|
апрель 2007 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИИ
содержание
В.М.Ладыгин,* Ю.В.Фролова*, В.Н.Соколов*, А.А.Минин**, Е.Б.Цитрин***
* МГУ Геологический факультет
** Институт Белка РАН
*** Институт биологии развития им.Н.К.Кольцова
При региональных исследованиях физико-механических свойств эффузивов обнаружилось, что современные и молодые эффузивы обладают очень низкими значениями скоростей упругих волн (Vp) (рис.1а). Так как, в виде смазки между датчиками и образцом применялся солидол, а он является хорошим люминофором, то в люминесцентном микроскопе, при максимальных увеличениях (х250), в эффузивах, на фоне общего темного фона, стали отчетливо выявляться различной формы светлые участки и микротрещины. В качестве причин такого явления было высказано предположение [1], что в эффузивах, помимо крупных, видимых трещин, при остывании расплава образуются и тончайшие микротрещины, которые и оказывают воздействие на величину скорости упругих волн.
 
Рис.1 Зависимость скорости продольных волн (Vp) от плотности. а - современные и верхнечетвертичные эффузивы, б - нижнечетвертичные эффузивы
К сожалению, отсутствие хороших фотоаппаратов и флуоресцентных микроскопов не позволило зафиксировать в те времена эти участки и подтвердить наличие микротрещиноватости.
В настоящее время появились принципиально новые флуоресцентные микроскопы фирмы <Лейка>, <Цейс>-Axiophot, которые позволили получить качественные вещественные доказательства существования таких трещин, а у нас скопился многочисленный материал по свойствам эффузивов как молодых (Q4) (> 1000 проб), так и более старых (Q2-Q1) (>990 проб) из различных регионов Земли: Камчатка, Кавказ, островные дуги Н.Зеландии, Канарские острова, Исландия, рифтовая долина впадины Хесса. Сравнение их свойств (в первую очередь графики плотность- скорость продольных волн) показало, что действительно, для всех молодых эффузивов (базальтов-андезитов) очень характерны такие низкие скорости, в то же время как для более древних эффузивов они значительно выше (рис.1б).
Повышение значений Vp связано с исчезновением микротрещин (фото N 4); которые, по-видимому, с течением времени (десятки-сотни тысяч лет) исчезают, возможно за счет явлений релаксации.
Для определения наличия микротрещин в породе было проведен ряд экспериментов и их исследование с помощью различных микроскопов.
Скорость проникновения солидола в породу исчисляется 3-4 днями (фото N1), его масса заполняет всего < 2 % пор, а величина Vp увеличивается на 1,4 км\с.
Фотографирование показало наличие большого количества микротрещин, причем такие трещины видны лишь при больших увеличениях в сканирующем микроскопе (фото N 5), или в флуоресцирующем, при насыщении породы солидолом (фото N 2,3). В более древних эффузивах (фото N4) микротрещины отсутствуют.
 |
 |
 |
 |
 |
|
фото #1
|
фото #2 (L=0,07 мм)
|
фото #3 (L=0.07 мм)
|
фото #4 (L=0.07 мм)
|
фото #5 (L=0.05 мм)
|
Выводы:
При остывании магматического расплава на поверхности Земли в породе образуются тончайшие микротрещины, которые фиксируются значительным снижением скоростей упругих волн и наблюдаются в растровых микроскопах и флуоресцентных микроскопах (при насыщении пород люминофорами).
С течением времени (первые сотни тысяч лет) происходит закрытие этих трещин вследствие релаксации напряжений. В связи с этим резко возрастают значения Vp.
Возможно, полного срастания в породе не происходит, в связи с чем, эти бывшие трещины могут служить в дальнейшем каналами для прохождения флюидных растворов.
Литература:
- 1. Ладыгин В.М., Никитин С.Н О некоторых особенностях свойств молодых эффузивов Камчатки // Вестник МГУ 1980 N 5 с.81-86
|
