Л1. Геометризация разрывных и трещиноватых пород.

Закон аддитивности фазового сопротивления.

Аналогичным способом можно получить, что :

Общие сведения о тектонических нарушениях горных пород.

По современным понятиям о Земле выделяют кору 1, верхнюю 3 и нижнюю 5 мантии, внешнее 6 и внутреннее 7 ядра. Схема внутреннего строения Земли Рис 1.1.:

Рис.1.1

Средняя мощность твердой оболочки Земли – земной коры – 32 км. Верхняя мантия отделяется от земной коры поверхностью раздела Мохоровичича (Мохо 2). На глубине 700-900 км верхнюю мантию сменяет нижняя мантия. Их разделяет слой Голицына 4 (нижний слой верхней мантии) толщиной в среднем 400км. На глубине 2900км нижняя мантия граничит с внешним ядром Земли, характеризующимся жидким агрегатным состоянием вещества, далее на глубине 5100 км внешнее ядро сменяется внутренним ядром, которое считают твердым, и состоит из металла (70-80% Fe).

Радиус Земли равен 6378,169км±8м по экватору.

Земная кора и верхняя мантия образуют тектоносферу – область проявления в Земле тектонических процессов.

Выделяют также в верхней мантии слой более пластичный и подвижный по отношению к выше и нижележащим слоям – этот слой называется астеносферой. Под материками этот слой имеет размах 100-250 км.

На астеносфере как бы плавает земная кора и вышележащая мантия – это приводит к явлению изостазии – относительно равновесному состоянию земной коры. Астеносфера приводит также к затуханию движений связанных с перераспределением масс на поверхности земной коры, одновременно служит и амортизатором по отношению к движениям исходящим из более глубоких слоев мантии и генератором движения земной коры, так как в ней происходит маннообразование, а ее подъем вызывает перемещение блоков земной поверхности.

В пределах земной коры по сейсмическим характеристикам выделяют три слоя: верхний осадочный 10-15 км, гранитный 30-40 км, нижний базальтовый 15-20 км.

Земную кору и часть верхней мантии до границы с астеносферой называют литосферой.

В тектоническом строении и развитии земной коры особое значение принадлежит глубинным планетарным разломам, которыми она расчленила на большие по размерам 1000 км «глыбы», каждая глыба расчленяется, в свою очередь, на «блоки»; глубинные разломы и разрывы земной коры являются естественными швами по которым происходят тектонические движения земной коры, которое определяется действием двух независимых полей:

1. гравитационного

2. тектонического, т.е. наличием градиента тектонического движения ввиду неравномерного распределения в пространстве скорости тектонического движения и скорости движения земной коры.

Выделяют две группы факторов влияющих на тектонические процессы в земной коре:

а) внутренние, обусловленные внутренним теплом, гравитационными центробежными и инерционными силами, электромагнитными связями между частицами горных пород;

б) внешние, которые связаны с воздействием из вне на землю, солнца, луны и других космических тел (тепло, солнечная радиация, приливно-отливные движения и т.п.)

Процессы, вызываемые внутренними факторами, называются процессами внутренней динамики. А внешними факторами - процессы внешней динамики(денудацией). При совместимости действий внутренних и внешних факторов горные породы деформируются, и происходит изменение в залегании их слоистости, которое называется дислокациями или тектоническими нарушениями. Дислокации бывают двух видов:

а) пликативная – это такие нарушения горных пород при которых образуются волнообразные изгибы без разрыва их сплошности происшедшие в результате пластической деформации горных пород.

б) дизъюнктивные – называются нарушения в залегании горных пород при котором перемещение отдельных частей сопровождается разрывом сплошности горной породы.

Кроме того выделяют также нарушения которые по своей форме являются переходными от пликативных и дизъюнктивных дислокаций – их называют флексурами Рис.1.2).

Рис.1.2 Нарушения в залегании свиты пластов.

При изучении недр в процессе разведки и разработки полезных ископаемых наблюдают только следствие геологической жизни тектонических процессов, эти следствия проявляются не только в пликативных и дизъюнктивных дислокациях, но и в трещеноватости горных пород. Благодаря изучению трещеноватости горных пород можно проследить процесс образования тектонического нарушения.

Основное движение участков земной коры, вследствие которого возникли пликативные, дизъюнктивные дислокации, а также трещеноватости горных пород разделяют на две генетические группы:

1. радиальная – когда внутренние силы имеют радиальное направления, противоположные действию силы тяжести и породы подвергаются действию разности сил направленных кверху.

2. тангенциальную – когда внутренние силы направлены по касательной перпендикулярно направлению действий силы тяжести.

В общем случае направление действия внутренних сил составляет угол с направлением силы тяжести и породы подвергаются действию нормальной и тангенциальной составляющих, при преобладании нормальной составляющей дислокации имеют вид купола, при преобладании тангенциально составляющей получается типичная форма складки:

Таким образом деформации земной коры выражаются в образовании трещеноватости пликативных и дизъюнктивных форм нарушений между этими формами существует тесная связь и проявляются взаимные переходы они усложняют строение месторождений полезных ископаемых поэтому одной из задач геометрии недр является исследование складки (пликативных дислокаций), разрывов сплошностей (дизъюнктивные дислокации) и трещеноватости горных пород методами геометрии недр в виде планов, разрезов и других изображений выраженные количественными числами.