ДИНАМИКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ В УСЛОВИЯХ постоянного ВСЕСТОРОННЕГО ДАВЛЕНИЯ 

  Как было отмечено выше, наиболее яркими проявлениями современных геодинамических процессов являются сейсмические события и суперинтенсивные деформации (СД) в зонах разломов. Глубина залегания этих явлений колеблется в широких пределах: от 0—3 до 500—600 км. Очевидно, что при глубинах свыше 0,1—1 км влиянием давления вышележащих пород пренебречь нельзя.
Современные деформации и напряжения в геологической среде, которые определяют активность разломов, весьма существенны и достигают величин 10“5—10"1 и 10—20 МПа соответственно на глубинах до 2—5 км. А именно в этом интервале в условиях значительного геостатического давления, аналогом которого в лабораторных условиях является всестороннее давление, бурятся скважины и расположены месторождения углеводородов. Причем неоднородность геологического строения и литологического состава пород позволяет предположить наличие как гидродинамически открытых, так и закрытых систем.
Понятия «закрытая» и «открытая» системы относятся к физическому состоянию заполнителя порового пространства. Если газ или жидкость в порах образца находится в состоянии гидродинамической изоляции (не связаны с внешней средой), то система называется закрытой; при этом величина порового давления в процессе эксперимента определяется внешней нагрузкой на образец. Если поровый флюид гидродинамически связан с внешней средой, то система считается открытой, поровое давление в образце в этом случае регулируется экспериментатором извне, независимо от всестороннего давления и осевой нагрузки.
Еще в работах [Brace, 1965; 1966; Добрынин, 1970; Павлова, 1975] с учетом особенностей реальной структуры горных пород были показаны три возможные схемы образования межзерновых микротрещин в условиях трехосного сжатия. Направление их сов-

падает с направлением максимального сжатия, а раскрытость совпадает с направлением минимального сжатия.

Согласно первой схеме (рис. 5.1, а) при сдвижении двух зерен на их границе образуется изолированная осевая микротрещина. По второй схеме (рис. 5.1, б) микротрещина образуется при взаимном проскальзывании трех соседних зерен. По третьей (рис. 5.1, в) — при движении зерна вдоль границы контакта, наклоненной к направлению действия максимального сжимающего напряжения, на обоих концах этой границы возникают осевые микротрещины. Вероятность возникновения микротрещин увеличивается при наличии на скользящих контактах податливых связей в виде малопрочного или пластичного цемента.
В условиях неравномерного объемного напряженного состояния наряду с межзерновым скольжением будет иметь место развитие микротрещиноватости по границам зерен. Этот процесс возможен в тех случаях, когда прочность минеральных зерен, слагающих горную породу, больше прочности агрегатов, составленных из этих зерен, то есть больше прочности самой горной породы. Так как с ростом глубины величина среднего нормального напряжения возрастает и при этом возрастает прочность контактов, то этот процесс должен затухать при увеличении глубины залегания пород и всестороннего сжатия.
Все вышесказанное, а именно существенное влияние всестороннего сжатия на характер протекания деформационных процессов, обусловленных современными геодинамическими процессами, и предопределило проведение цикла работ по изучению вариаций физических свойств образцов пород при постоянном всестороннем сжатии.
Рис. 5.1. Схемы образования межзерновых микротрещин в условиях неравномерного трехосного сжатия 144
 
<< | >>
Источник: Кузьмин Ю.О., Жуков В.С.. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. — 2-е изд., стер.. 2012

Еще по теме ДИНАМИКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ В УСЛОВИЯХ постоянного ВСЕСТОРОННЕГО ДАВЛЕНИЯ :

  1. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С.. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. — 2-е изд., стер., 2012
  2. § 2. ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ И ДРУГИЕ СВЯЗАННЫЕ С НЕЙ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
  3. Свойства горных породи их роль в рельефообразовании
  4.   § 1. СОСТОЯНИЕ И ВИДЫ ВОДЫ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ
  5. Г л а в а 1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  6. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНОГО ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  7. § 1. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
  8. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  9. § 2. МЕТАМОРФИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД, ЕГО ВИДЫ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
  10. СВЕДЕНИЯ О ГОРНЫХ ПОРОДАХ (ПЕТРОГРАФИЯ)
  11.   § 1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД И ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ МИНУВШИХ ЭПОХ
  12. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (ЭЛЕМЕНТЫ ТЕКТОНИКИ)
  13. § 3. ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
  14. ПРОЦЕССЫ ДИАГЕНЕЗА ОСАДКОВ И МЕТАМОРФИЗМА ГОРНЫХ ПОРОД
  15. § 3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ
  16. НАРУШЕНИЕ ПРАВИЛ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЕДЕНИИ ГОРНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЛИ ИНЫХ РАБОТ (ст. 216 УК РФ).
  17. 4. ПОСТОЯННЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА ГОСУДАРСТВ ПРИ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ