Величина девиаторного напряжения

Согласно А. В. Лукьянову и В. Т. Лукьяновой (1987), тензор напряжения в матричной форме имеет вид:

Здесь Р — шаровой тензор и D" — девиатор напряжения.

Шаровой тензор определяет РТ-условия формирования (скалярная величина), девиатор напряжения контролирует характер и масштабы деформаций. С ним связаны деформированные структуры и текстуры руд.

Под текстурами в тектонофизическом плане мы понимаем анизотропное упорядочение, ориентированное относительно внешней системы координат расположение в твердом теле образующих его составных частей.

По М. В. Гзовскому (1975), исследовавшему касательные напряжения в земной коре (сейсмические процессы за 50 лет и тектонические движения за 30 млн лет), их максимальные значения составляли на щитах 100±50 кг/см² (10 МПа), а в альпийских орогенах — 1000+500 кг/см² (100 МПа).

Оценки сдвиговых напряжений дают значения дифференциальных напряжений хрупкого разрушения:

• 1) 100—500 кг/см² (70—50 МПа) в верхней части коры (0—40 км);
• 2) 200—300 кг/см² (20—30 МПа) на глубинах 50 км;
• 3) менее 50 кг/см² (0,5 МПа) на глубинах 130 км (Марков, 1981;

Перцев, 1981).

В разрезе земной коры К. Р. Ван Хайз, Ф. Бекке, У. Груберман условно установили вертикальную термодинамическую зональность, выделив эпи-, мезои катазоны. Конечно, это не полностью соответствует глубинным уровням. В мобильных поясах зона с высокими термобарическими значениями приближена к поверхности, а на платформах развита на больших глубинах в подошве континентальной коры.

По величине шарового компонента тензора напряжений в земной коре намечаются три уровня РТ-условий: низкий (эпизона), средний (мезозона) и высокий (катазона). В мобильных участках земной коры эти уровни выделяются по смене механизма деформации: в эпизоне — хрупкое разрушение, в мезозоне — вязкое кливажное течение и в катазоне — идеально вязкое течение. Граница эпизоны с мезозоной соответствует фронту кливажа, а граница мезозоны с катазоной — фронту кристаллизационной сланцеватости.

Эпизона охватывает приповерхностные участки земной коры, и в ее пределах преобладают низкие температуры (0— 150°С) и давления (0 — п * 10 МПа), а породы слабо метаморфизованы. Кроме пород эпизоны, здесь имеются и более глубинные образования.

Мезозона развита вплоть до подошвы земной коры и характеризуется разнообразием и контрастностью РТ-условий. В целом здесь Т = 100—400°С и Р > 100 МПа. Формируются цеолитовые и зеленосланцевые фации. Различают участки спокойной блоковой складчатости и линейные мобильные пояса. На первых господствуют средние значения температур и давлений, а на вторых эти параметры могут достигать экстремальных значений (400—600°С, 1000 МПа).

Катазона охватывает нижнюю часть земной коры и верхнюю мантию. В ее пределах преобладают высокие температуры (более 400°С) и давления (более 200 МПа, обычно 500—1500 МПа), развиваются амфиболитовая и гранулитовая фации метаморфизма и ведущим способом деформирования является пластическое течение.