ИСТИНА

В результате развития представлений об общности и специфичности проявления эффекта Ребиндера – изменения механических свойств твердых тел в результате их обратимого взаимодействия с окружающей средой – созданы реальные предпосылки применения этого подхода для понимания механизмов разнообразных геологических процессов. Имеющиеся лабораторные результаты и наблюдения природных явлений свидетельствуют о том, что небольшие количества жидкостей, снижающих поверхностную энергию горных пород или минералов, могут вызывать значительные изменения их механических свойств: облегчение пластического течения, или, напротив, сильное падение прочности и возникновение хрупкости, а также межзеренную деструкцию. В данном сообщении специальное внимание уделено анализу термодинамических, кинетических и структурных факторов, определяющих возможность, форму и степень проявления эффекта Ребиндера на природных объектах. Излагаются основные результаты, полученные при изучении механических и реологических свойств образцов горных пород в присутствии поверхностно-активных жидких фаз: воды и водных растворов, а также различных ионных соединений, моделирующих магматические расплавы. Сопоставление значений межфазной энергии на границе жидкость/порода и параметров энергетического спектра распределения границ зерен дает возможность оценить долю границ, в которые возможно внедрение активной жидкости и образование жидких межзеренных прослоек. Обсуждается их роль при деструкции материала, а также механизм пластифицирующего действия среды при образовании связной сети прослоек. Возможность возникновения связности прослоек в поликристаллическом ансамбле зерен оценена на основании аппарата теории перколяции. Показана необходимость учета масштабного фактора для корректной экстраполяции результатов на объекты, размеры которых превышают лабораторные образцы на несколько порядков величины. Обсуждаются некоторые прикладные аспекты физико-химического влияния среды на механические и реологические свойства инженерных сооружений в горных породах.