Текстура и упругая анизотропия оливиносодержащих мантийных пород при высоких всесторонних давлениях

• Автор: Буриличев, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 143 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПИИ И ТЕКСТУРЫ ГОРНЫХ ПОРОД В СВЯЗИ С ЗАДАЧАМИ ГЕОФИЗИКИ

1.1 Влияние минерального состава на упругие свойства

И АНИЗОТРОПИЮ ГОРНЫХ пород

Е1Л Силикаты с изолированными тетраэдрическими группами

1.1.2 Цепочные силикаты

.1.1.3 Листовые силикаты

1Л .4 Каркасные силикаты

1.2 Влияние высоких давлений и температур на упругие свойства горных пород

1.3 Текстуры и анизотропия упругих свойств горных пород
1.3Л Текстура формы
1.3.2 Кристаллографическая текстура
1.4 Оливиновые ксенолиты, как источник данных о состоянии и свойствах глубинных зон литосферы Земли
1.4 Л Кристаллография оливина
1.4.2 Пластическая деформация оливина
1.4.3 Деформационные текстуры оливина
1.4.4 Обсуждение результатов исследования упругой анизотропии
и текстур мантийных оливинитов. Постановка задач
II АНИЗОТРОПИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ МАНТИЙНЫХ
ОЛИВИНИТОВ
2.1 Изучение упругой анизотропии горных пород при всесторонних
давлениях на шаровых образцах
2.1Л Методика и измерительная аппаратура
2.1.2 Подготовка образцов к эксперименту
2.1.3 Проведение измерений

2.1.4 Обработка экспериментальных данных
2.1.5 Точность определения скоростей упругих волн
2.2 Результаты изучения анизотропии упругих свойств оливинитов
при высоких давлениях
2.2.1 Описание образцов
2.2.2 Анизотропия скоростей продольных упругих волн
Выводы по главе
III. ТЕКСТУРНОЕ СТРОЕНИЕ МАНТИЙНЫХ ОЛИВИНИТОВ
3.1 Теоретические основы текстурного анализа
3.1.1 Основы количественного текстурного анализа. Функция распределения ориентаций (ФРО)
3.1.2 Графическое представление ФРО. Полюсные фигуры (ПФ)
3.1.3 Методы восстановления ФРО из экспериментальных данных
3.2 Изучение текстурного строения горных пород
с помощью дифракции нейтронов
3.2.1 Современные источники нейтронов
3.2.2 Метод времени пропета
3.2.3 Нейтронный спектрометр высокого разрешения (НСВР)
3.2.4 Спектрометр для количественного анализа текстур (СКАТ)
3.2.5 Проведение эксперимента
3.3 Результаты изучения текстурного строения
образцов мантийных оливинитов
Выводы по главе
IV. ОБСУЖДЕНИЕ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы
Для понимания многих геологических и геофизических явлений необходима информация о составе и свойствах вещества глубинных горизонтов земной коры и мантии. С этими характеристиками связаны основные процессы, протекающие на больших глубинах. Для правильной интерпретации результатов глубинных геофизических наблюдений, кроме термодинамических условий и состава, необходимо знать и физические свойства вещества литосферы.
В настоящее время известно, что и океаническая, и континентальная литосфера Земли характеризуются анизотропией скоростей распространения сейсмических волн. Понимание ее природы, выявление основных факторов и закономерностей дает возможность более полно и точно интерпретировать результаты глубинных геофизических наблюдений, а также вводить поправки на глобальные и региональные несоответствия расчетных (полученных теоретически на основе существующих моделей земной коры и мантии) и наблюдаемых скоростей сейсмических волн. Более того, исследования сейсмической анизотропии позволяют получать новую информацию и для решения других задач в науках о Земле. Например, при изучении разномасштабных мантийных течений и динамики движения литосферных плит, для решения проблемы реконструкции палеотектонического напряженно-деформированного состояния блоков земной коры и мантии и др.
Изучению упругой анизотропии горных пород уделяется большое внимание. Благодаря работам как отечественных (К. С. Александров, Е. И. Баюк, М. П. Воларович, А. Ф. Грачев, Л. Ф. Добржинецкая, В. А. Калинин, О. И. Силаева, Ф. М. Левитова, Г. А. Ефимова, С. М. Киреенкова, А.Н. Никитин, Е, М. Чесноков и др), так и зарубежных (В. Бабушка, Г. Ф. Ванг, Г. -Р. Венк, Дж. Канова, С. -И. Карато, Г. Керн, К. Клима, М. Кумазава, Д. Майнпрайс, 3. Прос,

а) б)
Рис. 2.3 а) Система измерения скоростей Р - волн на образце, имеющем форму шара; б) внешний вид измерительной головки
Наиболее важной частью установки для изучения анизотропии Р-волн при высоком давлении является измерительная головка, которая обеспечивает возможность прозвучивания образца в различных направлениях. Она позволяет вращать шаровой образец и перемещать ультразвуковые датчики по поверхности образца в выбранной системе координат (рисунок 2.3).
Конструкция ультразвуковых датчиков во многом определяет точность определения упругих параметров [27,129-131]. Датчики должны иметь достаточную интенсивность излучения и чувствительность приема, а также необходимую частотную характеристику. В данной работе для регистрации времени прохождения упругих импульсов в исследуемых образцах горных пород, применялась система с двумя подвижными электроакустическими пьезокерамическими преобразователями (пьезодатчиками), которые обеспечивают “точечный” контакт с образцом (рисунок 2.4). Пьезокерамические датчики характеризуются высоким напряжением возбуждения и пьезокоэффициентом. Для улучшения акустического контакта с образцом торцы датчиков имеют сферическую поверхность, радиус которой равен радиусу образца.