Эксперименты по исследованию метаморфизма

/>Эксперименты по исследованию метаморфизма

В течение последних 5 лет в лабораториях Вейсфлухох были проведены две серии экспериментов по исследованию влияния температурного градиента на метаморфизм снега. Одновременно проводилось исследование влияния внешних нагрузок. Одна из серий экспериментов была описана в статье, представленной конгрессу МГГ 1957 г. в Торонто. Эти испытания проводились при отрицательных температурных градиентах (г направлено вертикально вверх); снег в образцах был однородным, и к нему прикладывались нагрузки разной величины.

Вторая серия экспериментов (детальное описание работы еще не сделано) была проведена для изучения влияния не только отрицательных, но и положительных температурных градиентов. Мы ожидали, что при отрицательных температурных градиентах благодаря нестабильной стратификации воздуха (холодный наверху, теплый внизу) трансформация снега будет более интенсивной.

При проведении первой серии экспериментов образцы нагревались снизу. Во второй серии нагревательные элементы располагались в средней части образцов, так что можно было изучать одновременно воздействие и отрицательных и положительных градиентов температуры. Образцы снега имели форму параллелепипедов, длина и ширина по 50 см, а толщина (до начала работы) 20 см. Около нагревателей температура была -4° С, а по краям — около -9° С. В обеих сериях определялись следующие свойства снега:

Примечания. Поскольку условия проведения экспериментов в обеих сериях были различны (разный снег для образцов, градиенты температур, нагрузки и время проведения испытаний), результаты их нельзя сравнивать во всех деталях. Но для выводов более важны общие тенденции.

Удельный вес (плотность). Температурный градиент препятствует увеличению плотности (тем в большей степени, чем больше градиент). Наиболее высокая плотность была получена при воздействии нагрузки на свежий снег при отсутствии температурного градиента. Если в течение определенного времени (до полного развития конструктивного метаморфизма) образец снега подвергался воздействию температурного градиента и только после этого прикладывалась внешняя нагрузка, то плотность при этом, как правило, не увеличивается. При отсутствии градиента раннее или позднее приложение нагрузки дает один и тот же результат. Отмечено, что направление градиента (положительный или отрицательный градиент). При отсутствии нагрузки температурный градиент в известной степени препятствует упрочнению снега При быстром приложении нагрузки, когда температурный градиент отсутствует, прочность резко увеличивается; наличие градиента значительно ослабляет рост прочности. При отсутствии градиента замедленное приложение нагрузки оказывает тот же эффект, что и быстрое, прочность возрастает. Наличие температурного градиента сводит на нет действие медленно возрастающей нагрузки (так же как и при исследовании плотности).

Воздухопроницаемость. По мере увеличения возраста снега воздухопроницаемость его растет, однако она в весьма значительной степени зависит от плотности (при увеличении плотности воздухопроницаемость уменьшается, и наоборот.)

Величина зерен. Если температурный градиент отсутствует, величина зерен с течением времени остается постоянной или даже уменьшается; влияние других параметров сколько-нибудь существенным образом не сказывается. При наличии градиента зерна растут, и в конечном итоге образуются кристаллы глубинной изморози. При прочих равных условиях высокий температурный градиент порождает и возникновение более крупных зерен. Здесь сказывается определенное влияние знака градиента: отрицательные градиенты (внизу тепло, сверху холодно) дают более крупные зерна, чем положительные. Приложение нагрузки не оказывает влияния на рост зерен. Все же приложение нагрузки сразу после отбора образца несколько замедляет увеличение зерен.

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи