Введение к работе
Актуальность темы. Если на заро развития геофизических методов исследования земной кори, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, геологическую сроду условно принимали как изот-ропную, но неоднородную, в виде трудности учета анизотропии, то в настоящее время начали обращать ocodos внимание на важность учета закономерности пространственного распределения анизотропия, для повышения точности количественной интерпретации геофизических материалов. Известии фундаментальные исследования А.И.Заборовского, В.Н.Дахнова, Ю.В.Резниченко, О.И.Силаевой, И.Б.Берзон, А.К.Александрова, И.А.Резанова, Б.П.Беликова, М.Л.Воло-ровича, Е.М.Челнокова,- Л.Ю.БродоЕа, А.Н.Храмова, Д.М.Покровского и других, в области сейсмической, электрической и магшітной анизотропии геологических сред, природы анизотропности геологических объектов.
Придавая большое научное и практическое значение вопросу -исследования анизотропии пород, но многих зарубежных странах (США, Япония, Германия, Франция и др.) также проводятся многочисленные теоретические и экспериментальные работы. Из них следует особо отметить работы Д.Андерсона, У.Ишикава, В.Бабушка, З.Просса, Д.Бамфорда, С.Крзмплина, И.Фетта, А.Рееса и других, внесших больной вклад в теорию возникновения анизотропии кристаллов и гетерогенных' систем, так и в оценку степени анизотропии пород в различных условиях.
3 отличие от предыдудих работ, пала более десяти лет предметом анализа л обсуждения служили результаты воздействия физических полей на формирования горних пород и возможное влияние направленных физических полей на структуру формирующихся в данном поле порода. Установленные еще в 60-х годах А.К.Уруповым в Пермском Прикамье факты поворота горизонтальных сечений индикатрис скоростей сейсмических волн при переходе от более древних образований к более молодым не могли быть объяснены известными явлениями,, приводящими к анизотропии пород. С увеличением объема исследуемой толщи пород, за счет включения в нее более древних оглашений, отмечается поворот направления повышенного значения скорости. Часто анизотропию связывают с трещиноватостыо пород и в первую очередь анизотропии скорости сейсмических волн и кажущегося удель-
ного сопротивления при круговых БЭЗ. Однако само распределение 'трещиноватости в геологических средах также анизотропно. Для пород разного возраста направления максимальной трещиноватости различны,'
Нами совместно с профессором Г.М.Авчяном впервые было показано, что пространственно-направленная анизотропия пород может возникать под влиянием геомагнитного поля,времени и места их формирования и быть причиной различного рода геодинамических последствий.' Явление возникновения и фиксации в горных породах палеоыаг-нитнои анизотропии физико-механических свойств пород обусловлено пространственной ориентацией частиц в процессе формирования пород и направленной магнитострикцией.
Цель настоящей работы. - является исследование процесса
возникновения ''пространственно направленной палеомагнитной сло
истости-' (ПНПС) в породах и ее влияние на направления разруше
ния пород.* -
Основные задачи исследования :
-
Установление процессов возникновения ПНПС в осадочных и магматических породах.
-
Анизотропия физических параметров,обусловленная ШЛО пород.
-
Прогноз направления разрушения пород. -
4.Процессы истирания пород с позиции ПНПС пород.
5. Влияние влажности на прочность к на скорость прохождения
продольных волн пород.
6. Возникновение направленных дислокации при землетрясениях.
Фактический материал. _ в течении 10-и лет нами в- лабораторных условиях было исследовано около 1000 образцов, более половики отобрано па территории Армении,.а часть было коллекциямиотдельных ученых Армении и г.Москвы.Всего было'проведено'более 10000 измерений. В лабораторных условиях на образцах были измерен-;;: плотность,пористость,скорость распространения упругих про-дольных волн для абсолютно сухих и водонасыщенных образцов,удель-* ;: :..j::cj~r.4,c-"03 .сопротивлениепородестественной влажностью и на-
?_ .у:;;:с„ растворами разной концентрации,проницаемость по газу, і:; г.г..,;:.":."hks остаточной намагниченности,магнитная восприимчивос-.- .г.;-,.:<"сашн: и продел;- прочности по внедрению штампа,элементы - '-,-:--т-чоіі трощиш и т.д."
— 5 -
Научная новизна. Впервые выявлено влияние геомагнитного поля эпохи формирования пород нь ее структуру, предопределяющую анизотропию патрофизических характеристик :
установлена зависшлость направления разрушения пород от направленности палеомагнитннх слоев, возникающих,в породе под действием внешнего геомагнитного поля;
выявлены закономерности изменения в пространстве патрофизических параметров, обусловленные палеомагнитноїі анизотропией.
Практические значения - заключаются в тон, что на основе выявленной 'закономерности можно повышать эффективность интерпретации геофизических материалов путем учета направленной анизотропии пород,прогнозировать направление разрушения геологической среды,учитывать при эксплуатации местороздешпї нефти и газа,прогнозировать направление орудинейия в.скрытых районах и т.д.
Защищаемые положения :
I.- влияние геомагнитного поля Земли на формирование структуры пород,
-
- методы прогноза направления разрушения горных пород,
-
- методы оценки анизотропии геологической среды.
Апробация работы-.) Основные положения диссертации докладывались на УН Всесоюзном совещании по физическим свойствам горных пород (при высоких давлениях" и температур) (Ереван,1985г.)
П и Ш Всесоюзной школе "Физические основы прогнозирования разрушения пород" в г.Фрунзе 1935г.' и в г.Иркутске 1988г., также на научных конференциях в ЕГУ с 1262-1993г.г.'
Публикация. По теме диссертации опубликованы II работ.
Объем. Диссертация состоит из.введения,четырех глав,заключения и библиографии. Работа содержит 84 страниц машинописного текста, 41 рисунка и 2-х.таблиц. Список литературы включает 62 наименования.
В заключение автор считает приятным долгом выразить глубокую- признательность своему научному руководителю, доктору геоло-го-минералогяческих наук, профессору Г.М.'Авчяну, а такие докторам А.Л.Никитину,А,К,Урупову,В.И.Богоявленскому,В.Б.Тамояну и кандидатам геолого-минералогических наук М.А.Григоряну,!.К.Тате-восян.Д.АДачатряну п А.С.Сардаряну за ценные советы и поддержку при работе над данной темой.
- Б -
Автор выражает глубокую благодарность И.А.Хачатрян и С.М.Мна-цаканяя за огромную помощь при оформлении диссертации.