Главная страница сайта

Паньков В.В., Гильдия экологов vpankov@mail.ru

Доклад на конференции «Система – планета Земля», МГУ, Геологический ф-т, февраль, 2011г.

Ориентировка трещиноватости и напряженное состояние массивов пород.

 

Тезис: Трещиноватость – индикатор напряженного состояния массивов пород.

 

          Модель образования разрывов в изотропном блоке под действием постоянных по величине сил при вращении.

          Разрывы выбирают «энергетически выгодные» направления, количество которых ограничено. Как правило, в любом регионе  выделяют 2-3 доминирующих направления в пределах квазиизотропных блоков.

          В промежуточных положениях напряжения реализуются за счет подвижек по уже существующим разрывам.

          Для однородных блоков вне «экстремальных» зон теоретически количество направлений разрывов не должно превышать 4 с углами 45 градусов между направлениями.

0706

          Шесть возможных направлений трещин, возникающих при различных условиях деформации вблизи сдвига:

          1. – главное направление (сдвиг I порядка);

          2. – системы сколов II порядка (проявляются в разных сочетаниях в зависимости от направления главного сдвига и наличия бокового сжатия/растяжения);

          3. – отрывы II порядка, возникающие в «идеальных условиях» (угол скалывания 45°)

 

 


 

Сохранение направлений разрывов в породах разного возраста и генезиса связывают с первичной анизотропией пород, которая в дальнейшем наследуется направлениями разрывов.

 

 

06Направления первичной анизотропии в породах, содержащих магнитные минералы, может быть связано с ориентировкой магнитного поля Земли.

 

 

Суммарные диаграммы ориентировки трещин в образцах глин. Данные экспериментов, проведенных в Бурятии в 1989 году (число образцов – 20, число замеров – 441) (А) и в Москве в 1995 году (число образцов – 11, число замеров – 536 (Б). По горизонтальной оси – азимуты простирания трещин, по вертикальной – частота.

 

 

 

 

 

 

Усреднение азимутов простирания трещин приводит к закономерному результату: в пределах значительных территорий «среднее направление» сохраняется в пределах 5-10 градусов независимо от возраста пород, их генезиса, числа систем трещин, характеристик роз-диаграмм и т.п.

Физический смысл «среднего направления»:

При образовании двух сопряженных трещин скалывания и трещин отрыва в изотропном массиве усредненное направление совпадает с осью максимальных либо минимальных сжимающих напряжений. В анизотропном массиве, с учетом того, что угол между сопряженными сколами и направлением максимального сжатия меньше 45 градусов, «среднее направление» отвечает направлению максимального сжатия.

В реальных массивах горных пород может возникать до 5-6 (иногда указывают даже на 7) направлений (систем) разрывов. Тем не менее, при статистической обработке таких данных «средние направления» все равно остаются неизменными в пределах значительных территорий, выявляя , по-видимому, направления современных полей напряжений, в которых наблюдаемая картина трещиноватости наиболее устойчива.

Таким образом, наблюдаемая сегодня трещиноватость  отражает устойчивость массивов пород в современных полях напряжений.

 

Copyright © Вячеслав Владимирович Паньков 1998-2011

 
Hosted by uCoz