Решение под давлением

Механизм деформации горных пород, заключающийся в растворении минералов под действием механических напряжений.

Схематическая диаграмма раствора под давлением, обеспечивающего сжатие/уплотнение обломочной породы . Левый прямоугольник показывает ситуацию до уплотнения. Красные стрелки указывают области максимального напряжения (= контакты зерен). Синие стрелки указывают поток растворенных веществ (например, Ca²⁺
и ОХС^–
₃в случае известняка ) в водном растворе. В правом блоке показана ситуация после уплотнения. В светлых участках рост новых минералов уменьшил поровое пространство .

Деформированный коралловый известняк, демонстрирующий уплощение, вызванное как пластической деформацией кораллов, так и давлением раствора вдоль стилолитов .

В структурной геологии и диагенезе растворение под давлением или растворение под давлением представляет собой механизм деформации , который включает растворение минералов в контактах между зернами в водную поровую жидкость в областях относительно высокого напряжения и либо отложение в областях относительно низкого напряжения внутри той же породы или полное их удаление из породы внутри флюида. Это пример диффузионного массопереноса . ^[1]

Подробная кинетика процесса была рассмотрена Раттером (1976) ^[2] , и с тех пор такая кинетика использовалась во многих приложениях ^[3] в науках о Земле.

Вхождение

Доказательства растворения под давлением были описаны на примере осадочных пород, которые подверглись только уплотнению . Наиболее распространенным примером этого является залегание плоскопараллельных стилолитов, развитых в карбонатах .

В тектоническом плане деформированные породы также демонстрируют признаки напорного растворения, включая стилолиты под большим углом к ​​напластованию. ^[4] Этот процесс также считается важной частью развития расщепления .

Теоретические модели

Теоретическая модель была сформулирована Раттером, и недавний математический анализ привел к так называемым уравнениям Фаулера-Янга ^[5] , которые могут объяснить переходное поведение раствора под давлением.

Смотрите также

• Законы диффузии Фика
• Фолд (геология)
• Микроструктура породы
• Стилолит
• Принцип Терзаги

Рекомендации

1. Раттер, Э.Х. (1983). «Раствор давления в природе, теории и эксперименте». Журнал Геологического общества, Лондон . 140 (5): 725–740. Бибкод : 1983JGSoc.140..725R. дои : 10.1144/gsjgs.140.5.0725. S2CID  128543175 . Проверено 24 ноября 2010 г.
2. Раттер, Э.Х. (1976). «Кинетика деформации горных пород раствором под давлением». Философские труды Королевского общества А. 283 (1312): 203–219. Бибкод : 1976RSPTA.283..203R. дои : 10.1098/rsta.1976.0079. JSTOR  74639. S2CID  109869067.
3. Ян, XS (2000). «Раствор под давлением в осадочных бассейнах: влияние температурного градиента». Планета Земля. наук. Летт . 176 (2): 233–243. arXiv : 1003.4970 . Бибкод : 2000E&PSL.176..233Y. дои : 10.1016/s0012-821x(99)00321-0. S2CID  119161222.
4. Рейлсбэк, LB; Эндрюс Л.М. (1995). «Тектонические стилолиты на« недеформированном » плато Камберленд в Южном Теннесси». Журнал структурной геологии . 17 (6): 911–915. Бибкод : 1995JSG....17..911B. дои : 10.1016/0191-8141(94)00127-Л.
5. Фаулер, AC; Ян XS (1999). «Раствор под давлением и вязкое уплотнение в осадочных бассейнах» (PDF) . Дж. Геофиз. Рез . В104 (В6): 12898–12997. Бибкод : 1999JGR...10412989F. CiteSeerX 10.1.1.190.7826 . дои : 10.1029/1998jb900029 . Проверено 24 ноября 2010 г.