Новы и арахноиды на Венере: геологическое строение, классификация и эволюция

Ход эксперимента. Моделирование проводилось при комнатной температуре и влажности. Модели формировались вручную и под действием силы тяжести деформировались на протяжении разного для каждой модели времени, в общей сложности, до нескольких суток. Время деформации модели фиксировалось как относительный показатель скорости деформации. При возникновении в модели новых тектонических структур или развитии старых модель фотографировалась в плане, сбоку и в перспективе. На всех стадиях опытов применялось стереофотографирование. Эти фотографии фиксируют временные срезы развития модели, то есть этапы ее развития. Наблюдения за моделью прекращались при видимом затухании деформаций. В моделях это фактически не прекращение деформаций, а лишь существенное их замедление, которое может быть отождествлено с прекращением в силу их незначительно малых скоростей и амплитуд на конечных стадиях их эволюции. В описании моделей мы применяем условные координаты: верх изображения - С (север), низ - Ю (юг), левая сторона - З (запад) и правая сторона - В (восток).

Опыт 1.

В этом опыте каучуковое тело, такой же формы как и в последующих опытах 2 и 3 (рис. 43), было перекрыто слоем сухой муки, над каучуком был сделан купол формы шарового сегмента, повторяющий форму каучукового тела (рис. 42a, b). Мощность слоя муки над всем телом каучука составляла 0.7- 0.8 см, мощность слоя муки за пределами купола 1 см. Относительное превышение вершины купола над окружающей купол плоской поверхностью модели ("окружением") 3.7-3.8 см. Деформации этой модели затухли через 6 суток. История модели иллюстрируется тремя временными срезами:

Рис. 44. Третья серия опытов. Опыт 1 (рис. 42a, b).

Через 5 часов после начала релаксации (рис. 44). Под воздействием релаксации каучукового тела форма модели изменилась, из шарового сегмента она стала платообразной. Возникла центральная депрессия (А), сформировался концентрический вал (B), окружающий центральную депрессию. Высота вала над "окружением" около 2.4 см, угол склона на разных участках постройки от 35^o до 60^o. Превышение депрессии над "окружением" около 2 см. Глубина депрессии, относительно вала, около 0.4 см. Депрессия оконтурена концентрической системой трещиноватости растяжения (C); зияние трещин 2-5 мм, диаметр системы 11-12 см. Эта система трещиноватости более или менее равномерно развита по всему периметру структуры. На склонах постройки возникла хорошо выраженная радиальная система трещиноватости растяжения (D).

Зияния трещин (1-5 мм) увеличиваются по направлению к центру структуры. Радиальные трещины достигают подножия постройки. Внутри центральной депрессии, окруженной концентрической системой трещиноватости, наблюдаются многочисленные трещины растяжения (E), как радиальные, так и концентрические. Величина их раскрытия до 3-5 мм. По всему периметру постройки наблюдается концентрическая система надвиговых нарушений (F), по которым блоки, находящиеся на склонах купола надвигаются на поверхность у его основания. Падение сместителей надвигов в сторону центральной части постройки. При этом, склоны постройки стали круче, то есть, блоки на склонах под действием релаксирующего каучука запрокинулись в сторону от постройки. Угол склона в пределах "оползневых" тел до 55-60^o.

Через 2 суток после начала релаксации (рис. 44). Все ранее образованные структуры продолжили развиваться. Продолжилась релаксация постройки, превышение центральной депрессии над "окружением" 1.7-1.8 см, превышение вала над "окружением" 2.3-2.4 см, угол склона постройки до 40-45^o в верхних его частях. Увеличились зияния концентрической системы трещиноватости (C), окружающей центральную депрессию (до 1.5 мм), радиальной системы трещиноватости на склонах постройки (до 1-1.5 мм) и трещиноватости растяжения внутри депрессии (до 1-1.5 мм). В СЗ и В секторах склона постройки произошли прорывы каучука через перекрывающий слой муки (G). Каучук вынес отдельные блоки муки на расстояния до 3-4 см относительно их первоначального положения.

Через 6 дней после начала деформации (рис. 44). Все структуры, образованные в первый и второй этапы развились еще больше. Продолжилась релаксация постройки, она стала ниже (превышение вала над "окружением" 1.7-2.1 мм), углубилась внутренняя депрессия (превышение центральной депрессии над "окружением" 1.2-1.3 см), увеличились зияния трещин растяжения, увеличилась амплитуда перемещений по надвиговым системам на З и С. Продолжился прорыв каучука на СЗ и В направлениях от центра структуры, отдельные блоки муки удалились от центра структуры на расстояние до 4-5 см относительно их первоначального положения. Блоки на склонах постройки запрокинулись, угол склона в пределах оползневых тел - до 50-60^o.

Рис. 45. Первая серия опытов. Опыт 1 (рис. 44).

После затухания деформации для оценки степени деформации каучукового тела была снята покрышка из муки (рис. 45). Видно, что форма тела претерпела значительные изменения. Диаметр основания тела увеличился на 25 %, тело стало примерно на 2.5 см ниже (рис. 45a, b). Отдельные потоки каучука вытекли на расстояние до 14-16 см относительно центра структуры. Под трещинами, образованными в убранной нами муке наблюдались гряды выдавливания (условно "экструзии" каучука) высотой до 2-3 мм (I, рис. 45a), на поверхностях надвигов были обнаружены также "экструзивные" тела, внедрившиеся по поверхностям надвигов (J, рис. 45a, b).

Опыт 2.

В этом опыте каучуковое тело, такой же формы как и в опыте 1 (рис. 43), было перекрыто слоем сухой муки так, что над каучуком был сделан купол конусообразной формы (рис. 42a, c). Толщина слоя муки над центральной частью купола составляла 0.7- 0.8 см, диаметр купола около 25 см, угол склона купола около 15^o, мощность слоя муки за пределами купола 1 см. Относительное превышение вершины купола над окружающий купол плоской поверхностью модели ("окружением") 3.7- 3.8 см. Деформации этой модели затухли через 6 суток после начала моделирования. История развития этой модели иллюстрируется тремя временными срезами.

Рис. 46. Третья серия опытов. Опыт 2 (рис. 42a, c).

Через 5 часов после начала релаксации (рис. 46). Под воздействием релаксирующего тела каучука началась гравитационная релаксация купола, форма модельного поднятия изменилась, из конусообразной оно стала платообразным (конус с усеченной вершиной). Высота постройки до 2.2 см над "окружением", угол склона постройки до 18-20^o в верхних его частях. На вершине постройки возникла неглубокая депрессия (A), сформировался невысокий концентрический вал (B) (высотой 2-3 мм относительно центральной депрессии), окружающий центральную депрессию. Депрессия окружена концентрической системой трещиноватости растяжения (C), зияние трещин 1-4 мм, диаметр системы 11-12 см. Эта система трещиноватости несколько лучше выражена на З модели. На склонах купола возникла хорошо выраженная радиальная система трещиноватости растяжения (D). Зияния трещин 1-2 мм и увеличиваются по направлению к центру модели. Радиальные трещины не достигают подножия купола. Эта система также лучше развита на З модели. Внутри депрессии, окруженной концентрической системой трещиноватости, наблюдаются отдельные трещины растяжения, как радиальные, так и концентрические (E). На З модели наблюдается нарушение надвигового характера небольшой протяженности (около 6-7 см по простиранию) и небольшой амплитуды (F). Падение сместителя надвига в сторону постройки.

Через 3 суток после начала релаксации (рис. 46). Продолжилась гравитационная релаксация постройки. Высота постройки до 2 см относительно "окружения" в пределах концентрического вала, до 1.8-1.9 см в пределах центральной депрессии, угол склона до 35-37^o в верхних его частях. Все структуры, образованные в первый этап, продолжили свое развитие. Углубилась центральная депрессия, вырос относительно нее концентрический вал, увеличились зияния концентрической системы трещиноватости растяжения, окружающей центральную депрессию (до 4-7 мм), радиальной системы трещиноватости растяжения на склонах купола (до 2-3 мм), трещин растяжения в пределах центральной депрессии и амплитуда надвигового нарушения на З купола. На С склоне купола возникла система дивергентных надвигов у основания купола (H). Падения сместителей - как к центру постройки, так и от нее. Две надвиговые системы - на З и С купола - расположены во фронтовых частях "оползневых" тел, движущихся вниз по склону купола под действием релаксирующего каучукового тела. Размеры самих оползневых тел достигают 4-7 см в поперечнике. В тыловых частях оползших блоков наблюдается увеличение зияния концентрической системы трещиноватости до 5-7 мм. В самих оползневых телах наблюдается увеличение зияния радиальной системы трещиноватости до 5-6 мм.

Через 6 суток после начала релаксации (рис. 46). Все структуры, образованные в первый и второй этапы, развились еще больше. Продолжилась гравитационная релаксация постройки, она стала ниже (высота постройки относительно "окружения", 1.9-2 см в пределах вала, 1.7-1.8 см в пределах центральной депрессии, угол склона 20-50^o в верхних его частях), углубилась внутренняя депрессия, увеличились зияния трещин растяжения, особенно в тылу оползневых тел (до 7-9 мм) и на склонах купола (до 3-6 мм), также увеличилась амплитуда перемещений по надвиговым системам на З и С купола. Угол склона в пределах оползневых блоков увеличился до 50^o. В С части модели произошли отдельные небольшие прорывы каучука к поверхности модели.

После затухания деформации для оценки степени деформации каучукового тела была снята покрышка из муки. Форма тела претерпела изменения, но меньшие, чем в опыте N1. Диаметр основания тела увеличился приблизительно на 15-19 %, тело стало примерно на 2 см ниже. Под трещинами, образованными в убранной нами муке наблюдались гряды выдавливания (условно "экструзии" каучука) высотой до 2-3 мм, в отдельных местах вырвавшиеся на поверхность модели; на поверхностях надвигов также были обнаружены "экструзивные" тела, внедрившиеся по поверхностям надвигов, аналогично с опытом 1.

Опыт 3.

Рис. 47. Третья серия опытов. Опыт 3 (рис. 42а).

В этом опыте каучуковое тело (рис. 42а) было перекрыто ровным слоем сухой муки, без каких бы то ни было возвышенностей над каучуковым телом. Мощность слоя муки над центральной, максимально высокой частью тела каучука составляла 1 см, а возрастала по к флангам модели, доходя до максимальной (5 см) за пределами тела каучука. Деформации на поверхности модели, вызванные гравитационной релаксацией нижележащего тела каучука, происходили на протяжении 6 суток, после чего затухли. Картина деформаций в этом опыте более простая, чем в опытах 2 и 3, и мы представляем ее всего одним временным срезом - через 6 суток (рис. 47). Наиболее сильно за это время развилась концентрическая система трещин растяжения (C). Раскрытие трещин достигло 2-3 мм. Диаметр концентрической системы трещиноватости около 10-12 см, то есть, несколько меньше, чем первоначальный диаметр каучукового тела. Эта концентрическая система трещиноватости ограничивает небольшой глубины депрессию (A) (3-4 мм глубиной). За пределами концентрической системы трещиноватости наблюдается другая, радиальная по отношению к центру модели (D). Трещины этой системы развиты несколько хуже, их раскрытие 1-2 мм, они простираются на 13-14 см от центра модели и затухают к периферии модели.

После завершения деформации для оценки степени деформации каучукового тела была снята покрышка из муки. Форма тела не претерпела больших изменений. Диаметр основания тела не изменился, но тело стало примерно на 0.5 см ниже, увеличилась крутизна его склонов.