Эволюция геотектонических гипотез

Трещины отрыва образуются при действии растягивающих сил и располагаются под прямым углом к направлению силы. Форма этих трещин значительно отличается от формы трещин скалывания. Они обычно неправильные, изгибающиеся, стенки их имеют рваную поверхность отрыва.

 

1.4 Разрывные структуры

При тектонических движениях земной коры пласты горных пород могут быть разорваны и смещены относительно друг друга.

Среди разрывных (дизъюнктивных) нарушений принято различать разрывы со смещением и разрывы без смещения (трещины). Протяженность разрывных нарушений изменяется от нескольких миллиметров и сантиметров до десятков и сотен километров.

а - нормальный сброс, б —взброс, в —сдвиг,  г — надвиг

Рисунок 6 - Разрывные нарушения

 

Разрывы образуются из больших трещин в горных породах, вдоль которых, в отличие от обычных трещин , происходят значительные перемещения. Разрывы разделяют горные породы земной коры на тектонические блоки. В каждом разрыве различают поверхность разрыва, висячий и лежачий бока разрыва, образованные горными породами двух тектонических блоков, соприкасающихся по поверхности разрыва, и амплитуду перемещения по разрыву, т.е. размеры смещения по разрыву двух тектонических блоков.

Различают крутопадающие и пологопадающие разрывы. Точного разграничения между ними нет, но принято разрывы с углом падения более 50˚ называть крутыми, а разрывы с углом падения менее 30˚ - пологими.

 

1.4.1 Разрывы со  смещениями

Классификация разрывов со смещениями основана на морфологических признаках и генезисе разрывов. Обычно выделяют сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги (покровы). Среди них в зависимости от ориентировки разрывов по отношению к складчатым структурам, которые они осложняют, различают поперечные, продольные и диагональные.

 

 

В зависимости от наклона поверхности сместителя к горизонту (более или менее 45°) различают пологие и крутые сбросы, взбросы и сдвиги. Сбросы — это нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону крыла, занимающего более низкое положение. Это крыло называется опущенным (лежачим). Другое, занимающее более высокое положение - поднятым (висячим). Сбросы образуются в условиях растяжения земной коры, поэтому при сбросах всегда возникает горизонтальное растаскивание пласта, и измеряемое величиной «зияния». В зависимости от соотношения углов наклона слоев в крыльях сброса и поверхности сместителя различают нормальные (согласные) и обратные (несогласные) сбросы. У нормальных (согласных) сбросов слои пород и сместитель наклонены в одну сторону. У обратных (несогласных) сбросов—в разные стороны.

 

а — нормальный сброс в горизонтальных слоях; б — взброс в горизонтальных слоях; в — согласный сброс; г — несогласный сброс; д — согласный взброс; е — несогласный взброс

Рисунок 7 - Типы сбросов и взбросов

 

Пологие сбросы с большой величиной зияния иногда называют раздвигами.

 Наряду с этим существует представление, что раздвиги это нарушения, у которых перемещение пород в крыльях происходит                          перпендикулярно их отрыву. Разрывы, образующиеся при раздвигах, обычно выполнены инородными породами или минералами.

Взбросы— это нарушения, в которых поверхность paзрыва наклонена в сторону расположения приподнятых слоев. Взбросы возникают в условиях сжатия и характеризуются перекрытием разорванных крыльев. Так же как и среди сбросов, различают нормальные (согласные) и обратные (несогласные) взбросы.

Надвиги — это взбросы с наклоном поверхности сместителя менее 45—60°. Надвиги с очень пологим сместителем и большой  горизонтальной амплитудой смещения (перекрытия) называют шарьяжами или покровами.

Сдвиг — это разрывное нарушение, у которого смещение крыльев происходит по горизонтам вдоль линии простирания поверхности сбрасывателя. Если смещение крыльев ориентировано косо по отношению к линии простирания поверхности разрыва, то выделяют сбросо-сдвиги, взбросо-сдвиги.

Сдвиги возникают в том случае, когда действие сил направлено горизонтально, параллельно поверхности сместителя.

В пространстве разрывные нарушения со смещением могут группироваться в протяженные зоны, в пределах которых наблюдаются блоки, приподнятые на разную высоту. В результате одни участки земной коры могут быть опущены, а другие подняты относительно смежных. Такие тектонические структуры называют соответственно грабенами и горстами. Иногда борта грабенов и склоны горстов могут быть ограничены несколькими параллельными разрывами. Такие горсты и грабены называют сложными, ступенчатыми.

 

1.4.2 Разрывы без  смещения

Трещины — это разрывные нарушения в горных породах по которым не происходило видимых смещений.

Принято выделять трещины вертикальные, горизонтальные и наклонные. Кроме того, в зависимости от ориентировки их по отношению к пластам, в которых они находятся, выделяют пластовые трещины, поперечные и диагональные. Характеристика трещин в пространстве определяется азимутом простирания, азимутом наклона и углом наклона. Для того чтобы представить положение трещины в пространстве, достаточно замерить азимут наклона и угол наклона трещины.

По характеру проявления различают: открытые трещины с хорошо видимой полостью, закрытые — полость по разрыву неразличима и скрытые, которые обнаруживаются только при специальном изучении.

Размеры трещины изменяются в широком диапазоне. Они могут пересекать толщи пород с мощностями, измеряемыми сотнями метров, но могут и не выходить за пределы сантиметров и миллиметров. Трещины, имеющие одинаковую или близкую ориентировку, объединяются в системы, которые обусловливают отдельность горных пород. Отдельность — способность породы раскалываться на характерные по форме блоки, глыбы, куски вдоль видимых или скрытых пересекающихся систем трещин.

Генетическая классификация предусматривает выделение тектонических и нетектонических трещин, среди которых выделяют ряд разновидностей.

Нетектонические трещины: 1) первичные трещины, 2) трещины выветривания, 3) трещины оползней, обвалов и провалов, 4) трещины расширения пород при разгрузке.

Тектонические трещины: 1) трещины с разрывом сплошности пород (трещины отрыва и скалывания), 2) кливаж.

Нетектонические трещины. Нетектонические трещины возникают при изменении физико-химических свойств горных пород вблизи или на поверхности Земли.

Первичные трещины в осадочных породах возникают на стадии диагенеза — осадок теряет влагу, уменьшается в объеме и постепенно переходит в горную породу. Первичные трещины приурочены только к отдельным слоям или пачкам слоев. По отношению к слоистости они могут располагаться перпендикулярно, косо, параллельно. В эффузивных породах первичные трещины возникают при остывании лавы и уменьшении объема породы. Эти трещины обусловливают отдельность эффузивных пород (столбчатую, пластинчатую и плитчатую).

Трещины выветривания образуются в горной породе в основном под воздействием атмосферных агентов. Глубина трещиноватой зоны и степень трещиноватости зависит от характера породы, длительности процессов выветривания и обычно распространяется до 10—15 м, в редких случаях до 30—50 м от поверхности. Трещины не имеют общего направления — извилистые, часто пересекают друг друга.

Трещины оползней, обвалов и провалов имеют локальную приуроченность и возникают от неравномерности напряжений, испытываемых породой при подвижках. Они характеризуются неровными стенками, зиянием, частой сменой ориентировки.

Трещины расширения пород при разгрузке возникают вокруг выработанного пространства горных выработок, а также в бортах речных долин (в скальных и полускальных породах). Возникновение их обусловлено изменением соотношения сил, действующих на горные породы внутри массива.

Тектонические трещины. Тектонические трещины возникают в горных породах под влиянием эндогенных процессов. Проявление складкообразовательных движений приводит к возникновению в горных породах трещин с разрывом сплошности, среди которых выделяют трещины разрыва (отрыва) и трещины скалывания.

Трещины разрыва (отрыва) образуются в породах, испытавших растяжение при вертикальных движениях. Они имеют локальное и региональное распространение и приурочены в основном к сводовым частям антиклинальных поднятий, складок и т. д. Эти трещины представляют собой систему взаимно пересекающихся трещин (под прямым или близким к нему углом) и проявляются по простиранию и падению слоев. Они обычно вертикальные или круто наклонные. Поверхности трещин разрыва (отрыва) шероховатые, иногда неровные, с рваными краями. Они могут быть зияющими или выполнены минеральными образованиями (кварц, кальцит, гипс и др.).

Трещины скалывания возникают в условиях сжатия земной коры. Они хорошо выдерживаются на значительных рас стояниях по падению и простирание слоев. Стенки трещин скалывания плотно сжаты и имеют гладкую поверхность. Иногда по ним происходят подвижки отдельных блоков пород, о чем свидетельствуют следы скольжения в виде борозд, царапин и зеркал скольжения на поверхности трещины.

Кливаж. Кливаж — это способность горных пород раскалываться на пластинки, призмы по густо развитой системе параллельных трещин, секущих слоистость или согласных с ней.

Полагают, что сланцеватость возникает в горных породах при пластических деформациях. Трещины кливажа могут быть открытыми и закрытыми, с ровными поверхностями, иногда со следами скольжения.[3]

 

 2 Классификация тектонических движений

Классифицировать тектонические движения достаточно сложно. В настоящее время имеется ряд классификаций, отражающих направление тектонических движений, области их проявления, результаты проявления и т. д. Из предложенных в последние годы советскими учеными остановимся на классификациях В. Е. Хаина и В. В. Белоусова.

 

 

 

Таблица 1 - Наиболее распространенные классификации тектонических движений

По В. Е. Ханну, 1973 г., упрощено *						По В. В. Белоусову, 1975 г.
Существенно вертикальные				Существенно горизонтальные		Внутрикоровые
Поверхностные (покровные)
складча- тые (нагне-тание)	блоковые		складчатые (общего сжатия, скольжения и др.)		сдвиги, надвиги, шарьяжи	складчатые (глыбовые, нагнетания, общего смятия, глубинные)		разрывные (сбросы, взбросы,   надвиги и др.)
Коровые						Общекоровые
склад-чатые (обле-каиие)		блоковые	складчатые		сдвиги, региональные надвиги	колебательные (общие и  волновые)	разрывные(глубинные разломы, сдвиги, сбросы и др.)
Глубинные
волновые		глыбо-вые	волновые		глубинные сдвиги и надвиги

* Исключены экзотектонические и сверхглубинные движения, не связанные с эндогенными процессами земной коры.

* Исключены экзотектонические и сверхглубинные движения, не связанные с эндогенными процессами земной коры.

 

 

2.1 Классификация по Хаину

По направлению перемещения В. Е. Хаин выделяет существенно вертикальные и существенно горизонтальные тектонические движения, по области проявления движений поверхностные (покровные) движения, связанные с процессами в осадочном чехле (например, соляной диапиризм), коровые движения, охватывающие практически весь объем консолидированной коры, и глубинные движения, обусловленные процессами в верхней мантии. Эти типы движений, в свою очередь, делятся на складчатые, блоковые, глыбовые и др.

2.2 Классификация по Белоусову

Более простая классификация тектонических движений предложена В. В. Белоусовым. Она основана на делении тектонических движений по масштабам проявления, величине охватываемых ими объемов пород. По В. В. Белоусову, тектонические движения делятся на внутрикоровые, распространяющиеся на отдельные образования земной коры, и общекоровые (глубинные), проявляющиеся в виде перемещений коры в целом. В свою очередь, внутрикоровые движения делятся на складчатые и разрывные, а общекоровые — на колебательные и разрывные движения, приводящие к образованию пликативных и дизъюнктивных дислокаций различного ранга.