кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории тектонофизики
664033, Российская Федерация, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128
Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Senior Researcher of the Tectonophysics Laboratory
128 Lermontov St., Irkutsk 664033, Russian Federation
Цель. Изучить динамику разрывообразования и типы дизъюнктивных структурных ловушек для рудных растворов при знакопеременных движениях в разломных зонах при сдвиге, транспрессии и транстенсии. Методы. Моделирование выполнено в лаборатории тектонофизики Института земной коры СО РАН. Эксперименты проведены на установке «Разлом», которая позволила задавать не только направление, но и скорость перемещения штампов, на двух скоростях: 10-4 и 10-5 м/с. Исследования выполнены на базе экспериментов физического моделирования с использованием эквивалентного материала - водной суспензии монтмориллонитовой глины с вязкостью 106-107 Па·с. Каждый опыт проводился в два этапа. На первом этапе эксперимента воспроизводились обстановки, соответствующие сдвигу, сдвигу с растяжением (транстенсия) или сдвигу со сжатием (транспрессия). На втором этапе опыта моделировалось структурообразование при противоположном перемещении штампов экспериментальной установки, то есть при сдвиге с обратным знаком, транспрессии или транстенсии. Результаты. В серии из 8 опытов изучены парагенезы разрывов с акцентом на структуры растяжения, которые могут быть благоприятными для локализации кимберлитовых тел. Закономерности формирования дизъюнктивов рассмотрены с позиции образования в моделях известных разрывов парагенеза сдвиговой зоны. Структуры растяжения, благоприятные для рудоотложения, более характерны для опытов, проведенных на медленной скорости. Другим фактором, влияющим на формирование внутренней структуры разломных зон, является вектор относительного перемещения штампов, от которого зависят динамические обстановки первого и второго этапов. Рассмотрены комбинации обстановок правого и левого сдвигов, транстенсии - транспрессии, и транспрессии - транстенсии. Выводы. Установлено, что скорость деформирования существенно влияет на специфику структурообразования. При знакопеременных движениях в зонах разломов от нее зависят не только ширина зоны и расстояние между системами разрывов, но и специфика набора элементов структурного парагенеза. Наиболее амплитудные структуры растяжения разных типов формируются вблизи основных швов дизъюнктивов, для области которых характерна наибольшая величина дилатансии. Особенно отчетливо дилатансия проявлена в разломных зонах, которые на первом этапе формируются в обстановке транспрессии, а на втором - транстенсии. В таких зонах наблюдается наибольшие размеры дизъюнктивных структурных ловушек, связанных с разрывами разных типов - е , R и Y .
Purpose. The work is aimed at studying the faulting dynamics and the types of disjunctive structural traps for ore solutions under alternating movements in the zones of shear, transpression and transtension. Methods. Physical modeling was performed in the Laboratory of Tectonophysics, Institute of the Earth's Crust SB RAS on the Fault Installation, which allowed to set up both the direction and two speeds of stamp (plate) movement (10-4 and 10-5 m/s). The studies were carried out on the basis of the experiments of physical modeling with the use of an equivalent material in the form of an aqueous suspension of montmorilonite clay (viscosity of 106-107 PA∙s). Each experiment included two stages. Stage I reproduced the conditions that correspond to shear, shear with tension (transtension) or shear with compression (transpression). Stage II included the simulation of structure forming under reverse movement of experimental installation stamps, i.e. under alternating shear of transtension or transpression. Results. The parageneses of fractures with the emphasis on extensional structures that can be favorable for kimberlite body location have been studied in the series of 8 experiments. The formation patterns of disjunctives are examined in terms of shear zone paragenesis formation in the models of known discontinuities. The extensional structures favorable for ore deposition are more characteristic of the experiments performed at slow speed. Another factor affecting the formation of the internal structure of fault zones is the vector of relative movement of stamps (plates), on which the dynamic conditions of the first and second stages depend. Consideration is also given to the combinations of right- and left-lateral shearing, transtension-transpression, and transpression-transtension. Conclusion. The physical modeling experiments have shown that the deformation rate has a significant influence on structure formation. In case of alternating movements in fault zones the deformation rate is the factor that affects the width of the fault zone and the distance between the fault systems as well as the specific set of elements in structural paragenesis. Extensional structure of the different types characterized by the highest tension amplitudes occur near the major joints of disjunction, where the dilatancy is the highest. The dilatancy is manifested most clearly in the fault zones which are formed in transpression conditions at the stage I and under transtension conditions at the stage II. The largest disjunctive structural traps associated with е-, R- and Y-fractures are observed in such fault zones.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.