структурная геология. 1. Предмет и задачи структурной геологии
 Скачать 4.29 Mb.
|
|
Разрыв - деформация пластов горных пород с нарушениями их сплошности, возникающая в случае превышения предела прочности пород тектоническими напряжениями. Разрыв - плоскость или зона в породе, по которой произошло смещение. Собственная геометрия разрывов сводится к трем элементам - поверхность разрыва, или сместитель; - два блока, или крыла. Их смещение относительно друг друга определяется по маркерам. Маркер – любой геологический объект, образовавшийся до разрыва и уверенно опознаваемый в обоих крыльях разрыва. Классификация крыльев разрыва относительно наклонного смесителя: Блок, расположенный над сместителем – висячее крыло; Блок, расположенный под сместителем – лежачее крыло;   ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОМ СМЕСТИТЕЛЕ ЭТА КЛАССИФИКАЦИЯ НЕ РАБОТАЕТ!!! ТИП КРЫЛЬЕВ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ИХ ОТНОСИТЕЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ!!! Морфологические классификации разрывов Классификация разрывов с крутым сместителем по относительному смещению крыльев: Сброс – висячее крыло опущено относительно лежачего; Взброс – висячее крыло поднято относительно лежачего; Сдвиг – оба крыла находятся на одном гипсометрическом уровне относительно друг друга, но смещены по простиранию разрыва; Сбросо-сдвиг. Классификация разрывов с вертикальным сметителем: Сброс (взрез) – разрыв с вертикальным смещением крыльев (первоначально ненарушенный блок не удлиняется и не укорачивается поперек разрыва); Сдвиг – разрыв с горизонтальным смещением крыльев вдоль сместителя; Раздвиг – разрыв с горизонтальным смещением крыльев поперек сместителя, при котором первоначально ненарушенный блок испытывает удлинение поперек разрыва (крылья разъезжаются). Морфологическая классификация разрывов с пологим сместителем по относительному смещению крыльев Надвиг – пологий взброс. При небольших углах наклона надвига теряет смысл представление о поднятом о опущенном крыльях. Различают автохтон (лежачее крыло) и аллохтон (висячее крыло). Шарьяж – крупный пологий надвиг с волнообразным сместителем. Изолированные выходы автохтона внутри аллохтона – окна, изолированные участки аллохтона внутри автохтона – останцы, или клиппы. Пологий сдвиг – сдвиг со сместителем, имеющим небольшой угол наклона. При почти горизонтальном сместителе пологий сдвиг не отличим от надвига. Структуры, ограниченные разрывами Структуры зон растяжения, ограниченные сбросами: Грабен – симметричная отрицательная структура, ограниченная сопряженной парой встречных сбросов; Горст – симметричная положительная структура, ограниченная парой расходящихся сбросов; Полуграбен – асимметричная отрицательная структура, ограниченная одним крупным сбросом, другое крыло полуграбена представляет собой моноклиналь. Структуры зон сжатия, ограниченные взбросами: Рамп – симметричная отрицательная структура, ограниченная сопряженной парой, расходящихся взбросов; Горст – симметричная положительная структура, ограниченная сопряженной парой встречных сбросов; Полурамп – асимметричная отрицательная структура, ограниченная одним крупным взбросом; Классификация систем сбросов и взбросов Синтетическими называются ступенчатые системы сбросов в крыле складки, в которых крылья последовательно опущены в направлении падения. Антитетическими называются ступенчатые системы сбросов в крыле складки, в которых крылья последовательно подняты в направлении падения пластов. Разрывы на геологической карте Серия крутых сбросов, смещающих границу нижнекаменноугольных свит. В поднятых крыльях выходят более древние отложения, поэтому на карте граница в них смещается по направлению падения пластов.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДНЯТОГО КРЫЛА ДЛЯ СБРОСОВ И ВЗБРОСОВ: Поднятый Пласт Перемещается По Падению Строение зон разломов Разрывы не всегда (и даже в большинстве случаев) имеет вид одной поверхности, обычно они представляют собой различной мощности зоны, имеющие сложное строение. Разрывы сопровождаются различными структурными элементами (мезоструктурами). Наиболее распространены: Зоны сланцевания; Зоны дробления (тектонические брекчи, катаклазиты); Зеркала скольжения; Зоны истирания (милониты); Сланцеватость – плоскостная текстура горных пород, образованная планпараллельным расположением пластинчатых или листоватых минералов. Тектонические брекчи образуются за счет разрушения пород, соприкасающихся по разрыву. Обломки имеют угловатую форму, обычно они сцементированы гидротермальными минералами (кварц, кальцит). Зеркала скольжения образуются за счет трения между перемещаемыми блоками пород и представляют собой борозды на поверхности сместителя. По положению зеркала в пространстве и характеру борозд можно определить тип разлома и направление смещения. 74. Прямые и косвенные признаки разрывов ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ РАЗРЫВОВ СО СМЕЩЕНИЕМ Прямые признаки — это отдельные проявления на местности разрывных нарушений, скрытых на глубине. Они часто однозначно указывают на наличие разрывных нарушений. К ним относятся следующие. Резкое смещение геологических границ вдоль определенного направления трудно объяснить какими-либо особенностями залегания пород кроме смещения их по разрывным нарушениям. Наличие в породах зеркал и борозд скольжения, ступенчатых поверхностей. Зеркала скольжения представляют собой гладкие площадки. Гладкая, иногда блестящая поверхность образуется за счет того, что поверхность сместителя покрывается тонким налетом мягких минералов (галенита, хлорита, серпентина, графита). Борозды скольжения образуются в том случае, когда на поверхность сместителя попадают зерна твердых минералов. В начале перемещения твердые зерна оставляют на поверхности узкие, но глубокие царапины. По мере того, как они раздавливаются, глубина царапин становится меньше, а ширина их увеличивается. По ориентировке борозд скольжения можно устанавливать относительное перемещение блоков. Если борозды имеют горизонтальное положение, то и смещение блоков происходило в горизонтальной плоскости, вертикальная ориентировка говорит о вертикальных движениях. По относительному расположению вершин и оснований борозд можно судить о том, перемещался блок вверх или вниз. Ступенчатые поверхности сместителя часто образуются в полосчатых метаморфических породах, так как породы, слагающие полосы, обладают разными физико-механическими свойствами. Прямолинейные контакты между породами, резко отличающимися по возрасту, составу или степени метаморфизма. Стратиграфические прямолинейные в плане контакты между толщами пород встречаются редко, обычно только при вертикальном залегании. При наклонном и горизонтальном залегании на морфологию контактов влияет рельеф местности, что в итоге приводит к их криволинейным очертаниям. Протяженный прямолинейный контакт между толщами, скорее всего, указывает на его тектоническую природу. Особенно велика эта вероятность в том случае, когда между собой контактируют породы, резко отличающиеся по возрасту и степени метаморфизма. Наличие тектонитов — деформированных и раздробленных пород в зонах разрывов. По размеру обломочного материала выделяют следующие их виды: Тектонические брекчии с размером обломков более 1 см, чаще всего это глыбовые брекчии. Обломки могут быть не сцементированными или сцементированы. Цементом часто служит мелко раздробленный материал окружающих пород, реже продукты гидротермальной деятельности (кварц, кальцит и др.). Катаклазиты с размером обломков от 0,1 до 10 мм. Милониты с размером раздробленного материала менее 0,1 мм. Это может быть, как рыхлая, так и сцементированная масса. Первая часто называется глинкой трения. Бластомилониты представляют наиболее древние разрывные нарушения, они образуются в метаморфических породах еще до метаморфизма в виде зон тонкоперетертых пород — милонитов. В процессе метаморфизма тонкоперетертый материал подвергается перекристаллизации с образованием основной тонкозернистой массы и крупных кристаллов — бластов, отсюда и название «бластомилонит». В отдельных случаях процесс перекристаллизации милонита при метаморфизме приводит к образованию крупночешуйчатого биотита. В этом случае зоны древнего нарушения выполнены плотно сросшимися крупными черными листочками этого минерала. Такие образования можно назвать биотититами. По геологическим условиям формирования биотититы соответствуют бластомилонитам. Они хорошо узнаются с большого расстояния по черному цвету и линейным очертаниям. Наличие хаотических комплексов — микститов. Они представляют собой образования, состоящие из основной тонкообломочной массы (тектонического или осадочного происхождения) — матрикса и обломков разного состава, размера и происхождения. Хаотические комплексы характерны для крупных разрывных нарушений — тектонических покровов. КОСВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ РАЗРЫВОВ СО СМЕЩЕНИЕМ К косвенным признакам относятся особенности строения и расположения геологических тел, вызванные разрывными нарушениями, не выраженными на дневной поверхности. К таковым относят: прямолинейное расположение геологических тел, поскольку разрывные нарушения, особенно крутопадающие, в плане имеют относительно прямолинейные очертания и отличаются повышенной проницаемостью для подземных вод и магматических расплавов. В качестве примеров можно рассматривать линейное расположение источников подземных вод; линейное расположение интрузивных тел и зон повышенного теплового потока (вулканы); линейное расположение зон высокоградиентного метаморфизма; прямолинейные участки речных долин, геофизические признаки: зоны повышенной проводимости и др. Линейное расположение родников (выходов подземных вод на поверхность), интрузивных тел и вулканов обусловлено тем, что разрывные нарушения, особенно крупные, являются ослабленными зонами (зонами повышенной проницаемости). По этим зонам подземные воды и магматические расплавы движутся к поверхности, в результате чего образуются родники, интрузивные тела и вулканы. Поскольку в плане очертания разрывных нарушений линейные, то и расположение вышеуказанных геологических тел тоже линейное. Линейные зоны высокоградиентного метаморфизма образуются, когда вдоль разрывного нарушения породы подвергаются воздействию высоких давлений и температуры за счет сил трения. Один из косвенных признаков разрывного нарушения — прямолинейные участки русел рек. Прямолинейность участка русла обусловлена тем, что оно унаследует разрывные нарушения, так как воде гораздо легче разрушать породы и прокладывать себе русло по ослабленным, проницаемым зонам разрывных нарушений. К косвенным геофизическим признакам относятся также особенности строения геофизических полей, указывающие на возможное нахождение разломов. Это прежде всего геофизические аномалии, которые имеют линейный характер и указывают на неоднородность или высокую проницаемость горных пород. Над зонами разрывных нарушений отмечаются аномально низкие значения кажущегося электрического сопротивления пород, что обусловлено высокой ионной проводимостью циркулирующих по разломам подземных вод. По крупным (региональным) разрывным нарушениям обычно граничат блоки, отличающиеся по своему геологическому строению и, как следствие, по плотности пород. В этом случае при проведении гравиметрической съемки над зоной разлома образуется аномалия типа «гравиметрической ступени». 75. Элементы разрывных нарушений Разрывным нарушением называется деформация пластов горных пород с нарушением их сплошности, возникающая в случае превышения предела прочности пород тектоническими напряжениями. Тектонические разрывы, как и складки, необычайно разнообразны по своей форме, размерам, величине смещения и другим параметрам. В разрывном нарушении, как и в складке, различают его элементы. Рассмотрим их более подробно: В любом разрывном нарушении всегда выделяются плоскость разрыва или сместителя и крылья разрыва, т.е. два блока пород по обе стороны сместителя, которые подверглись перемещению. Крыло или блок, находящийся выше сместителя, называется висячим, а ниже-лежачим. Важным параметром разрыва является его амплитуда. Расстояние от пласта (его подошвы или кровли) в лежачем крыле до этого же пласта (его подошвы или кровли) в висячем крыле называется амплитудой по сместителю. Кроме того, различают стратиграфическую амплитуду, которая измеряется по нормали к плоскости напластования в любом крыле разрыва до проекции пласта; вертикальную амплитуду-проекцию амплитуды по сместителю на вертикальную плоскость; горизонтальную амплитуду - проекцию амплитуды по сместителю на горизонтальную плоскость. Положение сместителя в пространстве определяется, как и ориентировка любой другой плоскости, с помощью линий падения, простирания и угла падения. 76. Сбросы, взбросы их типы. Сброс – разрывное нарушение, возникшее при смещении крыльев в вертикальном направлении. Сместитель чаще бывает наклонный, реже – вертикальный (разрывное нарушение с вертикальным сместителем принято называть врезом). Крыло, занимающее более низкое положение, называется опущенным, другое, занимающее более высокое положение – поднятым. Следует при этом не забывать, что названия крыльев «поднятое» и «опущенное» не обозначают действительного направления их движения, а говорят об относительном положении крыльев после перемещения. В случае наклонного сместителя крыло, лежащее над ним, называется висячим, подстилающее – лежачим. При сбросе висячее крыло опущено, лежачее поднято.  В сбросах различаются следующие элементы (рис. 1): приподнятое, или лежачее, крыло (А), опущенное, или висячее, крыло (Б), сместитель (В), угол падения сместителя (α), амплитуда по сместителю (а1-б1), вертикальная амплитуда (а1-б2), горизонтальная амплитуда (б1-б2), стратиграфическая амплитуда (а4-б1), вертикальный отход (а2-б1), горизонтальный отход (б2-а3). Классификация сбросов. Сбросы различаются по ряду признаков: углу наклона сместителя, ориентировке по отношению к простиранию нарушенных пород, соотношению наклона сместителя и нарушенных пород, направлению перемещения крыльев, расположению сбросов в плане и разрезе. По углу наклона сместителя выделяются: пологие сбросы с углом наклона сместителя до 300, крутые – с углом наклона сместителя от 30 до 800 и вертикальные – с углом наклона сместителя более 800. По отношению к простиранию нарушенных пород различаются: продольные сбросы, у которых общее простирание сместителя совпадает с простиранием нарушенных пород, косые (диагональные) сбросы, сместитель которых ориентирован под углом к простиранию пород, и поперечные сбросы, направленные вкрест простирания пород. По соотношению наклонов сместителя и нарушенных пород выделяются согласные и несогласные сбросы. У согласных сбросов наклон пород и сместителя направлен в одну и ту же сторону; у несогласных сбросов породы и сместитель падают в противоположные стороны. По направлению падения крыльев выделяются четыре вида сбросов: прямые, обратные, шарнирные и цилиндрические. В прямых сбросах висячее крыло перемещается вниз, в обратных – лежачее крыло перемещается вверх. В шарнирных сбросах крылья поворачиваются в разные стороны или в одну и ту же сторону вокруг оси, перпендикулярной к простиранию сместителя. Если ось вращения расположена не у конца сброса, а на его продолжении, крылья шарнирного сброса могут двигаться в разных направлениях. В цилиндрических сбросах движение происходит по дуге или искривленной поверхности, вокруг оси, расположенной в стороне от сместителя. По взаимному расположению сбросов в плане различают параллельные (ступенчатые), радиальные, концентрические и перистые сбросы. В параллельных сбросах поверхности сместителей в плане и разрезе параллельны и смещение по таким сбросам носит нередко ступенчатый характер. Радиальные сбросы расходятся от одной точки или от определенного участка по радиусам. Такие сбросы могут возникать на периклинальных и центриклинальных замыканиях складок или на сводах куполов. Перистые сбросы образуют ветвящуюся сеть, в которой выделяется основной, наиболее крупный сброс и ответвляющиеся, более мелкие. По отношению к времени образования нарушенных разрывами отложений сбросы делятся на конседиментационные, т.е. возникающие и развивающиеся одновременно с осадконакоплением, и постконседиментационные (наложенные). Строение сместителя. Поверхность сместителя не всегда бывает ровной и может быть искривлена. При перемещении крыльев вдоль изогнутого сместителя между ними нередко возникают полости, которые впоследствии могут заполняться жильными и рудными минералами или водой. При движении крыльев, соприкасающихся друг с другом, поверхности сместителя притираются и становятся гладкими (т.н. зеркала скольжения). На них образуются многочисленные штрихи и бороздки, ориентированные по направлению движения крыльев. При смещениях с амплитудами в десятки и сотни метров в результате разрушения неровностей и выступов поверхности сместителя помимо зеркал скольжения между крыльями сброса развивается брекчия трения, представляющая собой раздробленную и перетертую массу обломков пород. В зависимости от величины обломков различают несколько видов тектонических брекчий. При размерах обломков менее 1 см образуется какирит (орешник), распадающийся при разламывании на мелкие угловатые обломки. Если обломки имеют размеры в миллиметры и доли миллиметров, брекчия называется катаклазитом. При еще более тонком перетирании пород образуется милонит. Минеральные зерна в последнем растерты до состояния пыли и обычно имеют удлиненную линзовидную форму. Определение направления перемещения крыльев сброса. Различаются два вида перемещения крыльев сбросов: абсолютное и относительное. При выяснении направления абсолютного перемещения определяется смещение каждого крыла относительно горизонта. При этом возможны три случая перемещения: висячего крыла вниз при неподвижном лежачем крыле; лежачего крыла вверх при неподвижном висячем крыле; обоих крыльев – лежачего вверх, а висячего вниз. В подавляющем большинстве случаев геологу достаточно иметь данные лишь об относительном перемещении, т.е. знать амплитуду смещения одного крыла относительно другого. Следующее правило определения относительного перемещения крыльев сброса будет справедливым и для всех остальных разрывных нарушений: при определении относительного перемещения крыльев разрывов необходимо сравнивать возраст пород, обнажающихся на поверхности на крыльях разрыва. Приподнятым крылом окажется то, на котором обнажены относительно более древние породы; на опущенном крыле обнажаются более молодые отложения. Определение возраста сбросов представляет сложную задачу. Основным признаком, позволяющим судить о времени образования сброса, является возраст нарушенных пород. Большое значение имеют и косвенные данные, например время формирования складчатости в данном районе, время проявления интенсивных вертикальных движений, внедрение интрузий и т.д. Основным правилом для определения возраста любого разрыва является следующее: разрыв всегда моложе самого молодого нарушенного слоя и всегда древнее самого древнего из перекрывающей его толщи. Образование сбросов. Все смещения горных пород по поверхностям разрыва происходят в условиях разнонаправленного или однонаправленного, но различного по амплитуде и скорости смещения блоков. Смещения могут происходить одновременно с образованием разрыва или значительно позже. Из соотношения движений крыльев наклонных сбросов устанавливается, что между крыльями образуется «зияние», т.е. нарушенные слои как бы отходят друг от друга. Образование «зияния» вызывается растяжением участков земной коры, в которых образуются сбросы. Разрушение горных пород возможно хрупким путем (отрыв) или вязким (скалывание). В обоих случаях, кроме того, действует сила тяжести, направленная вниз. Однонаправленность движений в условиях растяжения хорошо выражена в ступенчатых сбросах.  Взбросами называются разрывные нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения приподнятых пород. Во взбросах различаются следующие элементы (рис. 2): опущенное, или лежачее, крыло (А), приподнятое, или висячее, крыло (Б), сместитель (В), угол наклона сместителя (α), амплитуда по сместителю (а1-б1), вертикальная амплитуда (а1-б2), горизонтальная амплитуда, или перекрытие (б1-б2), стратиграфическая амплитуда (а1-б4), вертикальный отход (а1-б3), горизонтальный отход (б1-а2). Классификация взбросов почти совпадает с классификацией сбросов. Образуются взбросы в обстановке сжатия и представляют собой вязкие разрывы. Как правило, взбросы развиваются в районах линейной складчатости.  Рис. 3. Схема грабенов в разрезах: а – простого, образованного двумя сбросами; б – простого, образованного двумя взбросами; в – сложного, образованного сбросами; г – сложного, образованного взбросами. Сбросы и взбросы нередко развиваются группами, охватывающими значительными территориями. Среди них широко распространены опущенные или поднятые крылья, блоки горных пород, разделенные сбросами или взбросами, получившими название горстов и грабенов. По углу наклона сместителя выделяются: пологие взбросы с углом наклона сместителя до 30°, крутые — с углом наклона от 30 до 80° и вертикальные — с углом наклона сместителя от 80 до 90°. По отношению к простиранию нарушенных пород различаются продольные взбросы , у которых простирание сместителей совпадает с направлением простирания пород, косые или диагональные взбросы , ориентированные под углом к простиранию пород, и поперечные , направленные под прямым углом к простиранию пород. По соотношению наклона пород и сместителя (в вертикальных разрезах) выделяют согласные и несогласные взбросы . У согласных взбросов наклон пород и сместителя направлен в одну и ту же сторону, у несогласных - породы и сместитель наклонены в противоположные стороны (рис. 24). По направлению перемещения крыльев выделяются три вида взбросов: прямые, обратные и шарнирные . В прямых взбросах висячее крыло перемещается вверх, в обратных — лежачее крыло перемещается вниз, в шарнирных — крылья повернуты вокруг оси, находящейся на одном из концов разрыва. Следует отметить, что в цилиндрических сбросах (см. рис. 23) в верхней их части разрыв может быть классифицирован как сброс, а в нижней как взброс. Это дает основание некоторым исследователям отказаться от деления разрывов на сбросы и взбросы, и все разрывы, относящиеся к сбросам и взбросам, называть сбросами. С этим, однако, нельзя согласиться по следующим причинам. В подавляющем большинстве случаев движение крыльев по сместителю происходит прямолинейно. При этом отделение сбросов от взбросов не вызывает затруднений. В цилиндрических и шарнирных сбросах крылья двигаются не прямолинейно, а по кривым вокруг оси, в связи с чем принятые классификационные признаки недостаточны для их отнесения к сбросам и взбросам. Обычно такие разрывы называются сбросами, за исключением тех случаев, в которых устанавливается перемещение одного из крыльев вверх. К сбросам следует относить и разрывы с вертикальным положением сместителя, если только, как и в цилиндрических сбросах, не устанавливается перемещение одного из крыльев вверх. По взаимному расположению в плане различают ступенчатые, радиальные и перистые взбросы . Сместитель взбросов имеет те же характерные черты, что и сместитель сбросов, и направление движения по сместителю, амплитуда и возраст взбросов определяются так же, как и для сбросов. Взбросы, как и сбросы, по отношению ко времени образования нарушенных ими осадочных толщ делятся на конседиментационные и постседиментационные . В первых перемещение крыльев происходит одновременно с накоплением осадков, и на опущенном крыле мощность пород оказывается большей, чем на приподнятом. Постседиментационные взбросы развиваются позже образования пород и не имеют изменений мощностей или фаций на крыльях. Групповые сбросы и взбросы . Сбросы и взбросы развиваются группами, охватывающими значительные территории. Широко распространены системы смещенных блоков горных пород, разделенных сбросами или взбросами, называемых грабенами и горстами. 78. Сдвиги и их типы. К сдвигам относятся разрывы, смещение по которым происходит в горизонтальном направлении по простиранию стителя. Различают правые и левые сдвиги. Уменьшение амплитуды сдвига в горизонтальном направлении обычно происходит путем его расщепления на мелкие сдвиги и сбросы или другие компенсационные разрывы, создающие структуры типа «конского хвоста». Сдвиги могут заканчиваться и у поперечных к ним надвигов, с которыми они образуют сопряженные пары - динамопары. Очень часто смещение крыльев в разрывах происходит не строго вверх или вниз по поверхности сместителя и не в горизонтальном направлении, а косо по отношению к горизонту. В разрывах появляются как сдвиговая, так и сбросовая или взбросовая составляющие и разрывы относятся к сбросо-сдвигам и взбросо-сдвигам. Очевидно, что сбросо-сдвиги образуются в условиях сочетания сдвига и растяжения, а взбросо-сдвиги - сдвига и сжатия. Первый сличай в англоязычной литературе именуется транстенсией (transtension), второй - транспрессией (transpression). Как то, так и другое - весьма распространенные явления. Образование сдвигов вызывается воздействием на горные породы противоположно направленных сил, а сам разрыв может быть хрупким или вязким. Хрупкие сдвиги широко развиты в чехле платформ, а вязкие - в складчатых областях как поперек, так и под углом к простиранию складок. Для складчатых систем очень характерно развитие сопряженных систем диагональных правых и левых сдвигов, в широтных системах северо-западной и северо-восточной ориентировки, однозначно указывающих на обстановку регионального сжатия в направлении, поперечном к простиранию системы. Такие сдвиги типичны, например, для Западного Копетдага. К настоящему времени выяснилось широкое распространение вязких сдвигов, преимущественно в областях, затронутых региональным метаморфизмом. Эти сдвиги характеризуются большой шириной (километры - pppa.ru) затронутой ими зоны, отсутствием единой плоскости разлома, вместо которой наблюдается ряд параллельных, подставляющих друг друга смещений, отсутствием брекчий трения и милонитов; последние замещаются ультра- и бластомилонитами. Иногда вдоль таких сдвигов появляются гранитные тела. Особенно сложное строение имеют региональные сдвиги, развитые в осадочном чехле под влиянием горизонтальных перемещений в фундаменте. В чехле над глубинными сдвигами появляются складки и мелкие разрывы, сдвиги и раздвигн, расположенные кулисообразно к их общей ориентировке.  Характерные деформации на крыльях сдвига (для случая правостороннего смещения). По М. Г. Ломизе (1990). I - складки волочения: эшелонированные (кулисные) системы складок с горизонтальным шарниром (Id) и складки с вертикальным шарниром, в том числе структуры закручивания (Iб); II - структуры растяжения: дайки и жилы по трещинам отрыва, в том числе системы типа «конского хвоста> (IIа), оперяющие сбросы и грабены (IIб); III - вторичные структуры скола - оперяющие взбросы и взбросо-надвиги, в том числе системы типа «конского хвоста» (IIIа), оперяющие сдвиги (III6). 1 - сдвиги; 2 - сбросы; 3 - грабены; 4 - дайки и жилы; 5 - взбросы и взбросо-надвиги; 6 - ось линейной складки в плане, 7 - то же, в поперечном сечении. При изменении (изломе) простирания сдвига происходит как бы его расщепление с образованием в промежутке впадины. Такие впадины нередко достигают значительных размеров и в англоязычной литературе получили название pull-apart basin (сдвигово-раздвиговая впадина). К ним некоторые исследователи относят грабен Японского моря, грабен оз. Байкал Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят по простиранию сместителя в горизонтальном направлении. В сдвигах различают крылья, сместитель, угол наклона и азимут падения сместителя и горизонтальная амплитуда смещения. По углу наклона сдвиги делятся на горизонтальные (с углом наклона сместителя от 0 до 10º), пологие (с углом наклона сместителя 10-45º), крутые (с углом наклона сместителя 45-80º) и вертикальные (с углом наклона сместителя 80-90º) (рис. 2.41)  Рис. 2.41. Вертикальный (I), наклонный (II) и горизонтальный (III) сдвиги. Рис. 2.42. Схема правого (а) и левого (б) сдвигов в плане.аа – поверхность сместителя; б – разорванный слой; Н – положение наблюдателя.  Рис. 2.43. Сдвиги. а – вертикальный поперечный правый; б – наклонный диагональный левый По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги могут быть продольными, косыми или диагональными и поперечными (рис. 2.43). Различают также правые и левые сдвиги. Для того чтобы установить характер смещения, нужно стать лицом к сместителю в пункте обрыва слоя и, если слой на противоположном крыле будет смещён вправо, сдвиг будет правым, а если влево – левым (рис. 2.42). Сдвиги могут относиться как к хрупким (в чехлах платформ), так и к вязким разрывам (в складчатых областях). Они широко распространены в земной коре и по протяженности могут быть как локальные или местные, так и региональные, протягивающиеся на тысячи километров. Примером региональных сдвигов может быть долгоживущий сдвиг Сан-Андреас в Калифорнии (протяженностью около 900 км), по которому юрские породы смещены на 580 км, эоценовые – на 370 км, а плейстоценовые – на 16 км и в настоящее время смещение происходит со скоростью около 1,5 см в год. 79.Раздвиги, их особенности. Раздвиги Раздвигами называются разрывные нарушения, в которых перемещение крыльев происходит под прямым углом к поверхности отрыва, которая может быть ориентирована по разному по отношению к простиранию пород и иметь разные углы наклона, но в основном крутые и вертикальные (рис. 2.44).
При раздвиге образуется зияние, которое может быть заполнено либо раздробленным собственным материалом, либо инородным – дайками и жилами (рис. 2.45). В случае большого количества параллельных раздвигов может формироваться система вертикальных даек (рои даек), по суммарной мощности которых можно судить об амплитуде раздвига. В качестве современного примера может служить Исландия. Амплитуда раздвига обычно составляет несколько метров, но может достигать сотен и тысяч метров. Великая дайка в Африке, сформированная в раздвиге, имеет ширину до 10 км и протяженность около 500 км.
Раздвиги образуются в условиях растяжения, которые могут быть над очагами интрудирующей магмы и в рифтогенных структурах, например, Красноморский рифт, зоны спрединга в СОХ (срединно-океанических хребтах) и др. 80.Надвиговые разрывные нарушения, поддвиги, чешуйчатые надвиги. Надвиги Надвигами называют разрывы взбросового строения, возникающие одновременно со складчатостью или накладывающиеся на складчатые структуры. Они характеризуются хрупким отрывом или вязким разрушением горных пород без заметных предварительных пластических деформаций, либо сопровождаются очень незначительными пластическими деформациями.
У надвига есть плоскость надвига (поверхность сместителя) надвиговый или висячий бок или крыло и поднадвиговый или лежачий бок или крыло (рис. 2.46). Активным элементом надвига может быть и поднадвиговый бок, при относительной неподвижности висячего бока, и в таком случае разрыв будет называться поддвигом. Амплитуды смещений у надвига могут быть значительно больше, чем у взбросов, но в большинстве случаев они не превышают первые сотни метров. По наклону поверхности разрыва выделяются четыре вида надвигов: крутые (с углом наклона сместителя более 45º), пологие (с углом наклона поверхности разрыва менее 45º),горизонтальные (с приблизительно горизонтальным расположением сместителя) иныряющие, когда поверхность разрыва на отдельных участках наклонена в сторону видимого перемещения пород (рис. 2.47).
В некоторых случаях применяется генетическая классификация надвигов, например (рис. 2.48). Образование надвигов связывается со скалыванием по одному из направлений максимальных касательных напряжений (τmax), развивающемся при пластических деформациях слоистых толщ, и в большинстве случаев надвиги ориентированы полого. Главные нормальные напряжения при образовании надвигов ориентированы так же, как и при формировании складок: сжимающее напряжение (σ1) действует горизонтально, промежуточное (σ2) перпендикулярно к плоскости (σ1–σ3) Надвиги преимущественно развиты в сильно сжатых наклонных или опрокинутых складках. Реже они осложняют строение плавных и пологих складок. В относительно однородных сминаемых в складки породах надвиги возникают в основном в замках и ориентированы параллельно осевым поверхностям. В неоднородных толщах пород они могут образовываться в крыльях складок по границам пластичных пород. В складчатых комплексах с запрокинутыми складками серии надвигов могут придавать структуре чешуйчатое строение – чешуйчатые надвиги. Надвиги широко развиты во всех складчатых областях мира. 81. Тектонические покровы или шарьяжи, их элементы. Покровы
Покров (синоним – шарьяж, от франц. charrier – катить, волочить) – горизонтальный или пологий надвиг с перемещением пород лежачего блока в виде покрова на расстояния, достигающие нескольких десятков и даже первых сотен километров по волнистой поверхности сместителя (рис. 2.49). Термин «шарьяж» введён Бертраном в 1908 г. Покров может возникать из лежачей складки или в результате развития надвига, характеризуется дальностью перемещения покрова, его значительной мощностью и площадью и сложностью строения. Он бывает смят в складки как независимо от своего основания, так и совместно с ним, и часто сложен более древними породами. В строении покрова выделяются следующие структурные элементы и признаки (рис. 2.50, 2.51): ● тыловая, средняя (щитовая)и фронтальная (передняя или лобовая) часть покрова; ● «зона корней» (родина покрова, корневая зона) – предполагаемый или установленный район, откуда происходит покров, где породы, его слагающие, оторвались от своего основания; ● амплитуда шарьяжа – расстояние, на которое переместился покров, обычно оно соответствует расстоянию между корнями и фронтом покрова; ● автохтон – породы, залегающие под тектоническим покровом или аллохтоном и оставшиеся на месте; ● аллохтон – породы дальнего происхождения, надвинутые на автохтон;
● параавтохтон – породы, залегающие под тектоническим покровом, корни которого расположены близко; ● парааллохтон – породы покрова, под которым блоки или чешуи также перемещались; ● тектоническое окно – вскрытые эрозией подстилающие покров породы; ● тектоническое полуокно – вскрытые эрозией во фронтальной части покрова подстилающие покров породы в виде незамкнутого окна; ● клипп (клиппен) – изолированный от покрова останец покрова, образовавшийся в результате эрозии покрова; ● дигитация – расщепление покрова во фронтальной части на отдельные чешуи или лежачие складки; ● дивертикуляция – отслоение пакетов пластов в мощной серии отложений, где ранее сохранялась нормальная стратиграфическая последовательность, и дальнейшее дифференцированное движение пластин;
● ретрошарьяж – обратное отступание покрова; ● обволакивание – смятие в складки и переплетение движущихся одновременно пластин покрова; ● тектоническая денудация – частичное разрушение и перенос пород, встреченных на пути движения покровных пластин; ● базальное «стёсывание» – разрушение или истирание подошвы пластины в процессе передвижения; ● меланж (франц. mélange – смесь) – брекчии пёстрого состава, образующиеся во фронтальной (лобовой) и подошвенной части покрова. ► В морфолого-кинематической классификации покровов выделяются покровы течения, покровы скалывания и скольжения. Покровы теченияобразуются из лежачих складок и имеют сложное внутреннее строение, напоминающее структуру огромных «оплывин». Они развиваются при наличии мощных толщ пластичных пород и чаще всего образованы флишем. Для покровов течения характерны: ● структуры гравитационного стекания пластичных масс пород по склону растущего поднятия; ● течение, расплющивание и вытягивание складок; ● ныряющие складки покровов; ● сильно сплющенные лежачие складки и их элементы; ● накатывание (перетекание) по принципу гусеницы трактора; ● последующие деформации и раздробление покрова. Покровы течения широко распространены во всех складчатых областях, но наиболее ярким примером являются гельветиды Альп. Покровы скалывания и скольжения – более или менее прямые или слабоизогнутые пластины, сравнительно слабо дислоцированные внутри и перемещённые по одной резко выраженной поверхности разрыва. Они обычно сложены твёрдыми, массивными породами, смещёнными по горизонтальной поверхности скалывания, или слагаются пачками осадочных пород любой степени прочности при наличии под ними поверхности срыва, которая, как правило, совпадает с горизонтом пластичных пород. В покровах скалывания и скольжения на фоне нормального залегания могут быть запрокинутые складки, чешуи, прогибы и подвороты. Эти покровы характерны для каледонид Шотландии и Скандинавии, для Карпат, балканид Болгарии и т.д. Гравитационные покровы – покровы, которые образуются за счёт смещения масс горных пород из орографически повышенных участков в пониженные под воздействием силы тяжести. Например, по дну океана до глубин около 4000 метров сползали громадные оползни размером до 500км, которые порой трудно отличить от олистостромов, состоящих из сплошных пластин олистолитов и олистоплаков. По времени образования относительно складчатости гравитационные покровы могут бытьдоскладчатые (сползающие массы пород к осевым частям прогибов), соскладчатые(смещающиеся массы пород в пониженные участки в процессе складкообразования) ипослескладчатые (оползшие блоки жестких консолидированных пород с краевых частей поднятий в прилегающие прогибы). Компрессионные покровы – соскладчатые покровы, образующиеся в условиях регионального сжатия и течения ► По признаку структурного уровня, на котором покровы образуются, или по глубине захвата покровами земной коры тектонические покровы разделяют на три типа: покровы чехла, которые образуются только в осадочных толщах; покровы основания или фундамента, когда в процесс покровообразования могут быть вовлечены и породы гранитогнейсового комплекса; офиолитовые покровы, которые образуются за счет пород земной коры океанов и окраинных морей.
Морфологические разновидности покровов многообразны – они могут состоять из одного-двух, и более покровов с разными амплитудами и по-разному усложнённые (рис. 2.52). Приведённые классификации в известной степени условны. В природе признаки покровов в большинстве случаев не выдерживаются и нередко можно говорить о сложных покровах. Полевые признаки и методы изучения покровов. В процессе шарьяжеобразования отдельные частные покровы, пластины, чешуи могли перемещаться в разные фазы формирования покровного комплекса с различной скоростью и на разное расстояние, могли перекручиваться, сминаться и перемешиваться, что приводит к формированию очень сложной структуры. Всё это крайне осложняет возможность выявления покровов и их границ, а также определения исходного относительного положения объёмов пород, залегающих в разных фрагментах шарьяжа. Решение этих задач возможно только при высокой степени геологической изученности. В первую очередь должны быть выявлены особенности строения толщ и фрагментов (фациальную принадлежность, мощности, структурные признаки и т.д.). Потом необходимо определить, могли ли они быть сформированы в единой структурно-фациальной зоне. По каждому отдельному фрагменту нужно получить седиментологические характеристики (биостратиграфические, гранулометрические, литологические, фациальные), структурные и прочие данные. Затем на палинспастическом профиле, построенном в крест простирания структурно-фациальной зоны, расположить фрагменты таким образом, чтобы это соответствовало закономерному изменению её разреза от одного края к другому. Если при этом обнаружится, что в параметрическом ряду закономерно меняющихся особенностей отложений исходное положение толщ и фрагментов значительно отличается от наблюдаемого, значит, происходило их перемещение. О покровообразовании будут свидетельствовать и структурные признаки – резкое изменение мощностей, нагромождение полого и крутопадающих чешуй, чередование крутого и пологого залегания слоёв и поверхностей разрывов, наличие меланжа, признаков базального «стёсывания», горизонтов отслоения и признаков перетекания вещества, дискордантность внутренних структур и текстур по отношению к границам геологических тел и другие признаки. 82      83Разрывные нарушения представляют трещины, поверхности скольжения, зоны смятия или разлома, с большими или меньшими перемещением по ним. Своими сравнительно большими размерами и значительной амплитудой смещения (вдоль плоскости разрыва или в перпендикулярном к нему направлении) разрывные нарушения отличаются от безамплитудных (или микроамплитудных) трещин в горных породах, которые тоже в конечном итоге являются разрывами |
