Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Некоторые данные о скорости Vp упругих волн в монокристаллах и горных породах

Некоторые данные о скорости Vp упругих волн в монокристаллах и горных породах

17.11.2017

В работе коллектива авторов, а для пород и в более ранних публикациях было экспериментально показано, что Vр в монокристаллах типично «сиалических» минералов в условиях всестороннего сжатия приближается к скоростям, известным для многих габброидов и метаморфических пород (табл. 1).

Закрытие порового пространства под влиянием всестороннего сжатия — главный фактор повышения Vр в породах и минералах на I этапе сжатия (до 500—600 бар), когда прирост скорости значителен (20—25%). При дальнейшем увеличении P прирост значения Vр становится в общем значительно ниже и постепеннее.

Каким же давлениям отвечают эти различные этапы в экспериментальных условиях? Опубликованные данные показывают индивидуальное поведение минералов в зависимости от состава и структуры. Из табл. 1 видно, что в кварце при повышении давления от 1 до 10000 кг/см2 Vр незначительно, но постоянно повышается. Олигоклазы и микроклины дают максимальный прирост Vр на I этапе повышения P (до 500 кг/см2). На этом этапе Vр увеличивается от 10 до 75%. На следующем этапе давления (500—1000 кг/см2) прирост Vр уменьшается, составляя единицы и доли процентов по отношению к предыдущему этапу. На III этапе давления (1000—10 000 кг/см2) прирост Vр становится равномерным, достигая 10% по отношению к значению для предыдущего этапа.

Анортоклаз показывает картину равномерного прироста Vр с увеличением на каждом этапе на 5—8%. Точно так же ведет себя и лабрадор из лабрадоритов платформенной области. Скорость продольных волн Vр в нем на каждом из трех диапазонов давления повышается на 1—2%. В нефелине на I и II этапах давления Vр увеличивается до 4%, а на III этапе (1000—10 000 кг) возрастает на 13%.

В породах (как агрегатах) наблюдается значительный прирост Vр на I этапе сжатия, до 500—600 кг/см2.

По нашей просьбе в лаборатории проф. Штиллера (ГДР, Потсдам) было изучено пять образцов основных и щелочных пород с замерами скоростей для малых значений давлений (табл. 2 и фиг. 1). Считаю приятным долгом поблагодарить проф. Штиллера за выполнение исследования и переданные нам данные.
Из рассмотрения табл. 2 и фиг. 1 видно, что и для ультраосновных и для щелочных пород максимальное и скачкообразное повышение Vр происходит в диапазоне давлений 1—600 кг/см2. На этом этапе сжатия Vp увеличивается от 3—4 до 23—24%. В диапазоне повышения давления 600—800 кг/см2 Vp увеличивается на доли процента и в одном случае на 2,5%. В диапазоне давлений 800—2000 кг/см2 Vp во всех породах увеличивается на целые проценты, причем этот прирост для нефелиновых сиенитов выше, чем для ультраосновных пород. Эти данные интересны тем, что скачок увеличения Vp в породах происходит, видимо, в диапазоне увеличения давления от одной атмосферы до 600 кг/см2. А давление 600 кг/см2 эквивалентно давлению столба океанической воды на донные породы в глубоководных частях океана.

Требуетсярасширить эксперименты подобного рода, но уже сейчас видно, что при увеличении давления от 600 до 2000 кг/см происходит относительно плавное повышение скорости упругих волн с отдельными отклонениями для минералов и пород в зависимости от их состава и структуры. Как коррелировать такой ход кривых повышения Vp в функции давления для минералов и пород с ходом кривых, получаемых при проведении глубинно-сейсмического зондирования земной коры,— существенная задача будущих исследований. Во всяком случае, при интерпретации геофизических данных для так называемой океанической коры значение столба океанической воды — реального давления на твердое тело — нельзя не учитывать.