6. Изучение тектонической структуры интрузивных массивов. Прототектоника жидкой фазы. Прототектоника твердой фазы.

Под прототектоникой понимают элементы строения интрузивного тела (линейность, полосчатость, трещиноватость) образовавшиеся при остывании и кристаллизации магматического расплава. Выделяют прототектонику жидкой и твердой фаз.

Элементы прототектоники жидкой фазы образуются на стадии кристаллизации магматического расплава. Последний кристаллизуется не мгновенно, а постепенно. В начале из расплава кристаллизуются наиболее тугоплавкие минералы, которые находятся в остаточном расплаве и движутся вместе с ним. При течении расплава линейные, призматические минералы ориентируются по направлению основного движения (рис. 9.18). Таблитчатые минералы располагаются параллельно контактам интрузивного тела. Таким образом, элементы прототектоники жидкой фазы выражаются в закономерном расположении минералов в интрузивном теле. Линейные минералы расположены по направлению течения расплава, а пластинчатые — параллельно контактам интрузивного тела.

По элементам прототектоники жидкой фазы можно восстановить положение контактов интрузивного тела, местонахождение корневых зон интрузивного тела. Элементы прототектоники твердой фазы — трещины, образующиеся при остывании и раскристаллизации магмы (см. рис. 9.18). При охлаждении, как и все твердые тела, интрузивное тело уменьшается в объеме. Это уменьшение сопровождается образованием систем трещин

Трещины часто бывают залечены дайками и различными гидротермальными жилами и могут содержать такие полезные ископаемые, как олово, вольфрам, молибден и др.

7. Важнейшие морфологические признаки разрывных нарушений.

Прямые

1. Резкое смещение геологических границ

2. Наличие в породах зеркал и борозд скольжения, ступенчатых поверхностей

Зеркала скольжения представляют собой гладкие площадки. Гладкая, иногда блестящая поверхность образуется за счет того, что поверхность сместителя покрывается тонким налетом мягких минералов (галенита, хлорита, серпентина, графита).

Борозды скольжения образуются в том случае, когда на поверхность сместителя попадают зерна твердых минералов. В начале перемещения твердые зерна оставляют на поверхности узкие, но глубокие царапины. По мере того, как они раздавливаются, глубина царапин становится меньше, а ширина их увеличивается. По ориентировке борозд скольжения можно устанавливать относительное перемещение блоков.

Ступенчатые поверхности сместителя часто образуются в полосчатых метаморфических породах, так как породы, слагающие полосы, обладают разными физико-механическими свойствами.

3. Прямолинейные контакты между породами, резко отличающимися по возрасту, составу или степени метаморфизма

4. Наличие тектонитов — деформированных и раздробленных пород в зонах разрывов. По размеру обломочного материала выделяют следующие их виды:

Косвенные

5. Прямолинейное расположение геологических тел

6. Прямолинейные участки русел рек

7. Особенности строения геофизических полей

8. Экспериментальное изучение деформаций горных пород. Принцип физического подобия.

Экспериментальная тектоника нужна для изучения поведения веществ с различными характеристиками при ф-м условиях, существующих в з.к.

Направления:

-Стремление воссоздать условия высокого всестороннего давления и повышенной температуры, кот. господствуют в глубоких частях з.к.

-Экспериментальное моделирование таких крупных структур коры как складки, разломы и т.д.

Чем > пластичность, тем быстрее протекает деформация.

Корректное применение теории подобия для моделирования элементарных струк­тур (складок, разломов, будинажа) и выяснение механизмов их образования было детально разработано В.В. Белоусовым и М.В. Гзовским.

Моделирование геологических структур теории физическо­го подобия позволяет «уравновесить» несопоставимые в эксперименте и в реальных условиях время деформирования и размеры объектов за счет свойств используемых при моделировании материалов; такие материалы были названы эквивалентными. Основным свойством эквивалентных материалов является их низкая вязкость: в экспериментах используются влажная глина, густые смазочные масла, канифоль и битум, смешанные с маслом, и др. Вязкость таких веществ на несколько порядков отличается от вязкости горных пород. В относительно кратковременных экспериментах (обычно не более нескольких часов, иногда суток) на небольших приборах (размером первые десятки сантиметров) деформация текучих и пластичных эквивалентных материалов подобна природным аналогам, размеры которых могут достигать десятков километ­ров при времени деформации, охватывающем миллионы лет. Общие критерии подо­бия можно записать как

С_η = С_pС_gС_lС_t

где - множитель подобия вязкости, С_р - множитель подобия плотности, С_g - множи­тель подобия ускорения свободного падения, С_l - множитель подобия размера, С_t- множитель подобия времени (множитель подобия определяется как отношение соответс­твующего параметра в модели и природном аналоге). Поскольку при моделировании без центрифуги С_g=1, а С_р близок к единице (плотности горной породы и эквивалентно­го материала отличаются не более чем в 2-3 раза), то:

С_η =С_lС_t .

Эту формулу можно также записать:

η_mη_n = (l_m/l_n)*(t_m/t_n)

где η - вязкость, l - размеры, t - время, а индексы m и n обозначают соответственно модель (imodel) и природу (nature)

Иными словами, критерии подобия позволяют оценить соотношения между фак­ торами, определяющими протекание деформационного процесса (напряжение, де­ формационные свойства материала, время, размеры) в модели и природном объекте. Процессы деформации модели и природного аналога можно считать подобными, если соотношения этих параметров сохраняются в эксперименте и в природе.

9. Системы координатных осей, используемые в структурной геологии: оси эллипсоида деформации А, В, С; кинематические оси ₁, ₂, ₃; петроструктурные оси a, b, c.

А(х) – растяжения; С(z) – сжатия

₁ – максимальное растягивающее напряжение

₂ – минимальное растягивающее напряжение

₃ – нейтральное растягивающее напряжение

10. Механизмы пластической деформации (деформации межзерновые, внутризерновые, ламинарное течение и связанные с ним явления).

1. Межзерновое скольжение – перемещение отдельных зерен породы друг относительно друга. (Изи осуществимо в обломочных породах, а в большинстве других проявляется только после грануляции или дробления.)

2. Перекристаллизация (образование новых минеральных зерен в твердой породе)

- увеличивается в преимущественном направлении размеров существующих зерен

- зарождение новых зерен в этом направлении за счет уменьшения размеров других зерен

При трехосном сжатии происходит переориентация кристаллографических осей минералов, возникает сланцеватость или линейность.

3. Внутризерновое скольжение (перемещение друг относительно друга некоторых участков в отдельных кристаллах)

- трансляционное скольжение – перемещение атомных поверхностей на расстояние, кратное наименьшему межатомному расстоянию в данной кристаллической решетке

- кингинг (поворот кристаллической решетки с разрывом решетки и образованием изгибов и кинкбандов

Кинкбанд

-двойниковое скольжение – формирование механических двойников за счет простого сдвига внутри кристаллов

Ламинарное скольжение – послойное течение вещества (г.п.), находящихся в полу- или пластичном состоянии из-за воздействия t°C или p.

Происходит часто во время метаморфизма, сопровождаясь неоминерализацией (массовое новообразование м-лов), перекристаллизацией, рекристаллизацией.

11. Методика замера штрихов скольжения и изображение их на стереографической сетке.

Методика замера: если вы смотрите на висячее крыло разрывного нарушения, нужно замерить (транспортиром) угол справа налево, против хода часовой стрелки от линии простирания плоскости сместителя до штриха. Если вы смотрите на лежачее крыло то слева направо по ходу часовой стрелки. Для того чтобы вынести их на стереографическую сетку нужно знать элементы залегания плоскости сместителя и какую-либо угловую величину характеризующую линию скольжения (например азимут падения линии скольжения, угол между простиранием разлома и линией скольжения и т.д.).

12. Будинаж. Классификация плоскостных и объемных форм, механизм образования. Ориентировка структур будинаж в складках. Роль структур будинаж в локализации оруденения.

Будинаж – расчленение жестких пород, заключенных в виде слоев (пропластов) среди более пластичных пород.

Промежутки между будинами заполняются перетекающим туда веществом матрикса или отлагающимися там поверхностными материалами, индикатирующие раннюю стадию развития трещин растяжения.

Блоки м.иметь разную форму в зависимости от пластичности пород:

-параллелепипедную

-шарообразную

-призматическую

- цилиндрическую

-угловатой формы

Ориентировка будинажа в складках

- параллельно шарниру

- перпендикулярно шарниру

- диагонально в 1 направлении

Длина будин прямо пропорциональна напряжению отрыва, толщине деформируемого слоя и обратно пропорциональна силе трения