Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
поры и микротрещины заполнены жидкостью и их влияние на скорости ультразвуковых волн значительно ослаблено. Это свойство трещиноватых и пористых пород используется для выявления пространственной ориентировки систем микротрещин и по-рокапилляров.
Таким образом, на каждом образце скорости распространения ультразвуковой волны в некотором направлении измеряются дважды: в насыщенном жидкостью и сухом образце, и соответственно строятся две диаграммы (рис. 14.3). Затем по разности скоростей в насыщенном и сухом образце строятся разностные диаграммы, на которых анизотропия упругих волн обусловлена исключительно ориентировкой микротрещиноватости. На этой диаграмме максимумы приращений скоростей коррелируются с направлениями перпендикуляров к плоскостям систем микротрещин. В общем можно наметить три часто встречающихся случая: 1) ориентировка пор и микротрещин хаотическая; 2) имеются закономерно ориентированные системы плоскостей (S-ориентировка); 3) наблюдаются линейные системы пор (В- и R-ориентировки).
В первом случае на разностной диаграмме отсутствуют признаки ориентированной структуры. Во втором случае при наличии в образце систем субпараллельных микротрещин на разностной диаграмме получается типичный узор плоскостной структуры. Как правило, подобные узоры наиболее характерны для деформированных пород и имеют тектоническую природу (S-тектонит). Линейные ориентировки (третий случай) более типичны для магматических образований и характеризуют сингенетические поровые системы. На диаграммах приращений скоростей они выражены поясовыми узорами. Пояса характеризуются максимальными приращениями скоростей продольных ультразвуковых волн, Ориенти-
ре. 14.3. Диаграммы скоростей продольных ультразвуковых волн для образца миндалекаменного порфирита (Риддер-Сокольно месторождение, Рудный
Алтай). Изолинии проведены в км/с (по В.И.Старостину) а — в абсолютно сухом состоянии; б — в насыщенном жидкостью состоянии; в —
разностная диаграмма
Q
О
О
рованными по перпендикулярам к осям линейных поровых каналов.
Методика структурно-петрофизического анализа предназначена прежде всего для углубленного изучения и выделения стадий и этапов формирования рудовмещающих структур и ее следует применять в комплексе с другими методами структурных исследований, рассмотренных в этом разделе.
Глава 15
РУДОКОНТРОЛИРУЮЩИЕ
И РУДОВМЕШДЮЩИЕ СТРУКТУРНЫЕ
ПАРАГЕНЕЗИСЫ В ЗЕМНОЙ КОРЕ
До сих пор считается, что рудоносные структуры представляют собой обычные геологические структуры, в которые магматическими, гидротермальными, метаморфическими и иными процессами было привнесено рудное вещество, и что эти структуры являются пассивным вместилищем руд. Однако в настоящее время все больше данных указывает на то, что рудоносные структуры не возникают задолго до отложения в них руд, а формируются почти
ОДНОВремеННО ИЛИ ОДНОВремеННО С ПОСЛеДНИМИ И аКТИВНО KOHT-'
ролируют как перенос, так и отложение рудного вещества.
По условиям их формирования рудоносные структуры отличаются от обычных типов структур. В результате анализа эмпирических, экспериментальных и теоретических данных можно выделить следующие группы основных параметров, которые контролируют формирование любого структурного парагенезиса в земной коре: 1) характеристики напряженного состояния породы (девиа-тор напряжения, скорость деформирования, общие РТ-условия, тип, ранг и интенсивность поля напряжений, период существования тектонодинамических систем); 2) петрофизические свойства среды; 3) флюидный режим и динамические эффекты.
Характеристики напряженного состояния пород
Напряженное состояние пород характеризуется полным тензором напряжений и складывается из двух компонентов: шарового тензора, определяющего общие РТ-условия деформирования (PT-метаморфизм, скалярная величина), и девиаторного напряжения Dh (векторная величина), контролирующего характер и масштабы деформаций (S-метаморфизм).
Скорость деформирования определяется величиной перемещения геологических тел в единицу времени и обусловлена количеством стрессовой энергии (девиатора напряжения), приложенной к единице объема пород в единицу времени.
Имеется линейная зависимость между напряжением и скоростью деформации. Д. Теркот и Дж. Шуберт (1985) сформулировали реологический степенной закон ползучести, согласно которому скорость деформации пропорциональна л-й степени напряжения:
VD1'.
Скорость деформации в Земле изменяется на 25 порядков, колеблясь от 10~6 с-1 до 10"20C"1. Это самый чувствительный параметр деформационных процессов. При деформации происходит укорочение или удлинение геологических тел (Файер, Тер-дитс, Томпсон, 1981)
в = dl/1.
Если тело укорачивается на 10%, то є = 1/10 или Ю"1, и если это произошло за 1 с, то є = 10"1 с"1.
Скорость деформации определяется на основании данных землетрясений, движений по разломам, изостазии, сокращения коры в орогенических зонах, динамики перемещения океанических плит, импактных ударов, горных ударов, взрывов газа и т.д.
Величина девиаторного напряжения. Согласно А.В. Лукьянову и В.Т.Лукьяновой (1987), тензор напряжения в матричной форме имеет вид: