Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
2
0
0
3
0
0
-1
0
0
(Ту =
0
4
0
=
0
3
0
+
0
1
0
0
4
3
0
4
3
0
4
0
= P + D„,
а11 а12 ст13 O2] 0*22 ст23 °31 ст32 а33
Здесь P — шаровой тензор и — девиатор напряжения.
Шаровой тензор определяет РТ-условия формирования (скалярная величина), девиатор напряжения контролирует характер и масштабы деформаций. С ним связаны деформированные структуры и текстуры руд.
Под текстурами в тектонофизическом плане мы понимаем анизотропное упорядочение, ориентированное относительно внешней системы координат расположение в твердом теле образующих его составных частей.
и*
323
По М.В. Гзовскому (1975), исследовавшему касательные напряжения в земной коре (сейсмические процессы за 50 лет и тектонические движения за 30 млн лет), их максимальные значения составляли на щитах 100±50 кг/см2 (10 МПа), а в альпийских оро-генах - 1000±500 кг/см2 (100 МПа).
Оценки сдвиговых напряжений дают значения дифференциальных напряжений хрупкого разрушения:
1) 100—500 кг/см2 (70—50 МПа) в верхней части коры (0—40 км);
2) 200-300 кг/см2 (20-30 МПа) на глубинах 50 км;
3) менее 50 кг/см2 (0,5 МПа) на глубинах 130 км (Марков, 1981; Перцев, 1981).
В разрезе земной коры К.Р. Ван Хайз, Ф. Бекке, У. Груберман условно установили вертикальную термодинамическую зональность, выделив эпи-, мезо- и катазоны. Конечно, это не полностью соответствует глубинным уровням. В мобильных поясах зона с высокими термобарическими значениями приближена к поверхности, а на платформах развита на больших глубинах в подошве континентальной коры.
По величине шарового компонента тензора напряжений в земной коре намечаются три уровня РТ-условий: низкий (эпизона), средний (мезозона) и высокий (катазона). В мобильных участках земной коры эти уровни выделяются по смене механизма деформации: в эпизоне — хрупкое разрушение, в мезозоне — вязкое кливажное течение и в катазоне — идеально вязкое течение. Граница эпизоны с мезозоной соответствует фронту кливажа, а граница мезозоны с катазоной — фронту кристаллизационной сланцеватости.
Эпизона охватывает приповерхностные участки земной коры, и в ее пределах преобладают низкие температуры (0—1500C) и давления (0 — п • 10 МПа), а породы слабо метаморфизованы. Кроме пород эпизоны, здесь имеются и более глубинные образования.
Мезозона развита вплоть до подошвы земной коры и характеризуется разнообразием и контрастностью РТ-условий. В целом здесь T = 100—4000C и P > 100 МПа. Формируются цеолитовые и зеленосланцевые фации. Различают участки спокойной блоковой складчатости и линейные мобильные пояса. На первых господствуют средние значения температур и давлений, а на вторых эти параметры могут достигать экстремальных значений (400—600°С, 1000 МПа).
Катазона охватывает нижнюю часть земной коры и верхнюю мантию. В ее пределах преобладают высокие температуры (более 4000C) и давления (более 200 МПа, обычно 500—1500 МПа), развиваются амфиболитовая и гранулитовая фации метаморфизма и ведущим способом деформирования является пластическое течение.
Петрофизические свойства среды
Основываясь на результатах структурно-петрофизического анализа, все многообразие природных комплексов целесообразно разделить на три типа: вязкопрочный, пластично-малопрочный и хрупкий, включающий два подтипа: хрупкомалопрочный и хруп-копрочный (табл. 15.1).
К пластично-малопрочному типу относятся разрезы, сложенные тонкослоистыми терригенно-карбонатными и туфо-алевроли-товыми толщами тальковых и серпентиновых сланцев. Толщи этих пород отличаются резкой анизотропией физико-механических свойств, высокой приницаемостью в направлении рассланце-вания и линейности, повышенной пластичностью и способностью к кливажному типу тектонического течения. Указанные породы даже в условиях интенсивных скалывающих напряжений слабо подвержены секущей трещиноватости. В них возникают разномасштабные (от микроплойчатости до региональных линейных складчатых систем) пликативные формы. По оценкам М.В. Гзов-ского, серии этих пород на 4—6 порядков менее вязки, чем образования вязкопрочного типа.
К хрупкому типу отнесены главным образом породы кислого состава. Хрупкомалопрочный подтип слагают грубослоистые туфы и туффиты, а хрупкопрочный — гранитоиды, лавовые и субвулка-ничекие фации диорит-риолитового состава, массивные кварциты. Комплексы этих пород характеризуются грубой слоистостью, в них развиты складчатые формы, преобладает линзовидно-блоко-вый тип складчатости, повышены макро- и микротрещинова-тость, широко распространены брекчиевые структуры.
К вязкопрочному типу относятся геологические разрезы, сложенные преимущественно породами основного состава (базальты, диабазы, андезито-базальтовые порфириты, габбро и др.), которые обладают, как правило, высокими плотностью, прочностью на сжатие, твердостью и вязкостью, повышенными значениями коэффициента Пуассона. Наиболее прочны и устойчивы к деформациям мелкозернистые разности.
Флюидный режим и динамические эффекты
