3.1.1. Реологічні механізми дислокаційних перетворень гірських порід

Дислокаційні перетворення гірських порід, які призводять до формування відзначених вище структур, відбуваються за допомогою крихкої та пластичної деформації, а також в'язкої (чи до неї подібної) течії гірських порід. Механізми таких перетворень залежно від реологічних властивостей середовища – різноманітні. На форми їх прояву тією чи іншою мірою впливають: 1) мінеральний склад та текстурно-структурні особливості порід, 2) ступені літифікації осадових порід, 3) характер внутрішньої структурної організації геологічних тіл (наявністю чи відсутністю в них шаруватості та інших видів структурної анізотропії), 4) Р-Т умови (і в першу чергу температурні), в яких відбуваються дислокаційні перетворення.

З урахуванням відзначеної залежності виділяють наступні реологічні механізми дислокаційних перетворень (у систематиці за Є.І.Паталахою і А.В.Смирновим, 1986, з уточненнями – п. 6, 10, 13 і додатком автора – п. 2, 4, 7, 8, 11, 12).

1. Гідропластична течія, що відповідає в'язкій і являє собою взаємне зміщення частинок на плівках води, які облямовують ці частинки. Характерна для мулів. Крім того, до неї можна віднести в'язку течію гелеподібних кременистих та деяких карбонатних осадків, а також насичених водою глинистих та глиновмісних слабодіагенезованих осадових порід.

2. Пухка в'язкоподібна течія – рух сипкого та легкоспроможного до механічної дезінтеграції матеріалу. Характерна для незцементованих та слабозцементованих уламкових осадових порід, а також землистих продуктів вивітрювання.

3. Сколювання та відрив – тріщиноутворення в умовах пружного середовища та пов'язаний з ним малоамплітудний рух порушеної тріщинами блочкової маси.

4. Катакластична течія – багаторазове дроблення порід (брекчування, катаклаз і мілонітизація) і фрикційне ковзання частинок, які виникли при такому руйнуванні. Відбувається в низькомепературних (нульового метаморфізму) умовах пружного середовища.

5. Кліважна пластичноподібна течія – зміщення по системі паралельних крихких мікророзривів-сколів способом простого зсуву в низькотемпературних умовах або за системою в'язких мікророзривів (у супроводі динамометаморфізму зеленосланцевої та епідот-амфіболітової фацій) способом чистого зсуву.

6. Сланцювата пластична течія й у тому числі: 1)механічно-сланцювата шляхом обертання і односистемного орієнтування видовжених та сплощених частинок породи та зерен, лусок мінералів у слабо та помірно діагенізованих осадових породах та слюдистих метасоматитах і 2)кристалізаційно-сланцювата – кристалографічно орієнтована перекристалізація породи в умовах амфіболітової та частково гранулітової й епідот-амфіболітової фацій метаморфізму.

7. Гнейсувата та трансляційно-сланцювата течія – мінерально вибіркова на зерновому рівні пластична деформація гірських порід за допомогою трансляції та двійникування кристалічної гратки та міграції границь зерен мінералів, а також ковзання частинок по поверхням мікросланцюватості. Відбувається у високотемпературних умовах і при цьому нею охоплюються, головним чином, середньо- та крупнозернисті полімінеральні породи типу гранітоїдів, габроїдів тощо.

8. Кристалізіційно-грануляційна та рекристалізаційна пластична течія, яка реалізується переважно шляхом перебудови структури, без суттєвої зміни мінерального складу. При цьому кристалізаційно-грануляційна течія – це пластична деформація породи, яка досягається за рахунок зменшення розмірів зерен, а рекристалізаційна – аналогічна деформація, яка відбувається шляхом збільшення розмірів зерен порід. За допомогою подібних механізмів пластично деформуються мономінеральні породи типу кам'яної солі, мармурів, карбонатитів, кварцитів, а також деякі полімінеральні породи типу метаморфічних гранулітової фації. При цьому в кам'яної солі вона здійснюється в низкотемпературних умовах, а у мармурах, карбонатитах, кварцитах – виключно при температурах, котрі як найменше відповідають зеленосланцевій фації метаморфізму, а в полімінеральних породах – переважно в умовах гранулітової фації.

9. В'язка течія аморфних та тонкодисперсних (аморфноподібних) порід. До порід, що потрапляють у сферу дії цього механізму, належать вулканічне скло, псевдотахіліти, ультрамілоніти, а також яшми та яшмоїди. Здійснюється така течія виключно при високих температурах.

10. Мігматична течія – сумісна течія твердої й рідинної (чи суспензійної) фаз речовини за допомогою одного з відзначених вище пластичних механізмів і в'язкої течії відповідно. Характерна для зон ультраметаморфізму.

11. Суспензійна течія – в'язка течія напіврозплавленої маси чи магми, насиченої твердими залишками субстрату (реститами, ксенокристалами, ксенолітами тощо). Характерна для зон анатексису та гранітизації.

12. Бластезно-трахітоїдна (порфіробластезна) течія – своєрідна пластична деформація порід зі збільшенням об'єму, яка забезпечується порфіробластезом. Така течія стимулюється високотемпературним метасоматозом і здійснюється одночасно з ним. Реалізується шляхом компенсаційного росту крупних, орієнтованих паралельно напрямку течії порфіроподібних зерен овоїдоподібної, веретеноподібної, призматичної та іншої форми.

13. Вигин – утворення вторинної хвилястої або сферичної поверхні пластинчастих тіл.

Кожний механізм, за винятком останнього, зумовлює утворення певної елементарної дислокаційної структури, а комбінації цих механізмів приводять до виникнення простих та складних дислокаційних структур.

Докладніше зміст цих механізмів розглядається нижче в розділах, які стосуються елементарних дислокаційних структур.