 |
Рис. 3. Схема
первоначальных состояний моделей в третьей
серии опытов. |
Модель. Во всех экспериментах этой
серии на пластиковом основании находилось
одинаковой формы каучуковое тело диаметром 12 см
и высотой 4 см, перекрытое слоем муки в различных
экспериментах разной мощности и формы (рис. 3). Поверхность основания
модели можно рассматривать как поверхность
нейтральной плавучести диапира. Моделировалось
поведение верхней части диапира, которая
находиться над его поверхностью нейтральной
плавучести при воздействии диапира на верхнюю
хрупкую часть литосферы. Мы
моделировали три возможных ситуации (рис. 3): Опыт 1. Гравитационная
релаксация диапира при небольшой глубине
поверхности нейтральной плавучести с куполом
над ним, имеющим форму шарового сегмента. Опыт 2.
Гравитационная релаксация диапира при
небольшой глубине поверхности нейтральной
плавучести с куполом конусообразной формы над
ним. Опыт 3. Гравитационная релаксация
диапира при достаточно большой глубине
поверхности нейтральной плавучести без
постройки над ним.
Ход эксперимента. Моделирование проводилось при
комнатной температуре и влажности. Модели под
действием силы тяжести деформировались на
протяжении разного времени, до нескольких суток.
Время деформации модели фиксировалось как
относительный показатель ее скорости.
Наблюдения прекращались при затухании
деформаций.
Результаты моделирования. Наблюдения:
Степень увеличения диаметра
основания тела каучука зависит от мощности
перекрывающих образований на флангах модельного
диапира. В опыте 1 диаметр основания тела
увеличился на 25 %, в опыте 2 на 15-19 %, в опыте 3 не
увеличился.
Во всех опытах образуется
центральная депрессия над релаксирующим
модельным диапиром. Она лучше проявлена при
небольшой мощности перекрывающих модельный
диапир образований, она хорошо выражена в опыте 1,
хуже в опыте 2 и слабо выражена в опыте 3. В опытах 1
и 2 вокруг центральной депрессии образуется
концентрический вал. В опыте 1 внутри депрессии
наблюдается большое количество радиальных и
концентрических трещин растяжения. В опыте 2 в
пределах депрессии наблюдаются отдельные
трещины. В опыте 3 концентрический вал и
трещиноватость в пределах центральной депрессии
не образуются.
Во всех экспериментах наблюдается
концентрическая система трещиноватости
растяжения вокруг центральной депрессии. Ее
диаметр немного меньше, чем первоначальный
диаметр основания тела каучука. Она лучше
выражена при небольшой мощности перекрывающих
образований на флангах модельного диапира - опыт
1. В опыте 2 она проявлена хуже, в опыте 3 - еще
хуже.
Во всех опытах возникает радиальная
система трещиноватости снаружи от
концентрической системы относительно центра
структуры. В опытах 1 и 2 она расположена на
склонах постройки и не выходит за ее пределы.
В опытах 1 и 2 на склонах постройки
наблюдаются "оползневые блоки" с надвигами во
фронтальных частях. Поверхности сместителей
могут падать как только под постройку, так и
образовывать дивергентные надвиговые системы.
При развитии оползневых тел происходит
увеличение угла склона в их пределах. Их
образование - результат совместного действия
гравитационного оползания на склонах поднятия и
бокового давления релаксирующего модельного
диапира.
В опытах 1 и 2 после снятия слоя муки по
окончании деформаций, наблюдались
"экструзивные" гряды каучука, внедрившиеся в
слой муки по основаниям трещин растяжения и
поверхностям надвигов.
Интерпретация:
1. На основании
структурного анализа мы можем реконструировать
поле напряжений на поверхности при релаксации
модельного диапира (рис. 5а):
1.1. Радиальные
напряжения: В центральной части модели радиальное
растяжение. На склонах и у подножия постройки в
опытах 1 и 2 и за пределами концентрической
системы трещиноватости в опыте 1 радиальное
сжатие.
1.2. Концентрические напряжения: Обстановка
растяжения как в центральной части моделей, так и
по их периферии.
2. Относительная скорость и
интенсивность деформаций уменьшается от опыта 1
к опыту 3, что обусловлено увеличением мощности
перекрывающих образований на флангах
релаксирующего диапира.
| 
