ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ВОДНОГО ФЛЮИДА НА СКОРОСТЬ УПРУГИХ ВОЛН, ПОРИСТОСТЬ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ АМФИБОЛИТА ПРИ ЧАСТИЧНОМ ПЛАВЛЕНИИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ДО 850ОС И ДАВЛЕНИИ 300 МПА

Abstract

В образцах амфиболитов измерены скорости продольных и поперечных волн и их анизотропия под давлением газа или водного флюида 300 МПа и температурах до 850°С. Эксперименты проводились в условиях равенства флюидного и обжимающего давлений. Результаты опытов под давлением воды резко отличаются от полученных под давлением газа. Под давлением воды при температуре ~650°С обнаружен минимум скоростей упругих волн в амфиболите, приводящий к смене понижения скорости на повышение в связи с уплотнением системы. Установлено, что изменения упругих свойств породы обусловлены изменениями ее микроструктуры. Протекают процессы двух типов ответственные за изменение структуры порового пространства амфиболитов: фазовые переходы (?- ? -переход в кварце) при 652°С и 300 МПа и частичное плавление (до 0.5-1.0 об. %) при 300 МПа). Преобразования связаны с образованием дилатансионных микротрещин и локальным массопереносом. Рост скорости после прохождения точки минимума может быть обусловлен эффектом залечивания микротрещин - как их зарастанием при переотложении силикатного вещества, так и, при более высоких температурах, заполнением трещин расплавом. Анизотропия упругих волн в амфиболите под далением воды 300 МПа и температурах до 850°С почти постоянна и равна 10%, как и под давлением в сухих условиях. Следовательно, анизотропия упругих волн в амфиболите определяется ориентацией главных минералов. Для сравнения приводятся также данные скоростей продольных и поперечных волн амфиболита, измеренные в сухих условиях под давлением 600 МПа и температурах до 700°С на мультианвильной установке.