Тема 1.5 Основы структурной геологии

Форма и положение геологических тел в пространстве свидетельствуют о том, что они являются результатом, во первых, процессов, связанных с их первоначальным образованием и, во вторых, всех затронувших их позднейших процессов. В связи с этим выделяются первичные структуры, возникшие при образовании породы, и вторичные структуры. Обусловленные последующей деформацией.

Первичные структуры

Структуры осадочных пород. Слоем называется более или менее однородный, первично обособленный осадок (или горная порода), ограниченный приблизительно параллельными поверхностями.

Помимо термина «слой», в практике часто употребляется термин «пласт», который применяется чаще для обозначения слоев полезных ископаемых, например угля, известняка, гематита и т. д.

. Поверхности, ограничивающие слой называются поверхностями наслоения, верхняя это кровля, а нижняя — подошва.

Расстояние между кровлей и подошвой слоя составляет его мощность. Различают два вида мощностей: истинную и видимую. Истинной мощностью называется кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой. Любое другое расстояние между кровлей и подошвой называется видимой мощностью.

Чередование слоев называется слоистостью. Слоистость — наиболее характерный признак осадочных горных пород.

Форма слоистости отражает особенности накопления осадков, различают четыре основных формы слоистости: параллельную, волнистую, косую и линзовидную.

Параллельная слоистость (поверхность наслоения – почти горизонтальная плоскость) возникает в озерных и морских бассейнах, где отсутствуют заметные движения воды и главное значение имеют количество и размеры поступающего в осадок материала.

Волнистая слоистость имеет волнисто изогнутые поверхности наслоения. Она формируется при отливных и приливных течениях, волнениях в прибрежных мелководных зонах моря.

Косой слоистостью (или слойчатостью) называется слоистость с прямолинейными и криволинейными поверхностями наслоения, где под различными углами внутри слоя располагается более мелкая слоистость. Этот вид слоистости образуется при движении среды в одном направлении, например реки, потока, морского течения, или при движении воздуха.

Линзовидная слоистость характеризуется разнообразием форм и изменчивостью мощности отдельных слоев. При этом нередко происходит полное выклинивание слоя. Линзовидная слоистость образуется при быстром и изменчивом движении водной или воздушной среды.

Мощность слоя отражает интенсивность движения среды, в которой накапливается осадок, и количество материала, поступающего в область отложения. В зависимости от мощности выделяется четыре вида слоистости: крупная — с мощностью отдельных слоев от десятков сантиметров до метров; мелкая — с мощностью слоев, измеряемой сантиметрами; тонкая — при которой мощность слоев измеряется миллиметрами; микрослоистость, видимая только под микроскопом.

Строение поверхностей наслоения помогает выяснить происхождение и условия залегания осадочных толщ. К числу этих особенностей относятся: ископаемые знаки ряби, первичные трещины, следы жизнедеятельности различных организмов, отпечатки дождевых капель, кристаллов льда и др., которые, как правило, фиксируют кровлю пласта. Характер залегания слоев. Основная часть осадков на поверхности земли накапливается в морских или континентальных водоемах или на прибрежных равнинах. Поверхность, на которой идет накопление пород в этих условиях, обычно имеет очень незначительный наклон, менее 1^О (чаще 15'), лишь на отдельных участках угол наклона поверхности накопления составляет несколько градусов, а у подводных обрывов и скал — несколько десятков градусов. Поэтому основная часть осадочных пород залегает почти горизонтально.

Первичное залегание осадочных пород сохраняется сравнительно редко. Оно нарушается последующими тектоническими движениями, которые могут вызвать появление в осадочных толщах общего наклона, т. е. Привести их к наклонному залеганию и образованию складчатых и разрывных нарушений.

Природа слоистых толщ различна. Рассмотрим береговую слоистость: вблизи берега отлагаются грубозернистые осадки (галечники), а с увеличением глубины - более мелкозернистые: галечники будут сменяться песками, пески — глинами, глины — карбонатными илами.

При трансгрессии береговая линия надвигается на сушу и тонкие осадки накладываются на грубые. При регрессии, наоборот, галечники накапливаются на песках, пески на глинах и т. д.

Если направление перемещения береговой линии периодически меняется, возникают более сложные разрезы, в которых в вертикальном направлении мелководные фации чередуются с глубоководными. Такая слоистая толща получила название миграционной.

Важное значение в образовании слоистых толщ имеет сезонно-климатический фактор. Например сезонные колебания уровня воды в реках. В период паводка реки откладывают более крупные частицы, тогда как обычно - только мелко- и тонко- обломочный материал.

Немаловажное значение в образовании слоистых толщ имеют химические изменения в составе вод озерных и морских бассейнов, вызывающие выпадение или, наоборот, прекращение образования тех или иных хемогенных минералов, изменения в окраске осадков и т. д. Такая слоистость, называется мутационной.

Таким образом, формирование слоистых толщ происходит под воздействием многих факторов. Эти факторы могут иметь разнообразное сочетание, вызывая чередование например миграционной и мутационной слоистости.

Условия формирования мощностей отложений. Основное значение в формировании мощностей осадочных пород имеют вертикальные движения. Если общая амплитуда вертикальных движений отрицательная, на поверхности земной коры создаются впадины, благоприятные для накопления толщ осадочных пород. Если скорость погружения велика, а количество осадков относительно невелико, создаются открытые глубокие водоемы (некомпенсированные прогибы). Если амплитуда прогибания компенсируется мощностью накапливающихся осадков, их формирование будет происходить в условиях мелководья или прибрежных зон (компенсированные прогибы). При положительных вертикальных движениях образуются поднятия, являющиеся областями сноса обломочного материала.

Вторичные структуры

Стратиграфические несогласияобусловленывыпадением тех или иных слоев из разрезов, которое вызывается перерывом в осадконакоплении. по ряду признаков, таких как величина угла несогласия, характер поверхности несогласия и условия их возникновения, стратиграфические несогласия разделяются на ряд видов

По величине угла несогласия различают параллельное, угловое и географическое несогласия.

Параллельное несогласие выражается возрастным несогласием слоев, залегающих параллельно. Обычно оно представляет собой поверхность древней эрозии или денудации, сформировавшейся в момент прекращения осадкообразования.

Угловое несогласие выражается перерывом между двумя комплексами слоев, имеющими различный угол наклона. Поверхность несогласия срезает под углом горизонты древней свиты и проходит субпараллельно горизонтам молодой свиты.

Полная характеристика углового несогласия слагается из двух величин: значения угла несогласия и угловой величины азимутального несогласия (азимутальным угловым несогласием называется такое, при котором азимут простирания контактирующих свит не совпадают).

Географическим несогласием называется угловое несогласие с углом менее 1^О. Вследствие малого угла такое несогласие может быть установлено только при изучении обширных территорий. В каждом отдельном обнажении несогласно залегающие верхние свиты характеризуются налеганием на различные подстилающие стратиграфические горизонты без видимого нарушения параллельности в ориентировке поверхностей наслоения. Таково залегание юрских пород на Русской платформе, ряда горизонтов верхнего мела в южной части Русской платформы и т. д.

Географические несогласия служат связующим звеном между угловыми и параллельными несогласиями

По отчетливости поверхности несогласия выделяют явное и скрытое несогласия.

Скрытое несогласие. Встречаются случаи несогласий, в которых точное положение поверхности несогласия установить невозможно, например, на размытую, выветрелую поверхность докембрийских гранитов непосредственно ложится грубый аркозовый песчаник среднего девона, аркозовый песчаник в свою очередь сменяется более тонким, лучше отсортированным песчаником, который внизу лишен слоистости, а вверху ее имеет.

выделяются региональные и местные несогласия.

Региональные несогласия проявляются на огромных территориях и вызываются общими для больших площадей вертикальными положительными движениями.

Примерами региональных несогласий могут служить юрские и предверхнемеловые несогласия, развитые в пределах всей Русской платформы.

В складчатых сооружениях Урало-Монгольского пояса большим распространением пользуется несогласие между палеозоем и мезозоем

Местные несогласия не имеют широкого распространения и отражают движения и рост отдельных структур. В этом отношении весьма характерно появление большого числа местных несогласий в присводовых частях соляных куполов Урало-Эмбенской области.

По условиям возникновения несогласия делятся на истинные, ложные и внутриформационные.

Истинные несогласия фиксируют перерывы в отложении осадков, вызванные вертикальными движениями земной коры. Такие несогласия формируются в более или менее длительный отрезок времени, улавливаемый наблюдениями, при изучении разрезов.

К ложным несогласиям относятсяы различные сложные местные размывы в сериях косослоистых пород, сопровождающиеся иногда резко выраженными угловыми несогласиями.

Внутриформационное несогласие. К этому виду относятся несогласия, возникающие в результате размыва, происходящего одновременно (синтетически) с накоплением осадка. Основная роль в формировании внутриформационных несогласий принадлежит донным течениям.

Поверхность стратиграфического несогласия может иметь различные формы. Она бывает сильно сглаженной, но может иметь и резко выраженные неровности древнего погребенного рельефа.

Например, данные глубокого бурения показывают, что поверхность кристаллического фундамента Русской платформы перед накоплением девонских отложений также имела резко выраженный неровный рельеф.

Накопление осадков на неровной поверхности будет отличаться рядом особенностей; наиболее характерны при этом случаи облекания и прилегания.

Облекание представляет собой плащеобразное перекрытие отлогой поверхности размыва более древних пород вышележащими. Главной особенностью этой формы несогласного залегания является прямое отражение выступов и понижений поверхности несогласия в строении несогласно залегающей серий слоев. Мощности слоев в нижней части несогласно залегающей серии уменьшаются над повышениями древнего рельефа и увеличиваются над понижениями. Это различие мощностей постепенно выравнивается при движении вверх по разрезу; одновременно может изменяться и состав формирующихся слоев.

Прилегание. При резких очертаниях рельефа поверхности несогласия формирование осадочных пород происходит путем постепенного заполнения пониженных участков. Различают два случая прилегания: параллельное и несогласное. При параллельном прилегании древнии и молодые слои залегают параллельно. При несогласном прилегании верхние слои залегают на нижних с угловым несогласием.

Граница поверхности несогласия всегда обладает рядом признаков, позволяющих отличать ее от обычных границ между слоями, вот некоторые из них:

а) характерное строение поверхности несогласия с многочисленными неровностями в виде карманов и выступов;

б) угловое несогласие между свитами различного возраста;

в) резкий возрастной разрыв между фауной в вьппе- и нижележащих слоях

г) резкое различие в степени метаморфизма двух соприкасающихся свит, а также в их насыщенности жильными образованиями;

д) базальный конгломерат (лежащий в основании несогласно залегающей серии), как правило, указывает на стратиграфический перерыв и несогласие. Такой конгломерат распознается по обилию в нем гальки нижележащих отложений; он обычно сравнительно маломощен и имеет значительное горизонтальное распространение, сменяется вверх по разрезу более мелкозернистыми отложениями. Базальный конгломерат отличается от внутриформационного тем, что часто он значительно хуже отсортирован.

е) резкий переход от морских отложений к континентальным (и наоборот), свидетельствует, как правило, о наличии перерыва в осадконакоплении;

ж) различные следы выветривания (как физического, так и химического), сохраняющиеся на поверхности несогласия так же являются признаками перерыва

Т.о. стратиграфические несогласия фиксируют критические, переломные моменты в направлении вертикальных движений земной коры

Стратиграфические несогласияобусловленывыпадением тех или иных слоев из разрезов, которое вызывается перерывом в осадконакоплении. по ряду признаков, таких как величина угла несогласия, характер поверхности несогласия и условия их возникновения, стратиграфические несогласия разделяются на ряд видов

По величине угла несогласия различают параллельное, угловое и географическое несогласия.

Параллельное несогласие выражается возрастным несогласием слоев, залегающих параллельно. Обычно оно представляет собой поверхность древней эрозии или денудации, сформировавшейся в момент прекращения осадкообразования.

Угловое несогласие выражается перерывом между двумя комплексами слоев, имеющими различный угол наклона. Поверхность несогласия срезает под углом горизонты древней свиты и проходит субпараллельно горизонтам молодой свиты.

Полная характеристика углового несогласия слагается из двух величин: значения угла несогласия и угловой величины азимутального несогласия (азимутальным угловым несогласием называется такое, при котором азимут простирания контактирующих свит не совпадают).

Географическим несогласием называется угловое несогласие с углом менее 1^О. Вследствие малого угла такое несогласие может быть установлено только при изучении обширных территорий. В каждом отдельном обнажении несогласно залегающие верхние свиты характеризуются налеганием на различные подстилающие стратиграфические горизонты без видимого нарушения параллельности в ориентировке поверхностей наслоения. Таково залегание юрских пород на Русской платформе, ряда горизонтов верхнего мела в южной части Русской платформы и т. д.

Географические несогласия служат связующим звеном между угловыми и параллельными несогласиями

По отчетливости поверхности несогласия выделяют явное и скрытое несогласия.

Скрытое несогласие. Встречаются случаи несогласий, в которых точное положение поверхности несогласия установить невозможно, например, на размытую, выветрелую поверхность докембрийских гранитов непосредственно ложится грубый аркозовый песчаник среднего девона, аркозовый песчаник в свою очередь сменяется более тонким, лучше отсортированным песчаником, который внизу лишен слоистости, а вверху ее имеет.

выделяются региональные и местные несогласия.

Региональные несогласия проявляются на огромных территориях и вызываются общими для больших площадей вертикальными положительными движениями.

Примерами региональных несогласий могут служить юрские и предверхнемеловые несогласия, развитые в пределах всей Русской платформы.

В складчатых сооружениях Урало-Монгольского пояса большим распространением пользуется несогласие между палеозоем и мезозоем

Местные несогласия не имеют широкого распространения и отражают движения и рост отдельных структур. В этом отношении весьма характерно появление большого числа местных несогласий в присводовых частях соляных куполов Урало-Эмбенской области.

По условиям возникновения несогласия делятся на истинные, ложные и внутриформационные.

Истинные несогласия фиксируют перерывы в отложении осадков, вызванные вертикальными движениями земной коры. Такие несогласия формируются в более или менее длительный отрезок времени, улавливаемый наблюдениями, при изучении разрезов.

К ложным несогласиям относятсяы различные сложные местные размывы в сериях косослоистых пород, сопровождающиеся иногда резко выраженными угловыми несогласиями.

Внутриформационное несогласие. К этому виду относятся несогласия, возникающие в результате размыва, происходящего одновременно (синтетически) с накоплением осадка. Основная роль в формировании внутриформационных несогласий принадлежит донным течениям.

Поверхность стратиграфического несогласия может иметь различные формы. Она бывает сильно сглаженной, но может иметь и резко выраженные неровности древнего погребенного рельефа.

Например, данные глубокого бурения показывают, что поверхность кристаллического фундамента Русской платформы перед накоплением девонских отложений также имела резко выраженный неровный рельеф.

Накопление осадков на неровной поверхности будет отличаться рядом особенностей; наиболее характерны при этом случаи облекания и прилегания.

Облекание представляет собой плащеобразное перекрытие отлогой поверхности размыва более древних пород вышележащими. Главной особенностью этой формы несогласного залегания является прямое отражение выступов и понижений поверхности несогласия в строении несогласно залегающей серий слоев. Мощности слоев в нижней части несогласно залегающей серии уменьшаются над повышениями древнего рельефа и увеличиваются над понижениями. Это различие мощностей постепенно выравнивается при движении вверх по разрезу; одновременно может изменяться и состав формирующихся слоев.

Прилегание. При резких очертаниях рельефа поверхности несогласия формирование осадочных пород происходит путем постепенного заполнения пониженных участков. Различают два случая прилегания: параллельное и несогласное. При параллельном прилегании древнии и молодые слои залегают параллельно. При несогласном прилегании верхние слои залегают на нижних с угловым несогласием.

Граница поверхности несогласия всегда обладает рядом признаков, позволяющих отличать ее от обычных границ между слоями, вот некоторые из них:

а) характерное строение поверхности несогласия с многочисленными неровностями в виде карманов и выступов;

б) угловое несогласие между свитами различного возраста;

в) резкий возрастной разрыв между фауной в вьппе- и нижележащих слоях

г) резкое различие в степени метаморфизма двух соприкасающихся свит, а также в их насыщенности жильными образованиями;

д) базальный конгломерат (лежащий в основании несогласно залегающей серии), как правило, указывает на стратиграфический перерыв и несогласие. Такой конгломерат распознается по обилию в нем гальки нижележащих отложений; он обычно сравнительно маломощен и имеет значительное горизонтальное распространение, сменяется вверх по разрезу более мелкозернистыми отложениями. Базальный конгломерат отличается от внутриформационного тем, что часто он значительно хуже отсортирован.

е) резкий переход от морских отложений к континентальным (и наоборот), свидетельствует, как правило, о наличии перерыва в осадконакоплении;

ж) различные следы выветривания (как физического, так и химического), сохраняющиеся на поверхности несогласия так же являются признаками перерыва

Т.о. стратиграфические несогласия фиксируют критические, переломные моменты в направлении вертикальных движений земной коры

Тектонические процессы в структурах (складчатость, разрывы, разломы)

Складчатые (пликативные) нарушения, или связные дислокации, представляют собой сложные нарушения первичного залегания слоев горных пород.

Небходимо различать порядок складчатых форм:

· мегаструктуры, имеющие размеры от десятков до сотен километров в поперечнике;

· макроструктуры — от первых километров до метров;

· микроструктуры — более мелких размеров.

Основными формами и основными элементарными единицами связных дислокаций являются флексура и складка.

Флексурами (лат. flexsura — изгиб) называются коленчатые изгибы пластов, образующиеся на фоне горизонтального или моноклинального залегания. Во флексуре различаются поднятое (верхнее) и опущенное (нижнее) крылья, в которых слои лежат горизонтально или полого, и соединительное (или смыкающее) крыло с более крутым наклоном слоев, часто утоненных вследствие растяжения при образовании флексурного изгиба или при переходе его по простиранию флексуры в сброс. Расстояние по вертикали между крыльями флексуры называется ее высотой или амплитудой. Многие флексуры облекают перемещенные по сбросам или взбросам (иногда сдвигам) блоки более древних пород. Нередко вдоль линии разрывного нарушения одни горизонты разорваны, а другие образуют флексурные перегибы. Амплитуда некоторых крупных флексур (например, в Австралийской Виктории) может достигать нескольких сотен и даже тысяч метров, а длина по простиранию их измеряться сотнями километров. Флексуры распространены во многих тектонических зонах Земли. Флексуры представляют практический интерес как структуры, благоприятные для скопления нефти и газа.

Ступенчатый коленообразный изгиб, в котором поднятое и опущенное крылья имеют моноклинальное залегание слоев, а соединительное (смыкающее) крыло характеризуется пологим или горизонтальным залеганием, называется структурной террасой.

Складкой называется волнообразный односторонний изгиб слоев, образовавшийся вследствие пластической деформации. Как пространственное тело складка напоминает собой половину разрезанной по длине сигары. Складка всегда имеет место перегиба слоев и две поверхности, примыкающие к перегибу и имеющие, как правило, единообразный наклон. В каждой складке различают следующие элементы:

Рис. 27.Элементы антиклинальной складки

Замок — место перегиба слоев, в котором их поверхности, примыкающие к перегибу, образуют между собой угол или более сложные фигуры.

Крылья — боковые части складки, представленные поверхностью слоев, единообразно (вверх или вниз) наклоненных от перегиба.

Угол наклона крыльев по величине может быть различным. Простейшими формами складок являются антиклинали и синклинали. У первых крылья отклонены от первоначально горизонтальной плоскости слоев вниз, у вторых — вверх, т. е. антиклиналь — это выпуклая, а синклиналь — вогнутая форма.

Угол складки (или угол перегиба складки) — угол, образованный крыльями складки. В общем случае его измеряют в точке мысленного пересечения крыльев. Осевая поверхность (или осевая плоскость) — воображаемая поверхность, делящая пополам угол, образованный крыльями складки.

Шарнир — воображаемая линия пересечения осевой поверхности с поверхностью изогнутого пласта.

У некоторых складок шарниры представляют собой волнистую линию, в связи с дополнительными пологими опуска- ниями и воздыманиями слоев, поперечными к простиранию складки. Такие шарниры (как и складки в целом) называют ундулирующими (лат. undulatio — волнистость). Угол, составленный наклонной частью шарнира с его проекцией на горизонтальной плоскости, называется углом погружения или углом воздымания складки.

Ядро — внутренняя часть складки; это понятие условное и зависит от глубины эрозионного среза.

При площадном изучении складок в поле и при изображении их на геологической карте и в разрезе различают еще следующие элементы

Ось складки — это линия пересечения осевой поверхности с горизонтальной поверхностью.

Замыкание — окончание складки в местах ундуляции шарнира горизонтальной плоскости (поверхности земли); в антиклиналях замыкания называются периклиналями, в синклиналях — центриклиналями.

Длина складки (относительная) — расстояние вдоль оси складки между контурами определенного слоя на его горизонтальном срезе.

Абсолютную длина может быть измерена лишь у одиночных платформенных складок –это расстояние по оси между точками затухания складки.

Ширина складки — наибольшее расстояние поперек оси складки между выходами слоя, принятого при измерении длины складки.

В практической работе геолога большее значение имеют относительные линейные размеры складок - отношение между длиной и шириной – эта величина остается постоянной даже при колебаниях ширины и длины

Высота, или амплитуда (учитывается только у двойных, сопряженных складок) — расстояние по вертикали между наиболее высокой точкой (в антиклинал ) и наиболее низкой точкой (в синклинали), измеренное по кровле или подошве одного и того же слоя.

Морфологическая классификация складок

Складки в первую очередь делятся на два типа:

синклинальные, в ядрах которых расположены более молодые породы,

антиклинальные, в ядрах которых находятся наиболее древние породы. Синклинали обычно вогнуты, антиклинали обращены выпуклостью вверх.

Антиклинали и синклинали в геосинклинальных складчатых комплексах всегда сопряжены друг с другом, образуя двойные (иногда говорят, полные) складки. Наиболее поднятая часть антиклинали называется сводом, а наиболее опущенная часть синклинали — мульдой. Свод и мульда представляют замковые части указанных складок. Эти же термины применяются и по отношению к платформенным складкам и к тем из геосинклинальных, которые не являются перевернутыми или лежачими.

Дальнейшая типизация складок производится чаще всего по различным морфологическим признакам.

Морфологические типы складок (при рассмотрении поперечных вертикальных сечений) выделяются по следующим признакам:

1.По наклону осевой поверхности кгоризонту складки делят на

-симметричные (или прямые) — с вертикальным положением осевой поверхности и одинаковыми углами наклона крылье;

-асимметричные — с наклонной или горизонтальной осевой поверхностью и различными углами наклона крыльев;

Примером симметричных складок являются прямые, или стоячие, складки, примерами асимметричных — косые, или наклонные, опрокинутые, лежачие и перевернутые, или ныряющие складки. В прямых и наклонных складках слои залегают нормально, так как в любой точке пересечения таких складок вертикальным разрезом (например, буровой скважиной) стратиграфическая последовательность напластования сохраняется. В опрокинутых, лежачих и перевернутых складках в одном или обоих крыльях или в части крыла слои лежат в обратной стратиграфической последовательности.

2. по принципу положения осевой плоскости к горизонту принято разделение складок на симметричные и несимметричные (асимметричные). В сложно дислоцированных толщах (например, в метаморфических породах), состоящих из нескольких разновозрастных складчатых комплексов, симметричность складок приходится устанавливать по отношению к зеркалу складчатости. Зеркалом, или уровнем, складчатости называется поверхность, касательная к шарнирам антиклиналей или синклиналей в одном и том же слое. Симметричной (прямой) следует называть складку, осевая поверхность которой перпендикулярна к зеркалу складок (складчатости), независимо от наклона складки к горизонту. У асимметричных складок (наклонных, опрокину- тых, перевернутых) осевая поверхность будет наклонена по отношению к зеркалу складчатости.

3. По расположению крыльев относительно осевой поверхности складки подразделяются на:

- открытые (крылья антиклиналей падают в разные стороны от осевой поверхности, а крылья синклиналей — к осевой поверхности);

- сжатые (крылья сближены), среди них выделяют складки изоклинальные с параллельным полженим крыльев и веерообразные с обратным наклоном крыльев

4. По форме замка выделяют обычные складки (с относительно плавным перегибом слоев и углом складки меньше 90'), остроугольные или острые складки (с резким перегибом слоев в замках), тупые складки (с очень широким плавным перегибом слоев и углом больше 90'), сундучные, или коробчатые.

5. При рассмотрении складок в плане учитывают отношение их длины к ширине, зависящее от степени изогнутости формы шарнира различают:

- линейные складки (длина значительно превосходит ширину, а шарнир представляет почти прямую, горизонтальную или наклонную, линию);

- брахиморфные складки (короткие складки, у которых отношение длины к ширине меньше 5: 1, а шарнир изогнут дугообразно)

- купола и чаши, имеющие в плане примерно одинаковые длину и ширину и обладающие округло-эллиптической или неправильной формой; шарниры их имеют параболическую форму).

Складки ЗК могут быть простыми и сложными. Простые складки состоят из согласно ориентированных слоев не осложнены дополнительными изгибами. Породы, слагающие простую складку, имеют примерно одинаковую степень пластичности. Сложная складка представляет собой сочетание основной большой складки простого строения и дополнительных более мелких складок, усложняющих форму основной складки. Сложные складкивозникают большей частью в слоистых толщах с неодинаковой плотностью чередующихся пород.

1. При этом если дополнительные складки образуются только в отдельных, более пластичных слоях большой складки (складки первого порядка), такое сочетание складок (точнее говоря, складчатый комплекс) называют дисгармоничным, а складки второго порядка — дисгармоничными (дисгармония— здесь несоразмерность, несоответствие).

Образование дисгармоничных складок вызвано тем, что твердые слои испытывают преимущественно деформацию изгиба, а мягкие слои — как деформацию изгиба, так и деформацию сдвига, что вызывает их расплющивание и выжимание материала слоя из одних участков крыльев в другие. Причиной дисгармонии иногда считают межпластовое проскальзывание, когда образуются складки волачения. Оно, по их мнению, вызвано перемещением одного жесткого пласта относительно другого вдоль разделяющей их поверхности напластования при изгибании этих пластов в складку. Заключенный между двумя плотными слоями слой пластичной породы приходит в движение, в результате образуются допол- нительные складки — складки волочения.

2. Если же в дополнительную складчатость вовлекаются все или хотя бы внешние слои, находящиеся вне ядра основной складки, в результате чего ее крылья осложняются более мелкими. складками второго порядка, то можно говорить о зигзагообразной, или фестонной складке. Она тоже может рассматриваться как складчатый комплекс.

3. Дополнительные по отношению к очертаниям соляных штоков складки формируются при соляной тектонике, а так же при переходе ангидрида в гипс. Реакция с присоединением воды происходит на глубинах свыше 150 м и приводит к увеличению объема породы до 60 %. В связи с этим происходит коробление массы и образуются мелкие неправильной формы складки и разрывы. Дополнительные складки нередко наблюдаются также на сводах сундучных и на крыльях обычных складок. Они могут быть вызваны различными причинами.

Основные группы разрывных нарушений и характеристика трещин

Разрывным деформациям физических тел в земной коре соответствуют разрывные дислокации (нарушения) горных пород, характеризующиеся повсеместным распространением и многообразием типов.

Разрывными нарушениями, или разрывными дислокациями называют структуры, характеризующиеся нарушением сплошности пород разделяющей их поверхностью разрыва. Разрывные нарушения подразделяются на две основные группы: 1) разрывы без смещения и 2) разрывы со смещением.

В первую группу включаются трещины и кливаж.

Трещины среди разрывных нарушений пользуются наиболее широким распространением. Обычно они рассеяны в толщах горных пород, обусловливая их трещиноватость, но нередко образуют зоны дробления и трещиноватости (или трещинные зоны). Трещины характеризуются элементами залегания — простиранием, падением и углом падения. Образованию трещин способствует способность порд легко раскалываться по определенным направлениям ( т.н. делимость ).

Группируясь в системы, часто строго ориентированные в пространстве, трещины рассекают породы на блоки, т. е. создают отдельность горных пород. Форма и величина отдельности могут сильно варьировать и зависят от числа систем трещин, от направления трещин в системе (или системах) и залегания слоев, от частоты трещин и мощности слоев. Наиболее обычный тип отдельности в группах горных породах — параллелепипедальная отдельность. В расположении систем трещин (независимо от трещин отдельности) различают параллельные, радиальные, концентрические, кулисообразные, разветвляющиеся (структура «конского хвоста») и др.

Трещины различаются по следующим признакам.

По степени раскрытия — скрытые (микротрещины, невидимые невооруженным глазом), закрытые (хорошо заметные, но с плотно прижатыми стенками) и открытые (обладающие некоторой по- лостью).

По размерам (согласно В. В. Белоусову) — малые, или внутрислойные, трещины, когда они не выходят за пределы одного слоя (составляют основную массу трещин), и большие — секущие несколько слоев; длина и глубина трещин колеблются в широких пределах — от нескольких сантиметров до сотен и (как исключение) тысяч метров; длина большинства трещин — метры и десятки метров; ширина же их теперь выражается единицами сантиметров (более широкие — зияющие трещины относят к раздвигам).

По форме — прямые, изогнутые или изломанные, с гладкими или неровными краями.

По отношению к залеганию слоев — нормальные к наклонному слою и послойные — параллельные (согласные) плоскостям слоистости или сланцеватости; по отношению к осям складок— продольные, поперечные и диагональные (косыми).

По характеру действия сил, приведших к возникновению трещин, они делятся на трещины отрыва (раскалывания) и скалывания.

Преобладают трещины отрыва Зоны трещиноватости, представленны в основном трещинами отрыва, могут иметь региональное и локальное (местное) распространение. Наиболее часто трещины отрыва приурочены к флексурам, к сводам и поперечным перегибам складок, т. е. к тем участкам складчатых структур, где возникают деформации растяжения. В куполовидных структурах складки отрыва имеют радиальный и концентрический рисунок.

Трещины скалывания отличаются сжатостью (закрытостью), гладкой поверхностью, большой протяженностью, прямолинейностью; связаны как с разрывами, так и со складчатостью и располагаются под некоторым углом к общему направлению сжатия.

Трещины и трещиноватость горных пород имеют исключительно большое практическое значение. Во-первых, они служат проводниками и коллекторами как нефти, так и различных рудоносных растворов. С ними связаны многочисленные жильные и контактово-метасоматические месторождения рудных и нерудных полезных ископаемых. Во-вторых, трещинные зоны нередко бывают водоносными.

Генетическая классификация трещин и кливаж

По отношению к трещинам может быть применена генетическая классификация. Согласно систематике трещин А. Е. Михайлова, трещины делятся на две группы: нетектонические и тектонические.

Нетектонические трещины разделяются на первичные и вторичные. Первичные трещины образуются: а) при застывании магматических тел, при диагенезе осадочных пород; в том и другом случаях составляют отдельность горных пород. Вторичные трещины представлены: а) трещинами вывет- ривания (физического), которые развиваются в самых верхн