Математичне моделювання пружних і акустичних властивостей піроксен-магнетитових кристалосланців

Анотація

Наведено аналіз результатів математичного моделювання впливу формату, концентрації мінералів і тріщинуватості метаморфічних кристалосланців Піщанської залізорудної структури.

Мета роботи — аналіз впливу мінерального складу, типів, орієнтації та концентрації мінеральних включень і мікротріщин на акустичні та пружні властивості групи зразків кварц-магнетит-піроксенових кристалосланців Піщанської залізорудної структури. Із застосуванням методу умовних моментів здійснено математичне моделювання впливу формату, орієнтації та вмісту зерен мінералів, а також концентрації та формату тріщинуватості на акустичні та пружні властивості порід зазначеної структури. Згідно з отриманими даними доведено слабкий вплив зміни вмісту породоутворювальних мінералів та суттєвий вплив різних типів тріщинуватості на величину пружної та акустичної анізотропії (10—40 %). Розраховано пружні постійні моделі з шаруватою та хаотичною орієнтацією структурно-текстурних елементів. Установлено, що більшість моделей, як і базові зразки, мають ромбічний тип акустичної симетрії. При порівнянні стереопроєкцій параметрів анізотропії реальних зразків з отриманими при моделюванні стереопроєкціями встановлено, що більшості зразків властива подвійна система тріщинуватості: хаотична та напрямлена у площині сланцюватості.

Відповідно до результатів математичного моделювання, для моделей з упорядкованою орієнтацією тріщин зміна формату та концентрації пустот є визначальною характеристикою. Для моделей з хаотичним розташуванням структурних елементів такий вплив істотно менший. Доведено, що моделі з комбінованим (шаруваті та хаотично орієнтовані) типом тріщинуватості найбільш наближені до реальних зразків. Показано, що дана методика дає змогу створювати моделі, близькі до реального геологічного середовища, та оперувати їми.