Все о геологии

Уважаемые геологи, прошу вас помочь мне найти ответ на простой вопрос:

Откуда в прочной скальной породе беруться открытые трещины? Как они возникают и почему?

Практически в любом скальном массиве, который мы видим на поерхности земли, в естественных обнажениях или горных выработках, есть трещины. Трещиноватость давно исследуется геологами как одно из важнейших свойств скальных пород. Однако, единого мнения о механизме формирования трещин до сих пор не сложилось. Хотелось бы услышать компетентное мнение касательно этого вопроса.

У Косыгина в "тектонике" вроде неплохо был этот вопрос разобран.
Навскидку - две основные причины: разгрузка массива и тектоническая трещиноватость. Ну и ещё для магматических пород - трещины контракции.
Для районов с регулярным промерзанием - морозобойные трещины.
Что-нибудь ещё вспомню - напишу.

Что ж, спасибо. Хотелось бы дождаться и других версий.

Не понял насчёт проседания массива.
Дополнение: экзогенные трещины - син- и постгенетические. По аналогии, такие же должны быть и при метаморфизме. Дополните, кто может, ещё.
С уважением, Гигом.

Не понял насчёт проседания массива.

А кто об этом говорил?

Очень хорошо! Вот и экзогенные трещины подоспели.

Вообще, все трещины, которые мы видим в скальных массивах на настоящий момент имеют преимущественно тектоническое происхождение. Образование трещин происходит под действием горизонтальных тектонических напряжений в приповерхностной зоне хрупкой деформации (мощность зоны зависит от геомеханических показателей скальных пород - плотности и прочности, и в среднем составляет 200-300 м).

В принципе, в скальных породах могут встречаться сингенетические трещины. Для магматических пород - это трещины остывания, для осадочных - напластования. Но только при условии, что эти породы имеют молодой возраст (я бы сказал, позднекайнозойский) и за период своего существования не погружались на значительную глубину. Если мы имеем дело с древними массивами, то первичная трещиноватость в них давным-давно залечена. За десятки миллионов лет трещины зарастут за счет обычного диффузионного процесса, я уж не говорю о случаях, когда породные массивы находятся на значительной глубине под воздействием геостатического (от веса горных пород) и геодинамического (тектонического) давления, где в добавок могут происходить различные метаморфические процессы, прежде всего - гидротермальные.

Нужно понимать, что любая открытая трещина достаточно быстро теряет свою проницаемость. Природа не терпит пустоты. Для существования открытых трещин необходима постоянная деформация массивов скальных пород, формирование новых трещин и подновление старых. Для этого требуются огромные силы. Нет силы - нет трещины.

А теперь попробуйте, назовите мне хоть один экзогенный процесс, способный создать необходимое усилие для растрескивания, скажем, не самого крепкого гранита с прочностью на одноосное сжатие 100 МПа. Это 1000 атмосфер, между прочим!
Экзогенных трещин нет! Просто потому, что экзогенные процессы не обладают достаточной силой.

Отдельный разговор о морозобойном выветривании. Расширение льда - это сила. Есть одно но. Вода, чтобы замерзнуть, увеличиться в объеме и разрушить породу, должна проникнуть в уже существующую трещину. Если трещины нет - вода останется снаружи и в этом случае она может замерзать и расширяться во все стороны сколько ей угодно.

Это если в кратце...

Экзогенных трещин нет! Просто потому, что экзогенные процессы не обладают достаточной силой.

Зря Вы так категорично.

Имею мнение.
А вообще, это на самом деле так.
Я допускаю, что суточные температурные перепады в 60 градусов где-нибудь в Сахаре могут приводить к растрескиванию скальных пород за счет расширения - сжатия. Ну вот пожалуй и все... В остальном - 1000 атмосфер. Это вам не шуточки!

В остальном - 1000 атмосфер. Это вам не шуточки!

согласен.
А теперь представьте, что порода, сжатая таким (или выше) давлением попадает на поверхность.
Давление куда деваться будет?
Даже алмазы от внутреннего давления трескаются. Установленный факт, кстати. Недаром россыпные алмазы ценятся выше коренных - в первых внутренние напряжения снялись как раз за счёт растрескивания.

Не спорю. Трещины - результат деформации скальных пород вследствии разгрузки тектонических напряжений на свободную земную поверхность

Россыпные лучше не поэтому, а потому (для работы) что "всё лишее отвалилось".
А про экзогенные трещины в граните не было слов. Они эндогенные, но вскрываются вблизи/на земной поверхности. Даже буры знают что даже достаточно хорошие (монотонные и монолитные) породы вблизи поверхности достаточно "жидкие".

Естественно, когда достаем породу, находящуюся в напряженном состоянии, на поверхности она разгружается, деформируется и трескается. Примерно то же самое происходит и со скальными массивами в целом. Этот процесс происходит достаточно закономерно. На то есть деформационный критерий предельного состояния.

а потому (для работы) что "всё лишее отвалилось".

а почему оно отваливается?
Ещё у Пыляева, понятия не имевшего об условиях кристаллизации алмаза, описан рост трещин в кристаллах алмаза. Происходящий иногда за считанные недели.

Трещины - результат деформации скальных пород вследствии разгрузки тектонических напряжений

А литостатическое давление - не при чём?

Естественно, когда достаем породу, находящуюся в напряженном состоянии, на поверхности она разгружается, деформируется и трескается

.
Верно. Но источников таких напряжений минимум два - тектоническое и литостатическое давление. Отсюда - и результат.

В том, почему трещины в алмазах образуются и что отваливается я не очень специалист )) Но ценятся роосыпные алмазы потому что напряжений внутренних нет.