16. Разрушение горных пород: хрупкое и вязкое. Соотношение твердости, хрупкости и пластичности у породообразующих минералов.

Твёрдость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела — индентора. Твёрдость определяется как отношение величины нагрузки к площади или объему поверхности отпечатка. Хрупкость — свойство материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Пластичность — способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации.

Хрупкое и вязкое разрушение имеют разные виды разрушенной поверхности. Характер дефектов дает понятие, какого рода разрушение имеет место.

При хрупком разрушении поверхность надломлена.

При вязком разрушении поверхность натянута (вяжет разрушение).

Вязкость разрушения — это относительное повышение растягивающих напряжений в устье трещины при переходе её от стабильной к нестабильной стадии роста. Вязкость разрушения тесно связана с показателями прочности материала. Увеличение прочности сопровождается снижением пластичности и вязкости разрушения. Это объясняется тем, что у высокопрочных материалов мала энергия, поглощаемая при разрушении уровень которой определяется величиной пластической деформации у вершины трещины. Для высокопрочных материалов эффект увеличения прочности существенно перекрывается снижением пластичности, в результате чего вязкость разрушения уменьшается. Материалы средней и низкой прочности обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры прочность растет и при определённых условиях поведение материала средней и низкой прочности становится таким же, как у высокопрочного материала.

Зависимость деформации породы от минерального состава: - При нормальном давлении упругие свойства породы слабо или совсем не связаны со свойствами минералов. - При 2-3 кБарах влияние свойств и трещин минералов имеет значение - При давлении выше 10 кБар упругие свойства породы полностью зависят от характеристик слагающих минералов.

17. Катаклаз и катакластическое преобразование горных пород. Систематика катакластических горных пород.

Катаклаз – процесс грануляции, раздробления и измельчения породы, в результате хрупкого разрушения. Катакластическая деформация включает разрушение и последующее жёсткое вращение минеральных зерен или агрегатов. Крупные зерна после хрупкого разрушения и раздробления становятся мелкими. В результате катаклаз образуются горные породы с более тонкозернистой структурой. Наблюдается главным образом вдоль и вблизи поверхностей тектонических разрывов (сбросов, сдвигов, надвигов), где относительные смещения участков горных пород вызывали перетирание минералов.

Порода превращается в так называемый катаклазит, плотную, часто окварцованную массу из мельчайших, с трудом различаемых под микроскопом веретенообразных, линзовидных и чешуйчатых обломков минералов. К катакластическим породам относятся все земные породы подвергшиеся деформации при которой зерна меньшего размера образовались в результате хрупкого разрушения более крупных минеральных зерен.

Катаклазиты:

1. Несвязанные агрегаты.

   1. Брекчии разломов - более 30% объёма обломки различимые глазом и превосходящие средний размер обломков матрикса.

   2. Глинка трения – меньше 30% обломков крупнее средних обломков матрикса.

2. Первичная связность:

   1. Катакзаз преобладает над неоминерализацией и перекристаллизацией

      1. Протомилонит > 50%

      2. Милонит 10-50%

      3. Ультрамилонит <10%

      4. Псевдотахилиты (образуется стекло между обломками)

   2. Неоминерализация и перекристаллизация преобладают над катаклазом

      1. Милонитовый гнейс (милонитовый сланец)

      2. Бластмилонит

Милониты. Милонитовая порода представляет собой рассланцованную метаморфическую породу, в которой первоначальный размер зёрен уменьшился без потери сплошности породы.