Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Интерпретация физических свойств горных пород при геофизических исследованиях петрографических объектов

Интерпретация физических свойств горных пород при геофизических исследованиях петрографических объектов

14.11.2017

Последние 10—15 лет в практике геологических исследований, как практического направления, так и сугубо теоретического, широкое применение находят геофизические методы.
Мне неоднократно приходилось отмечать, что упругие свойства горных пород и скорости прохождения в них продольных и поперечных волн резко различны в зависимости от того, находится ли порода (минерал) в напряженном состоянии (под влиянием всестороннего сжатия), или ее упругие параметры измеряются при атмосферном давлении.
Большое количество экспериментальных данных, систематизированных в работе под редакцией Кларка, показывает, что скорости прохождения упругих волн через породу (минерал) в значительной мере зависят от ее уплотненности, ликвидации в ней и в породообразующих минералах пор и ультрапор.
Плотность материала не может быть прямо скоррелирована со скоростями упругих волн.
Известно, например, что во льду с b = 0,9 скорость Vр (продольных волн) = 3,5 км/сек, морская вода с 6 = 1,05 имеет V = I,52 км/сек, в магнетите с 6=4,54 Vр = 6,58 км/сек (при 10 кб).
Все это показывает, что требуется с большой осторожностью делать выводы о петрографическом типе пород на основании определения скоростей упругих волн при глубинном сейсмическом зондировании.
Из экспериментальных данных известно, что при возрастании всестороннего сжатия в наибольшей степени возрастают скорости упругих волн в кислых породах (до 30—35%) и в наименьшей степени — в ультраосновных (6—8%).
В табл. 1 приведены данные по сжимаемости ряда горных пород и минералов при разных значениях всестороннего сжатия, а в табл. 2 — данные по уменьшению объема минералов при всестороннем сжатии (в % объема).
Из табл. 1 и 2 видно, что сжимаемость кислых пород и их породообразующих минералов при давлении от 500 до 10 000 бар в несколько раз превышает сжимаемость базитов и ультрабазитов и таких минералов, как гранаты.
Отсюда можно сделать вывод о существующей коррелятивной связи между сжимаемостью минерала и породы с возрастанием скорости прохождения в них упругих продольных волн.
С этим фактом приходится считаться при попытках петрографической интерпретации геофизических поверхностей раздела.
Следует обратить также внимание на то, что при ударном сжатии, создающем высокие давления, плотность горных пород сильно увеличивается и различия между отдельными петрографическими типами пород в этом отношении выравниваются.
В таблице на с. 153 работы Берча приведены многочисленные данные. Возьмем оттуда значения плотности при P0 и P при соответствующем давлении около 500 кб для некоторых пород (табл. 3).
Все сказанное заставляет рекомендовать расширение экспериментальных исследовании упругих свойств горных пород и особенно монокристаллов минералов при давлениях от 1000 до 10 000—15 000 бар. Желательно при этом попытаться оценить значение времени проведения эксперимента над материалом, находящимся в напряженном состоянии.
В отношении других геофизических исследовании отмечу еще раз, что делать вывод о присутствии более плотных масс вещества под дном океана из данных по аномалиям силы тяжести, вычисленным в редукции Буге, неправомерно. Этот вопрос разбирался детально и неоднократно в предыдущих статьях.
Накапливание данных по магнитным аномалиям очень существенно, так как при глубинном зондировании они помогут суждениям о температурных границах внутри коры.
Чрезвычайно важно, помимо гравиметрии, магнитометрии, уделять большое внимание и электрозондированию.