгружаются они в виде малодебитных родников и мочежин.
Основная роль в обводнении месторождений принадлежит трещинно-пластовым водам, вскрывающимся на глубинах от 50-80 м до 300 м. Удельные дебиты скважин составляют 1,1-5,5 л/с, достигая максимальных значений в пределах зон повышенной трещиноватости.
Средние значения коэффициентов фильтрации составляют 1,9-2,0 м/сут при коэффициенте водопроводимости 230-420 м2/сут. Воды гидрокарбонатные натриево-кальциевые или кальциевые с минерализацией 0,25-0,41 г/дм3. Питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгружаются воды в виде родников с дебитом 3,0-7,0 л/с.
Условные обозначения к рис. 20:
Qrval
T,kr
P.br3
P.br*
1. Подземные воды основных типов гидрогеологических структур 1.1. Гидрогеологические бассейны
Порово - пластовые воды спорадического распространения в элювиальных и делювиальных отложениях. Пески, супеси, глины с обломками пород.
Порово - пластовые воды современных аллювиальных отложений. Разнозернистые пески с прослоями супеси, в основании с галечниками.
Пластовые воды вулканогенных отложений корвунчанской свиты нижнего триаса. Туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты.
Пластовые воды спорадического развития в траппах ангарского комплекса. Долериты.
Пластовые воды отложений верхней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
Пластовые воды отложений средней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
Пластовые воды отложений нижней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
1.2. Гидрогеологические массивы
Трещинно - фунтовые воды скарново - рудной зоны в отложениях корвунчанской свиты нижнего триаса. Туфы, туфопесчанники, туфоалевролиты.
1.3. Обводненные разломы
Трещинно - жильные воды зон дробления разрывных нарушений.
2. Распространение водопроницаемых, но безводных пород
Контур распространения безводных отложений корвунчанской свиты нижнего триаса.
Контур распространения безводных отложений верхней пачки бургуклинской свиты нижней перми.
Контур распространения безводных отложений средни пачки бургуклинской свиты нижней перми. З.Водопункты
204-Т.к ),27 ф 1
J3iQ,v"l
0.03 • и i13
Родник восходящий
Родник нисходящий
Вверху - номер по каталогу и возраст водовмещающих пород; слева - дебит, л/с; справа - минерализация, г/л
Ъ22 Ш
10,7 0.14
Скважина: вверху - номер скважины и индекс геологического возраста пород; слева в числителе -дебит, л/с, в знаменателе - понижение, м. Справа в числителе - глубина установившиегося уровня воды, м; в знаменателе - минерализация воды, г/л.
4. Прочие знаки
Разломы гидрогеологическое значение которых не выяснено
I Линии гидрогеологических разрезов
а - синклинальных прогибов, б - антиклинальных валов оси пликативной складчатости, определяющей подземный сток:
Условные обозначения к рис. 21:
1. Подземные воды основных типов гидрогеологических структур11 Гидрогеологические бассейны
Q,val
Порово пластовые воды спорадического распространения в элювиальных и делювиальных отложениях. Супеси, суглинки с обломками песчаников и алевролитов. Порово - пластовые воды современных аллювиальных отложений. Разнозернистые пески с прослоями супеси в основании с галечниками.
T,nr
Пластовые воды спорадического развития в траппах. Долериты, микродолериты.
T,kr
Пластовые воды вулканомиктовых отложений нерюндинской свиты нижнего триаса. Туфы, туфоаргиллиты, туфоалевролиты.
P.br'
Пластовые воды вулканогенных отложений корвунчанской свиты нижнего триаса. Туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты.
Пластовые воды терригенных отложений верхней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
P,br
Пластовые воды терригенных отложений средней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
CMkt
Пластовые воды терригенных отложений нижней пачки бургуклинской свиты нижней перми. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
Пластовые воды терригенных отложений катаевской свиты среднего и верхнего карбона. Песчаники, алевролиты, аргиллиты.
1.2. Гидрогеологические массивы
Трещинно - грунтовые воды скарново - рудной зоны. Скарны, железные руды.
1.3. Обводненные разломы
Трещинно - жильные воды зон дробления разрывных нарушений.
да
2. Распространение водопроницаемых, но безводных пород
Контур распространения безводных отложений чайкинской свиты нижней юры.
Контур распространения безводных отложений корвунчанской свиты нижнего триаса. Контур распространения безводных отложений верхней пачки бургуклинской свиты нижней перми.
Контур распространения безводных отложений средней пачки бургуклинской свиты нижней перми. 3. Водопункты
314 - P,br1.6 • o.ii Родник восходящий \
I Вверху - номер по каталогу и возраст водовмещающих пород;
140 - Р,Ьг | слева - дебит, л/с; справа - минерализация, г/л5 2 22 РОДНИК НИСХОДЯЩИЙ '5Г - P,br
Гидрогеологическая скважина: Вверху - номер скважины и индекс геологического возраста, слева в числителе - дебит, л/с, в знаменателе - понижение, м. Справа в числителе - глубина установившегося уровня воды, м. ТГА w 0.15 lJ' В знаменателе - минерализация воды, г/л; в скобках число опробованных интервалов.
4. Прочие знаки
Разломы установленные
' Разломы гидрогеологическое значение которых не выяснено I Линии гидрогеологических разрезов
кУ Оси пликативной складчатости, распределяющей подземный сток: -^-' а - синклинальных прогибов, б - антиклинальных валов
Кольцевые гидрогеологические массивы представляют собой трубки взрыва размерами до 0,5-1,5 х 2,0-7,0 км2, выполненные вулканогенными и вулканогенио-осадочными образованиями корвунчанской свиты - туфоалевролитами, туфопесчаниками, туфами и туффитами. На участках Нерюндинском и Капаевском корвунанская свита перекрыта отложениями нерюндинской свиты, выполняющими "чашу" проседания блока пород в пределах гидрогеологических массивов. Она представлена переслаивающимися вулканомиктовыми туфоалевролитами, туфопесчаниками и туфоконгломератами. Трещинно-грунтовые воды приурочены к зоне экзогенной трещиноватости, развитой на глубину до 250-280 м и вскрываются на глубинах 106-110 м. С глубиной водообильность структур резко снижается, о чем свидетельствуют удельные дебиты скважин, достигающие в верхах разреза 5,5 л/с, и уменьшаясь до 0,03 л/с на глубинах более 280 м. Соответственно ухудшаются и фильтрационные свойства пород: коэффициенты фильтрации снижаются от 4,1 м/сут в пределах зоны экзогенной трещиноватости до 0,36 м/сут; коэффициенты водопроводимости - с 30,0 до 1,8 м2/сут. Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, разгрузка - в виде родников и в сопредельные моноклинальные гидрогеологические бассейны. По химическому составу воды гидрокарбонатные магниево-кальциевые с минерализацией не превышающей 0,3 г/дм3.
В пределах месторождений из-за недостаточной геолого-гидрогеологической информации выделены только приповерхностные разломы, являющиеся коллекторами пресных трещинно-жильных вод. Структуры разломов весьма водообильны. Дебиты дренирующих родников достигают 108 л/с, коэффициент водопроводимости составляет 2000-2500 м2/сут. Состав вод преимущественно гидрокарбонатный натриево-кальциевый с минерализацией 0,35 г/дм3. Питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и подземных вод из сопряженных гидрогеологических структур.
