Вариации физико-механических свойств оливина в дунитах в результате их неоднородного пластического деформирования

• Автор: Кульков, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.04, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Пластические деформации и механизмы их реализации
1.1. Общие представления о пластических деформациях горных пород
1.2. Пластические деформации оливина и механизмы их реализации
1.2.1. Трансляционное скольжение
1.2.2. Синтектоническая рекристаллизация
1.2.3. Рекристаллизация отжига
1.2.4. Пластическая деформация оливина и ее связь с петроструктурными типами дунитов
2. Постановка задачи. Материалы и методика исследований
2.1. Постановка задачи
2.2. Материалы и методика исследований
3. Петрографическая и петрогеохимическая характеристика пластически деформированных дунитов
3.1. Петроструктурные особенности дунитов
3.2. Особенности состава минералов
3.2.1. Оливин
3.2.2. Хромшпинелид
3.3. Особенности вещественного состава дунитов
3.3.1. Геохимия
3.3.1.1. Редкоземельные элементы
3.3.1.2. Редкие элементы
3.3.2. Петрохимия
4. Физико-механическая неоднородность дунитов при пластической деформации
4.1. Рентгеноспектральный микроанализ
4.2. Рентгенофазовые и рентгеноструктурные исследования пластически деформированных дунитов Тарлашкинского массива

4.3. Кристаллографический анализ ориентаций зерен оливина в дунитах
методом дифракции обратно рассеянных электронов (ЕВЗБ)
5. Механические свойства дунитов и их связь с характеристиками структуры.
5.1. Механические свойства дунитов
5.2. Анализ структуры оливина в дунитах
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Объектом исследования являются дуниты Тарлашкинского массива, претерпевшие интенсивные неупругие (пластические) деформации с образованием различных петроструктурных типов: протогранулярного,
порфирокластового, порфиролейстового и мозаичного.
Предмет исследования. Изучение структуры и физико-механических свойств дунитов в зависимости от их петроструктурных типов, обусловленных особенностями структуры и пластических деформаций, накопленных в различных условиях их образования.
В механике деформируемого твердого тела и физике пластичности широко используется термин «пластическая деформация», в том числе применительно к необратимым деформациям горных пород, который в этом случае является не вполне точным. В горных породах наблюдается широкий класс необратимых неупругих деформаций, связанных с накоплением повреждений различных масштабов в нагружаемых геоматериалах. Поэтому в диссертации будет использовано более широкое понятие «неупругая деформация», которое подразумевает также и пластическую деформацию.
Актуальность исследований. Анализ структуры и изучение физикомеханических свойств гетерофазных материалов природного происхождения приобретают особую актуальность в настоящее время. Однако большинство исследований в этой области касаются горных пород, связанных с месторождениями полезных ископаемых и вмещающих пород, а также пород, широко используемых в строительных целях (мрамор, граниты, песчаники и т.д.). Исследования физико-механических характеристик ультраосновных пород, в связи с их строением, весьма фрагментарны. На сегодняшний день нет полной ясности в вопросе о механизмах деформирования этих пород и их связи с состоянием тонкой кристаллической структуры.
Изучение физико-механических свойств ультраосновных пород в связи с эволюцией их структуры и накопленных неупругих деформаций является

трансляции. Пересечение такого пояса с плоскостью минеральной уплощенности соответствует оси внешнего вращения о2. Величина угла сдвига (0) в этом случае обусловливается величиной углового расстояния между линейностью Ь и максимумом осей [7]. По соотношению пространственной ориентации минеральной линейности и максимума оси можно установить характер сдвига: правосторонний или левосторонний. При правостороннем сдвиге максимум оси располагается относительно линейности по ходу часовой стрелки, а при левостороннем - наоборот. Формирование такого типа структуры обусловлено полями напряжений при высоких температурах (750-900°С) и умеренных скоростях деформации (~10'5 с'1) в течение длительного времени.
Второй тип петроструктурных рисунков оливина находит отличие в наличие двух максимумов оси которые располагаются по отношению к минеральной линейности симметрично (рис. 1.11). А с осью внешнего вращения о2, с увеличением температуры и возрастанием степени деформации шаг за шагом совмещаются максимумы Кр и №п, образование которых контролируется системами скольжения (001)[100] и (010)[100]. В условиях максимальной сдвиговой деформации и повышенной температуры образуется максимум ^ вследствие трансляционного скольжения по системе (010)[100] с осью внешнего вращения и линейностью вращения. Симметрично к минеральной уплощенности располагаются два отчетливо выраженных максимума осей Ыр. Этот тип петроструктуры оливина обусловлен началом скольжения по системам (001)[100], {0к1} [100] и (010)[ 100].
При этом одно из направлений является доминирующим и ориентируется в соответствии со сдвиговым направлением. Другое направление трансляции локализуется под углом 60-90° к сдвиговой плоскости. Оно наклонено в сторону сдвига и по знаку смещения является противоположным ему [11]. Во время постепенного увеличения степени деформации и возрастания угла сдвига до 40-45° происходит формирование нескольких систем зерен оливина. В них все активные плоскости скольжения и многочисленные полосы локализации