Складчатые, или пликативные (пликатус, лат. – складчатый), нарушения первоначального залегания горных пород выражаются в волнообразном изгибании слоев горных пород без разрыва их сплошности.
Складчатость общего смятия толщ горных пород, образующаяся в геосинклинальных областях, является результатом горизонтального сжатия локальных зон этих областей, развивающегося как следствие вертикальных колебательных движений в геосинклинали. Она наблюдается в зонах наибольшего прогибания геосинклинали и в зонах максимальных перегибов (переходные участки от более поднятых зон к наиболее опущенным). Образование складок общего смятия вызвано пластическими деформациями пород, возникающими в результате сминающих напряжений, иногда небольших, но действующих медленно, в течение многих миллионов лет. При давлении возникают перемещения частичек породы относительно друг друга. Это вызывает повышение температуры, способствующее размягчению породы и в конечном счете приводящее к их дислокации. Высокие температуры вызваны и тем, что нижние слои мощных толщ пород находятся на больших глубинах (до 20 км). Наличие влаги в породах существенно ускоряет процесс дислокации, вследствие этого даже хрупкие в обычных условиях горные породы (известняки, песчаники, конгломераты) собираются в складки.
Все формы складчатых дислокаций образуются без разрыва сплошности слоев. Основными среди них являются:
· моноклиналь – самая простая форма нарушения первоначального залегания слоев, проявляющаяся в общем наклоне слоев в одну сторону (рис. 23а);
· флексура – коленоподобная складка, образующаяся при смещении одной части толщи пород относительно другой без разрыва сплошности (рис. 23б).
В крыльях флексуры слои пород залегают почти горизонтально, а между ними (в замке) наблюдается крутой наклон слоев вплоть до вертикального. Следовательно, одна часть слоя оказывается приподнятой или опущенной по отношению к другой без разрыва сплошности слоя. При значительном смещении слой в коленообразном изгибе может разорваться и тогда связное нарушение переходит в разрывное. Флексуры часто образуются в чехле платформы, где они обусловлены движением глыб фундамента по разломам;
· антиклиналь – выпуклая складка, слои в которой падают в противоположные стороны (сладка, обращенная своей вершиной вверх) (рис. 23в);
· синклиналь – вогнутая складка, слои в которой падают навстречу друг другу (складка с вершиной, обращенной вниз) (рис. 23г).
а)
б)
г)
в)
Рис. 23. Складчатые дислокации:
а) моноклиналь, б) флексура, в) антиклиналь, г) синклиналь,
я – ядро складки, к – крылья складок, з – замок
з
я
к
я
з
Признаком антиклинальных складок является залегание в их ядре древних пород, а в крыльях – более молодых; а у синтклинальных – молодые породы в ядре, а на крыльях – более древние.
Б
а1
В
А
Д
Д1
В1
а4
а3
а2
г
г1
б1
б2
Рис. 24. Элементы складок: а1а2а3а4– крыло, а1а2б1б2– замок,
АБВ – угол складки, который не замеряется, а строится,
ВВ1Д1Д – осевая плоскость, г - г1 – шарнир
Как в антиклинальных, так и в синклинальных складках различают следующие элементы (рис. 24): шарнир, крылья, замок, ядро, осевую поверхность, ось, ширину, высоту, длину складки.
Шарнир – линия, проходящая через точки максимального перегиба любого из слоев, собранных в складку.
Крыльями называют боковые части складки.
Замком складки является та ее часть, которая лежит в области перегиба слоев складок (перегиб от одного крыла к другому).
Ядро складки – самый древний слой горных пород, лежащий в перегибе антиклинальных складок, и самый молодой слой, лежащий в прогибе синклинальных складок.
Осевая поверхность – воображаемая плоскость, проходящая через шарниры всех слоев, слагающих складку (делит угол складки пополам).
Ось складки (В–В1) – воображаемая линия пересечения осевой плоскости с поверхностью Земли.
Ширина складки – расстояние между крыльями на уровне среза ее поверхностью Земли.
Высота складки – вертикальное расстояние от перегиба складки (например, антиклинали) до уровня среза складки поверхностью Земли.
Разрывные движения
Под действием горизонтальных сил, направленных в противоположные стороны, могут произойти разрыв слоев и смещение их относительно друг друга. Такие смещения слоев называются сдвигами. Сдвиги могут иметь протяженность в сотни и тысячи километров и характеризуются длительным развитием. Если под действием боковых сил, направленных навстречу друг другу, слои разрываются и одни массы пород надвигаются на другие, образуются надвиги.
Надвиг – это надвигание одних пород на другие по поверхности разрыва под углом (рис. 25а). Складки, сдвиги и надвиги характерны для Кавказа, Крыма.
Если горные породы из-за расколов земной коры разрываются на части под действием радиальных сил и смещаются относительно друг друга, в вертикальном направлении возникает сброс– опускание одной части относительно другой (рис. 25б) или взброс, если при разрыве происходит поднятие (рис. 25в). Амплитуда смещения при сбросе может достигать 1–2 км. Примером сброса могут служить Жигулевские горы на Волге. В Жигулевском сбросе соприкасаются породы, образовавшиеся 350 млн. лет назад (каменноугольный период) и 65 млн. лет назад (палеогеновый период). Вертикальное смещение доходит до 700 м.
Сбросы приводят к образованию горстови грабенов. Горст – это выступ между двумя впадинами; грабен – впадина, образовавшаяся между двумя выступами (рис. 25г, д). Горсты представляют сбросовые или глыбовые горы; грабены – межгорные котловины, которые иногда бывают заполнены водой (озера тектонического происхождения). Классический пример грабена – Телецкое озеро, горста – Алтайские горы.
г)
д)
р
р
р
р
Рис. 25. Разрывные дислокации:
а) надвиг, б) сброс, в) взброс, г) грабен, д) горст,
р – разрыв слоев, 1 – неподвижная часть толщи, 2 – смещенная часть
б)
в)
р
р
а)
р
Складки, сдвиги и надвиги – это результаты сжатия; сбросы, горсты и грабены – растяжения земной коры.
