Р ис.2.6.25. Элементы складки:
1 – крыло; 2 – замок; 3 – ядро; 4 – след осевой поверхности на разрезе; 5 – шарнир; 6 – ось антиклинальной складки в периклинальном замыкании; 7 – ось синклинальной складки в центриклинальном замыкании. Параметры складки: h – высота; А – ширина; L – длина. С1, С2, С3, Р – возраст пород.
Р ис. 2.6.26. Морфологическая классификация складок:
I – по отношению длины к ширине: а – линейные, брахиаскладки, в – купола и мульды; II –по углу складки: а – открытые, б – средние, в – сжатые; III - по соотношению крыльев: а – нормальные, б – изоклинальные, в – веерообразные; IV - по положению осевой поверхности: а – прямые, б – косые, в- опрокинутые, г – лежачие, д – ныряющие; V – по форме замка: а - открытые, б – приостренные, в – килевые, г – сундучные; VI – по соотношению мощности слоев на замках и крыльях: а – концентрические, б – подобные, в – с утоняющимся замком.
складки пополам. Ось складки – линия пересечения осевой поверхности складки с поверхностью рельефа.
Шарнир складки – линия пересечения осевой поверхности с подошвой или кровлей слоя в этой складке, его можно определить как линию перегиба слоя в замке. Шарнир может быть или горизонтальным или погружаться и воздыматься – ундулировать. Если шарнир горизонтален, то слои крыльев на местности, располагаясь симметрично относительно угла складки, будут параллельны. Если шарнир ундулирует, то в месте его погружения или воздымания слои крыльев будут сходиться, образуя замыкания: периклинальные у антиклинальных складок и центриклинальные у синклинальных. По форме замыкания в плане можно судить о форме замка складки в поперечном разрезе, так как они подобны друг другу.
Длина складки – расстояние вдоль ее оси между окончаниями складки в местах перегиба шарнира. Ширина складки – расстояние между осями складок, с ней сопряженных. Высота складки – расстояние между замком одной складки и замком сопряженной с ней складки в разрезе, измеренное по одному слою.
Морфологическая классификация складок проводится по следующим признакам:
по отношению длины к ширине: линейные складки – с отношением больше 5; брахиаскладки – от 5 до 2; и куполовидные – от 2 до 1. Куполовидные антиклинали часто называют просто куполами, а синклинали – чашами или мульдами;
по углу складки: открытые, с углом более 90; средние – с углами 90 - 30, и сжатые – с углами менее 30;
по степени наклона крыльев: пологие, с углами падения крыльев до 35; средние – 35 - 65; и крутые – с углами более 65;
по взаимному расположению крыльев: нормальные, крылья которых наклонены в противоположные стороны; изоклинальные, крылья которых параллельны или почти параллельны друг другу; веерообразные, с пережатым ядром, в разрезе напоминающие веер;
по положению осевой поверхности: прямые или симметричные, у которых осевая поверхность вертикальна, косые или наклонные, с наклонной осевой поверхностью и крыльями; опрокинутые, так же с наклонной осевой поверхностью, но с крыльями (нормальным и опрокинутым), наклоненными в одну сторону (в опрокинутом крыле более древние слои находятся выше более молодых); лежачие, с почти или горизонтальной осевой поверхностью; перевернутые, с обратным наклоном осевой поверхности. Такие складки развиваются из лежачих и обычно называются ныряющими;
по форме замка: округлые, с плавными перегибами слоев; приостренные, c резкими, угловатыми перегибами; гребневидные, когда замок антиклиналей имеет остроугольную форму; килевидные, с острым, оттянутым замком; сундучные, или коробчатые, с широким, плоским замком и крутыми крыльями;
по соотношению мощности слоев в замках и на крыльях: параллельные или концентрические, с равной мощностью на крыльях и в замках; подошва и кровля каждого из таких слоев параллельны; подобные складки отличаются уменьшением мощности слоев на крыльях и увеличением ее в замках; складки с утоняющимися сводами имеют уменьшенную мощность слоев в сводах антиклиналей с относительным увеличением ее в днищах синклиналей, по происхождению это чаще всего конседиментационные – образующиеся в процессе осадконакопления складки, когда на сводах антиклиналей накапливается меньше осадочного материала; бывает, что утонение свода происходит из-за оттока пластичных горных пород при большом давлении.
Cовокупность складок называют складчатостью. Складчатость разнообразна и неравномерно распределена в земной коре. На обширных пространствах слои горных пород залегают почти горизонтально; на других участках, обычно вытянутых узкими полосами, складки залегают практически непрерывно. По соотношению складок в разрезе различают два типа складчатости: гармоничную, когда антиклинальные и синклинальные складки повторяют друг друга без перерывов, и дисгармоничную, у которой каждая складка отличается от соседней по всем параметрам. Для практических целей бывает необходимо изобразить складку на некоторой глубине. В этом случае используют структурные карты, которые представляют собой изображение кровли или подошвы слоя, или нескольких слоев, с помощью стратоизогипс. Подземный рельеф той или поверхности слоя наглядно показывает структуру, которую слой образует.
Разрывные нарушения.
Разрывными нарушениями земной коры называют структуры земной коры, образование которых связано с разрывом сплошности (целостности) горных пород. Такие разрывы возникают в результате механического разрушения горных пород, вызванного действующими в них напряжениями, превысившими предел прочности. Это узкие щелевидные зоны в горных породах; они могут быть открытыми или заполненными обломками горных пород, минеральными агрегатами, и др. Большое количество разрывных нарушений относится к скрытым, в которых горные породы настолько сжаты и притерты по разрыву, что обнаружить его не всегда удается.
Разрывные нарушения проявляются в виде трещин и разрывов со смещением (собственно разрывных нарушений).
Трещины широко распространены в горных породах, хрупких в условиях приповерхностной части земной коры. Совокупность трещин в горных породах на конкретном участке называется его трещиноватостью. Она характеризуется густотой расположения трещин, их расположением в пространстве, степенью выражения; большое значение имеет разделение трещин по происхождению. От трещиноватости отличают делимость – способность некоторых горных пород легко раскалываться по поверхностям, обусловленным внутренним строением горной породы; при этом ориентированное расположение минеральных частиц может возникать либо в процессе пластической деформации, либо при образовании самой породы. Трещиноватость и делимость обусловливают образование на выходах горных пород отдельности.
Трещины в горных породах имеют большое значение при разработке месторождений полезных ископаемых. Часто системы трещин используются рудоносными растворами и определяют локализацию рудного вещества. Велико значение трещин в гидрогеологии и инженерной геологии: трещины служат путями интенсивной циркуляции подземных вод, нарушают устойчивость горных пород, влияют на физические свойства фундаментов и др. Изучение трещин помогает выявлению складок и разрывных нарушений, позволяет различать нормальное и опрокинутое залегание слоев. Среду трещин выделяют два генетических типа:
Нетектонические трещины возникают в горных породах под действием сил, проявляющихся вблизи поверхности Земли, связанных с экзогенными процессами или с изменениями температуры и влажности горных пород. Различают первичные трещины, возникшие при диагенезе осадков и остывании изверженных горных пород; трещины усыхания; трещины выветривания; трещины разгрузки; трещины оползней и провалов; трещины напора, обусловленные главным образом, сжимающим напором ледников. Как правило, все эти трещины имеют небольшую протяженность и характеризуются отсутствием устойчивых направлений; они не проникают на большую глубину, но знать их признаки необходимо.
Тектонические трещины возникают под действием напряжений, вызванных движениями земной коры. Появление трещин связано с образованием складок и разрывных нарушений, а так же с напряжениями, охватывающими огромные области. От нетектонических они отличаются большой глубиной проникновения и протяженностью и обычно образуют системы параллельных трещин. Совокупность тектонических трещин на каком-либо участке называют тектонической трещиноватостью. Каждая трещина характеризуется положением в пространстве, определяемым элементами залегания, протяженностью, формой и строением поверхности разрыва, расстоянием между соседними трещинами. Большое значение имеет и густота расположения трещин.
Среди тектонических трещин выделяют три генетических типа:
Трещины отрыва образуются в плоскости , перпендикулярной максимальным нормальным напряжениям при растяжении. Они отличаются неровной, шероховатой, а иногда и зазубренной поверхностью отрыва, выпуклостям на одной стороне трещины соответствуют вогнутости на другой ее стороне. Часто такие трещины простираются на большое расстояние, возникают при землетрясениях. На поверхности Земли они оказывают большое влияние на рельеф, такие трещины образуются в замках складок. В связи с тем, что пределы прочности и пластичности пород сильно отличаются друг от друга, трещины отрыва редко выходят за пределы какого-либо хрупкого слоя.
Трещины скалывания возникают вдоль плоскостей, в которых действуют максимальные касательные напряжения. В хрупких телах они располагаются под углами, близкими к 45 к осям сжатия или растяжения. Трещины скалывания имеют гладкую, нередко притертую, как бы отполированную поверхность. Они срезают зерна минералов, гравий, гальку и другие включения в породу, стенки трещин скалывания обычно плотно сжаты. Так как предел прочности пород на скалывание обычно больше, чем на отрыв, они образуются преимущественно в обстановке сжатия. Они сопровождают разрывные нарушения, возникают на заключительных этапах складкообразования, когда пластичность снижается, а сжатие нарастает. По отношению к простиранию пересекаемых ими пород они делятся на согласные и секущие. Согласные трещины расположены параллельно слоистости, секущие трещины пересекают слои, они делятся на поперечные, продольные и диагональные.