Изменение плотностных параметров с глубиной.

С увеличением глубины залегания осадочных горных пород в толще земной коре под действием возрастающего геостатического давления их плотность закономерно возрастает, главным образом за счет уменьшения пористости. Изменение пористости и плотности в процессе литогенеза происходит за счет 2 факторов: физико-механического и геохимического. Помимо пористости, на изменение плотности осадочных пород также влияет их минеральный состав.

Плотностные свойства магматических и метаморфических пород меняются в зависимости от глубины их залегания незначительно, и как правило, эти изменения проявляются не прямым образом, а непосредственно. Физическое и химическое выветривание горных пород в зоне гипергенеза естественным образом ведет к существенному понижению их плотности и возрастанию пористости.

Упругость тел, упругие свойства горных пород.

Упругие свойства характеризуют свойства пород сопротивляться изменению размеров, объема и формы (для твердых тел), или только объема (жидкие тела и газы) под действием внешних факторов (поверхностное натяжение, объемные силы). Горные породы классифицируются на идеально и дифференциально упругие. Идеально упругие Г.П. – это те, которые полностью восстанавливают свои первоначальные размеры и форму после снятия напряжения внешних сил, не превышающих пределов упругости. Дифференциально упругие породы – это те, которые не восстанавливают своей формы и размеров после снятия напряжения.

Понятия о напряжениях и деформациях.

Упругость сводится к следующему. Если какое-либо тело, например минерал, мысленно рассечь поверхностью S на две части А и В, то воздействие одной части тела на другую состоит в том, что на поверхности S действуют силы, которые для тела в целом являются внутренними силами и служат результатом воздействия поверхностных и (или) объемных сил. В общем внутренние силы на площади сечения S распределены неравномерно. Если на элементарную площадку dS действует сила dP, то отношение Pn=dP/dS называется вектором напряжения на площадке dS. Вектор напряжения может быть охарактеризован тремя проекциями на оси координат x, y, z, которые обозначаются Pnx, Pny, Pnz.

Изменение плотностных параметров с глубиной. - student2.ru

Под деформацией тела понимается изменение величины составляющих тензора напряжения при переходе от одной точки тела к соседним точкам вследствие перемещения этих точек относительно друг друга и частичного снятия напряженного состояния в теле.

Обобщенный закон Гука

В основе классической теории упругости лежит обобщенный закон Гука, т.е. предположение о линейной зависимости между прилагаемыми к телу напряжения и вызываемой этим напряжением деформацией. Согласно этому закону Гука для анизотропных тел можно записать следующие зависимости между деформациями и напряжением.

Изменение плотностных параметров с глубиной. - student2.ru

Коэффициенты с11-с66 полностью характеризуют упругие свойства однородного тела и называются упругими постоянными. Для однородных тел эти коэффициенты постоянны по всему объему телу. Также, эти соотношения есть линейные функции шести независимых напряжений и шести компонент деформации, а коэффициенты пропорциональности в этом случае есть упругие постоянные.


Наши рекомендации