Формы залегания пород

Залегание осадочных горных пород, сформировавшееся в процессе образования, называется первичным или ненарушенным. Тектонические движения изменяют первичные формы залегания пород, создают новые формы (тектонические или нарушенные или вторичные).

Нарушенные формы залегания подразделяются на складчатые (пликативные) и разрывные (дизъюнктивные). Складчатые формы: моноклинали, флексуры и складки.

Моноклиналь - толща пород, наклоненных в одну сторону и под одним углом (рис.13).

Флексуры - коленообразные изгибы горизонтально залегающих или моноклинально (наклонно) залегающих толщ (рис. 14).

Рис. 13 - Моноклинальное залегание пород в вертикальном поперечном разрезе

Рис. 14 - Флексуры, образованные в горизонтально (а) и наклонно (б) залегающих осадочных породах. Цифрами показаны соответственно верхнее (1), смыкающее (2) и нижнее (3) крылья флексур.

Складка представляет собой волнообразный изгиб слоев. Складки бывают синклинальные (выпуклость вниз) и антиклинальные (выпуклость вверх).

3^I

Рис. 15 - Основные элементы складок: 1 - крылья, 2 – замок, 3 – ядро, 4 – угол складки, 5 – осевая поверхность (ОП), 6 – шарнир, 7 – ось складки (линия 3-3¢)

Элементами складки являются:

крылья – боковые части, слои направлены в одну сторону;

замок – место перегиба слоев;

ядро – внутренняя часть складки, примыкающая к замку;

угол складки – угол между пересечениями крыльев;

шарнир – линия, соединяющая точки максимального перегиба;

осевая поверхность – плоскость, проходящая через шарниры складки;

ось складки – линия пересечения поверхности с горизонтальной плоскостью.

Складки между собой подразделяются по положению крыльев, величине угла и форме замка.

Рис. 16 - Виды складок по положению их крыльев: 1 - складка прямая, 2 - наклонная, 3 – опрокинутая, 4 – лежачая, 5 - перевёрнутая

Рис. 17 - Виды складок по величине их угла: 1 – складка острая, 2 – прямая, 3 - тупая

Рис. 18 - Виды складок по форме замка: 1 – складка острая, 2 – округлая, 3 – сундучная, 4 – веерообразная.

брахискладка

линейная

купол (мульд)

По соотношениям основных размеров (длина «а» и ширина «в» в плане) выделяют линейные складки (длина во много раз больше ширины), брахискладки (длина в 2-5 раз больше ширины), купола (антиклинали) и мульды (синклинали), в которых длина и ширина примерно одинаковые.

Разрывные нарушения представлены нарушением сплошности горных пород. Они делятся на разрывы без (с незначительным) смещением и разрывы со смещением. К первым относятся трещины. Совокупность трещин определяет трещиноватость. По происхождению трещины подразделяются на нетектонические и тектонические. Нетектонические (петрогенетические) трещины образуются одновременно с породой (остывание магмы и т.д.) или на поверхности горных массивов под влиянием экзогенных факторов. Тектонические трещины образуются вследствие напряжений в земной коре. Они подразделяются на трещины отрыва (открытие трещины без следов перемещения) и трещины скалывания (при сжатии), ориентированные под 45° к оси сжатия.

В разрывах со смещением происходит перемещение блоков по тектоническим трещинам.

Рис. 19 - Схемы расположения основных элементов разрывных нарушений в вертикальных поперечных разрезах: ВБ – висячие блоки, ЛБ – лежачие блоки, С_м – сместители, b - углы наклона сместителей, a - углы падения пород; амплитуды нарушений: АВ – истинные, ВС – вертикальные, АС – горизонтальные.

Разрывные нарушения могут иметь простое (один сместитель) и сложное (несколько сместителей) строение.

Среди разрывных нарушений простого строения выделяются сбросы, образовавшиеся в условиях растяжения пород, и взбросы (надвиги), образовавшиеся в условиях сжатия. Для сбросов характерно зияние между разорванными пластами, взбросов (надвигов) – перекрытие (рис. 19). Взбросы от надвигов отличаются более крупным (более 60°) углом падения сместителя.

Рис. 6.2. Различные типы тектонических разрывов: а — сброс; б — взброс; в — надвиг; г — сдвиг; д — покров; А — аллохтон; Б — автохтон; В — тектонический останец; Г — тектоническое окно; Д — корень покрова смещение одногомассива относительно другого.

Главные типы разрывов — сброс, взброс (надвиг), покров (шарьяж) и сдвиг. При сбросе поверхность разрыва наклонена в сторону опущенного блока, при взбросе — наоборот, как и при надвиге, только в последнем случае поверхность разрыва более пологая. У покрова поверхность разрыва близка к горизонтальной. Во всех этих случаях смещение имеет вертикальную и горизонтальную компоненты, а при сдвиге - только горизонтальную. Сброс - разрыв, поверхность которого наклонена в сторону относительно опущенного блока.

Сложные разрывные нарушения подразделяются на горсты (оторванная часть перемещена по сместителям вверх) и грабены (оторванная часть опущена вниз).

Рис. 20 - Схемы строения горста (а) и грабена (б)

В плане разрывные нарушения образуют сдвиги и раздвиги (рис. 21). На рис. 22 показано геологическое строение Донецкого бассейна.

Рис. 21 - Схемы строения сдвига (а) и раздвига (б)

Рис. 22 - Геологический разрез через Донецкий бассейн (по В.С. Попову): 1 – граничные известняки свит карбона, 2 – разрывные нарушения, 3 – отложения мезокайнозойского возраста, 4 – кристаллические породы фундамента архейпротерозойского возраста.

Грабен — структура, ограниченная с двух сторон сбросами, по которым ее центральная часть опущена (рис. 19.11). Если сбросов с двух сторон много и они параллельны друг другу, то образуют сложный многоступенчатый грабен. Системы крупных многоступенчатых грабенов, которые протянулись на тысячи километров, образуя сложные кулисообразные цепочки, называют рифтами. Хорошо известна Великая Африкано-Аравийская система рифтов, прослеживаемая от южной Турции через Красное море и далее от района Эфиопии на юг Африки до Замбези (длина более 6500 км). Она образовалась 10—15 млн лет тому назад.

Горст - структура, в её центральной части поднятие. Грабен — провал, связанный с растягивающими усилиями, образование горста обусловлено сжатием. Озеро Байкал, крупнейшее в мире хранилище пресной воды, приурочено к асимметричному грабену, в котором большая глубина озера достигает 1620 м, а глубина днища грабена по осадкам плиоценового возраста (4 млн лет) составляет — 5 км.

Рис. 19.12. Поперечный профиль через грабен оз. Байкал

Рифтовые системы в Европе - Рейнский грабен, древние грабены Осло, Викинг в Северном море.

Самые грандиозные рифтовые системы Земли, состоящие из узких грабенов, приурочены к сводам срединно-океанских хребтов. Их общая длина 60 тыс. км. Их формирование связано с постоянным растяжением океанской коры, из мантии Земли все время поступают базальты, которые наращивают океаническую кору - спрединг.

Покровы и надвиги составляют характерную черту горно-складчатых сооружений, испытавших сильное сжатие. Скандинавские горы представляют собой гигантский покров, надвинутый по горизонтальной поверхности с запада, со стороны Атлантики, на древние кристаллические толщи Балтийского щита на расстояние более 250 км.

В земной коре существуют глубинные – долгоживущие (дес. и сотни млн. л.) разломы глубокого заложения (до 700 км), пересекающие земную кору и углубляющиеся в мантию, протяженностью сотни и тысячи км.

Дата добавления: 2014-11-06