Напряженное состояние нетронутого массива. Тема 8. Лекция № 13

1.

ЛЕКЦИЯ № 13
Модуль 3. Напряженнодеформированное состояние массива
горных пород
Раздел 6. Напряженно-деформированное
состояние нетронутого массива горных
пород
Тема 8. Напряженное состояние
нетронутого массива

2.

План лекции
1. Напряженное состояние нетронутого массива.
2. Геодинамическое районирование.

3.

Начальное напряженное состояние породных массивов
в самом общем случае является функцией
пространственных и временной координат. Поэтому
факторы, влияющие на его формирование
целесообразно подразделить следующим образом:
действующие постоянно и повсеместно
(гравитационное поле, температурное поле, физикомеханические свойства и структурно-механические
особенности массивов, рельеф земной поверхности и
др.) и действующие временно и локально
(тектонические, горообразовательные,
гидродинамические, газодинамические и другие
процессы в массивах).

4.

Область пониженных скоростей поперечных
волн
в
верхней мантии одновременно
характеризуется пониженными значениями
добротности, что объясняется возрастанием
температуры
с
глубиной
и,
возможно,
частичным
расплавлением
вещества.
Называется
эта область
астеносферой.
Твердую верхнюю оболочку (земная кора и
верхняя мантия глубиной ~ 100 км) называют
литосферой.

5.

Все напряжения в массиве сжимающие, причем
субгоризонтальные главные нормальные напряжения по
абсолютной величине больше, чем субвертикальные.
Изменения напряжений описываются эмпирическими
зависимостями и представлены на рисунках 1 и 2:
Изменение величин главных
напряжений в зависимости от
глубины.
Напряжения 1—
субвертикальные,
2 и а 3 — субгоризонтальные

6.

Распределение вертикальных напряжений в массиве.

7.

Поэтому для структурного анализа было выбрано исследование
«Палеозойская тектоника Западной части Туркестанского хребта», в
котором ее автор уделил много внимания блоковой структуре массива и
отметил разломы на структурно-геологических профилях. При этом
важно, что все разломы были выделены в результате работы на натуре
одним исследователем. Е. А. Рогожин наблюдал разломы по долинам
рек, которые обнажают естественные поверхности, так что
поверхностные распределения отдельностей по размеру в
соответствии со сказанным в предыдущем параграфе не нуждаются в
корректировке. Однако небольшая глубина вреза долин рек в массив
позволяет зафиксировать фактически только линейное распределение
отдельностей по размеру вдоль дневной поверхности, т. е. вдоль линии,
произвольно секущей структурные элементы. В этом случае линейное
распределение блоков по крупности, соответствующее структуре
разрушения, должно описываться формулой:
Где Li – длина блока, м; L0 – линейный размер минимального блока, м
ni – число отдельностей на единицу длины, m – массовая доля блока.

8.

Контрольные вопросы:
1. Чем обусловлено естественное напряженное
состояние пород?
2. Как меняются свойства горных пород с глубиной
залегания?
3. Какие факторы влияют на формирование
естественного напряженного состояния массива пород?
4. Как изменяются характеристики горных пород в
зависимости от глубины залегания?
5. Как производится количественная оценка
естественного напряженного состояния массива пород?