В настоящее время геофизическими и буровыми работами достаточно полно изучены субмеридиальные Северо-западное и Западное тектонические нарушения, а также Центральное Краснослободское тектоническое нарушение с севера на юг пересекающее площадь Краснослободского участка с амплитудой смещения пластов от 30 до 100м. Углы падения сбрасывателя колеблются от 15 до 85 градусов. По данным геологоразведочных работ в северо-восточной (3-А, 4-А северо-восточные панели), в юго-западной (7, 8 юго-западные панели, юго-западное направление) и в северо-западной (6, 6-А северо-западные панели) частях шахтного поля на III калийном горизонте вскрыты зоны малоамплитудных тектонических нарушений, а в северо-западной части обоих горизонтов – Островское тектоническое нарушение.
Все эти нарушения затрудняют отработку месторождения, создают угрозу прорыва подземных вод в горные выработки и требуют дополнительных геологоразведочных работ. Кроме того, вблизи тектонических нарушений увеличиваются углы падения пласта, встречаются трещины разрыва со смещением слоев, породы в зоне брекчированы и наблюдаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью.
В южной краевой зоне на участках, примыкающих к контурам выклинивания калийных горизонтов, строение пласта характерезуется снижением мощности 3-го и 4-го сильвинитовых слоев, увеличением внутрипластовой каменной соли 3-4, снижением содержания КС L и резким воздыманием пласта под углом 6-7 и более 10 градусов. За линией выклинивания калийного горизонта могут иметь место обводненные песчаники, которые устанавливается геофизическими работами.
1.3. Гидрогеология.
Старобинское месторождение расположено в краевой северо-западной части Припятского артезианского бассейна. В пределах месторождения различают:
надсолевой водоносный комплекс в мезозойско-кайнозойских отложениях;
подсолевой водоносный комплекс в породах девона и верхнего протерозоя.
Названные водоносные комплексы образуют верхний и нижний гидрогеологические этажи, которые разделены водоупорными породами глинисто-мергелистой и соленосной толщ.
Водоносный комплекс в мезозойско-кайнозойских отложениях мощностью 100-120м относится к зоне активного водообмена и подстилается регионально выдержанными водоупорными породами ГМГ. Воды его преимущественно пресные используются для хозяйственного питьевого водоснабжения.
Подсолевой водоносный комплекс общей мощностью около 1000м приурочен к карбонатным породам фаменского и франского ярусов верхнего
девона, к терригенным породам среднего и верхнего протерозоя, разделенных относительно водоупорными породами ливенского, пашийско-кыновского и пярнуско-наровского горизонтов. Водовмещающие карбонатные породы верхнего девона характерезуются низкой водообильностью и плохой проницаемостью. Водоносные горизонты терригенных пород среднего девона и верхнего протерозоя включают хорошо проницаемые обводненные песчаники соответственно старооскольского возвраста и пинской свиты.
Надсолевой и подсолевой водоносные комплексы разделены породами ГМТ и соленосной толщ мощностью 500-1000м, служащих надежными водоупорами, обеспечивающими гидрогеологическую закрытость нижнего гидрогеологического этажа. Взаимосвязь вод надсолевого и подсолевого комплексов исключается как по площади месторождения, так и в зонах дизъюктивных нарушений, где породы соляных отложений крепко спаяны соляным цементом, безводны и водоупорны.
Верхняя часть осадочного чехла сложена проницаемыми породами, создающими благоприятные условия для инфильтрации атмосферных осадков и пополнения запасов подземных вод. Все водоносные горизонты этой части разреза гидравлически связаны между собой.
Воды подсолевого водоносного комплекса представлены преимущественно крепкими рассолами.
Водоносный горизонт песчаников пинской свиты мощностью 300-350м перекрыт слабопроницаемыми туфопесчаниками вулканогенно-осадочной толщи мощностью около 100м и подстилается породами кристаллического фундамента.
1.4. Геологическая характеристика калийных горизонтов месторождения шахтного поля Второго рудоуправления.
В пределах разрабатываемого шахтного поля развиты 4 калийные горизонта: первый, второй, третий, четвертый (счет от поверхности земли). Залегают они внутри мощных пачек каменной соли. Представляют собой пластовые залежи, пологопадающие в северо-восточном направлении под углом 1-3 ° , осложненные на площадях, примыкающих к тектоническим нарушениям и в зонах выклинивания калийных горизонтов. Из 4–х калийных горизонтов требованиям кондиций отвечают 2-й горизонт и нижний сильвинитовый пласт 3-го калийного горизонта, которые отрабатываются в настоящее время.
Второй калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 402м до 471м с погружением пласта в северо-восточной и северо- западном направлениях под углом 1-3º. На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения пласта увеличивается до 5-8º. Южная граница распространения имеет постседиментационную природу, а северная и западная – тектоническую.
Мощность горизонта в среднем составляет 2,86м. Содержание KCL в пласте колеблется от 28,58 % до 31,09 % и в среднем составляет 29,84%. Содержание Н.О. 2 от 7,31 % до 8,61 % и в среднем составляет 7,96 %.
По своему строению горизонт чётко подразделяется на три слоя – верхний сильвинитовый, средний – галитовый, нижний – сильвинитовый. Сильвинитовые слои представляют собой чередование сильвинитовых и галитовых прослойков, в которых встречаются небольшие прослойки глины. Средняя мощность верхнего и нижнего сильвинитовых слоёв составляет соответственно 0,96 и 1,04м, а содержание КС L соответственно 41,67% и 40,69% , Н.О. – 5,17% и 6,68%. Средний галитовый слой состоит из прослоев каменной соли, разделённых прослоями глины. В отдельных прослоях каменной соли отмечается вкрапленность сильвинита. Мощность среднего галитового слоя колеблется от 0,82 до 0,89м и в среднем составляет 0,86м. Содержание КС L по слою колеблется от 3,07% до 3,48% и в среднем составляет 3,27 %.
Покрывающие горизонт породы представлены частым чередованием прослойков каменной соли мощностью от 1-2см до 10-40см и глины мощностью от долей мм до 10-25см. В интервале до 0,80м от кровли пласта залегают маломощные прослойки песчаниковидной соли.
В подстилающих горизонт породах возможно наличие газа, который может проявляться в виде газовыделений при бурении разведочных скважин и шпуров, а также в отработанном пространстве горных выработок и лав.
Третий калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 487м до 646м с погружением пласта в северном и северо-восточном направлениях под углом 1-3º.
На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения увеличивается до 5-8 градусов и более.
Горными работами горизонт достаточно полно изучен в центральной и юго-восточной частях шахтного поля. В юго-западной части шахтного поля граница распространения его установлена по данным геофизических, буровых и геологоразведочных работ.
На вскрытой части шахтного поля калийный горизонт имеет повсеместное распространение и подразделяется на три пачки:
верхнюю – сильвинитовую ( забалансовую ),
среднюю – глинисто-карналлитовую,
нижнюю – сильвинитовую (промышленную ).
Верхняя забалансовая пачка прослеживается на всей разведанной площади шахтного поля и сложена чередующимися прослоями сильвинита, сильвинито-карналлитовой породы и каменной соли с прослоями глины мощностью до 5см. Мощность верхней сильвинитовой пачки колеблется от 1,73 до 5,0м.
Средняя глинисто-карналлитовая пачка сложена глиной с прослоями каменной соли, карналлита и сильвинито-карналлитовой породы. Мощность их колеблется от 6 до 10,7 метров .
Нижняя сильвинитовая пачка представляет собой II продуктивный пласт, в разрезе которого выделяется шесть сильвинитовых слоёв, разделённых слоями каменной соли. Промышленное значение имеют II , III и IY сильвинитовые слои.
Балансовая мощность по слоям II - IY изменяется от 4,03м до 4,46м и в среднем составляет 4,31м. Содержание КС L по слоям II – IY соответственно изменяется от 17,13 % до 26,03 % и в среднем составляет 19,85 %. Содержание H . O . по слоям II - IY изменяется от 3,19 % до 8,01 % и в среднем составляет 4,53 %.
На всех панелях, отрабатываемых в настоящее время, периодически встречаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью, что резко снижает качество выдаваемой руды. Наиболее часто они встречаются в краевых и притектонических зонах горизонта.
В породах горизонта отмечаются локальные скопления свободно содержащихся газов, количество которых увеличивается в разрезе снизу вверх, а также встречаются ”мульды погружения пласта”, опасные по внезапным выбросам соли и газа. Особую опасность представляет наличие горючих газов, выделяющихся в отработанном пространстве горных выработок и лав.
Соленосные отложения над кровлей калийных горизонтов являются естественной водозащитной толщей. Мощность их в северо-восточной части шахтного поля над Вторым и Третьим калийным горизонтами достигает соответственно 100 и 250м с постепенным выклиниванием в южном направлении. В результате проведения специальных комплексных исследований, выполненных на месторождении, установлено, что большая часть глинисто-мергелистой толщи безводна и водоупорна, и слагающие ее породы обладают хорошими водозащитными свойствами. Мощность водоупорной части ГМТ в пределах шахтного поля составляет преимущественно 180 - 300м. Таким образом, общая мощность водозащитной толщи составляет 200-300м над кровлей Второго калийного горизонта и 240-450м над кровлей Третьего калийного горизонта.