Розущільнення метаморфічних порід в термодинамічних умовах земної кори (експериментальні дані)
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.2018.140612Ключові слова:
density of rocks, thermodynamic decompaction, pressure, temperature, velocity—density, modelingАнотація
При побудові узгодженої моделі літосфери Землі методами комплексної інтер претації геофізичних даних з метою збіжності розрахункових хвильових і гравітацій них полів із спостереженнями широко використовують зв’язок швидкість—густина, властивий породам глибинних горизонтів кори. Матеріали експериментальних до сліджень пружногустинних параметрів порід у різних термобаричних умовах дослі дів, зокрема густини, суттєво доповнюють і виправляють раніше відомі визначення зв’язків швидкості і густини порід на різних глибинах. Уперше показано складні залежності ρ=f (РТ) із ділянками інверсії густини — термодинамічного розущільнення порід, які необхідно враховувати під час петрогустинного термобаричного моделю вання глибинних горизонтів земної кори. Існування зон розущільнення мінеральної речовини літосфери із зниженням густини порід до 0,02 г/см3можливе у сучасних термобаричних умовах у земній корі на глибинах 5—15 км. Потужність таких зон може становити від 5 до 10 км. Розущільнення порід, як правило, пов’язане зі струк турними перетвореннями речовини, зумовленими протилежними явищами зміни об’ємного температурного розширення мінералів і їх стисливості у термобаричних умовах відповідних глибин. Як і зони низьких сейсмічних швидкостей, горизонти зниженої густини (за експериментальними даними) чутливі до зміни температурних режимів земної кори. З підвищенням температури глибинного теплового потоку зни жується густина порід, активізується їх здатність до розущільнення, підвищуються проникність і гігроскопічність, тобто активізується процес переміщення флюїдів, і, як наслідок, відбувається метаморфічне перетворення порід. Зони пониженої VPі ρ є найактивнішими горизонтами сучасних геологогеофізичних перетворень міне ральної речовини земної кори. Їх наявність може бути критерієм пошуку корисних копалин, оскільки вони найбільш проникні для мігруючої мінеральної речовини у земній корі.Посилання
Balashov, D. B. (1987). Volume compressibility of solids. In E. V. Zolotykh (Ed.), Research in the field of high pressures (pp. 272—295). Moscow: Izdatelstvo Standartov (in Russian).
Berch, F. (1965). Solid body under high pressure. Moscow: Mir (in Russian).
Belikov, B. P., Aleksandrov, K. S., & Ryzhova, T. V. (1970). Elastic properties of rock-forming minerals and rocks. Moscow: Nauka (in Russian).
Burtnyy, P. A., Korchin, V. A., & Karnaukhova, E. E. (2013). Modeling of the real composition of deep horizons of the earth's crust (a new concept of interpretation of geophysical data). Saarbrücken: LAP Lambert Akademic Publishing (in Russian).
Geguzin Ya. E., & Krivoglaz M. A. (1971). Motion of macroscopic inclusions in solids. Moscow: Metallurgy (in Russian).
Starostenko, V. I., & Gintov, O. B. (Eds.). (2013). Kirovograd ore district. Deep structure. Tectonophysical analysis. Deposits of ore minerals. Kiev: Galaktika (in Russian).
Kobranova, K. N. (1986). Petrophysics. Moscow: Nedra (in Russian).
Krasovsky, S. S. (1981). Reflection of the dynamics of the Earth's crust of the continental type in the gravitational field. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Korchin, V. A. (2015). Low velocity zones of thermobaric origin in the crystalline crust. Geofizicheskiy zhurnal, 37(5), 46—65. doi: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i5.2015.111145 (in Russian).
Korchin, V. A. (2013). Low velocity zones in the Earths crust are perspective horizons of deep hydrocarbons localization. Glubinnaya neft, 1(8), 1099—1116 (in Russian).
Korchin, V. A. (2011). Petrophysical features of zones of low seismic velocities in the earth's crust and their thermobaric instability. Proceedings of the XVII All-Russian Conference with international participation “Problems of seismotectonics” (pp. 273—277), Moscow, September 20—22.
Korchin, V. A. (2007). Structural features of the mineral environment in the PT-conditions of various depths of the Earth's crust. Geofizicheskiy zhurnal, 29(3), 49—77 (in Russian).
Korchin, V. A. (2013). Thermodynamics of crustal zones of low seismic velocities (new scientific hypothesis). LAP Lambert Academic Publishing (in Russian).
Korchin, V. A. (2014). Thermobaric modeling of anomalies of increased porosity in rocks of the Earth's crust — horizons of possible migration and localization of deep hydrocarbons. Glubinnaya neft, 2(9), 1434—1448 (in Russian).
Korchin, V. A. (2012). Elastic-density thermobaric stratification of the lithosphere, crustal zones of low seismic velocities. Proceedings of the III tectonophysical conference “Tectonophysics and topical issues of Earth sciences” (Vol. 2, pp. 390—393). IPE RAS, Moscow, 8—12 October (in Russian).
Korchin, V. A., Burtny, P. A., & Karnaukhova E. E. (2011). Petrophysical modeling of Earth's crust sections with zones of low seismic velocities. Proceedings of the X International Conference “Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects”. Kiev, Р056, СD-ROM (in Russian).
Korchin, V. A., Burtnyy, P. A., & Kobolev, V. P. (2016). Zones of decompaction of the Earth's crust of the central part of the Ukrainian Shield (according to materials of petrophysical and seismogravitational modeling). Geofizicheskiy zhurnal, 38(3), 84—99. doi: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i3.2016.107781 (in Russian).
Korchin, V. A., Burtnyy, P. A., & Kobolev, V. P. (2013). Thermobaric Petrophysical Modeling in Geophysics. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lebedev, T. S., Korchin, V. A., Burtnyy, P. A. (1989). Geophysical applications of the results of the RT study of the elastic characteristics of rocks. In Properties and state of mineral matter in the interior of the Earth. Moscow: Nauka (in Russian).
Lebedev, T. S., Kornietz, D. V., Shapoval, V. I., & Korchin, V. A. (1972). Elastic properties of rocks at high pressures. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lebedev, T. S., Korchin, V. A., Savenko, B. Ya., Shapoval, V. I., & Shepel, S. I. (1986). Physical properties of mineral matter in the thermobaric conditions of the lithosphere. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lebedev, T. S., Korchin, V. A., Savenko, B. Ya., Shapoval, V. I., Shepel, S. I., & Burtnyy, P. A. (1977). Determination of Petrophysical Characteristics by Samples. V. N. Dakhnova (Ed.). Moscow: Nedra (in Russian).
Petrophysical studies with high RT parameters and their geophysical applications. (1988). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Raider, E. (1987). Fluid inclusions in minerals (Vols.1-2). Moscow: Mir (in Russian).
Clarke, C. Jr. (Ed.). (1969). Handbook of physical constants of rocks. Moscow: Mir (in Russian).
Korchin, V. A. (2006). Thermobaric Seismic Stratification of the Lithosphere. 12 International Symposium on Deep Structure of the Continents and their Margins. September 24—29, 2006. Shonan Village Centre, Hayama, Japan, NHA-P02, CD-ROM.
Korchin, V. (2010). Low velocity zones in the Earth’s crust. Geofizicheskiy zhurnal, 32(4), 70.
Кorchin, V. (2017). Anomalies of low density in the crystalline crust of thermobaric origin: a new insight into migration and localization of hydrocarbons. Monograph 72: Oil and Gas Exploration: Methods and Application (рр. 237—257). American Geophysical Union, Wiley.
Korchin, V. А., & Karnaukhova, E. E. (2007). Effect of mineral content of granitoids of the Ukrainian shield on the change of their elastic parameters in different thermobaric conditions of the lithosphere (by experimental data). XXIV IUGG General Assembly «Earth: our changing planet», July 2—13, 2007. Perugia, Italy, SS001, CD ROM.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
