Деформационно-химические парагенезы

Выделение структурных парагенезов по деформационной (механической) обстановке

Выделение структурных парагенезов по уровням деформации

1. Парагенезы внутрислойные

· Парагенезы уровня зерен

· Парагенезы уровня агрегатов зерен

2. Парагенезы уровня слоя

3. Парагенезы уровня пачки слоев

Выделение структурных парагенезов по механизму деформации

1. Роль флюидов в деформации

2. Перемещение вещества из зон компрессии в зоны декомпрессии

3. Масштабы перемещения

4. Определение деформационно-химического парагенеза

5. Структуры зон компрессии

6. Структуры зон декомпрессии

7. Развитие процесса растворения под давлением во времени

8. Понятие о закрытых и открытых системах. Изменение объема в процессе деформации

9. Условия (температура, состав и давление флюида) протекания процесса растворения под давлением

Механизм компрессионной ползучести проявляется в специфических условиях (при весьма низких скоростях деформирования и при наличии в породах флюида)

Этот механизм действует не повсеместно, а выборочно, в зависимости от минерального состава пород, степени их структурной неоднородности, термодинамических условий и условий нагружения, рН среды, агрессивности флюида и т.п., т.е. в определенных породах и условиях.

7.7.3. Деформационно-химические парагенезы (стр.312 Учебника)

В отличие от механических моделей, откуда и пришел в геологию термин "дилатансия" и где не возникает проблем, связанных с масштабным фактором, в геологических исследованиях постоянно приходится отталкиваться от выбранного масштаба. Если рассмотренные выше объемные эффекты привязывать к масштабу коры, видимо, нет оснований говорить об объемных изменениях (речь идет о деформационных изменениях объема). Более того, можно предположить, что компенсация увеличения объема в одних местах его уменьшением в других направлена на сохранение объема системы в целом. Если же отталкиваться от масштабов образцов или отдельных обнажений, можно говорить о деформационных объемных изменениях этих систем и анализировать роль объемных эффектов в механизмах структурообразования.

Такой анализ стал возможным в связи с установлением в деформированных объемах земной коры парагенетически связанных структур растворения и структур переотложения растворенного вещества. В качестве примера можно привести закономерные сочетания стилолитовых швов и минерализованных трещин растяжения (трещин отрыва) (Николя, 1992). К парагенезам подобного типа, названным нами деформационно-химическими парагенезами, относятся закономерные сочетания кливажных зон, кливажных и муллионных швов и т.п. (структуры растворения) с "бородами нарастания" в "тенях давления" жестких элементов пород, минерализованными трещинами растяжения, минеральными заполнениями межбудинных пространств, "седловидными жилами" в замках складок и т.п. (структуры переотложения растворенного вещества). Такие парагенезы образуются в результате взаимного уничтожения (компенсации) зон компрессии и декомпрессии, возникающих при деформации структурно-неоднородных сред. Поэтому парагенезы подобного типа в общем случае могут быть определены как компенсационные структурные парагенезы.

В пределах выбранного масштаба (в образце или в обнажении) структуры растворения и структуры переотложения могут сосуществовать, но может наблюдаться лишь одна из составляющих парагенеза: либо структуры растворения, либо структуры переотложения растворенного вещества. В последних случаях деформация сопровождается объемными изменениями.

Роль объемных эффектов при формировании деформационно-химических парагенезов (стр.313 Учебника)

Сформировавшееся представление о кливаже как о вполне определенных текстурах пород является важным с той точки зрения, что их образование связно с деформацией укорочения. Более того, показано, что макроскопически отчетливо видимые в породах текстуры кливажа соответствуют деформации укорочения порядка 20%. С одной стороны, это означает, что только за счет образования кливажа породы испытывают значительные деформации. С другой стороны, это значит, что в содержащих кливаж породах минимум пятая часть их объема растворена (что, собственно, и вызывает укорочение) и переотложена вновь. Если учесть то обстоятельство, что кливажированными в той или иной степени являются значительные объемы деформированной геологической среды, например большая часть юрских пород Большого Кавказа, становится очевидным, что такими деформационными процессами вряд ли следует пренебрегать при решении практически любых тектогенетических задач.

Приходя к такому заключению, следует еще раз особо подчеркнуть, что под кливажем горных пород в данном случае понимается не явление расщепляемости пород на пластинки или линзочки, обусловленное различными причинами (такие представления до сих пор являются господствующими в отечественной литературе), а микротекстуры вполне определенной морфологии, наличие которых придает породам механическую анизотропию

В кливажсодержащих породах четко определены структуры растворения, каковыми являются кливажные зоны. Что же касается парагенетически связанных с ними структур переотложеня растворенного вещества, то специальные исследования указывают на их значительное масштабное и морфологическое разнообразие.

В одних случаях растворенный материал может переотлагаться практически на месте, в "тенях давления" растворяющихся минеральных зерен. Тогда деформируемый объем сокращается в одном направлении (в направлении максимального сжатия) и удлиняется в другом (нормальном к сжатию), а растворение вещества в кливажных зонах компенсируется его переотложением в микролитонах. В результате в породах формируется полный деформационно-химический парагенез, и деформация в масштабах образца протекает без объемных изменений. Наличие в деформированном объеме сосуществующих структур сжатия (кливажных зон) и структур растяжения (пустот в "тенях давления" минеральных зерен) говорит о том, что при деформации пород на структурный результат работали как сжимающие, так и растягивающие напряжения, т.е. прочность таких пород на сжатие приблизителью равна их прочности на растяжение

В других случаях растворенный в кливажных зонах или родственных им структурах материал практически полностью удаляется из объема кливажированных пород и переоткладывается в породах, в которых кливаж не образуется. Деформация последних сопровождается формированием многочисленных трещин отрыва, в которых и кристаллизуется растворенный материал, образуя жилы. Часто такие жилы бывают выполнены кварцем или кальцитом (наиболее распространенными и наиболее легко растворимыми компонентами пород) и характеризуются специфическим внутренним строением: наличием срединного шва, волокнистым габитусом минералов и т.п. Минеральный состав жил, их внутреннее строение, положение в пространстве, а также сопоставление с редкими жилами аналогичного типа, наблюдаемыми в кливажированных породах, однозначно указывают на их парагенетическую связь с зонами кливажа, однако в данном случае разные члены единого деформационно-химического парагенеза оказываются разобщенными в пространстве. В одних породах наблюдаются только структуры растворения (кливажные зоны), а в других – только структуры переотложения растворенного вещества (минеральные жилы). Очевидно, что деформация пород, содержащих кливажные зоны, сопровождалась уменьшением объема, а деформация пород, содержащих жилы – увеличением объема. Между этими породами в процессе деформации осуществлялся массообмен. Разобщенность в пространстве структур единого парагенеза говорит о том, что при единых условиях нагружения в одних породах на структурный результат работали сжимающие напряжения, а в других – растягивающие, т.е. в первом случае соотношение прочностей пород на сжатие и растяжение меньше единицы, а во втором – больше единицы.