Месяц: Август 2019

1. Устройство эманометров ЭМ-6П и «Радон». Чувствительным элементом эманометра ЭМ-6П является камера, стенки которой покрыты тонким слоем сернистого цинка. Камера соединяется с фотоэлектронным умножителем. Под действием a-излучения радиоактивных эманаций на стенках камеры возникают световые вспышки, которые преобразуются фотоумножителем в электрические импульсы. В дальнейшем импульсы усиливаются, проходят через дискриминатор, срезающий шумовые (не связанные с эманацией) сигналы, нормализуются и поступают на измеритель скорости счета. Частота импульсов, пропорциональная концентрации эманации в камере, может быть прослушана по телефону.
Сцинтилляционный эманометр ЭМ-6П (рис. 75) состоит из пробоотборника, поршневого насоса, сцинтилляционной камеры, измерительного пульта и соединительных резиновых трубок. Пробоотборник состоит из конусообразного корпуса 1 с ручкой 4, внутри которого вмонтирована металлическая трубка 2 (рис. 75, а). В нижней части трубки имеются отверстия 3 для прохождения почвенного воздуха. В верхней части пробоотборника к металлической трубке присоединяется резиновый шланг 5. Пробоотборник вставляется в шпур (бурку), пробитый при помощи специального стального стержня с острым наконечником. Ручка 4 служит для извлечения пробоотборника из бурки и для его переноски.

Насос состоит из металлического цилиндрического корпуса 6, в верхней части которого установлено поршневое устройство 11 с ручкой 10, а в нижней части — осушитель с пылеуловителем 7. К верхней части наружного корпуса насоса держателем 9 крепится измерительный пульт 13. В рабочем положении насос с измерительным пультом ставится на педаль 8, которую прижимает к земле ногой оператор.
К нижней части измерительного пульта крепится сменная сцинтилляционная камера 12. На верхней панели пульта расположены элементы управления прибором.
Концентрация эманации измеряется стрелочным индикатором 14 (см. рис. 75, б). Шкала индикатора разбита на 50 делений. Переключателем 15 можно установить один из трех диапазонов шкалы: 50; 250 или 1250 эманов. В положении «Контр.» проверяется режим питания прибора. При этом посредством реостата 17 стрелка прибора 14 устанавливается на режимную риску шкалы (заштрихованный треугольник). К клеммам 18 подключается телефон. Реостат 16 служит для подстройки диапазонов измерений эманометра.
Внутри корпуса прибора (в нижней части) имеется батарейный отсек (люк с крышкой), в который вставляются две батареи типа 11,5—ПМЦГ-У-1,3. Вес прибора ЭМ-6П (без пробоотборника) 8 кг.
По устройству и принципу работы эманометр «Радон» во многом аналогичен прибору ЭМ-611. Основные его отличия от ЭМ-6П заключаются в том, что он имеет более высокую чувствительность (не менее 2,8 имп/сек на 1 эман при трехчасовом накоплении продуктов распада радона), больший диапазон измерений (пределы измерения 50; 250; 1000 и 5000 имп/сек) и возможность непосредственного счета импульсов при помощи специального блока пересчета, который входит в комплект прибора. Блок пересчета позволяет измерять малые концентрации эманаций. Это дает возможность применять прибор не только для поисков радиоактивных руд, но и при дозиметрическом контроле в горных выработках и служебных помещениях.
Электрическая схема прибора, выполненная на транзисторах, питается от шести элементов типа «Марс», которые обеспечивают нормальную работу при температуре от -10 до +50° С в течение 25 ч; напряжение питания стабилизировано.
Комплект эманометра «Радон» состоит из измерительного пульта, блока пересчета, насоса и двух пробоотборников. Общий вес комплекта с пробоотборниками около 12 кг, а без пробоотборников 8 кг.
2. Включение эманометра ЭМ-6П и проверка его работоспособности. Пульт прибора заряжают батареями питания. Включение эманометра и проверку его работоспособности выполняют в следующем порядке.
1. В положении «Контр.» переключателя 15 при помощи реостата 17 стрелку прибора 14 выводят на режимную риску.
2. В положении «50» переключателя 15 измеряют натуральный фон рабочей камеры, который должен фиксироваться также в наушниках телефона 3—4 щелчками в 1 мин.
3. Переключателем 15 устанавливают диапазон «250» и заменяют рабочую камеру контрольной. Стрелка прибора должна отклониться на число делений, указанных в паспорте прибора.
Если соответствие паспортных и фактических показаний прибора соблюдается, то эманометр считают подготовленным к работе.

3. Эталонирование эманометра ЭМ-6П. Эманометр эталонируют с целью определения коэффициента, позволяющего перевести показания прибора в эманы, т. е. с целью определения цены одного деления стрелочного индикатора. Эталонирование выполняют в стационарной мастерской один раз в сезон, а также в случае замены покрытия камер светосоставом. Чаще всего прибор эталонируют вакуумным способом при помощи жидкого эталона, содержащего 10в-8—10в-9 г радия. Объем барботера с жидким эталоном не должен превышать 50—60 см3.
Эталонирование выполняют в следующем порядке.
1. Эманометр надежно закрепляют в вертикальном положении специальным устройством.
2. Производят те же операции, что и при включении прибора и проверке его работоспособности; в случае необходимости подстраивают диапазоны реостатом 16 в положении «250» переключателя 15 при подсоединенной к прибору контрольной камере; если отсчет с контрольной камерой не соответствует паспортному, то этого соответствия добиваются изменением положения реостата 16.
3. Барботер 1 с жидким эталоном радия (рис. 76) подсоединяют к камере прибора через осушитель 2 (см. также 7 на рис. 75, а).
4. Вакуумным насосом (или насосом эманометра) в камере эманометра создают разрежение.
5. Раствор в барботере 1 встряхивают, приоткрывают зажим 3, затем зажим 4.
6. Закрывают зажим 4 и осторожно открывают зажим 5. Затем закрывают зажим ,5, осторожно открывают зажим 4. Это повторяют 2—3 раза, после чего зажимы 4 и 5 оставляют открытыми до тех пор, пока через раствор в барботере не перестанут проходить пузырьки воздуха.
7. Зажим 3 закрывают и в течение 3 ч с интервалом 5—10 мин берут отсчеты по шкале прибора, записывают их в специальный журнал. Если сравнить отсчеты, взятые сразу и через 3 ч после введения радона в камеру, то последний отсчет должен превышать первый приблизительно в 3 раза. Это связано с тем, что в камере происходит накопление радиоактивных продуктов распада эманации радона.
8. Вычисляют цену деления К прибора в (эман/дел) по формуле

где Raэт — содержание радия в эталоне в г, взятое из паспорта жидкого эталона; Vк — объем камеры в л (для прибора ЭМ-6П Vк = 0,5 л); t — время накопления радона в барботере в ч; λ — постоянная распада радона в ч-1; е — основание натурального логарифма (выражение е-λt определяют по таблицам в справочной литературе по радиометрии); nзч — отсчет по шкале прибора через 3 ч после введения радона в камеру.
Величину t в этой формуле определяют на основании паспортных данных эталона. В паспорте эталона указаны дата и время ty (в часах) установки эталона на накопление. Таким образом можно легко вычислить время t (в часах), прошедшее от момента установки эталона на накопление до момента эталонирования. В справочной литературе по радиометрии имеются таблицы, при помощи которых, зная величину ty, можно найти выражение e-λt. Так, для t, равного 6 дням и 14 ч, это выражение равно 0,30312.
9. После эталонирования берут отсчет с контрольной камерой, который также записывают в специальный журнал. Если полученная цена деления резко отличается от 1 эман/дел (на диапазоне «50»), то вычисляют эквивалент Cк контрольной камеры (в эманах) по формуле

где nк — показание прибора с контрольной камерой.
Далее, пользуясь эквивалентом Cк выполняют постройку диапазонов: в положении «Контр.» переключателя 15 (см. рис. 75, б) на диапазоне «250» реостатом 16 выводят стрелку прибора на отсчет, равный 1/5 Ск. Этим отсчетом пользуются для контроля за дальнейшей работой прибора.
После эталонирования зажимы 4 и 5 барботера (см. рис. 76) закрывают (или концы стеклянных трубок барботера запаивают). Эталон ставят на накопление. В паспорте эталона записывают дату и время (в часах) установки барботера на накопление радона. Результаты эталонирования записывают в журнал прибора.
4. Методика и техника эманационной съемки с прибором ЭМ-6П. Эманационную съемку проводят по профилям, заранее проложенным вкрест простирания искомых радиоактивных объектов. Сеть наблюдений поисковой стадии работ зависит от масштаба съемки. При детализации аномалий съемку выполняют с шагом 0,5—5 м и расстоянием между профилями соответственно 2—20 м.
Съемку проводят в следующем порядке.
1. В точке наблюдений при помощи стального ломика или механического бура рабочий пробивает бурку (углубление в почве) глубиной 50—80 см и вставляет в нее пробоотборник.
2. Оператор устанавливает прибор на точке наблюдения, прижимая педаль 8 ногой (см. рис. 75, а), измеряет натуральный фон камеры, затем подключает шланг 5 пробоотборника к осушителю 7 и закачивает в камеру почвенный воздух (5—6 качаний насоса 6). После окончания отбора пробы воздуха оператор закрывает краны камеры и берет отсчет по шкале прибора; наблюдает за показанием стрелки в течение 5—10 сек, записывает в журнал среднее показание. В журнал записывает также глубину отбора проб и другие данные.
3. После взятия отсчета оператор отсоединяет шланг 5, открывает краны и прокачивает камеру (10—15 качаний насоса).
На каждой 10—15-й точке в нормальном поле и на каждой точке с аномальным значением отсчета (в 2—3 раза превышающим нормальные отсчеты) выполняют два замера: один через 15 сек, другой через 60 сек после закачки в камеру почвенного воздуха. Эти замеры необходимы для раздельного определения концентраций радона и торона в почвенном воздухе. В пределах аномальных зон в 2—3 точках проводят также замеры с 15-секундной и 3-минутной экспозициями. Это позволяет более точно установить соотношение между концентрациями радона и торона.
В течение наблюдений камера прибора загрязняется продуктами распада эманаций, натуральный фон становится высоким, что затрудняет измерения. В этом случае камеру заменяют запасной. Зараженную камеру промывают в теплой мыльной воде тампоном ваты.
Контрольные замеры в объеме 5—10% от общего числа точек наблюдений на участке выполняет отдельная бригада через несколько дней. Кроме того на аномальных пунктах проводят повторные замеры в процессе съемки.
He менее трех раз в день берут замеры с контрольной камерой. При этом полученные данные не должны отличаться от величины, указанной в паспорте (или от отсчета, полученного при эталонировании), более чем на 10%.
5. Обработка результатов эманационной съемки. При обработке результатов съемки вычисляют общую концентрацию эманации и раздельную концентрацию радона и торона. Общую концентрацию (в эманах) определяют путем умножения отсчета (за вычетом натурального фона) в делениях на цену деления, полученную при эталонировании.
Раздельную концентрацию радона (СRn) и торона (CTn) вычисляют по формулам

где n15», n1′ и n3′ — отсчеты в делениях, полученные соответственно через 15 сек, 1 и 3 мин после введения в камеру почвенного воздуха.
По результатам профильной съемки строят графики изменения общей концентрации эманаций. Горизонтальный масштаб графиков определяется масштабом съемки. Вертикальный масштаб зависит от интенсивности встречаемых аномалий и может меняться от 10 до 50 эман в 1 см.
Совместно с графиками основных наблюдений наносят значения точек контрольных замеров. Результаты съемки считаются удовлетворительными, если общая конфигурация основных и контрольных графиков совпадает.
Результаты наблюдений площадной эманационной съемки изображают в виде планов изоэман. На планах показывают точки с раздельным определением CRn и СTn и подписывают значения последних.
6. Определение концентраций радия и радона в водной пробе. Определение концентрации радия в водной пробе может быть выполнено вакуумным способом по той же методике, что и эталонирование. Для этого водную пробу заливают в барботер, где она выстаивается в течение нескольких дней, после чего накопившийся радон (продукт распада радия) вакуумным методом переводят в камеру и производят измерения в течение 3 ч. Количество радия в пробе (в г) вычисляют по формуле

где обозначения К, nзч, Vк, λ, и t те же, что и в формуле, используемой при эталонировании.
Для определения концентрации радия в пробе (в г/л) вес содержащегося в ней радия (в г) делят на объем пробы (в л).
Концентрацию радона в пробе (в эман/л) в момент измерения вычисляют по формуле

здесь Vп — объем пробы в л.
Концентрацию радона в пробе в момент взятия последней из водного источника определяют из выражения

где Δt — время, прошедшее между моментом взятия пробы и моментом измерения в ч; λ — постоянная распада радона в ч-1; выражение е-λΔt определяют по таблицам в справочной литературе по радиометрии.

Аналитическая база и ее широкие технические возможности в настоящее время позволяют модернизировать шлиховой метод поисков, значительно повысить его информативность и углубить основы прогнозирования и поисков полезных ископаемых. С этой целью А.В. Костериным (1972 г. ) и В.Ф. Гуреевым (1979 г.) был разработан вариант шлихового метода, названный шлихо-геохимическим. Он базируется на специализированном геохимическом исследовании шлихов и дает возможность получения дополнительной поисковой информации. Современный шлиховой метод поисков может рассматриваться, таким образом, как комплексный и распадается на две ветви — шлихо-минералогическую и шлихогеохимическую, — взаимно-дополняющие и уточняющие друг друга.
Основой шлихо-геохимического метода служит представление о закономерном изменении состава минералов, слагающих породы и тела полезных ископаемых, что является отражением условий их эндогенного образования и последующего метаморфогенного и гипергенного преобразования. Особенно отчетливо это прослеживается на изменении содержаний в минералах элементов-примесей.
Для потенциально рудоносных районов характерны рудогенная геохимическая специализация геологических формаций и обогащение их элементами-примесями, свойственными определенным геолого-геохимическим условиям минерализации. В результате в составе ряда минералов первичных пород появляются специфичные элементы-примеси или их комплексы, которые могут быть индикаторами проявления рудообразования.
Обогащение пород индикаторными микроэлементами происходит избирательно: повышенные их количества обычно отмечаются в так называемых минералах-концентраторах. К их числу относятся главнейшие породообразующие и акцессорные минералы пород, пространственно или генетически связанных с формированием тел полезных ископаемых, а также минералы зон околорудных метасоматитов, жильных тел и вторичные минералы зоны окисления. Например, заметно повышенные содержания рудогенных микроэлементов свойственны таким широко распространенным минералам коренных пород, как амфиболы, пироксены, магнетит, ильменит, биотит, полевые шпаты, являющимся их концентраторами. Кроме того, аномальные содержания индикаторных элементов-примесей обычно фиксируются в акцессориях — апатите, цирконе, сфене, а также в минералах, слагающих тела полезных ископаемых или зоны околорудных гидротермально-измененных пород, — в кварце, хлорите, барите, турмалине, волластоните. Вторичные минералы зоны окисления месторождений также резко обогащаются рудогенными микроэлементами (например, лимониты, гидроксиды марганца).
В процессе выветривания и разрушения коренных пород и формирования экзогенных ореолов механического типа минералы-концентраторы входят в состав рыхлых образований различного генетического типа. При выполнении шлихового опробования они могут быть извлечены в шлихи. Эти минералы-концентраторы, содержащие индикаторные элементы-примеси, являются основными шлихообразующими. Это в конечном итоге приводит к созданию шлихо-геохимических. аномалий, выявляемых специализированными исследованиями шлихов. Таким образом, под шлихо-геохимической аномалией следует понимать участки развития рыхлых обломочных пород, тяжелая фракция которых содержит минералы-концентраторы с примесями индикаторных рудогенных элементов.
Шлихо-геохимические наблюдения основываются на традиционных шлиховых поисках, при этом используются уже отобранные и отмытые при их выполнении шлихи; минералогические анализы шлихов дополняются геохимическими исследованиями, что позволяет выявить аномалии индикаторных рудогенных элементов в минералах-концентраторах шлихов в тех случаях, когда сами минеральные зерна полезных компонентов в них не устанавливаются при обычном минералогическом анализе и перспективные участки могут быть прогнозированы только по косвенным признакам. Для геохимического исследования в общем случае могут быть использованы все фракции шлиха, содержащие минералы-концентраторы, т.е. ферро-, пара- и диамагнитные.
В конкретных геологических обстановках в зависимости от формационного типа ожидаемого оруденения выбирают и анализируют целесообразные для изучения фракции, максимально обогащенные минералами-концентраторами и индикаторными элементами- Так, концентраторами олова, молибдена, вольфрама, ниобия, цинка являются амфиболы, биотит, сфен, ильменит, турмалин, слагающие парамагнитные фракции шлихов, которые преимущественно и анализируют при поисках месторождений названной группы элементов. При поисках золоторудных месторождений желательно исследовать ферромагнитную фракцию, так как магнетит представляет собой основной концентратор золота. Носителем золота служит также пирит или его лимонитизированные разности, и при поисках оруденения золотосульфидной формации целесообразно анализировать тяжелую диамагнитную (в случае находок неизмененного пирита) или парамагнитную (содержащую псевдоморфозы лимонита по пириту) фракцию.
Геохимические исследования фракций шлиха выполняются различными методами, из числа которых предпочтение отдается экспрессным высокочувствительным анализам, использующим малые навески. Наиболее простыми и оперативными методами определения элементного состава являются спектральные анализы: полные полуколичественные (до 50 элементов), сокращенные полуколичественные (до 15 элементов), количественные на отдельные компоненты (5-10 элементов), микро-спектральные, спектрохимические. Это исследования, для которых требуются небольшие навески (150—300 мг), характеризуются чувствительностью определений большинства элементов от n*10в-3 до n*10в-4%.
Из специализированных методов исследований в ряде случаев могут применяться следующие: декрептометрия, термолюминесценция, гамма-спектрометрия, пламенная фотометрия, ядерно-физические и перлово-люминесцентные определения, рентгено-структурный и квантово-оптический анализы. Для специализированных исследований необходимы довольно большие навески (10—20 г), материал которых должен быть классифицирован по размерности (наиболее удобна фракция 0,5—0,25 мм). В отдельных случаях большая величина исходных навесок препятствует массовому применению этих методов.
Из предназначенной для исследования фракции шлиха получают навески для анализов. Для выполнения полного и сокращенного полуколичественных спектральных анализов отбирается навеска массой 300-500 мг (размерность зерен 0,5—0,25 мм), которая растирается в небольшой агатовой ступке до состояния пудры (200 меш). Затем из нее отделяются части для выполнения определений: для общего спектрального анализа и спектрозолотометрии — по 150 мг, для перлово-люминесцентного анализа (U) — 30 — 40 мг, для определения ртути — 150 мг.
Для декрептометрических исследований требуется навеска массой 3 г, ее материал должен быть представлен зернами размером (—1+0,5) мм. Следует подчеркнуть, что пробы для декрептометрии не должны содержать карбонатов, которые при нагревании диссоциируют и искажают результаты эксперимента.
Для изучения термолюминесценции с помощью установки «Термолюм» используют фракцию 0,5—0,25 мм, исходная навеска не стандартизируется. Для исследований методом электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) на спектрометрах типа «Минск» и РЭ—1306 навеска фракции 0,1 мм должна составлять 100 мг. Для гамма-спектроскопического и пламенно-фотометрического анализов, применяющихся для определения щелочей, урана и тория, необходимы достаточно большие навески (соответственно 20 и 5 г).
В зависимости от направленности поисковых работ и ожидаемого типа полезных ископаемых выбирается целесообразный комплекс геохимических исследований тех или иных фракций шлиха. Ферромагнитная фракция, представленная главным образом магнетитом, анализируется спектрально полу количественно на широкий круг элементов, определенные ассоциации которых могут быть типоморфными для выявления формационных типов магматических пород. Так, в случаях преимущественного развития на территории поисков гипербазитовых комплексов в ферромагнитных фракциях обнаруживаются аномально высокие содержания примесей никеля, кобальта, хрома, ванадия. В потенциально золоторудных районах ферромагнитная фракция часто характеризуется резко аномальными содержаниями золота, что определяется спектрозолотометрией.
Парамагнитная фракция шлихов бывает обычно самой представительной. В состав этой фракции входят основные минералы-концентраторы элементов-примесей, в силу чего ее спектральное исследование дает интересный поисковый материал. Широкий набор выявляемых анализами элементов позволяет в целом установить геохимическую специализацию территории поисков, а ассоциация рудогенных элементов-примесей дает возможность прогнозировать коренное оруденение и его ожидаемые формационные типы. В предположительно золоторудных районах эта фракция исследуется также и спектрозолотометрическим методом.
Диамагнитная тяжелая фракция шлиха бывает весьма небольшой и ее обычно используют только для чисто минералогического изучения. Диамагнитная легкая фракция всегда весьма представительна, так как главная масса проб промывается до «серого» шлиха и в них сознательно оставляют, как уже было указано, легкие минералы. Специализированные исследования этой фракции могут дать ценный в поисковом отношении материал: в рудоносных районах она может быть сложена жильными (кварц) и гидротермально-метасоматическими (полевые шпаты) минералами, которые являются концентраторами рудогенных микроэлементов. В связи с этим легкая фракция подвергается полному полуколичественному спектральному анализу. С целью обнаружения в составе фракции щелочных полевых шпатов из зон околорудных метасоматитов проводится экспрессное определение щелочей (Na, К, Li). Декрептометрические, термолюминесцентные и ядерно-физические методы исследований позволяют установить присутствие рудного кварца в составе легкой фракции.
Таким образом, сочетание шлихо-геохимических исследований шлихов с их традиционным минералогическим анализом дает возможность получить дополнительную информацию и существенно расширить прогнознопоисковые возможности шлихового метода.

До начала работ по перемещению производитель работ должен подробно обследовать поднимаемое сооружение и обеспечить детальное ознакомление всего инженерно-технического персонала участка, бригадиров и рабочих с техническим проектом, проектом организации и графиком ведения работ, а также правилами обязательной технологии, техники безопасности и сметой.
Работы по перемещению следует начинать с ограждения участка, освобождения всех подвальных помещений, устройства внешней и внутренней телефонной связи и перевода всех коммуникаций на гибкие шланги и кабели. На производство этих работ составляется специальный проект. Вводы для гибких шлангов устраивают над рандбалками. В зимнее время шланги утепляют несколькими слоями войлока.
Котельная при подъеме здания в зимнее время, как правило, не демонтируется, а только соответствующим образом отгораживается. Все трубопроводы утепляются. Если дымовая труба расположена внутри здания, то ее вывешивают выше уровня среза на стальных балках. Образующийся разрыв в трубе на время подъема перекрывается телескопическим коробом.
В подвале поднимаемого здания убирают только мешающие работе ненесущие перегородки. Остальные перегородки по возможности следует сохранить путем перекрепления их на рандбалки. Перекрепление перегородок производится при помощи деревянных балок, устраиваемых под нижней обвязкой перегородки с тугой забивкой деревянных клиньев под нею и подведенными деревянными балками. Последние опираются на нижние полки рандбалок.
Дверные полотна подвальных помещений для лучшей сохранности следует пронумеровать, затем снять с петель и убрать в склад. Оконные переплеты с коробками снимают только в тех местах, где требуется (в исключительных случаях) заложить оконные проемы кирпичной кладкой.
При закладке проема оставляют вверху зазор высотой 3—4 см. В этот зазор методом чеканки набивают полусухой цементный раствор.
Для образования упора для набиваемого раствора, щель с одной стороны предварительно закладывают на глубину 1/2 кирпича.
Геодезисты участка с помощью водяного уровня выносят условный горизонт на стены здания в виде линии или отдельных ромбов сначала карандашом, а затем масляной краской. Все прикрепляемые рейки под определенными номерами отмечаются на чертеже плана здания.
Если проектом предусмотрена заводка рандбалок, то основные работы начинаются с пробивки штраб в стенах отбойными молотками и последующей установкой в эти штрабы стальных балок.
Обычно на заводку балок затрачивается от 20 до 30 дней в зависимости от размеров сечений балок, количества очередей их заводки и прочности каменной кладки стен здания. Заводка рандбалок первой очереди с заклинкой их при двухсменной работе может быть закончена за 3—4 дня. В период заводки балок все коммуникации приспосабливаются для бесперебойной работы на время перемещения здания.

Геохимия — это прикладная наука, где химию применяют для изучения земли. Например, близость нефтяной ловушки довольно легко определить по следам углеводородов в почве и воде (см. рис. 13.11). На исследуемой территории берут пробы воды и почвы, затем проводят анализ в лаборатории, используя различные приборы, например газовые хроматографы, которые позволяют обнаружить даже следы углеводородов. Многие подземные нефтяные коллекторы являются пропускающими, что приводит к образованию выходов, видных и невооруженным глазом. Однако в некоторых случаях ловушки более герметичны и поэтому дают лишь микровыходы на поверхности, зафиксировать их присутствие невозможно без специальной аппаратуры. Микровыходы часто образуют структуру, называемую углеводородным ореолом, которая указывает на наличие подземной ловушки. Выходы также очень распространены в океане. Для определения их местоположения используют суда, имеющие на борту оборудование для отбора проб воды и датчики для обнаружения углеводородов.

Из подземных пород отбирают пробы воды для химического анализа. Соленость подземной воды необходимо знать, для того чтобы точно проводить подсчеты по каротажным диаграммам, например измерение насыщенности нефти. Следы углеводородов в подземных водах сухой скважины наводят на мысль о наличии неподалеку коллектора, Когда в 1960-х годах производили бурение скважин в Дестинской антиклинали у побережья Флориды, никаких следов углеводородов обнаружено не было, что не могло не отбить охоту к дальнейшим исследованиям на этой территории.

Для определения зрелости материнской породы используют показатель отражательной способности витринитов. Bumринит — это вид растительного органического вещества, обычно его можно обнаружить в сланце. Образец материнской породы следует отполировать и затем посмотреть на отражающем микроскопе. Процент света, отражаемого от поверхности витринита, зависит от зрелости материнской породы. По отражательной способности витринита можно определить, образовались ли нефть или газ. Если все проанализированные образцы породы, добытые из неисследованной скважины, будут указывать на отсутствие в ней нефти и газа, исследования будут приостановлены.

Геохимию можно также применять при определении типа материнской породы для добычи определенного сорта нефти. Впоследствии можно провести корреляцию сырой нефти, обнаруженной в ловушках, с материнской породой, в результате чего можно выяснить путь миграции нефти.

Джунгарский бассейн расположен в пределах одноименной впадины в северной части Синьцзян-Уйгурского автономного района КНР. Бассейн имеет треугольную форму с длинной стороной, вытянутой в широтном направлении параллельно Восточному Тянь-Шаню на расстояние 700 км. Общая площадь бассейна составляет 130 тыс. км2 (рис. 89).

Характерной особенностью Джунгарского бассейна является чрезвычайно резко выраженная асимметрия его внутреннего строения и характера обрамления (рис. 90). Наиболее прогнутая осевая часть бассейна, в которой мощность мезо-кайнозойского осадочного покрова достигает 9—10 км, значительно смещена к югу, в сторону палеозойского складчатого сооружения Восточного Тянь-Шаня, составляющего южное горное обрамление бассейна. Осложненный складками крутой южный борт бассейна шириной не более 40— 50 км сильно отличается от очень пологого северного платформенного борта, занимающего большую часть впадины и достигающего ширины 200— 250 км. Спокойный платформенный характер тектоники северного борта, его геофизическая характеристика, обтекание линейными складчатыми зонами и данные, указывающие на ослабление дислоцированности палеозойских образований при движении от обрамлении в сторону Джунгарской впадины, дают основание полагать, что платформенный борт Джунгарского бассейна, за исключением узких краевых частей, покоится на цоколе древнего срединного массива.

Северо-западное и северо-восточное ограничения бассейна образованы низкогорными возвышенностями Майли, Джаир, Семистай на западе, Kapaмайли и Мэчинула на востоке, сложенные складчатым нижним, средним, отчасти верхним палеозоем.

С севера Джунгарская впадина обрамляется высокогорным каледонским складчатым сооружением Монгольского Алтая. Однако значительная северная часть Джунгарской впадины, расположенная на междуречье Урунгу и Черного Иртыша, не входит в состав нефтегазоносного бассейна в связи с малой мощностью осадочного покрова, неглубоким залеганием палеозойского складчатого основания и отсутствия на этой территории условий для образования скоплений нефти и газа.

Северной границей Джунгарского бассейна служит пологий, слабо выраженный в рельефе увал на левобережье р. Урунгу, вдоль которого по флексурной ступени происходит резкое выклинивание осадочного выполнения бассейна.

Основные области питания и создания напоров подземных вод Джунгарского бассейна расположены на юге, в предгорьях Восточного Тянь-Шаня. Джунгарская впадина в целом представляет артезианский бассейн практически с односторонним питанием, с преобладающим движением подземных вод и вероятным падением значений гидроизопьез в северном направлении.

Все это позволяет отнести Джунгарский бассейн в группу нефтегазоносных бассейнов асимметричных межгорных впадин палеозойских складчатых сооружений с преимущественно мезо-кайнозойским осадочным выполнением.

В центральной части бассейна слабо дислоцированный осадочный покров, по-видимому, начинается с палеозойских отложений (каменноугольного возраста, а возможно, и более древних) (табл. 31).

Пермские отложения, особенно их верхняя половина, представленная сероцветными песчано-глинистыми образованиями, по степени метаморфизма, дислоцированности и областям распространения могут объединяться с мезо-кайнозойским терригенным комплексом, имеющим континентальное происхождение. В составе последнего выделяются красноцветная свита триаса; угленосная песчано-глинистая серия верхнего триаса, нижней и средней юры; красноцветный комплекс верхней юры, мела, палеогена и миоцена, содержащий подчиненные пачки сероцветных и зеленовато-серых пород; желтовато-серая алеврито-песчаниковая толща нижней части плиоцена; сероцветные конгломераты верхнего плиоцена — плейстоцена.

Наиболее полные и мощные разрезы мезо-кайнозойских отложений приурочены к южному предгорному прогибу, где их общая мощность достигает 9—10 км. В краевых частях северного платформенного борта бассейна мощность мезо-кайнозойских отложений сокращается до 1—3 км. Из разреза. здесь зачастую выпадают отдельные толщи.

Основными тектоническими элементами Джунгарского бассейна являются; южный Урумчинский предгорный прогиб Восточного Тянь-Шаня, соответствующий в основном складчатому борту бассейна, Джунгарский срединный массив, который вместе с валом Ишипулак и Южноурунгусской синеклизой составляют платформенный борт бассейна, и два межгорных прогиба — восточный Бортень-Гобийский и западный Эбинорский.

Урумчинский предгорный прогиб расположен между палеозойским складчатым сооружением Восточного Тянь-Шаня и ядром Джунгарского срединного массива. Южное крыло Урумчинского прогиба является одновременно складчатым бортом всего бассейна. Северное крыло Урумчинского предгорного прогиба образовано глубоко опущенным южным склоном срединного массива и входит в состав платформенного борта Джунгарского бассейна.

Складчатый борт бассейна осложнен тремя цепями антиклинальных складок, большей частью наклоненных к северу и нарушенных продольными разрывами. С юга на север одновременно с погружением складок наблюдается их выполнение, что связано как с общим ослаблением степени смятия осадков с приближением к срединному массиву, так и с меньшей дислоцированностью молодых, особенно плиоценовых, отложений по сравнению с более древними толщами. В ядрах южных антиклиналей, зачастую запрокинутых к северу, обнажаются мезозойские, а на востоке и пермские отложения, тогда как две северные антиклинальные цепи, нарушенные крупными продольными разрывами, сложены третичными отложениями. К северу от последних развиты отдельные адырные возвышенности, образованные четвертичными отложениями и, вероятно, соответствующие погребенным антиклинальным поднятиям.

Фундаментом складчатого борта служат палеозойские образования, в основном, вероятно, относящиеся к верхнему палеозою (карбону).

Северный платформенный борт Джунгарского бассейна представляет собой в целом пологую региональную моноклиналь, в которой фундамент погружается с глубины 2—3 км на севере до 9—10 км на юге, в зоне сочленения складчатого и платформенного борта, совпадающей, по данным гравиметрии, с наиболее погруженной осевой частью Джунгарского бассейна. Средняя величина погружения поверхности фундамента составляет порядка 50 м на 1 км.

На фоне постепенного погружения слоев к югу в центральной части платформенного склона бассейна, по данным магнитной съемки, намечаются крупные положительные аномалии округлых очертаний, занимающие, очевидно, центральную часть ядра срединного массива и выраженные в виде чрезвычайно пологого выступа в рельефе.

С северо-запада, севера и северо-востока платформенный склон Джунгарского бассейна ограничивается крутыми краевыми моноклиналями, носящими характер крупных флексур. Эти краевые части бассейна, по-видимому, имеют палеозойское складчатое основание.

Северная часть платформенного склона Джунгарского бассейна осложнена крупным валом Иншпулак, отделенным от северного края бассейна Южно-Урунгуским прогибом типа пеболыной платформенной синеклизы.

Локальные структурные элементы северного склона Джунгарского бассейна имеют четко выраженный платформенный характер. Это — ограниченные разрывами и флексурными перегибами блоковые выступы фундамента л пологие брахиантиклинальные поднятия с углами наклона слоев до нескольких градусов.

Краевые части Джунгарского бассейна, расположенные в месте сближения складчатого сооружения Восточного Тянь-Шаня, с поднятиями Майли и Джунгарского Алатау на западе, Карамайли и Мэчинула на востоке имеют двустороннее горное обрамление и приобретают характер межгорных прогибов асимметричного строения в связи с более слабой выраженностью северных обрамлений.

В восточном Бортень-Гобийском прогибе установлен целый ряд мелких складок, сложенных мезозойскими и пермскими отложениями, залегающими на круто дислоцированных породах каменноугольного возраста, образующих складчатое основание прогиба.

В западном Эбинорском прогибе, который, по геофизическим данным, также должен иметь палеозойское основание, помимо мезозойских отложений, значительную мощность имеют молодые третичные образования.

В Джунгарском бассейне известны многочисленные естественные нефтегазопроявления, связанные почти со всеми свитами мезо-кайнозоя, а также залежи нефти промышленного значения в верхнетриасовых, нижне-, среднеюрских и миоценовых отложениях. В составе меловых отложений промышленных скоплений нефти пока не обнаружено. Однако целый ряд данных позволяет считать, что меловые отложения наряду с верхним триасом — нижней — средней юрой принадлежат к числу важнейших промышленно-нефтегазоносных комплексов как на складчатом, так и на платформенном борту Джунгарского бассейна.

Зонами нефтегазонакопления Джунгарского бассейна являются, с одной стороны, цели передовых антиклинальных складок на южном борту бассейна и группы мелких антиклиналей в Бортень-Гобийском прогибе, с другой, — крупные валы и моноклинальные зоны, связанные с выклиниванием и структурными осложнениями платформенного борта бассейна.

На складчатом борту бассейна в южной высокоподнятой Чийгу-Караджальской зоне на месторождении Чийгу нижне-среднеюрской угленосной серии известны залежи нефти.

В двух более северных зонах нефтегазонакопления — Хоргосеко-Тугулукской и Тушандзы-Янцзыхайской, сложенных в основном миоценовыми и палеогеновыми отложениями, основными перспективными горизонтами являются миоценовые песчаники коричневой свиты, промышленно-нефтеносные на месторождении Тушандзы, отдельные пачки песчаников в палеогене, а также меловые отложения.

В Бортень-Гобийском прогибе перспективным является полого-складчатый мезозойский и пермский комплекс. Мезозойские, а возможно, и третичные отложения могут оказаться нефтегазоносными и в Эбинорском прогибе.

Месторождения Карамайской группы и Урхо с нефтяными залежами в верхнетриасовых — нижне-среднеюрских отложепиях приурочены к крупной краевой моноклинальной зоне нефтегазонакопления, примыкающей к северо-западному обрамлению бассейна. Месторождения связаны со структурными осложнениями — пологими брахиантиклиналями и отсеченными разрывами блоками, а также с зонами выклинивания и несогласного залегания мезозойских отложений. Месторождения карамайской группы примыкают с северо-востока к крупному платформенному выступу типа структурного носа шириной 25—50 км в поперечнике, погружающемуся в южном направлении. Имеются сведения о получении промышленных притоков нефти и в данном районе.

Первостепенный интерес как вероятная антиклинальная зона нефтегазонакопления представляет, очевидно, вал Ишипулак, учитывая, что, по геофизическим данным, фундамент здесь погружен на глубину около 3 км.

Приведенные выше данные свидетельствуют о длительной и сложной истории кайнозойского россыпеобразования в шельфовых областях. При этом нижний возрастной рубеж установленных промышленных и потенциально промышленных концентраций в россыпях существенно различается в зависимости от тектонических особенностей того или иного сектора шельфовой области, его структурного типа, особенностей кайнозойской истории. Вовлечение в сферу экономических интересов погребенных и затопленных россыпей, характерных для шельфовых областей, зависит также и от конъюнктуры того или иного вида минерального сырья. Как показывает эволюционный анализ минерагении россыпей, выполненный для шельфовых областей России, процессы россыпеобразования протекали здесь в соответствии с развитием океанических бассейнов, с которыми эти провинции связаны. Таких бассейнов было три: Арктический, Тихоокеанский и океан Тетис.

Развитие кайнозойских россыпных мегапровинций, располагающихся в пределах Арктической шельфовой области и входящих в состав Арктической геодепрессии (в понимании Ю.Е.Погребицкого), тесно связано с историей Евразийского океанического бассейна в Арктике, а именно с двумя главнейшими этапами его эволюции — рифтогенным (поздний мел-палеоцен) и спрединговым с различными скоростями спрединга (эоцен-четвертичное время). Характерно, что именно на рубеже этих двух этапов и произошли принципиальные изменения в размещении россыпей на континентальной окраине. В это время закрываются и исчезают морские потенциально россыпеносные бассейны в отдельных секторах шельфовой области — в Баренцевом, Карском, отчасти в западной части Лаптевского бассейнов; одновременно заметно усиливается деструкция континентальной окраины и прогрессируют процессы прибрежно-морского россыпеобразования в восточном секторе арктической области.

Крайний запад рассматриваемой арктической шельфовой области, примыкающий к Балтийскому щиту, служившему центром покровных оледенений, характеризуется отсутствием древних россыпных концентраций. Все известные в Западно-Арктической (Баренцево-Беломорской) шельфовой мегапровинции россыпи имеют позднеплейстоценовый и голоценовый возраст и располагаются в пределах современных пляжей и на низких морских террасах. Повышенные концентрации тяжелых минералов отмечены также на прибрежном мелководье до глубин 5-10 м. Проблематичной пока остается потенциальная алмазоносность затопленных долин (горло Белого моря). Транспорт россыпеобразующих минералов осуществляется через систему промежуточных коллекторов, в качестве которых выступают как четвертичные ледниковые и водно-ледниковые образования, так и более древние, преимущественно палеозойские коллекторы. Промышленные россыпи в пределах провинции не выявлены, и ее перспективы в целом оцениваются как весьма неопределенные.

Более «полной» выглядит история формирования россыпей в центральном и, особенно, в восточном секторах Арктической шельфовой области, где промышленные россыпи золота и олова приурочены как к базальным горизонтам кайнозойского чехла, так и к определенным стратиграфическим уровням внутри него. При этом, в кайнозойской истории развития Восточно-Арктической шельфовой области (ВАШ) удается выделить следующие несколько этапов, в целом соизмеримых по своей продолжительности, за исключением последнего, незавершенного (рис. 7.4).

В ряде случаев сохранились и более древние металлоносные коллекторы, например, юрские золотоносные конгломераты Кунарской депрессии в Челюскинском районе.

Россыпная минерагения палеоцен-эоценового и олигоценового (включая ранний миоцен) этапов развития шельфовой области на протяженных пространствах от побережья Таймыра до Чукотки характеризуется такими типичными платформенными формациями, как металлоносные коры выветривания и аллювиальные россыпи ближнего сноса в широких планиморфных долинах и слабо врезанных логах, формировавшимися в условиях предельного выравнивания территории (эоценовые и олигоценовые пласты золотоносных россыпей северного фланга Куларского района, нижний пласт Чаанайской россыпи золота, планиморфные россыпи олова Северо-Ляховского района) (рис. 7.5). Распространение трансгрессии в область эоценового пенеплена привело к формированию прибрежно-морских россыпей (Унгинская и Водораздельная россыпи золота в Североземельско-Челюскинской зоне). К этому времени относится также формирование нижних пластов россыпей в зонах тектонических уступов и в грабен-долинах, представляющих собой локальные деструктивные структуры, сопряженные с более крупными прогибами, по которым проникало море во время трансгрессий. He исключено также потенциальное присутствие в составе этих терригенных формаций и комплексных россыпей тяжелых минералов, которые вряд ли могут иметь промышленное значение.

Усилившаяся в миоцене деструкция континентальной окраины в области Восточно-Арктического шельфа (ВАШ) определила две тенденции эволюции россыпеобразования. С одной стороны, произошло частичное расчленение пенеплена, врезание долин и формирование богатых золото- и оловоносных пластов, обогащенных продуктами перемыва коры выветривания (нижние пласты многих погребенных россыпей), а с другой — имела место обширная трансгрессия, с которой связаны наиболее богатые рудные пласты прибрежноморского генезиса (например, в Северо-Ляховском оловоносном районе) (рис. 7.6). Обе эти тенденции усилились в начале последнего, плиоцен-четвертичного этапа (вплоть до начала плейстоцена), однако прогрессирующее погружение окраины континента, распространение трангрессий и аккумуляция осадков на приморской равнине с постепенным переходом к ледово-криогенному типу литогенеза резко сократили арену россыпеобразования, ограничив ее небольшими по площади островными возвышенностями и непосредственным подножьем горного обрамления. Одновременно произошло погребение более древних континентальных и прибрежно-морских россыпей. Следует обратить внимание на то, что эволюция россыпеобразования в оловоносных районах ВАШ (рис. 7.7) во многом напоминает таковую в области оловоносного Индонезийского шельфа.

Весьма спорно определение нижнего возрастного рубежа россыпеобразования в Центральном (Карском) секторе Арктической шельфовой области. Какие-либо достоверные сведения о древних россыпных концентрациях на самом шельфе отсутствуют. Если же рассматривать обширные эпиконтинентальные моря, существовавшие здесь в конце мезозоя и особенно в начале кайнозоя, а также учитывать глубокое проникновение в пределы современной суши четвертичных морских трансгрессий, то можно говорить о нескольких временных рубежах потенциального россыпеобразования в кайнозое в этом секторе Арктической области. Ранние этапы потенциального прибрежно-морского россыпеобразования в этом секторе связаны с внутренними морями Северного Паратетиса, соединявшимися с Арктическим бассейном. Наиболее важными из них, безусловно, являются эоценовый (кусковская свита) и олигоценовый (атлым-новомихайловская свита). Ближайшие к северной границе суши достоверно установленные концентрации тяжелых минералов в прибрежно-морских осадках атлымской-новомихайловской свиты располагаются севернее широтного отрезка р. Оби, в области северных склонов Сибирских увалов, однако формирование их произошло уже в условиях изоляции внутреннего моря от Арктики, которое произошло в среднем эоцене на рубеже люлинворского и тавдинского веков. Следует добавить, что вторая половина палеогена, в особенности олигоцен, и миоцен — вообще одна из наиболее продуктивных в отношении формирования комплексных ПМР эпох на территории Восточно-Европейской платформы, Скифской и Западно-Сибирской плит. В качестве потенциальной эпохи для аккумуляции тяжелых рудных минералов в среднеобском регионе может быть выделен и нижний плейстоцен. Получены также новые данные о наличии повышенных концентраций рудных минералов в среднеплейстоценовых ледово-морских отложениях приустьевой части р. Оби (окрестности Салехарда).

Таким образом, в соответствии с историей раскрытия Евразийского океанического бассейна эволюции россыпеобразования в арктической шельфовой области были присущи следующие особенности. Во-первых, выделяются два мегаэтапа: (1) доолигоценовый, с крупными морскими бассейнами в центральной части сектора, эпизодически соединявшимися (?) на юге с морями Северного Паратетиса, и обстановкой континентального россыпеобразования на востоке; (2) эоцен-олигоцен-четвертичный (отвечающий спрединговому этапу Евразийского бассейна), характеризующийся прогрессирующим расширением области прибрежноморского россыпеобразования в восточном секторе и его затуханием в западном. Во-вторых, деструктивные процессы во второй половине кайнозоя имели прерывистый характер, определивший чередование этапов континентального и прибрежно-морского россыпеобразования. В-третьих, начавшееся в конце миоцена резкое похолодание, сопровождавшееся оледенениями и эвстатическим понижением уровня океана вплоть до границы шельфа в позднем плейстоцене (Last Glacial Maximum), появлением мерзлоты и установлением криогенно-ледового типа литогенеза (в том числе на обширных осушенных пространствах шельфа) в целом резко сократило площади россыпеобразования, в том числе и на впоследствии затопленной Берингийской суше. Одновременно ледово-лессовый комплекс осадков, заключающий костные остатки мамонтовой фауны, послужил источником своеобразных россыпей мамонтового бивня на осушках и у береговых обрывах Востомно-Арктических морей (Восточно-Якутская костеносная россыпная провинция).

Дальневосточная россыпная мегапровинция, объединяющая шельфовые моря Берингова, Охотского и Японского морей, а также восточное побережье Камчатки и Курильских островов, гетерогенна в тектоническом отношении. В строении основания ее периферической части принимают участие структуры восточного фланга Верхояно-Колымского супертеррейна, Чукотского террейна, Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, Камчатко-Корякской и Сихоте-Алиньской аккреционных систем и др. Впадины Берингова и Охотского морей, так же, как и Командорская и Курильская островные дуги, имеют позднепалеоценовый-эоценовый возраст, а впадина Японского моря -миоценовый. Соответственно, эта мегапровинция характеризуется, по крайней мере, двумя стилями россыпеобразования. Один из них характерен для Чукотского сектора, связанного с Беринговоморским шельфом; он во многом близок к наблюдаемому в области Восточно-Арктического шельфа и охватывает вторую половину кайнозоя, начиная с миоцена. Иной стиль присущ Камчатскому, Курильскому, Сахалинскому и Япономорскому секторам; он типичен для активных континентальных окраин и характеризуется довольно коротким периодом россыпеобразования.

Россыпной потенциал мегапровинции определяется молодым, преимущественно позднемеловым-кайнозойским возрастом россыпеобразующего оруденения, а также практическим отсутствием древних россыпеносных осадков, которые известны лишь на площади весьма ограниченных выходов древних пород. Наиболее древние россыпные концентрации золота установлены в миоценовых конгломератах беринговоморского сектора и в плиоценовых пролювиально-аллювиальных конгломератах западного побережья Камчатки, служащих промежуточными коллекторами для современных пляжевых россыпей. Важной особенностью северного сектора Дальневосточной россыпной шельфовой мегапровинции является участие позднеплейстоценовых долинных ледников и ледников подножья, морены которых выступают в качестве промежуточных источников россыпеобразующих минералов для пляжевых и литоральных россыпей. Редкие находки золота в более молодых аллювиальных осадках, в том числе залегающих ниже уровня моря, не дают основания говорить о четко выделяемых эпохах россыпеобразования. В качестве таковой уверенно выделяется только поздний плейстоцен-голоцен фактически современная эпоха, с которой связаны все сколько-либо значимые россыпные концентрации золота и платиноидов в затопленных долинах, пляжевые и террасовые россыпи титаномагнетита, золота, хромшпинелидов Эволюция кайнозойского россыпеобразования в Азово-Черноморской провинции связана с заключительными этапами развития восточной части океана Тетис в палеоцене и возникшим на его месте крупным внутриконтинентальным бассейном — Паратетисом. Максимальное распространение кайнозойских трансгрессий отмечено в эоцене, когда окраинные моря Паратетиса соединялись на востоке через Тургайский прогиб и Западносибирское внутреннее моря с Арктическим бассейном, а на севере через систему проливов с бассейном, занимавшим Польско-Литовскую синеклизу. В олигоцене произошло обособление Паратетиса от океана (рис. 7.8). На дальнейшее развитие шельфовой области оказало влияние надвигание на край Скифской плиты структур Большого Кавказа, что привело в миоцене к постепенному сокращению морского бассейна и его изоляции от океана.

С ростом сооружений Большого Кавказа впервые за время киммерийско-альпийского («тетического») мегаэтапа формирования комплексных прибрежно-морских россыпей по южному флангу Восточно-Европейской платформы (ВЕП) на юге возник дополнительный источник сноса кластогенных минералов, вопрос о вкладе которого в образование миоценовых ПМР Азово-Черноморской россыпной провинции (Бешпагир и другие россыпи Ставропольского свода) продолжает широко дискутироваться. Предполагается, что ВЕП продолжала оставаться основным источником питания россыпей, связанных с занимавшим Скифскую плиту морским бассейном. Дополнительным же источником материала могла служить молодая Кавказская островная суша, на значительной части которой в это время обнажались юрские терригенные породы, в которых установлены повышенные содержания кластогенных тяжелых минералов, в том числе циркона, основные источники которых располагались на севере. Справедливости ради надо отметить, что существует и альтернативная точка зрения, согласно которой Большой Кавказ являлся главной питающей провинцией шельфовых россыпей сарматского бассейна.

Второй по значимости эпохой шельфового россыпеобразования в Азово-Черноморском регионе является современная (голоценовая) эпоха с непромышленными комплексными ПМР североазовского побережья, Тамани и Анапской пересыпи, а также концентрациями мелкого и тонкого золота в донных осадках Азовского моря.

Балтийская провинция прибрежно-морских россыпей ассоциирует с типичными внутриконтинентальными кайнозойскими водоемами, наложенными на южный склон Балтийского шита и часть Польско-Литовского (юрско-мелового) прогиба, возникшего как отголосок спрединга в Северной Атлантике. Этот этап весьма важен для истории кайнозойского россыпеобразования в Балтийской провинции, поскольку выполняющие прогиб нижнеюрские, нижне- и верхнемеловые терригенные осадки явились одним из главных источников (промежуточным коллектором) для более молодых россыпей по берегам современной Балтики. Другая особенность провинции, как уже отмечалось выше, — ее своеобразный минерагенический профиль, определяемый широким развитием янтарных россыпей (принадлежащих к классу каустобиолитов), которые, согласно В.С. Трофимову, образуют здесь две крупнейшие янтареносные субпровинции — Балтийско-Днепровскую и Карпатскую.

Первая и главная эпоха прибрежно-морского кайнозойского россыпеобразования приходится на поздний эоцен — ранний олигоцен и ассоциирует с системой мелководных прогибов, занимавших южную часть Польско-Литовской синеклизы, Припятскую, Прикарпатскую впадины и шельфовые моря северо-западной Атлантики с морями Паратетиса. С осадками этих бассейнов связаны крупнейшие в Мире прибрежно-морские россыпи янтаря Самбийского полуострова (Пальмникенское и Приморское месторождения), а также россыпи Южного Полесья (Клесовское месторождение и др.).

На средний миоцен приходится вторая эпоха, с которой связаны вторичные аккумуляции янтаря в аллювиальных осадках, обычно непромышленные. Неоднократные плейстоценовые оледенения в целом способствовали разносу и рассеянию янтаря, но в отдельных благоприятных условиях (например, на Самбийском п-ве) эоценовые прибрежно-морские россыпи и перекрывающие их миоценовые осадки лежат под толщей ледниковых и водно-ледниковых осадков. Возобновление россыпеобразования связано с установлением прибрежно-морской обстановки в конце четвертичного периода (Литориновое море и современный бассейн). Этот этап продолжается и поныне: вымываемый со дна моря янтарь накапливается в пляжевых осадках вдоль всего побережья Гданьского и Рижского заливов. С отложениями Литоринового моря и с пляжевыми и литоральными фациями современного бассейна связаны также комплексные ПМР тяжелых минералов, источником которых явились как более древние, прежде всего меловые осадки, так и свежий обломочный материал, принесенный ледником из области развития кристаллических пород Скандинавского щита, что определило «незрелость” минерального состава песков, а именно повышенную долю полевошпатовой составляющей в легкой фракции и неустойчивых минералов в тяжелой.

Таким образом, выполненный на палеогеографической основе сравнительный анализ размещения и строения россыпей кайнозойских шельфов, нашедший отражение в картах Атласа «Геология и полезные…», позволяет сформулировать следующие основные черты россыпной минерагении шельфовых областей России:

1. Все россыпные провинции и мегапровинции, ассоциирующие с шельфовыми областями России, имеют комплексный полиминеральный профиль, отражающий сочетание различных типов пород и коренных источников в области питания и сложную трансформацию минеральных парагенезисов россыпей в процессе переноса и многократного переотложения материала в условиях чередования этапов преимущественно континентального и прибрежно-морского литогенеза.

2. Для кайнозойского россыпеобразования в шельфовых областях России характерна отчетливая метахронность развития, причем количество и возрастная позиция основных рубежей установленного промышленного и потенциального россыпеобразования существенно различаются в зависимости от тектонических особенностей того или иного сектора шельфовой области и ассоциируют с развитием сопредельных океанических бассейнов (рис. 7.9). В Арктическом секторе шельфовой области положение эпох россыпеобразования, стиль их развития и относительная продуктивность коррелируются с двумя главнейшими этапами эволюции Арктической части Евразийского океанического бассейна — рифтогенным (поздний мел -палеоцен) и спрединговым (эоцен-четвертичное время). Именно с последним этапом связаны основные эпохи как континентального, так и собственно шельфового (прибрежно-морского) россыпеобразования в Центрально-Арктической и в Восточно-Арктической мегапровинциях. Метахронность россыпеобразования в арктических областях проявляется в том, что, если в центральном секторе в конце эоцена практически закрываются потенциально россыпеносные морские бассейны, связывавшие Арктический бассейн с морями восточного Паратетиса, то в восточном секторе именно на этот рубеж приходится начало мощных деструктивных процессов, обусловивших поэтапную перестройку структурного плана континентальной окраины с чередованием эпох континентального и прибрежно-морского россыпеобразования, пик продуктивности которых приходится на миоцен и плиоцен-ранний плейстоцен.

3. Дальневосточная россыпная мегапровинция, располагающаяся в пределах активной континентальной окраины северо-западного сектора Пацифики, характеризуется преимущественно меловым-кайнозойским возрастом россыпеобразующего оруденения. Главная эпоха, с преобладанием континентального россыпеобразования, имеет здесь плиоцен-четвертичный возраст при абсолютном преобладании среди промышленных объектов молодых, преимущественно плейстоценовых и голоценовых россыпей, которые залегают как на суше, так и в затопленном состоянии на континентальном шельфе. Эпоха собственно шельфового, прибрежноморского россыпеобразования ограничена концом позднего плейстоцена-голоценом.

4. Главный россыпной потенциал Балтийско-Приднепровской и Азово-Черноморской россыпных шельфовых провинций, пространственно совпадающих с мезо-кайнозойскими прогибами северного фланга тетической области, связан преимущественно с древними прибрежно-морскими россыпями, формировавшимися в эоцен-олигоценовых (янтарь) и олигоцен-миоценовых (комплексные россыпи тяжелых минералов) бассейнах. Закрытие последних привело к резкому сокращению площадей и эффективности процессов россыпеобразования, которое ограничено береговой зоной послеледниковых и современных бассейнов.

Правильная эксплуатация бурового инструмента, армированного твердым сплавом, — важное условие эффективности его использования.

Обычно придерживаются следующих правил эксплуатации. Буровой инструмент работает в тяжелых условиях при ударных нагрузках, поэтому требования к качеству изготовления пластин твердого сплава наиболее жесткие.

Марку твердого сплава выбирают в зависимости от способа бурения, применяемого оборудования, крепости буримых горных пород. Основной принцип выбора марки твердого сплава: чем выше крепость породы, тем более вязкий твердый сплав.

Однодолоточная форма головки коронки более производительна, но она выдерживает меньшие ударные нагрузки, поэтому при большей мощности ударного механизма рационально применять крестовые коронки. При бурении трещиноватых горных пород необходимо применять многолезвийный инструмент, так как однодолотчатые коронки заклиниваются.

При забуривании шпура необходимо использовать забурник, а затем уже переходить на бурение коронкой, причем давление сжатого воздуха повышают постепенно В процессе бурения шпур очищают сжатым воздухом или водой.

При эксплуатации бурового инструмента очень важно своевременно его перетачивать. Несвоевременная переточка твердосплавного бурового инструмента приводит к преждевременному его разрушению, к снижению скорости проходки скважин.

Фронтальный износ проявляется в виде постепенно расширяющей почти горизонтальной поверхности лезвия с небольшим округлением углов. По мере проходки буровая коронка притупляется и образуется площадка притупления. Переточка коронок приводит к постепенному уменьшению высоты пластинки твердого сплава. Минимально допустимая высота пластинки твердого сплава, когда коронка полностью амортизируется, составляет обычно 5 6 мм.

Диаметральный износ проявляется в постепенном уменьшении диаметра коронки по мере проходки скважин. Этот вид износа встречается при бурении в абразивных породах. Для нормальной эксплуатации коронок необходимо перетачивать коронки по лезвию и по диаметру коронки

Однолезвийная буровая коронка считается затупленной тогда, когда ширина площадки притупления пластинки твердого сплава составит 3,5 мм на расстоянии 5 мм от ее края, что замеряется специальным шаблоном. После переточки лезвие коронки должно иметь площадку притупления величиной 0,5+0,5 мм, угол заточки 110°, радиус лезвия 180 мм, угол конусности 3° (рис. 91).

При заточке многолезвийных буровых коронок дополнительно требуется контролировать равновысотность и равносторонность лезвий коронки, т. е. высота и диаметр лезвия должны быть одинаковыми.

Для заточки бурового инструмента применяют простые станки — точила, а также специализированные станки, описание которых представлено ниже.

Вентиляционное оборудование состоит из вентиляторов, электродвигателей и приводов вентиляторов. Вентиляторы, применяемые в метрополитенах, должны быть реверсивными без значительного уменьшения их коэффициента полезного действия; минимально реагировать на изменение сопротивления вентиляционной сети, обусловливаемое поршнеобразным действием проходящих по тоннелям поездов; быть компактными, экономичными (как по своему коэффициенту полезного действия, так и по стоимости); по возможности бесшумными (шумность у наземного киоска не должна превышать 50 дб.).
Для вентиляции метрополитенов из двух типов вентиляторов — центробежных и осевых — преимущественно употребляются осевые вентиляторы. Несмотря на то, что наименьшую шумность обеспечивают центробежные вентиляторы, их применяют реже, так как они имеют сложное устройство для реверсирования, требуют больших затрат на сооружение вентиляционных камер и больших эксплуатационных расходов.

На рис. 248 изображена конструкция осевого вентилятора типа, примененного на четвертой очереди строительства Московского метрополитена. Этот вентилятор одноступенчатый, имеет диаметр колеса 2000 мм, смонтирован на одной оси с электродвигателем 1 и соединяется с последним упругой муфтой. Колесо вентилятора 3 имеет 12 поворотных лопастей, которые делают вентилятор реверсивным. Установленный перед колесом направляющий аппарат 2, имеющий семь неподвижных лопастей, позволяет повысить расход воздуха и увеличить напор вентилятора. Металлический диффузор 5 с цилиндром 6 увеличивает статический напор вентиляционной установки. Железобетонная перегородка 4 устраивается после монтажа вентилятора.
Мощность N на валу электродвигателя (в квт) следует определять по формуле

С 1957 г. начат серийный выпуск другого осевого двухступенчатого вентилятора типа ЦАГИ — Метрогипротранса К-06 (рис. 249), аэродинамическая характеристика которого приведена в работе В.Я. Цодикова.
Вентилятор имеет два колеса 11 диаметром 2 400 м с двенадцатью поворотными лопатками на каждом из них; скорость вращения 320 об/мин. Производительность и напор изменяются в зависимости от угла поворота лопаток, которые могут быть установлены в пределах от 15 до 45° в каждую сторону с интервалом 5°. Вентилятор имеет два направляющих аппарата: промежуточный 12 с двадцатью двумя неподвижными лопатками и выходной 13 с одиннадцатью неподвижными лопатками. Вентилятор заключен в металлический кожух 8, имеющий по торцам коллекторы-диффузоры 7 и 14. Перед колесами установлены сепараторы 10, а на входе неподвижный обтекатель 9, который устраняет вредные сопротивления воздуху, снижающие к. п. д. вентилятора. Вентиляционная установка приводится в действие от асинхронного электродвигателя 1 с короткозамкнутым ротором через клиноременную передачу 2, для чего имеются шкивы на валу вентилятора 5 и двигателя. Вентилятор имеет один вал 4, вращающийся в двух роликоподшипниках, опертых на металлические рамы 3. На валу установлен ленточный тормоз 16 с электромагнитом КМТ-101 для предотвращения самораскручивания колес от потока воздуха при выключенном электрсдвигателе, который смонтирован на специальной раме 17 и имеет специальный тормозной шкив 15. Конструкция вентилятора сварная, сборно-разборная. Сборка осуществляется крепежными болтами. Справа и слева вентилятор имеет ограждения 6. Общий вес вентилятора без шкива и электродвигателя 4 125 кг.

В настоящее время по составленной новой аэродинамической схеме для реверсивной вентиляции метрополитена и разработанной Метрогипротрансом конструкции изготовлен опытный экземпляр нового вентилятора типа К-103. Этот вентилятор — осевой двухступенчатый, диаметр рабочего колеса D-2 400 мм, с одним направляющим и двумя спрямляющими аппаратами, с лопатками типа К-103 и оптимальной скоростью вращения n = 320 об/мин; соединен с электродвигателем тексропной передачей. Поворотные, но постоянно закрепленные лопатки рабочих колес позволяют сильно изменять характеристики вентилятора, Угол поворота лопаток рабочего колеса составляет 15—45°. Это дает возможность использовать вентилятор в экономичном режиме с производительностью от 70 000 до 250 000 м3/ч.

Одним из основных видов термической обработки сталей является закалка. В данном разделе излагаются полученные авторами результаты исследования возможности применения закалки к спеченной стали ЖГр1, легированной разным количеством карбидообразующих элементов — хромом и молибденом.

Температура нагрева под закалку для большинства сталей определяется в первую очередь положением критических точек А1 и А3. Использование обычной диаграммы состояния железо — углерод с учетом влияния легирующих элементов для порошковых сталей затруднительно, поскольку, как было показано в предыдущем разделе, твердый раствор порошковых сталей характеризуется высокой неоднородностью и по сути такие стали представляют набор микроучастков с различным химическим составом. Поэтому конкретно для каждой исследуемой стали были определены температурные интервалы перлито-аустенитного превращения на вакуумном дилатометре со скоростью нагрева 5-6 град/мин. Значения критических точек Ac1 и Ac3 для исследуемых сталей представлены ниже:

Из приведенных данных следует, что по мере увеличения содержания хрома и молибдена критические точки смещаются в область более высоких температур. Это свидетельствует об увеличении степени легированности, так как хром и молибден повышают критические точки Ac1 и Ac3.

Температуру закалки варьировали в интервале Ac1 + (30-150)°С через 20-30 °С. Образцы нагревали в атмосфере водорода до заданной температуры и выдерживали в течение 20-25 мин, после чего закаливали в воде при интенсивном перемешивании. С закаленных образцов удаляли поверхностный слой толщиной ~ 0,2 мм и измеряли твердость. Аналогичным образом устанавливали оптимальное время выдержки при нагреве под закалку с выбранных температур, варьируя время от 5 до 50 мин. Оптимальные режимы закалки и соответствующая им твердость приведены ниже:

Из приведенных данных следует, что по мере увеличения содержания легирующих элементов оптимальная температура закалки возрастает, а время выдержки увеличивается. Можно также заметить, что твердость закаленных образцов по мере увеличения содержания легирующих элементов падает и у высоколегированных сталей не превышает HRC 40-50. Согласно металлографическим и рентгенографическим исследованиям в процессе спекания хромомолибденовых сталей образуется много первичных труднорастворимых специальных карбидов, которые не успевают раствориться в процессе нагрева под закалку. Известно, например, что кубический карбид Me23С6 растворяется при температуре 1100 °С и значительное количество его может сохраняться до более высоких температур, а тригональный карбид Me7C3 может оставаться в стали вплоть до температуры плавления. В результате того, что карбидная фаза связывает часть углерода, количество его в твердом растворе уменьшается следующим образом: сталь ЖГр1 — 0,77 %; ЖГр1Х2 — 0,74 %;ЖГр1М2 — 0,66%; ЖГр1Х2М2 — 0,68 %; ЖГр1Х5М5 — 0,35 %; ЖГр1Х5М10 — 0,27 % и ЖГр1Х12М2 — 0,28 %. Обеднение матрицы углеродом приводит при закалке к образованию малоуглеродистого мартенсита и троостита, снижающих твердость стали.

Кроме того, как было показано ранее, неоднородность твердого раствора, характерная для хромомолибденовых спеченных сталей, снижает устойчивость переохлажденного аустенита и смещает мартенситную точку в область более высоких температур.

Типы соединений внахлестку и виды угловых швов. Соединение «нахлестку — это непосредственное наложение одного из соединяемых элементов на второй (рис. III—17,а, б) или наложение на соединяемые элементы накладок. Сварные швы, называемые угловыми, располагают в углах, образованных кромкой одного из элементов и пластью второго. Кроме угловых швов, применяемых наиболее часто, соединения внахлестку могут быть выполнены с помощью прорези, пробок и сплошного провара (проплавлением) одного из соединяемых элементов (рис. III—17,в, г, д). Пробочные соединения и швы сплошным проваром применяют в качестве нерасчетных, например для связи широких листов в пакетах, для приварки обшивки к каркасу и т. п. Соединения в прорезь применяют редко вследствие повышенной трудоемкости их и ослабления соединяемого листа.

Угловые швы выполняют без предварительного скоса кромок, но, конечно, с очисткой, удалением заусениц и правкой, обеспечивающих плотное прилегание соединяемых элементов.
В зависимости от расположения угловых швов по отношению к направлению передаваемого усилия различают лобовые швы (рис. III—17,а), расположенные перпендикулярно усилию, и фланговые швы, расположенные параллельно усилию (рис. III—17,б). Могут быть швы, занимающие промежуточное положение, — косые угловые швы.
Нормальный угловой шов в разрезе имеет форму прямоугольного равнобедренного треугольника (рис. III—18,а, г) с криволинейной или прямолинейной гипотенузой. Угловые швы ручной сварки делают выпуклыми со стрелкой дуги около 0,1 биссектрисы прямого угла (см. ведомственные нормали); вогнутую поверхность (рис. III—18,в) придают угловым лобовым и косо расположенным швам в конструкциях, непосредственно воспринимающих регулярные подвижные или вибрационные нагрузки. Угловые швы вызывают значительные отклонения силовых потоков и концентрацию напряжений (рис. III—19). Для большей плавности перехода силового потока от одного из соединяемых элементов к другому в конструкциях, работающих под динамической нагрузкой, применяют пологие лобовые и косые швы (рис. III—18,б), сечение которых представляет неравнобедренный треугольник с отношением катетов 1:1,5, а в мостах еще 1:2 и 1:2,5. Больший катет располагают по пласти, то есть вдоль передаваемого швом усилия. Необходимо во всех случаях особо следить за плавностью сопряжения шва с пластью и за отсутствием подреза в основном металле.

Высотой шва hш называют катет его поперечного сечения; в пологих швах за высоту принимают меньший катет. В конструкциях, работающих под статической нагрузкой, высота шва должна быть не менее 4 мм, а при динамических нагрузках — не менее 6 мм. Кроме того, наименьшая высота однопроходных угловых швов ограничена в зависимости от толщины б более толстого из свариваемых элементов, например для элементов из стали типа Ст. 3 при:

Для низколегированных сталей указанную высоту hш увеличивают на 2 мм (для конструкций из высокопрочных сталей и для мостов приняты несколько иные соотношения).
Высота углового шва, располагаемого у обушка уголка, полки швеллера и т. п., должна быть не более 1,2δ, где δ— наименьшая толщина соединяемых элементов (рис. III—20), а у пера на 1—4 мм меньше толщины уголка (полки двутавра или швеллера).

Работа соединений внахлестку и конструирование их. Соединение лобовым швом (рис. III—21) может разрушиться от сдвига (среза) по пласти листа, от отрыва по кромке накладки или от разрыва по плоскости, почти совпадающей с биссектрисой прямого угла («где тонко, там и рвется»). При статическом действии нагрузок наиболее часто встречается первый вид разрушения и реже — последний (наблюдается при плотном прилегании накладок к соединяемым листам). Шов отрывается от накладки главным образом при вибрационной нагрузке.

Наиболее высокое значение предела прочности на растяжение спокойно возрастающей нагрузкой имеют симметричные соединения лобовыми швами с накладками (рис. III—22,а). Несколько меньшее значение имеет предел прочности несимметричных соединений с двумя швами — простая нахлестка. Здесь сказывается влияние эксцентриситета в расположении листов и возникающего поэтому изгибающего момента — Ne1 (рис. III—22,б).

Длину нахлестки следует назначать не менее пяти толщин более тонкого элемента. Увеличение длины нахлестки уменьшает вредное влияние эксцентриситета и усадочных напряжений. Если это не связано с большой затратой металла, следует увеличивать ее длину. Соединения внахлестку с одним лобовым швом (рис. III—22, в) вследствие неблагоприятного влияния эксцентриситета работают неудовлетворительно и в качестве расчетных не допускаются.
Предел прочности угловых швов зависит от их высоты; с увеличением высоты он немного снижается. Прочность лобовых швов при сжатии несколько выше, чем при растяжении.
Разрушение лобовых швов происходит при малых деформациях (удлинениях) и внезапно. На прочность их, особенно при растяжении, большое влияние оказывают распространенные пороки сварки: пористость, шлаковые включения, непровары, подрезы и т. п. Для уменьшения концентрации напряжений в конструкциях, работающих под динамической нагрузкой, внешнюю поверхность лобовых швов полностью или частично обрабатывают (рис. III—23).
Распределение напряжений в поперечном сечении лобового шва очень неравномерно — максимальные значения у корня шва; они превышают средние (расчетные) в 4—6 раз (см. рис. III—19, а). Для уменьшения этих перенапряжений, играющих существенную роль при динамических нагрузках, следует обеспечивать плотное прилегание листов, глубокий провар и применять пологие швы.

Фланговые швы работают преимущественно на срез, поэтому прочность их соединений ниже, чем лобовых. Подобно лобовым швам прочность соединений фланговыми швами,, работающими на сжатие, выше, чем у работающих на растяжение (разница 15-20%).
При симметричном расположении накладок прочность соединений выше, чем при одностороннем; влияние этого фактора при фланговых швах меньше, чем при лобовых (сравните рис. III—22,б, г).
Фланговые швы, как показали исследования, вследствие преимущественной работы их на срез имеют почти в 1,5—2 раза меньший модуль упругости, чем лобовые швы (700 000—1000000 кг/см2 против 1400 000—1500 000 кг/см2).
Фланговые швы разрушаются по диагональной плоскости.
Распределение напряжений вдоль флангового шва в упругой стадии работы весьма неравномерно (рис. III—22,г). Однако перед разрушением шва за счет пластической работы перенапряженных участков (начального и конечного) происходит выравнивание напряжений. Вследствие этого величина разрушающей нагрузки в соединениях с фланговыми швами растет почти пропорционально длине швов. Некоторое отставание роста нагрузки и неравномерность напряжений по длине шва заставляют ограничивать длину фланговых швов, рассчитанных по среднему напряжению. Их длина должна быть не более 60hш, а в мостах — 50hш. Это ограничение не распространяется на такие швы, у которых усилие возникает по всей длине, например на поясные швы балок, воспринимающие силы сдвига.

He учитываемое расчетом неблагоприятное влияние эксцентриситета и связанного с ним дополнительного момента (см. рис. III—22,г) сильно сказывается на работе очень коротких фланговых швов, резко снижая их прочность. Поэтому нельзя применять угловые швы с расчетной длиной менее четырех высот или короче 40 мм (в мостах и многих других конструкциях 6hш или 60 мм). Это ограничение по производственным соображениям распространяется и на лобовые швы. Неблагоприятное влияние дополнительного момента сильнее сказывается на толстых и коротких фланговых швах, чем на тонких и длинных, которым и следует отдавать предпочтение. Желательно, чтобы в узлах стержневых конструкций длина фланговых швов была не менее ширины прикрепляемого элемента, что благоприятно сказывается на плавности отклонения силовых потоков (рис. III—24).
Для улучшения качества фланговых швов и уменьшения перенапряжений в них желательно начинать сварку на специальных подкладках и кончать на торце привариваемого элемента, тогда непровары окажутся за пределами расчетной части шва.
Иногда швы располагают с интервалами по длине, их называют прерывистыми. Расстояние в свету между такими швами должно быть не более 15 δ в сжатых элементах и 30 δ в растянутых (где δ — толщина более тонкого из соединяемых элементов). Прерывистые швы неудобны для выполнения их автоматом. У концов прерывистых швов возникают значительные перенапряжения, поэтому такие швы не следует применять, заменяя их тонкими сплошными швами.
Расчет соединений угловыми швами. Расчет как лобовых, так и фланговых угловых швов производят по их наименьшему сечению, проходящему вдоль шва через перпендикуляр, опущенный из вершины прямого угла на гипотенузу. При этом у выпуклых швов выпуклость не учитывают (см. рис. III—18). Для определения расчетной площади шва с вогнутой свободной поверхностью в поперечное сечение такого шва вписывают прямоугольный треугольник с гипотенузой, касающейся вогнутой поверхности. В угловых швах, выполненных автоматом или полуавтоматом, а также при специальном способе ручной сваркой с глубоким проваром, получается более глубокий провар корня шва, чем при обычной ручной сварке, что и следует учитывать в расчетах. В общем случае высоту hшр расчетного сечения углового шва можно определить по формуле:

где hш — катет прямоугольного треугольника поперечного сечения шва (при пологих швах — меньший катет, рис. III—18);
kш — коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения и глубину провара шва, зависящую от способа выполнения сварки; значения kш приведены в таблице III—3.
Для швов с поперечным сечением в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с высотой катета hш:

Увеличение глубины провара при производстве ручной сварки способом «УКД» учитывают в расчетах в соответствии со специальной инструкцией (увеличивают hш на 1—2 мм сверх фактически выполненного катета шва).
Расчетная площадь углового шва в общем случае:

а при обычной ручной сварке с равными катетами шва Fш=0,7hшhш где lш — расчетная длина шва, равная фактической длине за вычетом 10 мм на непровар в начале и конце шва.

Величину непровара правильнее учитывать в зависимости от высоты шва, вычитая из полной длины шва (1-1,5)hш. Если сварка начата и закончена на выводных планках или у торцов нахлестки, уменьшать расчетную длину шва против фактической не следует. Участки швов, уложенные у торцов нахлестки, в расчетную длину не включают. На чертежах надлежит указывать полные (фактические) размеры швов. Несущую способность углового шва определяют по формуле:

а требуемые размеры шва, например длину lш при заданном усилии N и известной высоте шва hш, — по формуле:

или при ручной сварке с равными катетами шва:

Сварные соединения полос внахлестку двумя лобовыми швами, выполненные ручной сваркой с электродами типа, соответствующего свариваемой стали, равнопрочны основным элементам, например для стали марки Ст.З и сварки электродами типа Э42:

Такие швы должны иметь высоту шва hш=δ, а длину lш=b, где δ и b — толщина и ширина свариваемых листов. Начало и конец угловых швов должны быть выведены за пределы соединения на подкладки. Лобовые швы следует делать пологими.
При назначении размеров угловых швов необходимо учитывать, что объем этих швов, а следовательно, трудоемкость изготовления и стоимость их растут пропорционально квадрату катета, а несущая способность шва — пропорционально первой степени величины катета. Поэтому следует отдавать предпочтение тонким и длинным швам перед толстыми и короткими, конечно, если нет причин, вынуждающих применять короткие швы. Размеры сварных швов должны быть наименьшими, с учетом требований прочности и толщины свариваемых элементов.

В случае прикрепления фланговыми швами несимметричных элементов следует для устранения дополнительного момента назначать площадь каждого шва так, чтобы равнодействующая передаваемых ими усилий совпадала с осью прикрепляемого элемента. Так, например, если для прикрепления уголка (рис. III—25,а) с усилием N требуется площадь сварного шва

то эта площадь должна быть распределена между швом у пера F’ш и швом у обушка F»ш обратно пропорционально их расстояниям до центра тяжести уголка.
Обозначив ширину уголка 6, расстояние от центра тяжести уголка до обушка z0 и до пера b — z0, можно написать приближенно соотношение:

В равнобоких уголках нового сортамента расстояние от центра тяжести до обушка составляет от 0,27 до 0,30 ширины полки. Большие значения у толстых уголков. Для расчетов можно принимать z0=0,28 b, тогда F’ш=0,28 Fш и F»ш=0,72 Fш.
Для равнобоких уголков старого сортамента принимали z0=0,3b и F’ш=0,3 Fш. У неравнобоких уголков расстояние от центра тяжести до обушка вдоль большей полки составляет от 0,32 до 0,35 ширины этой полки, а вдоль меньшей полки — от 0,22 до 0,27 малой полки. Для расчетов можно принимать при расположении швов у пера большей полки F’ш=0,33 Fш, а у меньшей F’ш=0,24 Fш.
В случае крепления сжатых элементов несущую способность их находят по формуле:

а требуемую площадь сварных швов:

Соединение внахлестку иногда комбинируют из лобовых и фланговых швов, расположенных по трем или четырем сторонам контура. Наличие лобовых швов улучшает условия работы фланговых, обеспечивая в последних более равномерное распределение напряжений (рис. III—24). Выше отмечалось, что лобовые швы более жестки, чем фланговые, поэтому в стадии упругой работы лобовые нагружены сильнее фланговых швов. Однако к моменту разрушения вследствие пластической работы напряжения в швах относительно выравниваются, и это позволяет рассчитывать их по среднему напряжению, отнесенному к суммарной площади всех швов (рис. III—26):

В мостах соединение внахлестку (одностороннее) рекомендовано выполнять обваркой по контуру (фланговые швы — равносторонние, а лобовые — пологие), при этом считают, что передний лобовой шов принимает на себя 1/3 всего усилия, а остальные три шва — 2/3 этого усилия. В креплении, показанном на рисунке III—26, действует значительный конструктивный эксцентриситет, влияние которого в формуле III—10 не учтено. При обварке по контуру, как и в других случаях устройства швов замкнутого очертания, требуется особо тщательное соблюдение установленной технологии.