Pис. 60. Типы складок по форме замка: а - обычная открытая. б - остроугольная, в - тупая складка

5. При рассмотрении складок в плане (на местности и на карте) и в продольном разрезе 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, т. е. брахиантиклинальные и брахисинклинальные складки (короткие складки, у которых отношение длины к ширине меньше 5 : 1, а шарнир изогнут дугообразно) и купола и чаши (антиклинали и синклинали, имеющие в плане примерно одинаковые длину и ширину и обладающие округлоэллиптической или неправильной формой; шарниры их имеют параболическую форму) (рис. 61).

Pис. 6 1. Типы складок по форме шарнира (в плане и в разрезе).

а и а' - линейная синклиналь; б и б' ­брахиантиклиналь; в и в' - купол

 

Общепринятого подразделения складок на ранги по их абсо­лютным размерам нет. Условно может быть принята классифика­ция, приведенная в § 13.

 

§ 32. Простые и сложные складки

 

Рассмотренные выше типы складок характеризуют простейшие формы складчатости. Поэтому все перечисленные в § 31 складки можно назвать простыми складками, т. е. такими, которые состоят из согласно ориентированных слоев во всей складке и не ослож­нены дополнительными изгибами. Породы, слагающие простую складку, имеют примерно одинаковую степень пластичности (по­датливости деформации).

В природе, однако, распространены и сложные складки, возни­кающие большей частью в слоистых толщах с неодинаковой плот­ностью (жесткостью) чередующихся пород. Сложная складка представляет собой сочетание основной, относительно большой складки простого строения и нескольких или множества мелких дополнительных складок, развивающихся в отдельных ее частях и усложняющих форму и рисунок в плане большой складки.

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 (62, А).

,

Рис. 62. Дисгармоничная складка в гнейсах Беломорья. По В. л. Дуку (А) и блок­диаграмма дисгармоничной складки, по Х. М. Невину (Б)

4 - складка 1-го порядка со складками волочения 2 порядка (1-11); б,в - детали строения складок второго порядка; I' - складки третьего порядка (по отношению ко всей структуре)

 

Изгибы мелких складок (складок второго порядка) в этом комплексе не согласуются с изгибом основной складки, отсюда и ее название (дисгармония ­здесь несоразмерность, несоответствие).

Образование дисгармоничных складок вызвано тем, что твер­дые слои испытывают преимущественно деформацию изгиба (де­формация сдвига в них мала), а мягкие слои - как деформацию изгиба, так и деформацию сдвига, что вызывает их расплющивание и выжимание материала слоя из одних участков крыльев в дру­гие *. Возникновение дисгармоничных складок нельзя объяснять только деформацией сдвига (эффектом волочения в результате межпластового проскальзывания), так как при ней не происходит сжатия слоев и, следовательно, выжимания вещества слоя из одних и нагнетания его в другие участки складки. Об этом сви­детельствует тот факт, что в замках пластичных складок, где скольжение слоев отсутствует, как правило, наблюдается наиболь­шее развитие дисгармоничных складок.

Причиной дисгармонии иногда считают межпластовое проскальзывание, когда образуются складки волочения* (см. рис. 59, 17, 62). Оно, по их мнению, вызвано перемещением одного жесткого пласта относительно другого вдоль раз­деляющей их поверхности напластования при изгибании этих пластов в складку (механизм процесса см. рис. 59, 17). Заключенный между двумя плотными слоями слой пластичной породы приходит в движение, в результате образуются допол­нительные складки - складки волочения. В этих складках, в свою очередь, могут возникнуть складки волочения 2-го (рис. 62, б, в-1') и более низких (т. е. дробных) порядков. Складки волочения развиты во многих геосинклиналь­ных складчатых комплексах.

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 (рис. 63 и 64). Она тоже может рассматри­ваться как складчатый комплекс.

 

Рис. 63. Зигзагообразные, или фестонные складки (блок-диаграмма глубокой складки в Рурском бассейне Р. Бертлинга)

Рис. 64. Зигзагообразная, или фестонная складка в Большом Каратау. Этапы (1-11) образования горизонтальных складок (а, к, б) в связи с развитием сдвига (I’- I') в Келенчесской синклинали. По В.С. Буртману.

Зигзагообразные складки развиваются одновременно с горизонтальными складками*, т. е. складками, имеющими вертикальные шарниры, довольно обычные для Большого Каратау, Тянь-Шаня, Новозеландских Альп и других районов. Здесь уже усложняются по преимуществу крылья больших складок в результате изменения направления сжатия основной структуры под влиянием сдвиговых дислокаций.

При составлении геологических карт и построении разрезов (особенно на месторождениях каменного угля) эти особенности строения складчатых комплексов учитываются, причем, всегда принимается во внимание, что форма складки в плане повторяет форму складки в разрезе (см. рис. 63).

3. Сложные складки не ограничиваются рассмотренными выше типами. Мелкая сложная складчатость характерна, например, для ядер диапировых складок. Дополнительные по отношению к очертаниям соляных штоков складки формируются при соляной тектонике, как в процессе поднятия самого соляного купола, так и при переходе ангидрита 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. Кроме диапировых складок, дополнительные складки нередко наблюдаются также на сводах сундучных (см. рис. 59, 6, 11,12) и на крыльях обычных складок (см. рис. 59, 13). Они могут быть связаны с блокированием структур, с вторичными дислока­циями (часто разрывными) или вызваны другими причинами.

 

 

§ 33. Механизм и условия образования складок и складчатости

 

Образование простых и сложных складчатых дислокаций яв­ляется отражением, во-первых, единого процесса развития сло­истой структуры земной коры в ходе распределения вещества коры под воздействием гравитационного поля планеты и, во-вто­рых, общего процесса постоянных перемещений вещества осадоч­ной оболочки, а также изменения его состава и внутренней струк­туры, выражающихся при складчатости в пластическом течении вещества и связанных с любым реаль­ным механизмом деформации слоис­той структуры под влиянием текто­нических движений и различных нарушений гравитационного равно­весия.

 

Рис. 65. Механизм образования складок и их главнейшие типы и разновидности.

а - положение слоев до складчатости; б - складка изгиба со скольжением нерасслоенная; в - складка изгиба с первично полым отслоением в замке; г - складка изгиба с послойным течением; д - блокированная складка; е - купольная (диапировая) складка; ж - складка скалывания; е - гравитационная складка (складка течения); сплошные стрелки - направления максимальных напряжений; пунктир - дополнительные напря­жения. По Г. д. Ажгирею и В. И. Смирнову, с изменениями

 

В результате, с одной стороны, механическим путем образуются

многочисленные и чрезвычайно разнообразные складки изгиба (см. рис. 9, 59 и рис. 65, б-д), а с другой - в отдельных пластич­ных слоях или свитах происходит только отток материала из одних мест и перемещение его в другие. Подобная миграция мате­риала усложняет форму складок изгиба и становится главной при­чиной возникновения других форм складчатости: диапировой (см. рис. 59, 65, е), гребневидной, гравитационной (рис. 63, 65, з), относящихся, согласно В. В. Белоусову, к кинематическому типу складчатости нагнетания (гравитационные складки - частично).

Механический процесс изгибания слоев в складку может идти путем их продольного изгиба и путем поперечного изгиба (см. рис. 9). При первом из них, являющемся более распространенным спосо­бом складчатых деформаций, слои изгибаются под действием сжа­тия, вызываемого, как правило, горизонтальными силами. Однако по закону деформации тела при горизонтальном сжатии про­является и вертикальная сила, хотя и относительно слабая, соот­ветствующая длинной оси (оси растяжения) эллипсоида деформа­ций (см. рис. 6 и 66). В случае же поперечного изгиба силы ориен­тированы нормально (перпендикулярно) к плоскости слоев (т. е. большей частью вертикально), но обязательно должна действовать пара сил (см. рис. 9). Таким путем формируются верхние (над­инъективные) части диапировых, или купольных складок (см. рис. 65, е) и глыбовые (или отраженные) складки (рис. 67), связан­ные преимущественно с вертикальными движениями по разрывам (глубинным разломам) блоков фундамента.

Рис. 66. Ориентировка осей деформации в складчатом комплексе. По Г. Д. Ажгирею

Рис. 67. Глыбовые складки.

а – Доно-Медведицкий вал (по И.В. Лучицкому); б – схема конседиментационной глыбовой складки по В.В.Белоусову).

1 – фундамент; 2-5 – породы платформенного чехла; на обоих рисунках вертикальные масштабы преувеличены

 

Складки продольного изгиба в кинематическом отношении подразделяют на четыре типа: 1) складки изгиба со скольжением, среди которых различают: а) не расслоенные, когда смежные, большей частью жесткие (рис. 65, б), а ино­гда жесткие и промежуточный полужесткий (см. рис. 59, 10) слои остаются пло­тно прижатыми, и б) с первичным полым отслоением в замках (рис. 65, в); по­лость в них сразу же или в дальнейшем заполняется магмой или другим минераль­ным веществом, нередко рудным (рис. 68 и 69);

2) блокированные складки (рис. 65, д; 59, 11-13), т. е. скрепленные по краям в период смятия слоистой толщи И тоже имеющие между внутренними слоями полости; 3) складки изгиба с послойным течением (рис. 65, г) материала в слое пластичной породы, заключен­ном между двумя жесткими пластами, который обычно оттекает с крыльев к зам­кам; 4) складки скалывания (рис. 65, ж; 59, 16; 70), образующиеся в результате смещения горных пород вдоль сближенных трещин.

Рис. 68. Разрез антнклиналь­ной складки изгиба и отслое­ния. По Силлвелу. Черное ­золоторудные седловидные жилы.

 

На крыльях складок почти всегда появляются трещины отрыва и скалывания (см. рис. 9), нередко заполненные рудным веществом. Характер этих вторичных деформаций в большой степени зависит от порядка сочетаний сминающихся слоев с различной степенью пластичности (см. рис. 69).

Рис. 69. Характер вторичных деформаций в складчатой структуре при смятии разнородных слоев (а-е). По А. В. Королеву и П. А. Шехтману.

х - хрупкий (жесткий). n - пластичный. н - несущий (полухрупкий, обладающий способностью быстро залечивать образующиеся при изгибании трещины)

Рис. 70. Изоклинальная складка скалывания, деформирующая пачку железорудных прослоев. По Н.П. Семененко

 

Литологический состав пород и общая тектоническая обста­новка, в которой происходит складкообразование, определяют направленность и характер деформаций пород. От этих факторов особенно от механических свойств пород зависит соотношение мощностей слоев в складке, меняющееся в процессе складкообразования *. По этому признаку различают складки: концентрические, подобные, а также с уто­ненными слоями в сводах и с увели­ченной мощностью слоев в мульдах. Первые два типа характерны для складчатости общего смятия в геосин­клинальных областях. У концентрических, или параллельных складок мощ­ность на крыльях и в замках сохра­няется одинаковой (рис. 59, 8). В на­правлении от сводов и мульд к ядрам складок углы перегиба слоев посте­пенно уменьшаются (радиус кривизны изменяется) и внутренние слои пред­ставляют собой уже более острые складки; образуются они в толщах со сходными механическими свойствами слоев. У более широко рас­пространенных подобных складок, образующихся в толщах, где слои обладают различной степенью пластичности, мощности в замках увеличены (рис. 59, 9) в результате оттока пластичного материала с крыльев к замкам. Различия мощности в замках и на крыльях обычно незначительны и по­добные складки выглядят как параллельные. Следующие два типа складок: с утоненными слоями в замках (рис. 65, е; 73) и с утол­щенными слоями в мульдах (рис. 75) представлены преимуще­ственно платформенными структурами (соляными куполами и компенсационными синклиналями).

В зависимости от тектонической и палеогеографической обста­новки и ее изменения во времени формируется два вида складча­тости, названные по предложению С. С. Шульца конседимента­ционной и постседиментационной. Оба вида могут развиваться как в геосинклинальных, так и в платформенных условиях.

Конседиментационные складки образуются одновременно с от­ложением осадков (лат. «кон» - СО, с; «седиментум» - осадок) и их диагенезом. Характерными признаками таких складок яв­ляются: меньшая мощность слоев на сводах или большая в мульдах по сравнению с крыльями; несоответствие крутизны крыльев и их разные поперечные размеры; изменение фаций отло­жений на сводах антиклиналей (рис. 67, б) и в мульдах синклина­лей (рис. 75). Рост конседиментационных складок может происходить в любой тектонической обстановке, но больше они свой­ственны складчатости платформ и предгорных прогибов.

Постседиментационные складки (лат. «пост» - после) форми­руются после отложения и диагенеза осадков и в общем сохраняют параллельность слоев и другие признаки первичной слоистости. Однако и в них может меняться мощность и частично состав слоев от крыльев к замкам. Когда процесс складчатости протекает на больших глубинах, породы осадочного комплекса в большей или меньшей степени (в зависимости от глубины и интенсивности складкообразования) метаморфизуются.

Постседиментационные складки образуются преимущественно в геосинклинальных условиях. Они составляют основную массу складок земной коры.

 

§ 34. Складчатость в геосинклинальных областях и платформенные складки

 

В геосинклинальных областях, характеризующихся высокой степенью мобильности (подвижности) и преобладанием в главную фазу складчатости горизонтального сжатия, согласно В. В. Бело­ycoвy, формируется складчатость общего смятия (морфологиче­ский тип полной складчатости). При этом создаются складчатые системы, которые в течение длительного геологического времени бывают выражены в рельефе в виде горных стран. Слои образуют непрерывные комплексы складок (см. рис. 54), вытянутые линейно и параллельно при равном развитии антиклиналей и синклиналей. Такие комплексы особенно характерны для внутренних зон геосинклинальных областей.

Очень часто наблюдается закономерное зональное изменение литологического состава комплекса, так как вулканогенные и оса­дочные фации в первую фазу развития геосинклинали, как пра­вило, располагаются в виде лент вдоль генеральной оси. Вместе со складчатостью здесь образуются различные разрывные наруше­ния (чаще надвиговые и сдвиговые), делящие область на отдельные блоки со своим морфологическим типом складок. Крупные складки осложнены мелкой гофрировкой, образуя в средней части разреза (центральной) складки изоклинальные системы и, наконец, осевые плоскости складок наклонены к центру складчатой системы, в ре­зультате чего вся система приобретает веерообразное строение (рис. 71).

 

 

Рис. 71. Геологический разрез через Главный Кавказский хребет. По Е. Е. Милановскому

 

Складчатость происходит как во время осадконакопле­ния (конседиментационная складчатость раннего этапа), так и после него (постседиментационная складчатость). В первом случае имеет место частая смена фаций в одновозрастных слоях и резкие различия мощности на крыльях и между крыльями и замками, во втором - образуются обычные, простые и сложные, складки различных типов.

Наряду с линейными развиваются и кулисообразно располо­женные (т. е. когда одна складка затухает раньше, чем соседняя, - в шахматном порядке) и брахиформные складки (см. рис. 61, б), имеющие, однако, подчиненное распространение. Для первого типа характерно цепочковидное и параллельное расположение, для второго - кулисы и гирлянды. Для складчатых систем в целом типичны виргации (ветвления) - расхождение пучка складок от общего центра (рис. 72).

Рис. 72. Расположение осей геосинклинальных складок:

1 - параллельное; 2 – кулисообразное; 3 - гирлянды складок; 4, 5 - виргации (план). По М. А. Усову

 

С геосинклинальной складчатостью, особенно с корнями скла­док в древних складчатых системах, таких, как Урал, связаны многочисленные рудные и нерудные полезные ископаемые. Складки при этом контролируют размещение полезных ископа­емых, так как движение рудных растворов и газов и другие про­цессы рудообразования часто подчиняются ориентировке сло­истости и рисунку складок (см. рис. 68, 69, 70). Кроме твердых полезных ископаемых с геосинклинальными складками (обычно сопряженными с надвигами и с другими разрывными смещениями) связаны и месторождения нефти и газа. Например, известные месторождения нефти и газа в Прикарпатье, ряд месторождений нефтегазоносной области Восточного Предкавказья, месторожде­ния на геосинклинальном склоне Месопотамского прогиба (Тур­ция, Ирак, Иран) и др. Особенности складчатости учитываются и при организации водоснабжения за счет подземных вод, а так­же в бальнеологии.

Платформенные области отличаются относительно слабой тектонической активностью и преобладанием вертикальных дви­жений. Складки здесь образуются только в чехле платформ путем, главным образом, поперечного изгиба слоев (глыбовая складча­тость) и пластического течения материала (складчатость нагне­тания) и по характеру площадного размещения, в морфологиче­ском отношении, образуют, согласно В. В. Белоусову, прерывистую складчатость. Для этой складчатости типично большое разнообразие, но относительная простота морфологических типов складок, их изолированность (локальность) и крайне неравно­мерное размещение на площади платформ. Здесь на фоне общего горизонтального залегания пород преобладают положительные (антиклинальные) структуры, вытянутые в виде четкообразных валов или складок неправильной овальной формы, свойственной соляным куполам и диапировым складкам вообще.

Валы - плакантиклинали, по Н. С. Шатскому являющиеся разновидностью глыбовой складчатости В. В. Белоусова (см. рис. 67, а), представляют собой вытянутые на сотни километров под­нятия с амплитудой, измеряемой многими сотнями метров, нередко асимметричными, например Жигулевское поднятие. Классической областью распространения валов является Русская платформа.

Диапировые складки развиваются в условиях мощного плат­форменного чехла (в синеклизах), где они нередко группируются в компактные комплексы (хотя и здесь складки непосредственно не связаны друг с другом), как, например, в Урало-Эмбенском солянокупольном районе, в восточной части Прикаспийской впа­дины. С другои стороны, на больших территориях платформ (преимущественно на антеклизах) такие складки вовсе отсутствуют. Кроме платформ они распространены в предгорных и межгорных прогибах.

Диапировые складки в широком смысле слова представляют собой сложные антиклинали с ядрами, состоящими из соленосных или глинистых (влажных глин и мергелей), т. е. пластичных, причем интенсивно смятых пород, которые протыкают (прорезают) менее пластичные вышележащие слои (рис. 59, 14, 15; 73).

Рис. 73. Обобщенный разрез диапировой складки (соляного купола).

1 - каменная брекчия; 2 - гипс и ангидрит (каменно-гипсовая шляпа); 3 - соль; 4 - нефть и газ; .5 - границы слоев; 6 - сбросы ивзбросы

 

Складки осложнены сбросами и взбросами (последние могут отсутствовать лишь в начальной стадии роста соляных куполов). Наиболее ти­пичная диапировая структура - соляной диапировый купол ­часто может выходить на по­верхность (так называемый от­крытый купол). Если купол еще достаточно не развился и скрыт под покровом более молодых отложений, то его называют криптодиапировой (греч. «крипто» - тайный, скры­тый) складкой (см. рис. 65, е) или «закрытым» куполом.

Всякая диапировая складка состоит из двух частей: актив­ного, подвижного ядра пла­стичных пород и сравнитель­но пассивной «рамы» вмеща­ющих более жестких слои­стых осадков. Ядро имеет в плане самую различную форму, но в верхней части - обычно форму купола или короткой брахиантиклинали; в разрезе нередки и грибообразные, гребневидные, цилиндрические и другие формы. В плане (на различных уровнях) ядро характеризуется непра­вильными очертаниями и размерами - сотни метров - первые километры (иногда до 10 км). В разрезе оно отличается пологим сводом и крутыми боковыми поверхностями, обычно выполажи­вающимися книзу, при высоте столбов, достигающей нескольких километров. В ядре образуется сложная дополнительная складча­тость. Вмещающие породы в верхних горизонтах над сводовой частью ядра сжаты и образуют пологую антиклиналь (см. рис. 65, е), особенно отчетливо проявляющуюся в начальных стадиях формирования структуры. Ниже по разрезу эти породы прорваны ядром и на стыках с ним изогнуты кверху, в связи с чем образуется складка (см. рис. 59, 14, 15). Одновременно разви­ваются сопутствующие разрывные нарушения - трещины и сбросы в сводовой части структуры, главным образом по пери­ферии. Для соляных куполов, кроме того, характерно наличие каменной или глинистой «соляной шляпы» - кепрока (см. рис. 73), залегающей на кровле ядра и состоящей из различ­ных пород (гипса, ангидрита, известняков, глин и др.). Мощ­ность кепрока может достигать нескольких десятков и даже сотен метров.

Диапировые складки образуются только при условии залега­ния мощных масс пластичных пород (солей, глин) на глубине, измеряемой сотнями (не менее 300 м) и тысячами метров*. Под­нимаясь снизу, они растут очень медленно и обычно параллельно с осадконакоплением пород, т. е. это чаще конседиментационные структуры. При этом формирование соляных куполов связывают прежде всего с гравитационными силами, вызывающими «всплывание» соли (а также и влажной глины). Считают, что если на большой глубине от поверхности крупного прогиба залегает мощный пласт соли, то под нагрузкой вышележащих пород соль приобре­тает пластичность (свойство текучести) и начинает перемещаться в своды пологих антиклинальных структур; здесь создается избы­точное давление, соль давит на кровлю, протыкает ее и устре­мляется вверх (рис. 74); движение поддерживается непрерывным давлением с боков и снизу. Кроме того, соль обладает плотностью 2,15 г/см3, а вмещающие породы 2,3-2,4 г/см3; эта разница в плот­ности обусловливает разность давлений и вызывает движение соли при условии значительной разницы в уровнях между земной поверхностью и глубиной залегания исходного пласта соли. В зависимости от геологической обстановки действует тот или дру­гой механизм или оба одновременно.

Когда солевая масса подходит близко к земной поверхности или выходит из нее, то соль в своде интенсивно выщелачивается, выносится подземными водами. Но при этом на месте остается слаборастворимый и нерастворимый материал соляных прослоев и примесей, обычно преобразующийся благодаря сбросам и тре­щинам в брекчию соляной шляпы. Надсолевые породы проседают, образуются дополнительные трещины и сбросы, возникает депрес­сионная воронка, заполняющаяся молодыми континентальными осадками. Такие депрессионные формы выражены в рельефе поверхности и называются мульдами обрушения (оседания).

В нашей стране районами наиболее широкого распространения соляных диапировых складок являются Прикаспийская и Днеп­ровско-Донецкая впадины и Предуральский и Прикарпатский краевые прогибы.

Соляные купола включают месторождения каменной и калий­ной соли, гипса и ангидрита и являются чрезвычайно благоприят­ными структурами для скоплений нефти и газа. На сводах многих соляных куполов, на стыках боковых стенок соляного штока с вмещающими породами и в примыкающих слоях с коллектор­скими свойствами часто образуются ловушки (залежи) для нефти и газа (см. рис. 73). Последние по трещинам поднимаются из глубоких горизонтов и питают эти залежи.

Диапировые складки с глинистым ядром распространены преимущественно в межгорных прогибах складчатых зон и в пригеосинклинальных частях передовых (краевых) прогибов, образуясь, главным образом, под влиянием тектонических движений. С не­которыми глиняными диапирами связаны грязевые вулканы.

При росте соляных куполов (соляных массивов вообще) в межкупольном пространстве образуется межкупольная депрессия (см. рис. 74).

Рис. 74. Блок-диаграмма соляного массива. Восточная часть Прикаспийской впадины. По Г. Жолтаеву

 

Осадки, заполняющие эту депрессию, слегка про­гибаются (в связи с оттоком солевой массы и относительным углу­блением депрессии и одновременным поднятием соляных вздутий) и формируются компенсационные межкупольные синклинали, ха­рактеризующиеся очень пологим падением слоев на крыльях и большей мощностью осадков в мульдах.

Компенсационные синклинали могут быть двух типов. Кроме отмеченного, могут образовываться компенсационные надкупольные (надсолевые) синклинали (чаши). Они формируются при про­гибании молодой свиты осадков на поверхности депрессионной надкупольной воронки-грабена одновременно с проседанием по сбросам более древнего надсолевого свода (рис. 75).

Рис. 75. Схема строения компенсацион­ной надсолевой чаши.

1 – соль; 2 - брекчия каменной шляпы; 3 - гравий и гравийный песчаник; 4- ­разрывные смещения

 

В рельефе земной поверхности они почти не выражены и заполнены моло­дыми морскими и континентальными осадками, имеющими зна­чительно большую мощность, чем на смежных участках. В осадках молодой серии могут быть заключены мощные плотные пачки бурого угля. Учитывая масштабы процесса (мощность молодых осадков до 1000 м) и его относительную кратковременность (в те­чение кайнозоя), проседание древнего свода вряд ли можно объяснить одним выщелачиванием соли и обрушением кепрока. Очевидно, здесь происходили либо отток соли из купола, либо при­остановки или замедление его роста на фоне общего более быстрого поднятия окружающего участка земной коры (абсолютного и относительного). Подобные синклинали встречены в Бахмутской котловине (Донбасс).

Прерывистая складчатость обычно более контрастно проявляется в нижних горизонтах платформенного чехла. Здесь, с одной стороны, благодаря неровностям поверхности фундамента образуются складки облекания, затухающие кверху, а с другой ­формирующиеся глыбовые складки в большей степени испытывают на себе влияние вертикальных подвижек по разломам блоков фундамента. Это явление особенно типично для молодых плат­форм, например для Западно-Сибирской, где движения блоков происходили в течение мезозоя и кайнозоя. В чехле Сибирской платформы имеются структуры различных порядков, среди кото­рых купола и брахиантиклинали (четвертого порядка), сложенные аргиллитами, песчаниками и алевролитами верхней юры и мела, являются структурно-литологическими ловушками для нефти и газа.

 

§ 35. Изображение складок на геологической карте

 

На геологической карте складки изображаются в виде сим­метричных полос, границы которых повторяют очертания проек­ции ядра складки и пересекают горизонтали и реки. При этом у антиклинальных складок в ядрах будут более древние породы, чем на крыльях, а у синклинальных - более молодые (см. рис. 48, приложение 5). При горизонтальном залегании может быть подоб­ное симметричное расположение полос, но уже параллельное горизонталям и рекам. Поэтому если на карте (или на большом ее участке) отсутствуют горизонтали и реки и нет знаков, указыва­ющих на элементы залегания, то о характере (типе) залегания судить невозможно. В этом случае одна и та же картина может истолковываться и как горизонтальное залегание (слои окаймляют холм или вырисовывают впадину), и как складчатая структура ­антиклинальная или синклинальная (рис. 76).

Рис. 76. Возможные истолкавания разреза А-Б по карте без горизонталей, рек и знаков элементов залегания. По М.П. Биллингсу

 

На карте со складчатым залеганием складки изображаются полосами различной ширины и формы, что зависит от характера рельефа и угла падения крыльев (см. § 27). При плоском рельефе в общем случае эти полосы будут ровными, плавно сходящимися на замыканиях (см. рис. 54), а при расчлененном - извилистыми (см. рис. 48, IV, V).

По ширине выхода пласта на карте можно судить об относи­тельной крутизне падения пласта: более узкой полосе выходов одного и того же пласта соответствует более крутое крыло складки (рис. 77).

Рис. 77. Различия в ширине выхода слоя (а2) на противоположных крыльях складки в зависимости от угла падения (α)

 

Поэтому на замыканиях складки, где угол падения пла­стов значительно меньше угла падения слоев на крыльях, полосы выходов широкие, особенно у линейных складок. Широкие полосы будут и в ядрах многих складок, так как на перегибах (в сводах и мульдах) денудация срезает полосу, значительно превышающую мощность слоя (см. на приложении 5 выходы Dз и С2). У некоторых складок в осевых частях углы падения слоев уменьшаются до нуля, тогда там ставят значок горизонтального залегания.

Чем положе складки или их крылья, тем большее влияние на форму очертаний выходов пластов оказывает рельеф. При крутых углах падения крыльев искажающее влияние рельефа резко уменьшается, часто почти не сказывается. Крутопадающие крылья при любом рельефе спроектируются на карту в виде ровных полос и лишь в случае, если крылья (или одно крыло) осложнены мел­кими дополнительными складками (у зигзагообразных складок), полосы будут извилистыми (см. рис. 63 и на приложении 5 конфигурацию выходов карбона в СВ части карты).

Для определения направления падения крыльев складок по рельефу руководствуются теми же правилами, которых при­держиваются при анализе моноклинального залегания слоев (см. § 29 и рис. 47, 48, 49). Тип складки (антиклиналь, синклиналь) и направление падения крыльев можно установить на карте по относительному возрасту пород, обращая внимание прежде всего на цвет легенды и индексы, а на черно-белой карте -только на индексы, и по значкам направления (короткий штрих) и угла падения (цифра).

Шарнир складки всегда погружается 13 сторону выхода более молодых пород. Вдоль шарниров очень редко (исключение соста­вляют горизонтальные складки) происходит опрокидывание слоев, Следовательно, на участках погружения шарниров складок без­ошибочно могут быть определены стратиграфическая последова­тельность отложения и тип складки и из сопоставления нормаль­ной последовательности слоев с залеганием на крыльях складки установлено наличие опрокидывания. Отсюда следует, что места погружения шарниров складок (на карте и на местности) являются наиболее важными, «узловыми» участками для рас­шифровки складчатой структуры.

 

§ 36. Построение геологического разреза по карте на участке складчатого залегания пород

 

Геологический разрез складки в простейшем случае строят так же, как и разрез наклонного пласта (см. § 29), принимая крылья складки на выходах за противоположные моноклинали. Построение складок начинают с построения ядра. Продолжают линии падения слоев на выходах в смежных крыльях до пересече­ния и вписывают в угол, образованный пересечением линий, дугу, изображающую перегиб слоя (замок складки), которая должна соответствовать форме перегиба слоя на карте (рис. 78).

а
о А

Рис. 78. Построение разреза складки. а - план, б - разрез

 

Соседние слои проводят параллельно ядерной части. При необходимости более точного изображения (для установления угла перегиба складки по линии разреза) прибегают к дополнительным построе­ниям. Имеется несколько способов таких построений, из которых наи­более употребимы следующие: 1) спо­соб использования данных о погру­жении шарнира (рис. 79), 2) способ перпендикуляров и биссектрис и 3) спо­соб радиусов (рис. 80 и 81). При этом допускается, что мощности слоев в складках одинаковые.

Рис. 79. Последовательность построения разреза складки по данным о погружении шарнира. По С. А. Музылеву

Рис. 80. Построение разреза складки:

а - по способу перпендикуляров и биссектрис (по М. А. Усову) и б - по способу ра­диусов (по В. Н. Веберу). Цифры - номера слоев, к которым строят перпендикуляры

Рис. 81. Построение геологического разреза способом радиусов. По В. Н. Веберу.

1 - нанесение на разрез геологических данных и углов падения (цифры - номера обнажений); 11 - построение разреза; 111 - окончательно составленный разрез; ׀v - стратиграфическая колонка. Арабские цифры - номера точек; знак вопроса - участки, перекрытые четвертичными отложениям

 

Однако, каким бы способом не строился разрез, следует учитывать положение осевых поверхностей и осей кладок, используя их для правильного истолкования углов падения и мощностей пластов в ядрах и за контурами изображенных на карте структур. Это особенно важно для участков линии разреза, где складки погружены под толщу недислоцированных пород, или при недостаточной стратиграфической расчлененности свиты осадочных пород (рис. 82).

Рис. 82. Разрезы через складчатые структуры, построенные с учетом положения осе­вых поверхностей (разрезы А-Б, В-Г, Д -Е, Ж -3) без учета положения осевых линий (разрезы В' -Г', В"-Г"). По А. Е. Михайлову

Необходимо помнить, что если линия геологического разреза пересекает оси или крылья складок не под прямым углом или если вертикальный масштаб (при необходимости) преувеличен по срав­нению с горизонтальным, то следует вводить соответствующие (справки на углы падения крыльев (см. приложения 1 и 2) в начальной стадии построения разреза (см. § 26 и 29).

 

 

§ 37. Структурная карта и изображение на ней складчатых структур

 

Обычная геологическая карта не может отразить всех особенностей складчатой структуры на некоторой глубине от поверхности. Чтобы показать эти особенности, прибегают к построению структурных карт, которые обычно представляют собой разно­видность глубинных карт.

Структурной картой называется к<



Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 282; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.158 сек.