Свод; 2- мульда; 3- крылья; 4- ядро.
Если складка вогнутая и изгиб находится внизу - это синклиналь (греч. син - вместе). То есть, в случае антиклинали крылья складки расходятся от места изгиба в противоположные стороны. А у синклинали крылья у изгиба сходятся вместе.
Основными элементами складок являются:
свод, или замок - примыкающая к линии перегиба пластов центральная часть антиклинальной складки;
мульда (нем. мульде - корыто) - примыкающая к линии перегиба пластов центральная часть синклинальной складки;
крылья - расходящиеся от перегиба вниз (в случае антиклинали) или вверх (в случае синклинали) боковые участки складки;
осевая плоскость - воображаемая плоскость, делящая угол между крыльями складки пополам;
ось складки - линия пересечения осевой плоскости с поверхность Земли;
шарнир - линия пересечения осевой плоскости с поверхностью любого из образующих складку пластов;
ядро - внутренняя часть складки, прилегающая к осевой плоскости.
Если спроецировать очертания складки на горизонтальную плоскость, то они имеют в плане различную форму. Протяженные складки называются линейными; укороченные (с отношением длины к ширине от 10 до 3) - брахиантиклиналями и брахисинклиналями (греч. брахис - короткий). Складки округлой формы называются куполами.
Изначально пласты осадочных пород залегают горизонтально или полого. На вопрос - каким образом и под влиянием каких сил пласты сминаются в складки? - точного ответа нет. Несомненно лишь одно: процесс формирования складок очень длителен. Он растягивается на тысячи и миллионы лет. В этом случае твердые и хрупкие горные породы, видимо, ведут себя как вязкая жидкость.
Разрывные движения связаны с нарушением первоначального залегания и сплошности (непрерывности) горных пород. Они сопровождаются образованием разрывов и трещин.
Поверхность, вдоль которой происходит разрыв и смещение одного участка земной коры относительно другого называется плоскостью разрыва. А смещенные блоки земной коры называются крыльями. Смещения вдоль разрывов могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными.
Если одно крыло сместилось по отношению к другому вниз, разрывное нарушение называется сбросом (рис. 24), если поднялось вверх - взбросом. Перемещение блока горных пород вверх по полого наклоненной (до 45°) поверхности другого блока называется надвигом. В практике известны случаи, надвинутое крыло переместилось по пологой плоскости разрыва на расстояние до десятков километров. Такие пологие надвиги называются тектоническими покровами, или шарьяжами (фр. шарьяж - перевозка).
Рис. 24. Типы разрывных нарушений со смещением:
Сброс; 2- взброс; 3- сдвиг; 4- надвиг; 5- грабен; 6- горст.
Разрывы нередко достигают в длину сотни и тысячи километров. И в ширину - десятки километров.
Разрывные нарушения, при которых крылья смещаются в горизонтальном направлении, называются сдвигом. Если перемещено правое (со стороны наблюдателя) крыло, сдвиг называется правым, если левое - левым.
В случае опускания горных пород вдоль двух плоскостей разрывов, образуется грабен (нем. грабен - ров). Если блок, наоборот, поднялся, структура называется горстом (нем. горст - возвышенность). Грабены часто имеют вид узких, вытянутых в длину, впадин. Их называют рифтами (англ. рифт - расселина, ущелье). Грабеном (рифтом), например, является впадина озера Байкал, глубина которого достигает 1620 м. В грабенах расположены также озеро Балатон (Венгрия), Мертвое и Красное моря. Крупной системой грабенов являются также Великие Восточно-Африканские озера - Ньяса, Руква, Танганьика, Киву, Альберта. Они рассекают Восточную Африку от устья реки Замбези через область Больших Африканских озер до Абиссинии.
Крупные разрывные нарушения, распространившиеся на большую глубину и имеющие значительную длину, называют глубинными разломами. Например, активный разлом Сан-Андреас протягивается на 1000 км через всю Калифорнию от Калифорнийского залива на юге до города Сан-Франциско на севере.
Изучение глубокофокусных землетрясений по периферии Тихого океана показало, что наиболее крупные - сверхглубокие разломы проникают в мантию Земли на глубину до 700 км.
Разрывные нарушения играют огромную роль в формировании залежей полезных ископаемых. Они служат путями, по которым движутся рудные растворы, нефть и горючие газы, пресные и минерализованные воды и т.п.
Землетрясения. По мнению большинства современных ученых, быстрые смещения вдоль разрывов блоков земной коры вызывают внезапное сотрясение недр и являются причиной землетрясений.
Участок земных недр, где происходит первичная подвижка земных масс, называется гипоцентром (греч. гипо - под, внизу; лат. центрум - центр круга), очагом или фокусом (лат. фокус - очаг), землетрясения. Здесь зарождается первый импульс колебания. Отсюда начинают свой стремительный бег в разные стороны от «очага» сейсмические (упругие) волны. Они передаются на сотни и тысячи километров. Подавляющее большинство землетрясений приурочено к глубинам до 100-200 км. Наиболее близкие к поверхности очаги землетрясений располагаются на глубинах около 10 км. Глубокофокусные землетрясения зарождаются на глубине до 700 км.
Землетрясения проявляются короткими подземными толчками. Они продолжаются от доли секунды до нескольких десятков секунд. Но этого бывает достаточно для того, чтобы произвести огромные разрушения на поверхности Земли.
Проекция «очага» на земную поверхность называется эпицентром (греч. эпи - на, над; лат. центрум - центр круга) землетрясения.
На поверхности Земли визуально оценивается интенсивность землетрясений по 12-бальной шкале.
При 1-2 баллах 12-бальной шкалы колебания почвы улавливаются только приборами (сейсмографами), 3-4-бальное землетрясение ощущается людьми. При 5-ти баллах раскачиваются висячие предметы, дребезжат стекла, осыпается побелка в домах. 6-бальное землетрясение вызывает легкое повреждение зданий, появление трещин в штукатурке и т.п. При 7-ми баллах появляются значительные повреждения зданий. 8 баллов - большие трещины в стенах, падение карнизов, появление оползней и трещин на склонах гор. При 9-бальном землетрясении происходят обвалы во многих зданиях, обрушиваются стены, перегородки, кровля, в грунтах образуются трещины, в горах - обвалы, осыпи, оползни. 10 бальное землетрясение разрушает большинство зданий, образуются трещины в грунте, обвалы, оползни и т.п. 11-12 баллов - катастрофа. Появляются многочисленные трещины на поверхности земли, вертикальные перемещения по ним, большие обвалы в горах; общее разрушение зданий (11 баллов); сильное изменение рельефа, многочисленные вертикальные и горизонтальные перемещения по разломам; огромные обвалы и оползни; изменение русел рек, образование водопадов и озер; общее разрушение всех зданий и сооружений (12 баллов).
В очаге интенсивность землетрясения измеряется безразмерной величиной, называемой магнитудой (лат. магнитудо - величина).
Шкала магнитуд (от 1 до 9) основана на оценке энергии сейсмических волн в очаге землетрясения. Ее предложил в 1935 г. американский сейсмолог Ч. Рихтер. Под магнитудой понимается логарифм отношения максимального смещения частиц грунта (в микрометрах = 10-6 м) в волне данного землетрясения к смещению эталонного землетрясения, магнитуда которого условно принята равной нулю.
Приборами сейсмографами регистрируется около 100 тыс. слабых толчков в год. По всему земному шару за этот же период происходит около 100 сильных землетрясений.
Ученые издавна пытаются установить достоверные причины землетрясений. Ищут различные указания на них. Например, было замечено, что самые сильные и разрушительные землетрясения Закавказья связаны с полнолунием. Это дало возможность предположить, что землетрясения могут быть связаны с силами тяготения.
Землетрясения приводят к огромным разрушениям и человеческим жертвам - в среднем до 10 тыс. человек в год. Но некоторые землетрясения уносили сотни тысяч человеческих жизней.
Основные геологические структуры земной коры. Под геологической структурой понимаются обособленные участки земной коры, отличающиеся характером залегания слагающих их горных пород.
В рельефе планеты крупнейшими структурами земной коры разного знака являются континенты и океанические впадины. Между ними существуют серьезные различия в строении земной коры и верхней мантии:
под континентом толщина земной коры составляет 35-80 км, под океанским дном - 5-10 км;
в разрезе земной коры выделяются «осадочный», «гранитный» и «базальтовый» слои; под океанами «гранитный» слой отсутствует;
«астеносфера» - слой, в котором мантийное вещество частично расплавлено, под материками залегает на глубине 100-250 км, а под океанами - 50-400 км.
К числу крупных геологических структур континентов относятся платформы, горно-складчатые области, подводные окраины и кольцевые структуры.
Платформы (фр. плат -плоский, форм - форма) характеризуются пологим рельефом рассечены крупными глубинными разломами. Обычно они имеют двухъярусное строение: осадочный чехол перекрывает более древний фундамент (рис. 25). Породы фундамента интенсивно смяты в складки, метаморфизированы. Осадочный чехол залегает на породах фундамента почти горизонтально со значительным угловым несогласием. Породы чехла образуют крупные пологие поднятия и прогибы, осложненные антиклинальными и синклинальными складками.
Рис. 25. Основные тектонические структуры платформ: