Роль
плавлення в структуроутворенні: аналоговий тектонофізіческій експеримент
А. Б. Кірмасов
Тектонофізіческіе
експеримент з використанням еквівалентних матеріалів дозволяють досліджувати
багато закономірностей образвоанія різних геологічних структур. Як
правило, геологічний час (багато мільйонів років), необхідний для утворення
геологічних структур у природі, в моделі відповідає хвилинах, іноді годинах,
а розміри природних об'єктів (десятки, а іноді сотні й тисячі кілометрів)
моделюються в установках, розміри яких не перевищують перші десятки см.
Таке "невідповідність" врівноважується застосуванням матеріалів,
властивості яких (перш за все в'язкість) на декілька порядків відрізняються від
реальних гірських порід. В якості таких еквівалентних матеріалів застосовують
глину, піщано-солідоловие суміші та деякі інші речовини.
В
експериментах, виконаних J. Barraud зі співавторами (Barraud, J., Gardien, V.,
Allemand, P. and Grandjean, P., 2001. Analog modelling of melt
segregation and migration during deformation. Physics and Chemistry of the Earth Part A 26, 317-323, *. pdf
), Для вивчення
деформації в мігматити використовується частково розплавлений віск. У різних
дослідах порівнювалися результати по деформації моделі без плавлення і з різною
ступенем участі розплавленого матеріалу при укорочення моделі та зминання.
Як
матеріал використовувався мікрозерністий віск і грубозернистий парафін, які
пластичні при температурі вище 30oC, але при компнатной температурі
поводяться як тендітні речовини. Віск має більш складне, багатокомпонентне
будову, ніж парафін. Найбільш легкі компоненти воску починають плавитися при
температурі близько 40oC. Вже при 60oC віск являє
собою речовина, що складається з рідкої рухомої фази і твердої в'язкої фази. Понад
80oC віск відчуває повне плавлення. Ці властивості воску дозволяють
використовувати його для аналогового моделювання частково раплавленних порід.
http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1166357&uri=exp42.avi
Модель
з частковим плавленням. Модель з 12 шарів загальною потужністю 64 мм. Кількість
розплаву близько 28%.
http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1166357&uri=exp44.avi
Модель
без плавлення. Модель з 13 шарів загальною потужністю 68 мм.
Порівняння
експериментів без розплаву і за участю расплавной фази дозволяє зрозуміти роль
плавлення. Потовщення, особливо у лівій частині моделі, в активного штампа, більш
виявлено в екперіменте без плавлення, оскільки не відбувається зміни обсягу
за рахунок видалення, видавлювання розплавленого матеріалу. В експерименті без
розплаву шари ведуть себе як щодо "монолітна" пачка шарів,
зазнає флексурообразное вигинання. Поява расплавной фази створює
додаткову розшарованого деформується обсягу, в якому за рахунок цього
відбувається утворення цілої серії малоамплітудних складок. Тобто, умови,
які в традиційних експериментах з моделювання складок задаються
зменшенням потужності шарів, в даному випадку реалізуються за рахунок плавлення.
Список
літератури
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://geo.web.ru/
