Тектонічні рухи земної кори та їх види

Аналіз умов виникнення ендогенних процесів свідчить про те, що магматизм і метаморфізм є наслідком визначених рухів земної кори. Тому такі рухи є об'єктом уважного вивчення. При цьому вивчення рухів кори засновано на аналізуванні геологічних результатів їх прояву.

З'ясування механізму виникнення ендогенних процесів надало можливості зробити висновок відносно до існування вертикальних (радіальних) рухів земної кори, що відбувалися завжди і відбуваються зараз у формі повільних підняттів чи прогинань земної кори у межах великих регіонів.

Але це тільки одна форма рухів кори. У дійсності їх більше і виявляються вони по-різному як у часі, так і у просторі.

Крім вертикальних рухів кори встановлені і значні переміщення її пластин у горизонтальних напрямках (тангенціальні рухи). Мобілістські уявлення саме такій формі рухів надають основної ролі у формуванні кори континентів і океанів.

За швидкістю рухи можуть бути дуже повільними (частки міліметра за рік) і швидкими, що зумовлюють і супроводжують тектонічні землетруси.

За масштабами рухи варіюють від незначних, що викликають утворення тріщин і дрібних розривів у гірських породах, до глобальних, унаслідок яких формуються геосинклінальні прогини, гірські системи, глибинні розломи. У зв'язку з цим виділяють відповідно внутрішньокорові та загальнокорові рухи.

Різні види рухів у літосфері називаються тектонічними (грецьк. тектонос – будівельний), тому що вони виконують роль будівельника, архітектора земної кори. Унаслідок таких рухів кора здобуває ту чи іншу структуру – потужність, склад, форму і розмір тектонічних блоків.

З усієї різноманітності тектонічних рухів слід виділити ті, які відіграють головну роль у формуванні земної кори. У зв'язку з цим існує загальноприйнятий спрощений поділ усіх тектонічних рухів на коливальні і дислокаційні.

Під коливальними маються на увазі ті рухи, про які йшла мова вище. Це повільні (0 – 3 см/рік) вертикальні переривчасто-поступальні переміщення блоків земної кори в межах великих регіонів. Вони зберігають свою спрямованість протягом десятків і сотень мільйонів років. Ці рухи зумовили формування геосинклінальних западин і нагромадження в них осадових порід, утворення таких же порід на великих просторах платформ, коли ті занурювались нижче рівня моря. Завдяки таким рухам виникають гірські споруди, руйнування яких дає матеріал для заповнення западин. У цілому коливальні рухи сформували земну кору як таку.

До дислокаційних відносяться ті рухи, що викликають утворення дислокацій в гірських породах у вигляді розривів, тріщин, складок. Такі порушення – прямий наслідок розрядки тектонічних (механічних) напружень у тих чи інших об’ємах земної кори. При цьому джерелом енергії напружень завжди є коливальні рухи, що призводять до переміщень блоків земної кори. Оскільки блоки рухаються з різною швидкістю, між ними неминучі механічні взаємодії. У місцях зіткнення блоків виникають зони напружень, породи їх не витримують – зминаються в складки, або розриваються у залежності від деформаційних властивостей порід – їх пластичності.

Коливальні рухи. За часом прояву коливальні рухи умовно поділяють на три види – давні, новітні (що відбувалися в палеогені та неогені) і сучасні. Слід підкреслити, що за своєю природою усі ці види рухів викликані однією причиною – фізико-хімічними перетвореннями в мантії. Відрізнятися вони можуть тільки за часом свого прояву, масштабами та швидкістю, тому що здійснюються на різних, неповторних етапах розвитку Землі. Ще одна відмінність цих рухів полягає в тому, що вивчаються вони різними методами.

Уявлення про будь-який вид тектонічного руху складається з відомостей про час (період) його здійснення, спрямованість, швидкість та амплітуду, обмірювану в одиницях довжини – метрах.

Давні і новітні коливальні рухи вивчаються за потужністю осадових порід або їх відсутністю у порівнянні із сусідніми територіями чи блоками. Наприклад, якщо відома тривалість накопичення відкладів та їх потужність, можливо обчислити швидкість і характер відповідно низхідних рухів земної кори у межах аналізованої западини.

Про сучасні коливальні рухи необхідно знати головне – вони відбуваються усюди на Землі з різною швидкістю і різною спрямованістю в окремих її регіонах. Прикладів, що підтверджують цей висновок дуже багато. Так, територія Нідерландів протягом історичного часу занурюється із середньою швидкістю 0,5-0,7 мм за рік, тому з метою захисту берегів від наступаючого моря поступово зведені дамби висотою до 15 м. Та ж доля спіткала Венецію в Італії. Дно Венеціанської затоки неухильно занурюється, а разом з ним і територія прибережного міста. З іншого боку, район Фінляндії і північної Швеції зазнає підняття зі швидкістю близько 1 см за рік. Швидкості таких рухів у багатьох місцях розраховують за допомогою спостережень за рівнем моря в різні історичні періоди. Ці рівні визначаються за допомогою відповідних слідів, що залишилися на колонах та інших конструкціях прибережних споруд, які довгий час перебували у затопленому стані.

Сучасні коливальні рухи у прибережних місцевостях вивчаються методом спостережень за змінами рівня моря (океану), а на віддалених від моря територіях – за допомогою повторних нівелювань місцевості.

В основі цих методів лежить уявлення про те, що рівень води в океані є функцією багатьох факторів планетарного масштабу і тому залишається постійним тривалий час. Завдяки цьому він може бути прийнятий за нульову поверхню відліку для того, щоб оцінити будь-які переміщення кори у вертикальному напрямку. Спеціальні мірні рейки на узбережжі дають змогу визначати зміни рівня моря у часі, тобто з'ясувати напрямок і обчислити швидкість руху земної кори. Підйом рівня води свідчить про занурення кори в даному місці і навпаки.

Метод повторних нівелювань – обов'язкова форма спостережень (моніторингу) за характером переміщення окремих блоків земної кори. Результати їх враховуються під час будівництва гідротехнічних споруд, трубопроводів, аеродромів, атомних електростанцій та інших великих об'єктів. З цією метою складаються карти сучасних тектонічних рухів. Суть методу в тому, що періодично визначається абсолютна висота (Z) певних точок (реперів) у межах досліджуваної площі. Подальший аналіз змін Z реперів і відповідні розрахунки дають уяву про занурення чи підняття блоків земної кори, а також про швидкості цих явищ.

Дислокаційні рухи (лат. дислокатіос – зсув). Це складко- та розривоутворюючі рухи. За своїми масштабами, швидкостями та орієнтуванням у просторі вони надзвичайно різноманітні і визначаються полями напружень, які утворюються під впливом коливальних рухів. У зв'язку з цим природно, що дислокаційні рухи так само як і коливальні активізуються періодично. Вони часто здійснюються вздовж існуючої мережі розривів у гірських породах.

За своїм характером і наслідками дислокаційні рухи відрізняються від коливальних такими особливостями:

– дислокаційні рухи носять епізодичний характер і пов'язані з періодами інтенсивного тектонічного розвитку тієї чи іншої частини земної кори;

– дислокаційні рухи незворотні;

– швидкості дислокаційних рухів набагато більші за швидкості коливальних рухів;

– дислокаційні рухи нерідко супроводжуються магматизмом і метаморфізмом гірських порід;

– найголовнішою особливістю дислокаційних рухів є те, що завдяки їм змінюються первинні форми залягання гірських порід і створюються нові. Такі зміни у вигляді розривів та складок називають тектонічнимипорушеннями.

Вивчення дислокаційних рухів відбувається шляхом визначення параметрів (розмірів) і орієнтування у просторі окремих елементів складчастих і розривних структур – тектонічних порушень у земній корі. Це здійснюється під час геологічної зйомки за даними свердловин, гірничих виробок, а також за допомогою дистанційних методів – аерофото- та космозйомки.

Одним з найголовніших завдань розвідки родовищ корисних копалин, а також підготовки шахтних та кар'єрних полів до експлуатації є вивчення наслідків дислокаційних тектонічних рухів – дислокацій (тектонічних порушень) у гірських породах. Це пов'язане з тим, що порушення у вигляді тріщин, розривів і складок у деяких випадках настільки ускладнюють будову гірського масиву, що проводити гірничі роботи в ньому не рентабельно.

Виявлення порушень та визначення їх параметрів виконується за даними свердловин, гірничих виробок а також за допомогою геофізичних методів, в основному сейсмічних та електричних. Дані про тектонічну порушеність шахтних і кар’єрних полів використовуються під час проектування гірничовидобувних підприємств та у період їх роботи. У зв'язку з цим стає очевидною необхідність вивчення і самих тектонічних порушень і фізичних умов, за яких вони виникають.

Фізичні умови деформації гірських порід. Ознайомлення з цими умовами доцільно розпочати з відомостей про фізико-механічні властивості порід і види їх деформацій. Гірські породи – складні природні системи, що складаються з трьох фаз: твердої (мінеральний кістяк), рідкої і газоподібної. Рідка та газоподібна фази заповнюють пори, порожнечі і тріщини, які містить тверда фаза. Особливості складу і співвідношення фаз, структурні і текстурні особливості – усе це визначає показники фізичних,міцневих і пружних властивостей порід.

Фізичні властивості – це щільність – r, г/см³; пористість – Р, %; вологість – W, %. Головні з міцневих – межа міцності породи з розриву σ _розр і з стиску σ _ст – вимірюються у Н/м². Пружні показники – коефіцієнт міцності (f), модуль Юнга (Е) і деякі інші – визначають деформаційні властивості порід.

Усі види тектонічних порушень (деформацій) у гірських породах являють собою різноманітні зміни форм первинних геологічних тіл, що відтворилися під дією прикладених до них сил. Учення про деформації гірських порід – один з розділів тектонофізики.

Деформації виникають у тому випадку, коли геологічні тіла під дією зовнішніх сил не можуть переміщатися у просторі, оскільки вони оточені (блоковані) іншими тілами. За таких умов в тілі з'являються внутрішні сили опору, що врівноважують зовнішні навантаження. Величина такої сили, що віднесена до одиниці площі (1 см² чи 1 м²), називається напруженням. Загальне напруження розкладається на дві складові: нормальне напруження, що перпендикулярне до перетину і дотичне, що лежить у площині перетину.

Напруження викликає в породі деформації трьох типів - пружні, що зникають після зняття навантаження (як пружина), пластичні, що зберігаються після такого зняття і деформації руйнування. Деформації пластичні та руйнування являють собою залишкові, незворотні деформації або тектонічні порушення в гірських породах.

На визначеному рівні напруження (межі пружності) першою починається пластична деформація. Після досягнення напруженням межі міцності відбувається грузле руйнування речовини – в ньому з'являються поверхні більш вільного ковзання, але без істотних розривів суцільності. Процес завершується крихким руйнуванням з розривом суцільності тіла.

У залежності від способу докладання сил і від властивостей тіл розрізнюють декілька видів пружної деформації - стиск, розтягання, зрушення, вигин і крутіння. Руйнування відбувається внаслідок сколювання або відриву (стиску або розтягання).

Механізми деформацій стиску та розтягання взаємозалежні і нездійснені одна без одної, хоча вони значно відрізняються за величинами меж напруження (σ _розр і σ _ст).

При зрушенні деформація зводиться до розтягання-стиску вздовж осей, які розташовані скісно до напрямку діючих сил. При вигині верхня половина тіла зазнає розтягання, а нижня стиск і навпаки, якщо вигин спрямований у протилежний бік. У процесі крутіння також виникають деформації розтягання і стиску, які складно орієнтовані в просторі і приурочені до протилежних кінців тіла. Стиск і розтягання – це найпростіші деформації, до яких зводяться усі інші види деформацій. Сколювання відбувається під дією дотичних напружень в тілі, якщо вони сягають межі міцності.

Відрив викликається нормальними напруженнями і відбувається, коли їх величини перевищують межу міцності гірської породи. Відрив пов'язаний з крихким руйнуванням і здійснюється безпосередньо після пружної деформації.

У різних речовинах пружні і пластичні деформації, а також руйнування відбуваються по-різному. Для деяких твердих тіл межа міцності майже збігається з межею пружності, тому пластична деформація в них практично не виявляється – за пружною деформацією відразу відбувається руйнування. Такі тіла називають крихкими. Інші тверді тіла, навпаки, здатні ще до руйнування зазнавати значну пластичну деформацію. Їх називають пластичними.

Крихкими є монолітні, міцні породи – магматичні, метаморфічні і деякі осадові. Пластичні породи – це молоді осадові, які містять у своєму складі глини і солі. Під напруженням вони утворюють не розриви, а складки.

Пластична деформація шаруватих товщ завжди починається з вигину шарів за рахунок прослизання їх відносно один до одного. Унаслідок цього товщі порід здобувають порушені, складчасті умови залягання, а самі складки (складчасті структури) називаються складчастими тектонічними порушеннями.

Усе різноманіття тектонічних порушень охопити складно. У існуючих класифікаціях розглядаються тільки головні з них. Порушення за типами деформацій поділяють на дві групи – складчасті і розривні, в яких окремо виділяють тріщини.

Складчасті порушення. До складчастих тектонічних порушень належать такі структурні форми як флексури, складки і монокліналі. Вони відрізняються за своїми морфологічними (геометричними) особливостями та умовами формування.

Флексури – це різні за розміром коліноподібні вигини шарів гірських порід, у яких виділяють три головні елементи - верхнє, нижнє і стуляюче крила. Іншими словами, флексура – це структура, у межах якої на фоні горизонтального чи похилого положення товщі порід відбувається різкий перегин шарів до більш крутого залягання і повернення їх до первісного нахилу.

Флексури – надрозломні структури. Формуються вони в осадових породах над межами тектонічних блоків і є наслідком їх взаємних переміщень. Стуляюче крило звичайно характеризується підвищеною тріщинуватістю порід, тому що воно зазнає пластичних і частково крихких деформацій під час формування флексури.

Складки – хвилеподібні вигини шарів гірських порід, які звичайно утворюються внаслідок подовжнього стиску шарів. Їх моделлю цілком можуть бути такі ж форми, що утворюються від зминання тканини. Важливими параметрами складок є їх ширина і довжина. Зображують складки звичайно у вертикальному розрізі і на карті.

Головні різновиди складок – синкліналі, антикліналі, повні складки.

Синклінальна й антиклінальна складки складаються із шести головних морфологічних елементів:

– крила складки – її бічні похилі частини;

– замок – перегин, що з'єднує крила;

– ядро – внутрішня частина складки;

– кут складки - створюється перетинанням крил;

– осьова поверхня (ОП) - поділяє складку на дві рівні частини;

– шарнір – лінія перетинання ОП з поверхнею будь-якого шару у складці.

У ядрах антиклінальних складок розташовуються більш давні породи, а в ядрах синклінальних – більш молоді. Положення шарніру може бути будь-яким – від горизонтального до вертикального. Якщо ширина складки відноситься до її довжини як 1:1, то синклінальна структура називається чашею, а антиклінальна – куполом. При співвідношенні цих величин до 1:5, ті ж складки називаються брахісинкліналями і брахіантикліналями. Якщо співвідношення ще менше, складки – лінійні.

Монокліналь – найпростіша структура. Корінь слова “моно” означає один, а “клін” – нахил. Усі шари в монокліналі занурюються у визначеному напрямку під одним кутом.

Формування монокліналей може бути зумовлене вертикальними рухами суміжних тектонічних блоків. До цих структур належать також окремі крила великих складок. Шахтні поля намагаються розташовувати цілком в межах однієї монокліналі. Це спрощує схему розкриття родовища та проведення гірничих робіт.

Добре розвинені лінійні складки найчастіше виникають у тектонічно активних зонах земної кори за умов подовжнього стиску шарів. Такими місцями є геосинклінальні області. Ширина складок тут змінюється в межах – від сантиметрів до кілометрів. При цьому, у більш пластичних породах утворюються менші за розміром складки. У місцях переходу від геосинклінальних областей до платформених відношення ширини складок до їх довжини та розміри самих структур стають усе більшими. Брахіскладки змінюються великими чашами та куполами.

Розривні порушення. Утворення розривних тектонічних порушень у гірських породах, так само як і крихких дислокацій у твердому тілі, що досліджується у лабораторних експериментах, у спрощеному вигляді буде таким.

Стиск в породі утворює системи так званих тріщин сколювання, які розташовуються під кутом близько 45° стосовно напрямку стиску. Потім уздовж окремих напрямків відбувається об'єднання тріщин і утворюються великі відколи чи розриви. Поверхні їх стають зміщувачами, по яких роз'єднані блоки породи переміщуються відносно один одного. За умов розтягання в породі виникають тріщини відриву. Подальше зростання діючих сил призводить до утворення окремих великих поверхонь відриву у вигляді розривів суцільності породи. Зрушення викликається дією пари сил. При цьому утворюється серія близько розташованих паралельних поверхонь, по яких відбувається зсув блоків у протилежні боки. За умов вигинів і крутіння в шарах на протилежних їх кінцях виникає стиск і розтягання, що призводять до утворення відповідних розривних дислокацій – сколювання та відриву.

У природних умовах формуються найрізноманітніші деформації порід. Тому поверхні розривів (зміщувачів) можуть бути вертикальними, горизонтальними чи нахиленими у будь-який бік під різними кутами. Зміщувачі звичайно не утворюють рівні поверхні, оскільки перетинають різні за міцністю породи.

Розривні порушення зручно зображувати на вертикальних розрізах, що орієнтовані перпендикулярно до поверхні розриву (зміщувача), а також на картах.

Будь-який розрив складається з шести основних елементів:

– зміщувач – поверхня розриву;

– лежачий блок - розташовується під зміщувачем;

– висячий блок - розташовується над зміщувачем;

– амплітуди розриву - вимірюються в метрах чи сантиметрах;

– кут нахилу зміщувача – β;

– кут падіння порід – α.

Найпоширенішими простими видами розривних порушень є підкиди, насуви, скиди, горсти, грабени, зсуви, розсуви.

Підкиди виникають у місцях стиску земної кори і за механізмом утворення являють собою великі сколи. Тому висячий блок у них насунутий на лежачий, перекриває його, вступаючи до контакту із його більш молодими породами. Підкиди – це так звані закриті, притерті структури, з якими звичайно не пов'язані прориви води і газів у гірничі виробки.

Насуви – це підкиди, у яких кут нахилу зміщувача менше 45°.

Скиди, як і тріщини відриву, утворюються в місцях розтягання земної кори, а також в умовах зсування у субвертикальному напрямку. У будь-якому випадку у скидів висячий блок віддалений від лежачого і його породи вступають до контакту із більш давніми. Скиди – це так звані відкриті структури, з якими нерідко пов'язані прориви у гірничі виробки газів та води.

Горсти та грабени утворюються парою скидів, підкидів чи їх сполученнями. При цьому, якщо серединна частина структури опущена, вона називається грабеном, а якщо навпаки – горстом.

Зсуви та розсуви – це розриви, які утворюються в умовах горизонтально спрямованого стиску. Тому зміщувачі їх вертикальні, а блоки переміщуються у горизонтальному напрямку. На вертикальних розрізах параметри зсувів не знаходять істинного відображення. Їх параметри більш точно зображуються на геологічних картах.

Розсуви – це структури, що формуються як тріщини відриву в умовах розтягання земної кори. Роз'єднані блоки в них віддаляються один від одного. Розсуви зображують і на розрізах і на картах.

Розміри всіх розглянутих вище розривних порушень змінюються в широкому діапазоні – від сантиметрів до багатьох кілометрів. За цією ознакою вони поділяються на корові (глибинні розломи), внутрішньокорові, внутрішньоформаційні, внутрішньошарові (найдрібніші).

Під час розвідки, наприклад, вугільних родовищ за допомогою свердловин порушення з амплітудою менше 10 м часто не можуть бути виявлені. Тому в забої гірничої виробки зустріч з ними може бути непередбаченою і супроводжуватися негативними явищами. В інтервалі декількох метрів від порушення породи стають тріщинуватими, хитливими і легко обрушуються. З цими ж ділянками, як вже відзначалося, пов'язане підвищене надходження газу та води. Наявність таких порушень у лавах призводить до їх зупинки і демонтажу обладнання. Великі розриви звичайно служать природними межами шахтних полів.

Тріщини у гірських породах. Тріщини – це найдрібніші розриви у породах. Їх утворення є реакцією порід на виникаюче в них напруження. Як показано вище, деякі з тріщин можуть поступово трансформуватися у більш великі розриви. Таким чином, усі крихкі дислокації починають свій розвиток з тріщин.

Тріщини – це результат не тільки зовнішнього, тектонічного впливу на породи. Вони можуть бути наслідком внутрішніх напружень у породі, що створюються, наприклад, за рахунок нерівномірного чи змінного нагрівання і охолодження. У цьому випадку більш нагріті ділянки породи зазнають теплове розширення, а більш холодні – відносний стиск. Напруження між цими ділянками здатні викликати тріщиноутворення. Тому всі магматичні породи, що формуються в умовах нерівномірного охолодження магми – тріщинуваті.

Тріщини в породах виникають і в поверхневих умовах під впливом добових та сезонних коливань температури, які поширюються до глибини залягання пояса постійних температур (ППТ). Ще одна причина виникнення напруження і тріщин у породі – зміна її загального об’єму, що може бути пов'язана з появою в ній конкрецій, зі зволоженням, зневоднюванням, усиханням, ущільненням, новим мінералоутворенням.

Відповідно до класифікації тріщини в гірських породах поділяються на тектонічні і нетектонічні. До тектонічних відносяться тріщини сколювання та відриву. До своєрідних тектонічних тріщин також відноситься кліваж. Його сутність полягає в утворенні односпрямованих численних поверхонь ковзання і зрізування в породі, по яких відбуваються мікрозсуви. Утворення кліважу відповідає останній стадії розвитку пластичної деформації і характеризує втрату міцності порід перед їх розривом.

Нетектонічні тріщини поділяються на дві підгрупи – петрогенетичні та екзогенні. Утворення петрогенетичних пов'язане з процесами формування самої породи, про які мова йшла вище. У магматичних породах це, так звані тріщини окремості, які, певним чином орієнтуючись у просторі, створюють відповідну форму уламків (окремостей) при руйнуванні породи. У метаморфічних – тріщини розсланцювання. Ця мережа найтонкіших тріщин виникає у процесі нового мінералоутворення, що проходить за умов однобічного стресу. Розсланцювання також зумовлює визначену форму уламків при руйнуванні порід.

До екзогенних відносяться тріщини, що виникають внаслідок змін температури у приповерхневих шарах (тріщини вивітрювання).

У всіх породах за тривалу історію їх існування неодноразово виникали різного роду напруження, які зумовлювали тріщино утворення, тому нетріщинуватих порід не існує. Питання тільки у тому, з якою частотою розташовуються тріщини в породі та скільки систем вони утворюють. У зв'язку з цим на практиці застосовуються різні методики оцінки цих параметрів.

Тріщинуватість гірських порід – найважливіший геологічний і гірничо-геологічний фактор. Тріщинуватість зумовлює проникність порід земної кори в цілому, а це є необхідною умовою формування різноманітних рудних родовищ. Нагріті розчини і гази, що підіймаються з глибин і від магматичних осередків, проходять через тріщинуваті зони, остигають і залишають там рудні компоненти різного складу. Тому тріщини є і провідниками для рудних розчинів і тими місцями, де руди відкладаються і містяться.

Як гірничогеологічний фактор тріщинуватість важко переоцінити. Від її інтенсивності залежать фізико-механічні властивості порід, які у свою чергу визначають їх стійкість у забої, способи проведення та кріплення виробок, надходження в них газу та води і багато інших особливостей. При видобутку каменю у кар’єрах від характеру тріщинуватості залежать системи відпрацювання та в цілому якість сировини, яка визначається за розмірами, формою блоків та уламків породи. Орієнтування тріщин у гірничому масиві обов'язково повинні враховуватися під час вибору напрямків гірничих виробок та визначенні їх основних параметрів.

Умови залягання гірських порід. Поряд з речовинним складом і віком земної кори важливе значення мають відомості про її внутрішню будову. Під цим розуміється положення у просторі геологічних тіл, що складають кору, тобто умови їх залягання. Фахівці гірничої справи такі умови називають точніше – “геометрією надр”.

У цій частині розділу розглядаються способи оцінки умов залягання шарів осадових порід і відображення їх графічним шляхом – на геологічних картах і розрізах.

Необхідно зрозуміти, що первинне – горизонтальне залягання шарів осадових порід визначено умовами накопичення осадків і що воно може бути притаманне тільки наймолодшим осадовим утворенням у земній корі. Усі більш давні шари за період свого існування неодноразово зізнавали тектонічного впливу і деформувалися – зминалися у складки, в них з'являлися розриви. Унаслідок таких змін шари набували порушеного залягання в земній корі. І це, до речі, найбільш типова риса у будові земної кори.

Порушене, аномальне залягання шарів може бути викликане як дислокаційними, так і коливальними рухами.

Дислокаційні рухи можуть призвести до похилого, складчастого або ускладненого розривами залягання шарів.

Коливальні рухи створюють іншого роду аномальні умови залягання шарів – таке їх чергування в розрізі, що не відбиває послідовності, яка прийнята в геохронологічній таблиці. Наприклад, на шарах девонського віку залягають відклади тріасу, а звичайно розташовані між ними відклади карбону і пермі відсутні. Однак, це легко пояснюється тим, що в кам'яновугільний і пермський час висхідними коливальними рухами поверхня на даній площі була піднята вище рівня моря і тому осадки тут не накопичувалися взагалі. У такому випадку утворюється незгодне залягання шарів тріасу на девонських шарах.

Оцінка порушеного і незгодного залягання шарів здійснюється по-різному.

Способи вивчення порушеного залягання шарів. Таке вивчення проводиться різними способами. У складок і розривів, що невеликі за розмірами, вимірюються їх параметри, відповідно – ширина, довжина, висота, а у розривів – їх амплітуди. Більш великі складки і розриви знаходять висвітлення на геологічних картах і розрізах. Тому їх параметри вимірюють безпосередньо на зазначених графічних побудовах.

Вивчення будь-яких умов порушеного залягання шарів передбачає оцінку положення їх елементів у просторі. Наприклад, необхідно знати під яким кутом падає крило складки і в якому напрямку. Для цього вимірюють так звані елементи залягання шарів за допомогою спеціального приладу – гірничого компаса.

Головні елементи залягання шару – це його простягання і падіння, які уточнюються додатковими показниками.

Простягання – це лінія перетинання покрівлі або підошви шару з горизонтальною площиною. Орієнтування в просторі цієї лінії визначається азимутом лінії простягання. Відомо, що магнітний азимут – це правий горизонтальний кут, що відлічується від північного кінця стрілки компаса до вимірюваного напрямку.

Падіння – нахил шару відносно до горизонтальної площини – характеризується азимутом лінії падіння і кутом падіння.Лінія падіння перпендикулярна до простягання і спрямована убік нахилу шару. Кут падіння – це двогранний кут, що утворюється між покрівлею або підошвою шару і горизонтальною площиною.

Кут між лініями простягання і падіння складає 90°. Тому вимірюють тільки азимут падіння. Таким чином, головні елементи залягання шару – це азимут лінії падіння і кут падіння. Вимірюють їх у відслоненнях порід на поверхні, у гірничих виробках і навіть у свердловинах за допомогою спеціальних приладів.

Згодне і незгодне залягання шарів. Характер залягання шарів встановлюється після відповідного вивчення їх віків і геологічних особливостей у зоні контактів між ними.

Згодне залягання - це таке, при якому поверхні різних за віком шарів паралельні між собою, а чергування їх відбувається відповідно до геохронологічної шкали. Остання обставина вказує на те, що процес накопичення осадків був безупинним. При цьому згодне залягання може бути горизонтальним і порушеним – похилим або складчастим.

Головною ознакою незгодного залягання є відсутність (випадіння з розрізу) шарів якого-небудь віку. Це вказує на те, що у процесі формування осадової товщі накопичення осадків в означений період не відбувалося, або те, що утворені раніше шари зазнали розмиву. Незгодне залягання може бути паралельним і кутовим.

Дата добавления: 2014-01-07