ГІРСЬКІ ПОРОДИ – СЕГНЕТОЕЛАСТИКИ

Abstract

Мета. Виявлення в гірських породах рис і властивостей, притаманних сегнетоеластикам. Методи дослідження. Лабораторні експерименти з деформування гірських порід в об'ємному полі стискаючих напружень, макро- і мікроскопічні дослідження деформацій і орієнтування оптичної індикатриси, аналіз отриманих даних. Результати досліджень. В результаті мікроскопічних і оптичних досліджень порід в тонких шліфах на поляризаційному мікроскопі, випробувань порід в умовах неравнокомпонентного тривісного стискання, аналізу отриманих результатів встановлено, що породоутворюючі мінерали осадової товщі при нормальній температурі і відсутності зовнішнього навантаження мають доменну структуру. В умовах тривісного нерівнокомпонентного стискання об'ємні деформації на мікро- і макрорівнях не перевищують сотих часток, при цьому величина відносних мікродеформацій повністю відповідає величині дилатансійного обсягу на макрорівні. Зсувні ротаційні деформації досягають 15-20%, резонансний їх приріст зростає в кілька разів за три періоди до руйнування. В процесі навантаження напрямок ротації змінюється 3-4 і більше разів, змінює напрямок оптична індикатриса. Всі деформації є знакозмінними і до резонансу амплітуда їх приросту не перевищує 0,5%. В процесі навантаження деформаційні, пружні, оптичні, електромагнітні та інші параметри змінюються скачками (структурно-фазові переходи другого, а при руйнуванні -першого і третього роду). Зв'язок між навантаженням і деформаціями нелінійний, виділяється ряд характерних деформацій, при яких ці скачки відбуваються. Все вищевказане свідчить про те, що гірські породи є класичними дисторсіоними сегнетоеластиками. В якості параметрів сегнетоеластичного переходу можуть бути прийняті: величина або приріст величини відносної деформації; пружні модулі, що змінюються в межах ± ∞; знак і величина приросту кута Лоде для деформацій; кут повороту оптичної індикатриси, наявність структурно-фазових переходів в мінералах. Наукова новизна. Вперше показано, що в осадових гірських породах присутні всі п'ять ознак і рис сегнетоеластиків. Практична значимість. Можливість виділення сегнетоеластиків без трудомістких мікроскопічних і електромагнітних досліджень.