Трещина – это нарушение сплошности твердого тела, которое характеризуется отсутствием взаимодействия между ближайшими атомами.
Трещиноватость – совокупность трещин, присущая каждой горной породе и характеризующаяся определенными геометрическими, морфологическими и генетическими признаками.
По степени упорядочения в пространстве трещины бывают системными и хаотическими. Говорят, что трещины образуют систему трещин, если они практически параллельны друг другу и повторяются через определенные расстояния.
Геометрическая классификация трещин.
В основу этой классификации положены следующие признаки: размер (длина, величина раскрытия); параметры, описывающие ориентацию трещины в пространстве; густота трещин (удельная трещиноватость).
В широком смысле слова трещины представляют собой дефекты строения породы.
Вакансии и межузельные атомы имеют термодинамическую природу, их количество в единице объема минерала (концентрация) прямо пропорционально , где - энергия образования дефекта, - постоянная Больцмана, - абсолютная температура.
Дислокации – это линейные дефекты.
Дислокации служат своеобразным «стоком» точечных дефектов.
Высокая плотность дислокаций, наличие механических воздействий на кристалл в конечном итоге приводят к появлению плоских разрывов – трещин, в результате чего энергия кристалла понижается, т.е. трещины играют роль своеобразных элементов «разгрузки» (трещины разгрузки).
Трещины, произошедшие внутри кристалла под действием внешних причин и благодаря наличию собственных дефектов кристалла, называются внутрикристаллическими. Протяженность и раскрытие таких трещин составляют до 10-2 и 10-5 м, соответственно.
Трещины, локализующиеся в минеральных агрегатах, между кристаллами, в цементе и называются межкристаллическими трещинами. Протяженность и раскрытие их составляют до 10-1 и 10-4 м, соответственно.
Внутрикристаллические и межкристаллические трещины относятся к микротрещинам.
Трещины длиной 0,1…100 м с хорошо видимым раскрытием или заполнителем и замечаемые в обнажениях горных пород (выработках) относятся к макротрещинам.
Разрывы длиной от 100 м и до тысяч км различного происхождения, которые приурочены к локальным складчатым структурам, к региональным полям тектонических напряжений относятся к тектоническим трещинам.
Параметры, описывающие ориентацию трещины в пространстве. Ориентацию трещин в пространстве принято описывать с помощью угловых параметров: угла падения и азимута падения или азимута простирания (направления).
Угол падения изменяется в пределах 0…900 и отсчитывается от проекции линии падения трещины на горизонтальную плоскость, перпендикулярную радиусу Земли, до линии падения. По углу падения выделяют вертикальные (75…900), крутые (45…750), пологие (15…450) и горизонтальные (0…150) трещины.
Азимут падения изменяется в пределах 0…3600 и отсчитывается в горизонтальной плоскости от направления на Северный полюс до проекции линии падения трещины.
Густота трещин (степень трещиноватости) определяется по количеству трещин, приходящихся на единицу длины нормали к поверхностям трещин (поверхностям разрыва).
Первичная обработка результатов замеров трещин производится с применением полярной сетки. Каждая трещина на полярной сетке изображается в виде точки с угловыми координатами, соответствующими углу падения и азимуту нормали к плоскости (полюсу) трещины.
По механизму образования трещины подразделяют на трещины отрыва (растяжения) и скалывания (сдвига).
По генетическим признакам трещины подразделяют на эндогенные (первичные) и экзогенные (вторичные) трещины.
Эндогенные трещины связаны с процессами усыхания осадков, контракции (растяжения массива при остывании лавовых потоков). Эндогенные трещины являются трещинами растяжения и ориентированы перпендикулярно слоистости или параллельно направлению лавовых потоков.
Экзогенные трещины бывают естественного и искусственного происхождения.
Естественные экзогенные трещины образуется в результате тектонических процессов (тектонические трещины разгрузки), гравитационного давления вышележащих пород, в частности, трещины, обусловленные кливажом, и трещины выветривания и выщелачивания.
Искусственные экзогенные трещины своим происхождением обязаны хозяйственной деятельности человека: проведение взрывных работ, приводящих к образованию трещин, ориентированных перпендикулярно обнажению; проходка горных выработок, в результате чего появление трещин происходит из-за сдвижения горных пород от дневной поверхности параллельно обнажению.
По механизму образования экзогенные трещины могут быть как трещинами растяжения, так и трещинами сдвига.
Морфологическая классификация трещин. Трещины группируются по сходному облику, под которым понимаются:
· форма трещин (прямолинейность, изогнутость, волнистость границ). Например, если трещина прямолинейна в двух направлениях, то она считается плоской;
· поверхность стенок трещин. Гладкая поверхность свидетельствует о том, что трещина образована в результате сдвига, шероховатая – в результате разрыва. Текстурная поверхность указывает на генезис трещины;
· характер заполнения пространства раскрытия трещин.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 582.