Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Геологические структуры (геометрическая характеристика)

Геологические структуры (геометрическая характеристика)

12.10.2017

Под структурой сложного или составного тела с неусловными границами понимается взаимное расположение его структурных элементов. Связи этих элементов здесь не рассматриваются, так как структура представляется неизменной и построения являются чисто геометрическими. Структурные элементы должны быть полностью ограничены неусловными границами и полностью принадлежать рассматриваемому телу. Если какой-либо структурный элемент хотя бы с одной стороны ограничен условной или произвольной границей, то это означает, что он представлен не полностью, а следовательно, не может быть точно охарактеризован в отношении размеров, формы и ориентировки. Такой структурный элемент не может приниматься во внимание при определении структуры.
При определении структуры соблюдается принцип соразмерности, т. е. принимаются во внимание не все простые тела, составляющие то или иное сложное или составное тело, а только тела не меньше определенного размера. Например, при выяснении структуры континента важно выделять платформенные и геосинклинальные области, но не дайки, соляные купола, жилы и т. д. Поэтому под структурными элементами сложного (составного) тела надо понимать выделяемые в его пределах простые неусловные тела не меньше определенного размера (Л). Тела размером меньше Л рассматриваются как включения. Следует выбирать Л так, чтобы все структурные элементы относились к одному порядку размеров. Порядок величины Л называется порядком структуры. Кроме порядка структуры, отражающего размеры структурных элементов, важно иметь в виду также количество структурных элементов. Это существенно при описании структуры. В структурах с небольшим количеством элементов может быть описан каждый структурный элемент и отношения всех элементов, структуры же с большим количеством элементов могут описываться лишь в среднем или статистически.
Структура, поскольку она определяется взаимным расположением элементов, не зависит от положения тела как целого в пространстве. Одинаковой структурой могут обладать такие геологические тела, как, например, нескладчатые слоистые толщи, характеризующиеся различными элементами залегания. Структура не зависит также от списка свойств, по которому выделяются простые тела, т. е. одинаковой структурой могут обладать сложные геологические тела или части геологического пространства, элементаризованные по разным спискам свойств. Структура имеет смысл только при фиксированной совокупности свойств.
Совокупность свойств, по которым выделены структурные элементы, следует называть геологической природой структуры. Структура может быть, например, литологической, плотностной, биостратиграфической или другой природы. Структура не зависит от абсолютных размеров структурных элементов, т. е. одинаковой структурой могут обладать тела различных порядков по размерам.
Структура сложного (составного) геологического тела или любой части квазистатического геологического пространства после его элементаризации может быть определена по полной или неполной совокупности описания: 1) перечня структурных элементов, 2) логической структуры (бинарных отношений структурных элементов), 3) структурной решетки и 4) ориентации. Следует отметить, что складчатые формы (флексуры, антиклинальные и синклинальные складки, купола, антиклинорип и синклинории) в соответствии с приведенными выше определениями не могут рассматриваться в качестве структурных элементов, а могут выделяться лишь как условные геологические тела второго типа.
Перечень структурных элементов определяет их с точки зрения геометрических характеристик; для этого необходимо предварительно построить формально правильную классификацию форм структурных элементов.
Можно различать, например тела, вытянутые в одном (удлиненные — шток, диапир), двух (плоские — слой, дайка) и трех (изометричные — блок, массив) направлениях.
Заранее следует выбрать и относительный масштаб измерений размеров тел и определить в соответствии с выбранным масштабом, какие размеры тел будут считаться различными и какие одинаковыми.
В перечне структурных элементов указывается их общее количество и количество элементов, входящих в каждый класс форм и размеров. Количество элементов, относящихся к тому или иному классу, целесообразно выражать в относительных величинах, приняв общее количество за единицу. Такой прием облегчает сравнение структур с разным количеством структурных элементов. Поскольку важно знать не только, какая часть структурных элементов от их общего количества относится к тому или иному классу форм, но и какие относительные размеры характерны для этой части; характеристику классов удобнее представлять в виде таблицы. В одномерном пространстве все структурные элементы имеют одинаковую форму.
Логическая структура определяет отношения между структурными элементами. Необходимо указать все случаи отношений между структурными элементами, которые считаются различными. Следует различать отношения: совпадения, включения, пересечения, соседства и удаленности. Логическая структура может быть представлена в виде матрицы. Поскольку в слоистой структуре каждый элемент совпадает только с самим собой, соседствует только с выше- и нижележащим и удален от всех остальных, матрицы любых слоистых структур должны быть подобны. По их диагоналям расположены символы, означающие отношения совпадения, а по двум линиям, параллельным этой диагонали и соседствующим с ней, — символы, означающие отношения соседства. Все остальные знаки в матрице символизируют, удаленность элементов (это относится только к описанию слоистой структуры в одномерном пространстве, ибо в двух- и трехмерном пространстве отношения слоев могут быть более сложными).
Структурная решетка определяет положение центров масс структурных элементов. Перед ее построением следует указать: а) способ выбора системы координат, жестко связанной с геологическим объектом, структура которого определяется, б) процедуру определения положения центров масс структурных элементов и в) масштаб измерений.
Определение центров масс следует проводить в предположении однородности тела и составляющих его структурных элементов, поскольку по определению в геометрическом смысле структура не зависит от вещественного состава тела.
Ориентация определяет ориентировку каждого структурного элемента относительно системы координат, выбранной при описании решетки. Здесь важно указать процедуру определения ориентировки структурного элемента и масштаб измерения угловых величин. Ориентировку структурного элемента целесообразнее определять по положению максимального (или минимального) диаметра его выпуклой оболочки относительно осей координат.
Введем понятие структурной границы, не зависящей от распределения свойств вещества, а выделяемой только по структурным признакам. Под структурной границей можно понимать поверхность (линию, точку), отделяющую части пространства с существенно различными структурами. Эти части пространства могут отличаться по одному из структурных признаков (размеры, форма, структурная решетка, ориентация) или по любой их совокупности. Примерами структурных границ могут быть поверхности углового несогласия, разделяющие области с разной ориентировкой структурных элементов, ограничения областей с разной ориентировкой складок или областей с разной их формой (линейные складки, идиоморфные складки, платформенные складки), или же областей с разной формой (ориентировкой, размерами) гравитационных или магнитных аномалий. Структурные границы в отдельных случаях могут совпадать с границами, определяемыми по вещественному составу (например, границы между структурными этажами, ограничения инъективных тел и т. д.); однако такое совпадение будет скорее исключением, чем правилом. Подобно резкостным границам первого и второго рода можно выделять структурные границы первого и второго рода по резкости смены структурных признаков при переходе через границу. От структурных границ будем отличать вещественные границы, к которым отнесем резкостные, дизъюнктивные и условные границы всех трех классов. Произвольные же границы остаются безразличными по отношению к распределению вещественных и структурных признаков.