Обозначение моноклинального залегания на геологической карте.
Понятие о пластовых треугольниках
Определение направления падения плата по карте без построения изогипс
Определение элементов залегания – на практическом занятии.
Определение мощности пласта по карте с горизонталями
На линии выхода кровли или подошвы пласта отыскиваем две точки с одинаковыми абсолютными отметками. Соединяем эти точки - получаем изогипсу – линию с равными отметками. Продолжаем изогипсу до пресечения линией выхода другой поверхности пласта (кровли или подошвы). Разница в отметках кровли и подошвы дает вертикальную мощность пласта.
Нормально залегающие моноклинальные пласты всегда падают в сторону более молодых пород.
В местах перегиба (расчленения) рельефа линии выхода пласта делают изгиб с резко выраженным углом, напоминающим треугольник. Пластовые треугольники позволяют легко определить направление падения пласта и угол падения слоев.
Правило пластовых треугольников: Слой падает в ту сторону, куда направлена вершина угла в самой низкой точке рельефа (в долине реки). В самой высокой точке рельефа (на водоразделе) направление падения пласта противоположно направлению вершины угла треугольника.
Исключение составляет случай, когда слой и пласт падают в одну сторону и угол падения пласта меньше угла падения склона. В этом случае правило действует наоборот.
Величина и форма привершинного угла, указывающего направление падения в пластовых треугольниках, зависит от наклоны слоев и формы рельефа. При вертикальном падении выход слоя будет иметь вид прямой линии. При крутом залегании угол окажется тупым. При уменьшении угла наклона пласта угол станет острым. Однако необходимо помнить, что пластовыми треугольниками можно пользоваться при углах падения слоя больше падения угла склона. Если угол падения плата меньше угла падения склона, то пластовые треугольники будут показывать обратную картину.
Моноклинальное залегание слоев может быть осложнено флексурами, структурными террасами и структурными носами.
Структурный нос – короткий по простиранию и узкий по падению выпуклый выступ на склоне моноклинали. То же, но вогнутой формы – структурная впадина.
Структурная терраса (ступень) – ступенчатый изгиб слоев на моноклинали, характеризующийся большой протяженность по простиранию и узкий по падению.
Флексура – тектоническая форма залегания в виде коленообразного изгиба пластов с резким уменьшением их мощности и увеличением углов падения пород в этом месте без разрыва сплошности. По характеру изгиба (залегания пород на крыльях) могут быть выделены:
1) нормальная или вертикальная флексура;
2) горизонтальная флексура (изгиб выражен на горизонтальной плоскости).
Флексуры могут быть согласными и несогласными. Они широко развиты в осадочном чехле платформ. Длина их может достигать десятков км, а вертикальная амплитуда – десятков и сотен метров.
Флексуры могут формироваться одновременно с осадконакоплением (конседиментационно). Такие флексуры характеризуются резким различием мощностей и фаций на их крыльях. На опущенном крыле в этом случае отмечаются более полные стратиграфические разрезы с наибольшими мощностями и тонкообломочными фациями. На смыкающем крыле мощности пород наименьшие, отдельные части стратиграфического разреза на нем отсутствуют. На высоком крыле фации грубообломочные, мощности меньше, чем на опущенном.
Постседиментационные флексуры не имеют различий в мощности и фациях на крыльях.
На глубине смыкающие крылья флексур нередко осложняются разрывами.
Определение истинной мощности
Виды мощностей:
1. Истинная – кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой пласта;
2. Вертикальная (нормальная)– расстояние между кровлей и подошвой по вертикали;
3. Горизонтальная – расстояние между кровлей и подошвой в горизонтальном направлении, перпендикулярном к простиранию;
4. Видимая – кратчайшее расстояние от кровли до подошвы на срезе слоя рельефом (в обнажении);
5. Неполная – мощность слоя без его верхней размытой части;
6. Ширина выхода – проекция видимой мощности на горизонтальную плоскость или ширина слоя на геологической карте.
Складчатые формы залегания слоев
Складчатое залегание – такое залегание горных пород, при котором пласты выведены из первоначального горизонтального положения и смяты с различной интенсивностью. Складки – волнообразные изгибы слоистых толщ, образующиеся при пластических деформациях горных пород.
Складка не бесконечна, она плавно переходит в другую складку или сливается не недислоцированными породами. В обнажении обычно наблюдаются поперечные или косые разрезы складок.
Площадь серии пород, смятых в складки, значительно меньше первоначальной.
Складки подразделяются на антиклинальные и синклинальные.
Антиклинальные складки - изгибы слоев, в центральных частях которых (в ядрах) располагаются относительно более древние породы. Антиклиналь – выпуклый прогиб.
Синклинали – вогнутые прогибы; центральные части сложены более молодыми породами.
Элементы складок
Крылья складок – боковые части складок, где элементы залегания более или менее постоянны.
Замок – часть складки, где одно крыло переходит в другое. Замок антиклинали называют сводом, синклинали – мульдой.
Угол складки - угол, образованный линиями продолжений крыльев складки.
Осевая поверхность – поверхность, делящая складку на две относительно равные части. Она проходит вдоль длинной оси складки.
Шарнир – линия, образованная пересечением осевой поверхности с поверхностью пласта. Каждая поверхность пласта или слоя в складке имеет свой шарнир. В антиклинальной складке шарнир воздымается от периферии к центру, а затем погружается. В синклинали – обратное явление. Такое погружение и воздымание называется ундуляцией.
В центральных частях складок шарниры ведут себя горизонтально, при этом границы пластов (крыльев) должны быть параллельны друг другу.
На замыканиях антиклинали шарнир погружается, у синклинали - воздымается. На этих участках можно замерить азимут и угол погружения шарнира.
У антиклиналей замыкание называется периклинальным окончанием, у синклиналей – центриклинальным окончанием.
Существует правило шарнира:
Если шарнир не горизонтален, то он всегда погружается в сторону молодых пород.
Например, при картировании немой толщи встречены повторяющиеся пласты с одинаковым литологическим составом. Что это за складка?
Замеряем элементы залегания на замыкании складки, где породы испытывают наименьшие дислокации.
Ось складки – линия, образованная пересечением осевой поверхности с горизонтальной плоскостью. Осей в складке может быть бесконечное множество.
При вертикальном положении осевой поверхности оси и шарниры в плане будут совпадать. При наклонном положении они будут занимать различное положение для разных поверхностей напластования.
Положение осевой линии определяется ее азимутом простирания.
Ядро складки – внутренняя часть складки, заключенная между выходами одного и того же пласта. Ядро выделяется в складке условно. Величина его зависит от того, какой пласт берут за исходный. Часто ядром считают только тот пласт, который занимает центральную часть складки.
Антиклинали и синклинали часто сопряжены с друг другом, образуя двойные или полные складки.
Свод – наиболее поднятая часть складки.
Мульда – наиболее пущенная часть складки.
Гребневая поверхность складки – поверхность, соединяющая самые высокие точки в складке. Гребень – линия пересечения гребневой поверхности с поверхностью пласта.
Шарниры и гребни могут иногда совпадать друг с другом. Определение гребневой линии важно при изучении наклонных и опрокинутых складок, содержащих жидкие и газообразные полезные ископаемые. Нефть и газ часто приурочены к наиболее возвышенным частям складок.
Размеры складок характеризуются длиной, шириной и ысотой. Размеры складок – величины непостоянные и зависят от глубины эрозионного среза.
Длина и ширина складок обычно замеряется на геологической карте, причем необходимо указывать, по какой поверхности напластования произведен замер.
Длина складки – расстояние (вдоль оси) между точками погружения (выхода) шарнира по одному и тому же стратиграфическому горизонту складки. Это расстояние вдоль длинной оси сладки между центральными частями смежных синклиналей или антиклиналей.
Ширина складки – расстояние между осями двух смежных антиклиналей или синклиналей.
Высота складки – расстояние между наивысшей и наинизшей точками одной и той же поверхности в полных складках, замеренное параллельно осевой поверхности.
Морфологическая классификация складок (Михайлов, с. 152-158)
По положению осевой поверхности:
1) Нормальные или вертикальные или прямые;
2) Наклонные;
3) Опрокинутые;
4) горизонтальные (лежачие);
5) перевернутые (ныряющие.
По поперечному сечению:
Симметричные Асимметричные
Симметричные лучше определять по зеркалу складчатости – поверхности, касательной к шарнирам антиклиналей и синклиналей в одном и том же слое.
Симметричной (прямой) следует называть складку, осевая поверхность которой перпендикулярна зеркалу складчатости, независимо от наклона складки к горизонту.
Кроме того, по расположению крыльев относительно осевой поверхности:
А) Изоклинальные – крылья параллельны друг другу и осевой поверхности;
Б) простые или нормальные – крылья падают в разные стороны от осевой поверхности;
В) веерообразные – с обратным наклоном крыльев.
Все эти типы складок (А-В) могут быть косыми, опрокинутыми. Лежачими и перевернутыми
Г) чешуйчатые – нередко развиваются из антиклинальных складок, когда при усилении бокового давления мощности на крыльях уплотняются и происходит разрыв крыла со смещением.
По углу при вершине складок (по форме залегания):
1) Остроугольные, острые;
2) Тупоугольные, тупые;
2-а) Прямоугольные;
3) Сундучные или коробчатые с плоскими замками и крупными крыльями;
4) гребневидные;
5) веерообразные
По форме в плане:
1) Купола или чаши – отношение ширина и длины складки 1:1 или 1:2;
(куполовидные или чашеобразные);
2) Брахискладки – отношение от 1:2 до 1:5 – 1:7 и даже до 1:10;
3) Линейные, цилиндрические – отношение > 1:5 – 1:10.
По соотношению мощностей слоев в замках и на крыльях:
1) Параллельные (концентрические) – мощность повсюду одинакова; у концентрических антиклинальных складок по мере углубления в более древние слои крутизна склонов увеличивается, ядро становится суженным.
2) Подобные – утолщение слоев в замках синклиналей и антиклиналей. Форма замка с глубиной не меняется.
3) Диапировые - мощность уменьшается в сводах антиклиналей, вплоть до полного выклинивания.
Такое же поведение мощности слоев наблюдается в том случае, когда осадок отлагается на неровную поверхность водного бассейна. Диапировые складки имеют важное значение как нефте- и газоносные структуры.
Диапировые складки или складки с ядрами протыкания широко распространены в областях с ненарушенным залеганием пород, особенно в наиболее глубоких впадинах (синеклизах) платформ, например, в Прикаспийской низменности и Днепрово-Донецкой антеклизе. При образовании диапировых складок происходит процесс нагнетания в ядра антиклинальных складок пластичного материала какой-либо толщи (каменной соли, гипса, ангидрита, иногда пластичных глин). Этот материал отжимается из соседних антиклиналей. Затем происходит протыкание пластичного ядра вышележащей толщи.
Наблюдается резкое различие в строении ядра и вмещающих пород. Ядро имеет черты активного перемещения слагающих его пластичных масс вверх. Структура вмещающих пород отражает пассивное приспособление к движению диапирового ядра. Вмещающие породы на контакте с ядром нередко раздроблены и срезаны пластичными породами ядра. Вблизи контакта они имеют крутое залегание, часто поставлены на голову или запрокинуты, в них развиваются многочисленые разрывные нарушения, зоны дробления. Эти нарушения быстро затухают по мере удаления от ядра.
Если ядро выходит на поверхность Земли, соляной купол называется открытым, если нет – закрытым (криптодиапир). В сводовых частях куполов нередко происходит интенсивное дробление и проседание. В результате в плане они приобретают вид разбитой тарелки. Внутренняя структура сложная: пластичные породы ядра смяты в узкие сжатые складки, образующиеся при течении вещества. На поверхности соляных куполов развивается так называемая «соляная шляпа» (кепрок). Она представляет собой глинистую массу, вымытую из растворенных соленосных отложений под действием проникающих поверхностных вод и оставшуюся на месте. Мощность соляной шляпы может достигать нескольких десятков метров. В рельефе такие складки обычно выражены сильно заболочеными и закарстованными низинами.
Гипотезы образования диапировых складок.
А. Д. Архангельский, Н. М. Страхов, Т. Штилле и др: Образование диапиров связано с действием тектонических сил:
А. А. Богданов – гравитационое давление:
Ю. А. Косыгин – рост куполов объясняет различием в удельных весах солей (2,15) и вмещающих пород (2,3 – 2,4). Соль как бы «всплывает» вверх под действием разницы давлений в своде и на крыльях.
Глиняные диапиры распространены на Керченском, Таманском и Апшеронском районах. На Керченском и Таманском полуостровах к глиняным диапирам приурочены ядра действующих вулканов. И. М. Губкин: они возникают там, где к наиболее поднятым и разрыхленным породам подходит поток воды, газа. Может образовываться огненный столб высотой до 300 м. После извержения образуются конусы.
Геологические условия образования складок
В зависимости от глубины формирования складок они подразделяются на поверхностные и глубинные.
Поверхностные – (покровные, складки чехла) – развиваются в верхних зонах земной коры. При их образовании не происходит существенных изменений в первоначальном составе пород (без перекристаллизации).
По условиям образования поверхностные складки делятся на:
Складки регионального смятия (общего смятия – по В. В. Белоусову. Образуются при продольном изгибе (параллельно поверхности напластования) под влиянием сил, направленных параллельно поверхности Земли. Особенно благоприятны соприкосновения массивов древних кристаллических пород с относительно более молодыми геосинклинальными толщами. Для них характерны линейные симметричные и асимметричные структуры с общей ориентировкой осей. (пример: в палеозое Урала и Тянь-Шаня).
Складки облекания (по Белоусову – глыбовые складки, по Г. Д. Ажгирею – растяжения) – поперечные изгибы в верхнем структурном этаже (осадочном чехле). Они образуются при глыбовых перемещениях нижнего структурного этажа – фундамента. Силы смятия направлены преимущественно вверх.
Глыбовые складки развиваются из складок облекания, когда разрывы, по которым перемещаются блоки фундамента. Проникают в осадочный чехол и достигают земной поверхности. Возникают чередующиеся антиклинальные и синклинальные складки, разделенные продольными разрывами с уплощенными или плоскими замками и сравнительно крутыми крыльями. Такие складки называются горст- антиклиналями или грабен- синклиналями.
Складки гравитациооного скольжения образуются на склонах поднятий под действием гравитационных сил. Подстилающие пород часто пластичные. Складкам свойственны наклонные, опрокинутые и лежачие формы, осложненные надвигами. Ориентировка осей складок параллельна наиболее прогнутым частям впадины.
Приразрывные складки. При перемещении пород вверх по взбросам и надвигам в лежачем (нижнем) крыле под давлением висячего крыла образуются складки продольного изгиба. Наиболее благоприятны разрывы с углом сместителя 40-600, вблизи них возникают складки, ориентированные параллельно разрыву, при удалении от разрыва складки затухают.
Складки, связанные с внедрением интрузий. Вблизи контактов многих интрузивных массивов наблюдаются складки продольного, реже поперечного изгиба. Оси складок обычно ориентированы согласно контурам интрузивов. Образование складок следует связывать с движением магмы при ее продвижении в верхние части земной коры. Ширина пород, подвергшимся складкообразованию обычно составляет сотни метров. Пример: смятия у контактов MZ и KZ интрузий Крыма и Кавказа. При вулканической деятельности вокруг вулканов возникают крупные округлые и вальные мульды, образующиеся в результате погружения или обрушения вулканических аппаратов в полости, прежде занятые магмой.
Генетическая классификация складок
Единой общепринятой генетической классификации складок не существует. Дискуссия в геотектонике о роли вертикальных (В. В. Белоусов) и горизонтальных – тектоники плит (Хаин) движений земной коры.
По времени проявления (по отношению к осадкообразованию) складчатость делят на:
Конседиментационная – образуется одновременно с осадконакоплением. Характерно (Михайлов, с 188-189):
1) Уменьшение мощности слоев в сводах положительных структур (вплоть до выклинивания);
2) Постоянное увеличение углов падения на крыльях положительных структур на более низких стратиграфических горизонтах;
3) Более грубозернистые осадки на крыльях положительных структур.
Конседиментационная складчатость дает сравнительно простые формы складок и наиболее часто встречается на платформах. В плане такие складки обычно в виде куполов, реже – брахиформные. Замок часто имеет коробчатую форму.
Постседиментационная складчатость развивается в отложениях, деформированных конседиментационной складчатостью, либо не затронутых ею. При этом породы часто претерпевают метаморфизм. Эта складчатость отличается сложностью и многообразием форм Она характерна для складчатых областей.
Системы складок. Сочетания складок
Одиночные складки встречаются редко. Обычно складки группируются в складчатые комплексы или серии. Складчатые комплексы по интенсивности смятия пластов могут быть простыми и сложными.
Простые (гармоничные) складчатые комплексы состоят из складок, где пласты согласно смяты во всей системе. Такая складчатость образуется при смятии однородных по плотности слоев.
Сложные (разнородносмятые) складки или дисгармоничная складчатость образует при смятии пластов с неодинаковой вязкостью (жесткостью). При этом жесткие породы сминаются в простые складки больших размеров, а пластичные, кроме того, еще и в сложные мелкие складки (складки высших порядков). Эти складки высших порядков называются складки волочения. Складчатость наиболее интенсивна в пластичных породах, зажатых между двумя жесткими пластами.
При дальнейшем возрастании давления породы начинают разрушаться, и глинистый материал начинает проникать в трещины жестких пород. Раздвинутые таким образом участки малоподатливых пород называют будинами, а процесс образования – будинаж.
Взаимное расположение осей складок в складчатых комплексах
1) Цепочкообразное;
2) Взаимопараллельное;
3) Кулисообразное (каждая последующая складка вытянута в том же направлении, но на большую длину, чем предыдущая (зап. склон Ю. Урала);
4) миндалевидное – разветвление осей складок и соединение их через некоторое расстояние;
5) виргация (ответвление) – расхождение пучка складок или отделение единичных складок при погружении складчатой зоны и затихании складчатости. Это распад крупной складки на ряд более мелких и с постепенным затуханием.
Виргация характерна для крупных складчатых структур (Памир, Тянь-Шань и др.).
В складчатых областях наиболее крупными складками (мегаскладками) являются антиклинории и синклинории.
Антиклинорий – крупная антиклинальная структура, осложненная на крыльях складками высших порядков (II, III и т.д.). Осевые поверхности наклонены к центру крупной складки (т.е. в сторону главной осевой поверхности).
Синклинорий – крупная синклинальная складка….
Антиклинории и синклинории имеют протяженность до нескольких сотен км при ширине до нескольких десятков км.
Мезоскладки – протяженность до десятков км, при ширине первые км.
На платформах наиболее крупными структурами являются щиты и плиты.
Щиты – части платформ, складчатое основание которых отличается относительно высоким положением, так что на щитах часто отсутствует осадочный покров или он малой мощности.
Плиты – отрицательные тектонические структуры с большой мощность осадочного чехла.
Структуры второго порядка, осложняющие плиты и щиты – синеклизы и антеклизы. Они имеют значительные размеры, протяженность до сотен км, в поперечнике до сотни км.
Синеклиза – очень плоский прогиб, имеющий синклинальное строение с очень слабым паданием слоев на крыльях (до 10). Образуются в связи с общим опусканием кристаллического фундамента платформ (Прикаспийская, Московская).
Антеклиза – пологое поднятие, имеющее форму свода (Воронежская, Белорусская).
Крылья антеклиз и синеклиз осложняются сводами, впадинами и др.
Тема 8. Разрывные нарушения
Разрывные нарушения делятся на две большие группы.
1 – трещины – разрывы, перемещения блоков по которым имеют незначительную величину или их нет. Трещины = диаклазы.
2. Разрывы с заметным перемещением блоков – параклазы.
Трещины могут возникнуть в любых породах. Ориентировка их зависит от:
характера внешнего воздействия, температуры, давления, состава породы.
Совокупность трещин в породе называется трещиноватостью. Трещины близкой ориентировки объединяются в системы трещин. Пересекающиеся трещины разделяют горные породы на отдельные блоки. Образующиеся при этом разнообразные формы блоков называются отдельностями.Виды отдельности: глыбовая, матрацевидная, шаровая, плитчатая, столбчатая и др.
Классификация трещин по степени раскрытия:
Скрытые (не видны простым глазом), закрытые (видны, но с плотно прижатыми стенками), открытые (имеют полость).
По размерам и по отношению к слоистости:
Внутрислоевые (малые) – не выходят за пределы одного слоя;
Межслоевые (большой протяженности) – секут свиту слоев.
Длина и глубина трещин - от нескольких см. до тысяч метров.
Ширина – до единиц см. Более широкие считаются раздвигами.
По форме:
Трещины делятся по их простиранию относительно слоистости ( для метаморфических пород относительно сланцеватости).
1. Пластовые (пластовые) – параллельно слоистости (сланцеватости);
2. Нормально секущие (перпендикулярные поверхности напластования;
3. Кососекущие – под углом отличным от 0 и 900.
По строению стенок: Гладкие, неровные, зазубренные и т.д.
Системы трещин: параллельные, радиальные, концентрические, кулисовидные, ветвящиеся и др.
Генетическая классификация трещин: Тектонические и нетектонические
Тектонические возникают в результате тектонических движений земной коры. Они глубокие и большой протяженности, секут целую серию напластований или массивы магматических пород. С ними наиболее часто связано оруденение.
1) трещины с разрывом сплошности пород;
2) кливаж (не нарушает сплошности пород).
Трещины с разрывом сплошности делятся на:
Трещины 1) растяжения;
2) сжатия - трещины отрыва;
3) скалывания.
Трещины отрыва ориентированы перпендикулярно к растягивающим усилиям. Они обычно короткие, с зазубренными краями, часто заполнены минеральными веществами. По ним образуются дайки, жилы. По ним порода легко раскалывается. Они быстро выклиниваются по простиранию и падению.
Трещины скалывания – гладкие, притертые, прослеживаются на большие расстояния.
Кливаж – частые параллельные поверхности скольжения трещины, развивающиеся при пластической деформации горных пород на ее последней стадии. Они расчленяют частицы породы на тонкие пластинки. Кливаж выражается в виде частых параллельных трещин (открытых, закрытых и скрытых). Структура и текстура породы нарушаются. Но порода не теряет монолитности.
Кливаж, связанный со складчатостью развивается при пластичном течении вещества в слоистых толщах.
А – послойный кливаж – развивается параллельно слоистости на стадиях пластической деформации;
Б – веерообразный кливаж – под острым углом к осевой поверхности. Поверхности кливажа сходятся над антиклиналями и синклиналями.
В – обратный веерообразный кливаж - Поверхности кливажа сходятся под антиклиналями и синклиналями;
Г – S – образный кливаж – образуется в пластах различного состава и характеризуется изменением ориентировки;
Д - Параллельный – сечет складку параллельно осевой поверхности как в замке, так и на крыльях.
В нормальных складках углы падения кливажа круче падения пород;
В изоклинальных складках углы падения кливажа и крыльев совпадают;
В опрокинутых складках – углы падения кливажа на нормальном крыле круче, в прокинутом крыле положе падения пород на крыльях складки.
В плане кливаж совпадает с простиранием пород на крыльях складки, либо сечет их под острым углом.
Приразрывный (приразломный) кливаж образуется в краевых зонах крупных разрывов преимущественно сбросового характера. Он уже не связан со складчатостью.
Отличие кливажа и сланцеватости:
Кливаж – один из видов механического разрушения пород. Сланцеватость – образуется в процессе метаморфизма пород и выражается в перекристаллизации вещества и возникновении пластинчатых и чешуйчатых минералов, располагающихся параллельно друг другу.
Нетектонические трещины. Их образование связано с изменением внутренних свойств пород под воздействием экзогенных процессов на поверхности Земли или вблизи нее.
(Михайлов, с. 203 – 207). – самостоятельно
Нетектонические трещины разделяются на первичные и вторичные.
Первичные – трещины отдельности образуются при формировании различных пород при их усыхании, уплотнении, изменении давления и температуры и при физико-химических превращениях.
В магматических породах при застывании интрузивных тел и лав в результате охлаждения лавы, уменьшения ее объема, действия сил сжатия – растяжения возникают первично-магматические трещины, рассекающие породы на отдельности разной формы.
Отдельности – блоки, на которые разделяется трещиновататя горная порода. Форма отдельности обуславливается расположением трещин.
Для интрузивных пород характерна кубическая отдельность;
для эффузивных – призматическая, при медленном остывании лавы – столбчатая, шаровая;
для метаморфических – плитчатая, пластинчатая, остроугольная.
В осадочных породах первичные трещины (диагенетические трещины) возникают в процессе диагенеза - преобразования осадка в горную породу. Это происходит при потере воды и уплотнении отложений.
Диагенетические трещины наиболее четко выражены при горизонтальном и слабо нарушенном залегании пород. Они не пересекают большие площади, а тесно связаны с отдельными слоями. На поверхности напластования они образуют полигональную сеть. Частота трещин зависит от мощности пород. Мощные пласты имеют более редкую сеть трещин.
Вторичные, нетектонические трещины возникают при гипергенезе в приповерхностных условиях.
1. Трещины выветривания образуются при физическом выветривании (колебания температуры, механическое давление замерзающей в трещинах воды). Они развиваются в зоне не глубже 30 – 50 м от поверхности Земли.
2. Трещины оползней, обвалов и провалов – гравитационные трещины. Образуются при оседании или скольжении масс горных пород в телах оползней.
3. Трещины расширения пород при разгрузке появляются при нарушении гравитационного равновесия в выемках рельефа. Горные породы в земной коре находятся в сильно сжатом состоянии. При наличии свободного пространства породы начинают выдавливаться в него. У поверхности Земли образуются трещины отслаивания, в бортах речных долин и оврагов – трещины бортового отпора. Последние наклонены под углом 30 –500 в сторону долины и распространяются в глубину до уровня реки.
Полевые наблюдения за трещиноватостью.
Графическое изображение трещин
При полевых наблюдениях за трещиноватостью регистрируются:
1) элементы залегания трещин - аз. пад., аз. простирания, угол падения;
2) частота трещин, расстояние между ними;
3) ширина трещин;
4) зияние или заполнение трещин;
5) характеристика стенок трещин.
Массовые замеры элементов залегания трещин помогают в расшифровке тектонической структуры осадочной толщи или магматического тела.
Наиболее часто строятся розы - диаграммы трещиноватости. На окружность наносится градусная сетка, и проводятся радиусы – меридианы. Интервал между радиусами выбирается произвольно. Трещины группируются в классы в пределах выбранных интервалов. Полученные значения средних азимутов и количество замеров наносят на диаграмму с помощью радиусов. Направление радиуса отвечает среднему значению азимута, а длина пропорциональна количеству замеров в каждом интервале в выбранном масштабе. Недостаток: невозможно отображение на одной диаграмме всех данных по замерам.
Круговая диаграмма трещиноватости более совершенна. Существуют также карты трещиноватости – см. самостоятельно учебник Михайлова, с. 223 –233.
Структурные знаки трещиноватости:
На АФС трещины обычно четко выражены.
Разрывные нарушения в горных породах (со смещением) - параклазы
Разрывные нарушения (дизьюнктивные дислокации) – структуры с нарушением сплошности пород. Они возникают под воздействием внутреннего (эндогенного) фактора.
Они в основном характерны для складчатых областей или кристаллического фундамента платформ.
Сбросы – разрывные нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород. Сбросы сопровождаются раздвиганием блоков, удлинением данного участка земной поверхности. Скважины, пересекающие сброс, показывают сокращенный разрез с выпадением некоторых слоев.
Взброс (обратный сброс) – разрывное нарушение, в котором поверхность разрыва наклонена в сторону расположения приподнятых пород.
Считается, что при взбросе перемещается поднятый блок, при этом сокращаются размеры данного участка. Скважины, пересекающие взброс, показывают увеличенный разрез с повторением некоторых слоев.
Элементы сбросов и взбросов:
Сместитель (сбрасыватель) – поверхность, по которой произошло смещение.
Угол падения сброса – вертикальный угол между плоскостью сбрасывателя и горизонтальной плоскостью.
Бока (блоки, крылья) – участки пород, разделенные сместителем. Различают поднятый и опущенный блоки по направлению их взаимного относительного перемещения по сместителю. Различают висячее и лежачее крылья, т.е. находящиеся над и под сместителем.
У сброса: У всброса:
Угол смещения сместителя -
Полная (наклонная амплитуда) – перемещение
блоков, замеренное по сместителю -
Вертикальная амплитуда –
Горизонтальная амплитуда –
(зияние) (перекрытие)
Статиграфическая (истинная) амплитуда –
расстояние между перемещенными точками
маркирующего горизонта, измеренное по
перпендикуляру к его поверхности -
Вертикальный отход –
Горизонтальный отход –
Линия выхода сместителя – пересечение сместителя с поверхностью земли.
Классификация взбросов и сбросов:
1. По наклону сместителя среди сбросов выделяются:
а) пологие сбросы – угол падения сбрасывателя до 300;
б) крутые – от 30 до 800;
вертикальные – от 80 до 900.
2. По отношению к простиранию нарушенных пород:
а) продольные сбросы (взбросы) – простирание сместителя совпадает с простиранием нарушенных пород;
б) косые (диагональные) – сместитель ориентирован пол углом к простиранию пород;
в) – поперечные – вкрест простирания пород.
3. По соотношению падения сместителя и нарушенных пород:
а) согласные – падение сбрасывателя и падение пород в одну сторону;
б) несогласные – падение в потивоположные стороны.
4. По направлению движения блоков выделяются шарнирные и цилиндрические сбросы и взбросы.
Шарнирные – в них блоки поворачиваются вокруг оси или в одну сторону или в разные стороны. Ось перпендикулярна простиранию сместителя. В результате эти сбросы характеризуются изменением амплитуды смещения.
Цилиндричские – движение блоков происходит по искривленной поверхности, близкой к дуге, вокруг оси, расположенной в стороне от сместителя.
В верхней части такое разрывное нарушение может быть рассмотрено как сброс, а в нижней как взброс.
В плане по взаимному расположению сбросов и всбросов различают параллельные (А), концентрические (Б), радиальные (В) и перистые (Г).