بررسي ارتباط بين ابعاد بلوك‌هاي گسلي و مقدار فضاهاي باز در پهنه‌هاي برشي شكنا از طريق مدل‌سازي آنالوگ و عددي

Investigating the relationship between the dimension of the Riedel fault blocks and amount of open spaces in brittle shear zones: analogue and numerical modeling

هندسه ذخاير معدني در پهنه هاي برشي شكنا، به فضاي باز موجود در اين پهنه ها و به‌خصوص ساختارهاي ريدل وابسته است. تلاقي سيستماتيك شكستگي‌هاي ريدل در مسير پهنه‌هاي مزبور، باعث تشكيل بلوك‌هاي ريدل مي‌شود كه ابعاد آن‌ها متناسب با فاصله‌بندي بين اين شكستگي‌هاست. با افزايش كرنش برشي (γ) در يك پهنه برشي و به دنبال آن چرخش بلوك‌هاي مزبور، انتظار مي‌رود فضاهاي باز متناسبي پديد آيد كه با نفوذ و نهشت محلول‌هاي كانه‌دار درون اين فضاها، باعث تشكيل رگه معدني هم‌شكل اين فضاها گردد. از آنجايي كه مقدار فضاهاي باز در پهنه‌هاي برشي متفاوت است، در اين تحقيق از طريق مدل‌سازي تجربي و عددي با استفاده از نرم‌افزار 3DEC نشان داده شد كه تغيير در ابعاد بلوك‌ها در شرايط جنبشي برابر، يكي از پارمترهاي تأثيرگذار بر مقدار فضاهاي باز اين پهنه‌هاست. لذا اين حجم از فضاهاي خالي در گستره واحدي از پهنه‌هاي برشي گوناگون كه از جنبه فاصله-بندي شكستگي‌هاي ريدل با يكديگر متفاوت هستند، با افزايش ابعاد بلوك‌هاي ريدل، رابطه معكوس دارد؛ به نحوي كه هر چه تعداد بلوك‌هاي ريدل بيشتر، چرخش بلوكي بيشتر و در پي آن فضاسازي بيشتري انتظار مي‌رود. با افزايش كرنش برشي طي يك دگرشكلي پيش‌رونده، در ابعاد بزرگ‌تر بلوك‌هاي ريدل مورد آزمايش، بيشتر نيرو صرف لغزش‌هاي بين بلوك‌هاي ريدل مي‌شود تا چرخش بلوكي و ايجاد فضاي باز. مقدار فضاي باز ايجاد شده در مدل‌سازي عددي همخواني مطلوبي را با مدل‌سازي آنالوگ نشان مي‌دهد.

The geometry of mineral deposits in brittle shear zones depends on the open spaces in these zones and especially in the Riedel structures. The systematic intersection of Riedel fractures in the path of these zones causes the formation of Riedel blocks, the dimensions of which are proportional to the spacing between these fractures. By increasing the shear strain (γ) in a shear zone and consequently the rotation of these blocks, it is expected to create proportionate open spaces that with the penetration and deposition of ores in these spaces, causes the formation of mineral veins in all these spaces. Since the amount of open spaces in shear zones is different, in this study, through analogue and numerical modeling using 3DEC software, it was shown that the change in the dimensions of the blocks in equal kinetic conditions is one of the parameters affecting the amount of open spaces of these zones. Therefore, this volume of open spaces in a single range of different shear zones, which are different from each other in terms of spacing of Riedel fractures, is inversely related to increasing the dimensions of Riedel blocks; the more Riedel blocks, the more block rotation and consequently more space is expected. As the shear strain increases during a progressive deformation, in bigger dimensions of the Riedel blocks tested, more force is expended on inter-block slips than on block rotation and open space. The amount of open spaces created in numerical modeling shows good agreement with this type of modeling.