Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
T*V(L/l)2»Tp, Тр= 1/1 = 0,63 Т,
где Тл — время установления локального равновесия, 1 — размер локального объема, Тр — время релаксации напряжений, в течение которого напряжения убывают до 1/1 своей исходной величины.
В природных системах возможны три варианта:
1. P «; Ар/Тр, где P — скорость изменения внешних сил, Ap — полная величина их изменения в данном процессе. Система вполне успеет прийти в равновесие и сформировать равновесные с конкретными условиями структурные парагенезисы.
2. Р>Ар/Тр. При этом будут иметь место частичные изменения; система будет неравновесная, широко сохранятся реликты прежних, более древних структур и текстур.
3. P » Ар/Тр. В таких условиях основная масса породы не будет существенно изменена. В ней возникнут только отдельные структурные элементы — слабая макро- и микротрещиноватость.
Ранг и ориентировка палеотектонических полей напряжения
Одним из фундаментальных открытий последней четверти XX в. является установление тектонофизической расслоенности литосферы. В разрезе земной коры выделено три тектонофизических слоя, соответствующие трем рангам полей напряжения (П.Н. Николаев, 1992; Н.И. Николаев, 1986).
Первому слою соответствует самый верхний поверхностный третий ранг, характеризующий тектонофизическую обстановку в локальных (регионального уровня) геологических структурах. Он устанавливается по анализу трещиноватости, небольших разломов, данных петрофизики и микроструктурного анализа.
Выделяют два типа полей. Первый развит в областях сжатия: орогенных поднятиях, антиклинориях, системах горстов и др. На их долю приходится 95% поверхности континентов. Для поля характерна вертикальная ориентировка Ct1, горизонтальная — ст3, а ст2 — также горизонтальна и параллельна генеральному простиранию геологических структур (механизм продольного сжатия).
Второй тип характерен для областей растяжения, представлен полями напряжений сбросового и сбросо-сдвигового характера.
Сбросовое поле: ст3 — вертикальна, Ct1 и ст2 — горизонтальны, ст, перпендикулярна, а ст2 параллельна простиранию структуры растяжения (рифт, грабен). Сбросо-сдвиговое поле: ст, и ст3 — горизонтальны, ст2 — вертикальна (Шерман, Днепровский, 1989).
Второй слой соответствует второму рангу и захватывает всю мезозону. Он выделяется по данным малоглубинных землетрясений, структурного анализа глубинных магматических и метаморфических пород и изучения крупных внутрикоровых разломов. Для него характерен механизм поперечного изгибания с крутой ориентировкой сжимающих усилий и пологой — растягивающих; ст2 — вдоль простирания структуры. Примерами являются протерозойские серии Печенги, ядра антиклинориев Кавказа, Тянь-Шаня и других областей.
Третий слой представлен наиболее глубинным и крупным первым рангом. В разрезе он охватывает нижние горизонты земной коры и часть верхней мантии. Исследуется по региональным линеаментам и глубокофокусным землетрясениям. Здесь существуют поля напряжений сдвигового типа, отмечается пластическое течение, перемещающее значительные массы вещества.
Типизация рудоносных структурных парагенезисов в земной коре и тектонофизические условия их образования
Структурный парагенезис представляет собой совокупность складчатых и разрывных нарушений различных типов и масштабов, сформировавшихся в результате воздействия на породы и
руды одного и того же тектонического режима, существовавшего в течение определенного временного интервала.
Выделяют механические, исторические и региональные сочетания структурных форм. Особо следует отметить наличие в пределах мобильных поясов деформационно-химических парагене-зисов, которые представляют собой закономерные сочетания структур растворения минералов и пород в концентраторах сжимающих напряжений и структур переотложения растворенного вещества в участках и зонах растяжения, т.е. формирование тектонических метасоматитов в условиях длительного термостатиро-вания, при котором происходит перераспределение вещества и образование метаморфической полосчатости (Паталаха, 1981; Старостин, 1979; Белоусов, 1985; Расцветаев, 1987; Летников, Ба-лышев, 1991; Талицкий, 1992).
Как правило, рудоносные структуры формируют разномасштабные латеральные и вертикальные ряды зональности. В первом приближении возникающие парагенезисы можно классифицировать по двум параметрам — скорости сдвиговых деформаций и значениям девиатора напряжения. Как будет показано ниже, остальные характеристики: длительность режима деформирования, ранг палеотектонических полей напряжения и общие РТ-условия деформирования (шаровой компонент тензора напряжений) — будут дополнять и развивать эту начальную систематику геологических структур.
В условиях земной коры условно величины девиатора напряжений можно разделить на три уровня: низкий (0—10 МПа), средний (10—100 МПа) и высокий (более 100 МПа). В этой же обстановке скорости сдвиговых деформаций изменяются более чем на 25 порядков и группируются в пять категорий: низкоскоростные, среднескоростные, повышенные скоростные, высокоскоростные и взрывные.