The microstructure of a quartzite experimentally deformed and partially recrystallised at 900 °C, 1.2 GPa confining pressure and strain rate 10~ /s was investigated using orientation contrast and electron backscatter diffraction (EBSD). Boundaries between misoriented domains (grains or subgrains) were determined by image analysis of orientation contrast images. In each domain, EBSD measurements gave the complete quartz lattice orientation and enabled calculation of misorientation angles across every domain boundary. Results are analysed in terms of the boundary density, which for any range of misorientations is the boundary length for that range divided by image area. This allows a more direct comparison of misorientation statistics between different parts of a sample than does a treatment in terms of boundary number.
The development of crystallographic preferred orientations (CPO) and grain misorientation distributions (MOD) in fine-grained (0.5–30 µm) olivine rocks, experimentally deformed by diffusion creep and dislocation creep has been investigated. The use of electron back-scattered diffraction (EBSD), in a scanning electron microscope (SEM), has enabled the measurement of CPO in rocks which are too fine-grained to be measured by conventional U-stage methods. Our objective is to study the influence of deformation and recrystallisation mechanisms on the CPO and MOD. The olivine rocks studied were deformed in uni-axial compression, in a gas-medium apparatus, to 17–24% strain at temperatures of 1200–1300ºC and 300 MPa confining pressures. The samples show a trend of weaker CPO with lower flow stress which may be related to an increasing component of grain boundary sliding and diffusion creep. In the diffusion creep regime the CPO and MOD are weak to random, whereas in the dislocation creep regime the CPO and MOD are non-random but the MOD is principally controlled by the CPO. These results confirm the idea, based on studies from metals, that the CPO and MOD in olivine are characteristic of the deformation mechanism. Dynamic recrystallisation during dislocation creep results in the occurrence of more intermediate-angle (10–40º) grain boundaries than expected from the CPO. In local areas of complete recrystallisation the MOD is controlled by the CPO which implies that the statistical MOD retains no signature of the initial recrystallisation process. In the dislocation creep regime small grains have a weaker CPO compared to large grains. This result is consistent with predictions from deformation mechanism maps which indicate that the fine recrystallised grains deform by a combination of dislocation creep and grain boundary sliding. The grain boundaries found in the deformed olivine polycrystals are predominately high-angle boundaries with misorientations between 60 and 117º. No obvious evidence has been found for the occurrence of preferred misorientation, or special, grain boundaries.
We present a ring-shear apparatus designed to deform soft, ductile rock analogues to arbitrarily high shear strains in simple shear, in experiments attempting to model processes that occur in natural ductile shear zones. The sintered specimen is deformed between two unsupported cylinders by two rotating grips, under a normal and shear stress up to 5 MPa and at temperatures up to 600 K. First results of experiments with octachloropropane (OCP, C3C18) and camphor (C10Hl6O) are presented.
Тектонофизика — новая отрасль наук о Земле, развивающаяся на стыке геотектоники, геофизики и физики и изучающая физические закономерности тектонических процессов.
Настоящая книга М. В. Гзовского, одного из создателей тектонофизики и ведущего специалиста в этой области в СССР и за рубежом, представляет собой посмертное издание его важнейших работ, публиковавшихся в различное время и еще не опубликованных. Со-бранные вместе и систематизированные, они дают последовательное изложение основных разделов тектонофизики. В книге обосновываются задачи и содержание тектонофизики и ее физические основы, в том числе основы метода моделирования тектонических процес-сов. Рассматриваются механизм и закономерности образования в земной коре складок и разрывов и связанные с ним тектонические поля напряжений. Эта группа вопросов непо-средственно связана с проблемами прогнозирования и разведки месторождений полезных ископаемых. Излагаются основные вопросы применения тектонофизики при интерпрета-ции данных о новейших и современных тектонических движениях, при изучении глубин-ных процессов, при оценке сейсмической опасности, при изучении напряженного состоя-ния земной коры и оценке энергии тектонических процессов.
Столь полная по охвату вопросов и объему материала работа по тектонофизике публи-куется впервые.
Монография рассчитана на широкий круг геологов, тектонистов, тектонофизиков, геофизиков, сейсмологов и специалистов по горному делу.
Первое отечественное учебное пособие по тектонофизике обобщает опыт многолетнего преподавания на геологическом факультете МГУ курса «Тектонофизи-ка», инициированного в 70-е гг. XX в. одним из основателей отечественной текто-нофизики проф. В. В. Белоусовым.
В пособии в соответствии с вузовской программой изложены основы тектоно-физики — науки о движениях и деформациях в литосфере, вызывающих их силах и напряжениях, а также о результате этих напряжений — структурных парагенезах. В первой части изложение ведется на основе механики сплошных (неструктурированных) сред. Во второй части привлекается новый, зарождающийся раздел механики — механика структурированных сред. В третьей части изложены перспективы развития представлений о геодинамических обстановках и порожденных ими структурных парагенезах: взгляд на геодинамику с позиций тектонофизики.
Книга предназначена для студентов геологических специальностей вузов, а также специалистов по структурной геологии, геотектонике, геодинамике и поиску полезных ископаемых на структурно-геологической основе.
Книга содержит описание принципов использования математики в геотектонике и тектонофизике с целью решения различных практических задач. возникающих при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, а также в связи с исследованиями по ряду коренных теоретических проблем геологии. Излагаются принципы геометрического описания различных структурных элементов земной коры, включая складки, трещиноватость и крупные разрывы, с помощью графических методов и математических уравнений. Рассматривается применение дифференциального и интегрального исчислений при изучении тектонических движений, деформаций и энергии тектонических процессов. Указываются возможности использования основ векторного и тензорного исчислений в целях пространственного описания тектонических движений. деформаций и напряжений в земной коре. Приводятся главные понятия из математической статистики, теории вероятностей и математической логики, которые желательно привлекать при геотектонических обобщениях. Рассматривается много конкретных геологических примеров из различных районов, иллюстрирующих возможности использования в геотектонике математических методов. Классический добротный (и понятный! ) учебник по формализации структурных данных и математической их обработке.
