- •Эллипсоид деформации, эллипсоид напряжений. Обозначение осей.
- •Ползучесть и релаксация, их геологическое значение.
- •Точечные полярные диаграммы, их достоинства и недостатки
- •Изучение тектонической структуры интрузивных массивов. Прототектоника жидкой фазы. Прототектоника твердой фазы.
- •Косвенные
- •Изоклинальная складчатость: понятие о сложном слое, зеркале складчатости. Основные виды отношений между залеганием сложного слоя и мелких изоклинальных складок.
- •Методика построения диаграмм в изолиниях на сетках Шмидта и Вульфа.
- •Механизм образования и морфология складок изгиба с концентрическим скольжением и складок скалывания (ламинарного течения).
- •Физико-механические свойства горных пород, их зависимость от способов деформации, скорости деформации, температуры, гидростатического давления, газово-жидкой фазы.
- •Определение направления смещения по дизъюнктиву.
- •Возможные случаи замера линейности
- •Наложение складчатостей. Признаки одно- и двухфазной деформации. Синформные и антиформные структуры.
Эллипсоид деформации, эллипсоид напряжений. Обозначение осей.
Эллипсоид напряжений используют для геометрического описания плавно изменяющегося трехмерного напряжения.
Э ллипсоид напряжений однозначно определяется положением его главных осей. Плоскости, проходящие через две оси, и ортогональные третьей – главные плоскости напряжений
Двухмерный разрез эллипсоида представляет собой эллипс.
При равенстве всех трех главных напряжений трехосный
эллипсоид превращается в шар (литостатические условия):
σ1 = σ2 = σ3
При равенстве двух из трех напряжений трехосный
эллипсоид превращается в одноосный, или эллипсоид вращения.
σ1 = σ2 ≠ σ3
или σ1 ≠ σ2 = σ3
или σ1 = σ3 ≠ σ2
Эллипсоид деформаций используют для геометрического описания трехмерных деформаций. Служит для анализа стрейна.
Э ллипсоид деформаций однозначно определяется положением его главных осей. Длины главных осей (точнее – полуосей) равны главным деформациям и обычно выражаются через растяжение (1 + e), поэтому на практике максимальными напряжениями (σ1) считаются напряжения растяжения, минимальными (σ3) – напряжения сжатия, а соответственно им – и деформации.
Плоскости, проходящие через две оси, и ортогональные
третьей – главные плоскости деформаций.
Характерные эллипсоидыдеформаций:
1) при равенстве всех трех главных
деформаций (литостатические условия)
эллипсоид превращается в шар, то есть,
деформаций как таковых нет;
2) при σ1 >> σ2 и σ1 >> σ3 в результате
деформаций возникает сигарообразное тело;
3) при σ1 << σ2 и σ1 << σ3 в результате
деформаций возникает блинообразное тело
Складки изгиба (продольного, поперечного, косого), их морфология, механизм образования, ориентировка осей А, В, С эллипсоида деформации.
По механизму деформаций выделяют складки продольного и поперечного изгиба, а также складки течения и диапировые.
1. Складки продольного изгиба. Деформирующие силы направлены вдоль слоистости горных пород. При этом происходит изгиб слоев с их проскальзыванием. Этот тип деформации приводит к образованию как гармоничных, так и дисгармоничных складок. Часто у складок данного типа проявляется вергентность (наклон осевых поверхностей). Складки продольного изгиба характерны для складчатых поясов, они имеют значительное морфологическое разнообразие.
Таким образом, развитие складок продольного изгиба состоит из трех последовательных стадий: продольного укорочения, изгиба, общего сплющивания. На первой стадии отмечается некоторое укорочение слоев в направлении действия нагрузки, их утолщение, после чего происходит потеря устойчивости и начинается изгиб. То есть складки продольного изгиба появляются тогда, когда изгиб требует меньших за трат энергии, чем равномерное сокращение и утолщение слоя. Уменьшение угла между крыльями приводит к увеличению трения на межслоевых поверхностях, и стадия изгиба сменяется стадией общего сплющивания.
Конкретные особенности проявления такой стадийности определяются прежде всего контрастом вязкостей и характером переслаивания (внутренние факторы), а также типом нагружения слоистой толщи и РТ-условиями (внешние факторы).
2. Складки поперечного изгиба. Деформирующие силы направлены перпендикулярно слоистости. Такие условия деформации приводят к образованию складок с сундучной или коробчатой формой замка. Складки подобного типа характерны для платформенного чехла, когда поперечные деформации вызываются вертикально двигающимися блоками жесткого фундамента
Складки косого изгиба
С кладчатые комплексы: складки волочения и их типы; блокированные складки: антиклинории и синклинории.
Складки волочения (или послойного течения)
представляют собой разновидность небольших по
размеру дисгармоничных складок. Образуются они в
условиях поперечного или продольного изгиба в слоях
пластичных пород, заключенных между жесткими
породами. Причиной образования этих складок явля-
ется межслоевое проскальзывание, которое приводит
к волочению материала более пластичной породы
вслед за перемещающимся слоем жесткой породы
(рис. 3.26).
Складки волочения всегда асимметричны и осевые
поверхности их опрокидываются в сторону замков
а нтиклиналей больших складок. Острый угол, между осевой
поверхностью складки волочения и поверхностью наплас-
тования, всегда открыт навстречу вектору, показываю-
щему относительное движение неподатливых слоёв
(рис. 137). Эти свойства используются при геологи-
ческом картировании для определения положения
антиклинальных и синклинальных частей складок
и для установления нормального и опрокинутого
залегания слоёв.
В ряде случаев в высокометаморфизованных породах наблюдаются обращённые складки волочения (рис. 3.28, 3.29б), указывающие на обратное направление перемещений между слоями, сминаемыми в складки. Такое явление объясняется либо гравитационным механизмом (сползанием пластических масс вниз по склону), либо диапировым механизмом формирования крупных складок, при котором более подвижные или сильнее сжимаемые слои, сминаясь в складки, действуют как поршень на вышележащие слои, заставляя вещество в них перетекать вниз. Эти складки иногда описываются как складки послойного течения, нагнетания или выжимания.
Анти- и синклинории – складки, осложненные мелкими дополнительными складками. Ширина таких складок колеблется от 40 до 100 км.
Антиклинории представляют собой положительные складчатые структуры, разделяющие синклинории. Обычно первые отделены от вторых крупными разрывными нарушениями. В антиклинориях зеркало складчатости обращено выпуклостью вверх, в синклинориях — выпуклостью вниз. В составе и тех и других выделяют отдельные антиклинали и синклинали.
Зеркала складчатости: 1 – антиклинория, 2 – синклинория.