Тектонические движения (ТД) и дислокации.

ТД разнообразны и классифицируются по ряду признаков:

- по времени проявления ТД подразделяются на древние (до палеогена), новейшие и современные, проявившиеся в исторический период.

- по скорости – медленные и быстрые (землетрясения);

- по преобладающему направлению – радиальные (вертикальные) и тангенциальные (горизонтальные); если первые были известны давно, то факт горизонтальных движений стал общепризнанным только в ХХ веке.

- по характеру движений – колебательные, складкообразующие и разрывообразующие.

Основным видом ТД являются колебательные, проявляющиеся практически везде. Они представляют собой очень медленные (несколько мм в год) поднятия и опускания отдельных участков ЗК, причем размеры этих участков могут меняться от нескольких до тысяч километров. Значение колебательных ТД очень велико, поскольку за длительные геологические периоды поднятия и опускания могут составить десятки и сотни метров, что приведет к изменению очертаний береговой линии и соответственно наступлению (трансгрессия) или отступлению моря (регрессия).

При изменении направленности движений меняется последовательность отложений: при отступлении моря в верхней части разреза оказываются прибрежные отложения гравия, гальки, конгломератов. При наступлении моря, наоборот, в верхней зоне такого трансгрессивного разреза залегают глинистые породы, известняки и др.

Далее, поднятие территории вызывает активизацию процессов денудации: реки углубляют русла, расчлененность поверхности и высота склонов растут, усиливается смещение пород на склонах, их снос. Опускание территории, напротив, способствует отложению осадков и накоплению отложений.

При проектировании сооружений на прибрежных территориях, в том числе участков железнодорожных линий, направленность и интенсивность ТД обязательно учитываются. Известны случаи разнонаправленных ТД по поперечному профилю долины реки, что затрудняет проектирование плотин, в особенности арочного типа. Наглядный пример практического значения ТД – длительное опускание суши в Голландии, что приводит к наступлению моря. Поэтому постоянно наращиваются защитные дамбы, достигшие уже высоты 15 метров. Другие примеры – изменение уровня Каспийского моря, Венеция и т.д.

Складко- и разрывообразующие ТД приводят к нарушениям первоначального залегания пород - дислокациям. К складкообразующим относятся дислокации без разрыва слоев: моноклиналь (наклон слоев) и складки - флексура, антиклиналь и синклиналь (рис.3.1). В последних выделяют ось складки, крылья и ядро – седло для антиклинали и мульду для синклинали.

По размерам, наклону оси, положению крыльев складки очень разнообразны. Важно, что складкообразование приводит к изменению не только положения форм залегания (слоев для ОГП), но и свойств пород. Например, в ядре антиклинали породы более трещиноваты, чем в ядре синклинали. В последнем следует ожидать большего обводнения пород.

Основные виды разрывных дислокаций – сбросы, взбросы, надвиги, сдвиги (рис.3.2). Во всех случаях смещения происходят вдоль поверхности разрыва – сместителя. Слои по обе его стороны называются крыльями. Крыло над сместителем – висячее; при сбросе оно опущено, при взбросе поднято по отношению к лежачему крылу под сместителем. Взброс по очень пологому сместителю называется надвигом. При сдвиге смещение происходит в горизонтальной плоскости.

Рис. 3.1. Складчатые дислокации:

а – моноклиналь; б – флексура; в – антиклиналь; г - синклиналь

Системы сбросов и взбросов образуют опускания пород – грабены, и поднятия – горсты. Грабены (при большой глубине образовавших их разломов называемые рифтами) часто образуют впадины озер (Байкал), узких морей (Красное море); горсты обычно представляют собой возвышенности – Саяны, Ангарский массив. Однако и горсты, и грабены могут быть перекрыты четвертичными отложениями и не обнаруживаться с поверхности. Такие дислокации встречаются, например, в Карелии; при этом перепад отметок кровли одинаковой скальной породы даже на отдельной строительной площадке может составлять 5-10 метров.

Рис. 3.2. Разрывные дислокации:

а – сброс; б – взброс; в – надвиг; г – грабен; д – горст;

1 – сместитель; 2 – лежачее крыло; 3 – висячее крыло

В зоне тектонического разрыва (разлома) происходит изменение первоначальных пород с возникновением новых ММГП – милонитов, тектонических брекчий. По разломам возможны прорывы подземных вод, в том числе термальных. Эти зоны облегчают распространение выветривания в глубину. Все это осложняет строительство подземных сооружений.

В условиях нарушенного залегания пород сложнее установление геологического строения; при этом необходимо характеризовать пространственное положение слоев, замеряя горным компасом углы их падения и азимуты простирания.