By Zuykova&Moisseyeva

1. +Эллипсоид деформации, эллипсоид напряжений. Обозначение осей.

Эллипсоид деформации служит для анализа стрейна – элементарной деформации. Предназначен для кинематического анализа (не отражает динамику процесса). (кинематика – описание движения тел без рассмотрения причин движения)

Э ллипсоид деформаций однозначно определяется положением его главных осей. Максимальными напряжениями (σ1) (А) считаются напряжения растяжения, минимальными (σ3) – напряжения сжатия (С), а соответственно им – и деформации.

Плоскости, проходящие через две оси, и ортогональные третьей – главные плоскости деформаций.

Характерные эллипсоиды деформаций:

1) при равенстве всех трех главных деформаций (литостатические условия)эллипсоид превращается в шар, т.е. деформаций 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.

Эллипсоид напряжений дает геометрическое представление о напряженном состоянии. ОПИСЫВАЕТ ГЕОМИТРИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, плавно изменяющегося трехмерного напряжения. Три полуоси эллипсоида ориентированы вдоль главных напряжений и равны им. Эллипсоид напряжений используют для геометрического описания плавно изменяющегося трехмерного напряжения.

Какой бы сложной системой сил не вызывалось это напряженное состояние, оно всегда может быть сведено к нормальным напряжениям сжатия и растяжения, действующим по взаимно перпендикулярным о

Эллипсоид напряжений однозначно определяется положением его главных осей. Плоскости, проходящие через две оси, и ортогональные третьей – главные плоскости напряжений

При равенстве всех трех главных напряжений трехосный эллипсоид превращается в шар (литостатические условия): σ1 = σ2 = σ3

1>2>3 – общее напряженное состояние;

1=2=3 – литостатическое давление;

1>2=3 – одноосное растяжение;

1=2>3 – одноосное сжатие;

один = 0 – двуосное (плоское) напряжение;

два = 0 – одноосное;

1,2,3 не=0 – трехосное (объемное) напряжение.

2. Складки изгиба (продольного, поперечного, косого), их морфология, механизм образования, ориентировка осей а, в, с эллипсоида деформации.

В слоистых и расслоенных объемах складки могут образоваться за счет воздействия вдоль или поперек слоистости (рис. 7.25) - с формированием складок продольного или поперечного изгиба.

Продольный изгиб: Ключевую роль в образовании складок продольного изгиба играют два основных фактора: контраст вязкостей и изменение мощностей чередующихся слоев.

В строении слоистых толщ выделяются более жесткие (более вязкие, так называемые компетентные) и более податливые (менее вязкие, некомпетентные) слои. 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 наклон осевых поверхностей (ТО ЕСТЬ они становятся косыми складками изгиба, выходит так) (хз)

С кладки 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 затрат 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.

С кладки, наиболее существенные смещения в которых происходили поперек слоистости, называют складками поперечного изгиба. В частности, такой генезис обычно предполагается у складок коробчатого профиля. Складки поперечного изгиба существенно отличаются от складок продольного изгиба по морфологии и распределению напряжений и деформаций. Действие приложенных сил определяет положение участков изгиба в слоистой толще, которые, по сути, являются концентраторами деформации. Деформирующие силы направлены перпендикулярно слоистости. Складки подобного типа характерны для платформенного чехла, когда поперечные деформации вызываются вертикально двигающимися блоками жесткого фундамента

Косой – осевая плоскость наклонена (белоусов).

3. Складчатые комплексы: складки волочения и их типы; блокированные складки: антиклинории и синклинории.

С кладки волочения образуются в условиях поперечного или продольного изгиба в слоях пластичных пород, заключенных между жесткими породами. Причиной образования этих складок является межслоевое проскальзывание, которое приводит к волочению материала более пластичной породы вслед за перемещающимся слоем жесткой породы.

Складки волочения всегда асимметричны и осевые поверхности их опрокидываются в сторону замков антиклиналей больших складок. Эти свойства используются при геологическом картировании для определения положения антиклинальных и синклинальных частей складок и для установления нормального и опрокинутого залегания слоёв.

• Складки подводного оползания (Небольшие, наклонные, опрокинутые. В кровле часто срезаны, на подошве постепенно затухают. По ним можно определить направление перемещения вещества)

• Складки, связанные с зонами разломов (Наблюдаются в глинках трения. Асимметричные, что позволяет определить направление перемещения)

• Конгруэнтные складки (Образуются одновременно с большой складкой. Осевые поверхности этих складок образуют конвергентный веер. При одновременности образования ориентировка малых складок и шарнира большой складки будет совпадать. Практическое использование – анализ залегания пород складчатой структуры) ОРИЕНТИРОВАНЫ НА АНТИКЛИНАЛЬ БОЛЬШОЙ СКЛАДКИ И ПРИНИМАЮТСЯ В КАРТИРОВАНИИ.

• Инконгруэнтные складки (Образуются раньше или позже большой складки. Шарниры мелких складок обычно не совпадают с шарниром большой складки) НЕ ОРИЕНТИРОВАНЫ НА ШАРНИР И НЕ ПРИНИМАЮТСЯ ДЛЯ ГЕОКАРТИРОВАНИЯ

• Обращённые складки волочения (Характерны для диапировых структур)

Блокированные складки. Возникают в ядрах крупных складок в том случае, если дифференциальные движения на крыльях отсутствуют.

Антиклинории и синклинории. Комплексы складок первого порядка, образующих в целом антиклинальное (антиклнории) или синклинальное (синклинории) сооружение. Характерная черта – опрокидывание осевых поверхностей складок в сторону синклинория.