5.4 Горизонтальне та похиле залягання шарів

Горизонтальне залягання шарів характеризується загальним горизонтальним або близьким до нього розташування поверхні нашарування на великому просторі. Однак ідеальні поверхні нашарування практично не зустрічаються. Вже в процесі осадконакопичення утворені шари відкладів на деяких ділянках починають набирати деякого нахилу. Частіш всього цей нахил незначний і не перевищує 1-2°.

5.5 Складчасті дислокації гірських порід

Похиле залягання шарів в більшості випадків пов’язане з формуванням більш складних вторинних структур під впливом ендогенних процесів і головним чином тектонічних рухів земної кори. В результаті первинні форми залягання гірських порід порушуються і утворюються більш складні елементи. Всяке порушення початкового горизонтального порушення залягання гірських порід називається дислокацією.

Вони є результатом пластичних деформацій гірських порід і розвиваються тільки в шаруватих товщах.

Плікативні дислокації. До цього типу дислокацій відносяться монокліналі, флексури і складки.

Монокліналі являють собою товщі пластів гірських порід, рівномірно нахилених в одну сторону на значній віддалі.

Флексурами називають коліноподібні згини в шаруватих товщах, які виражені нахиленим положенням шарів при загальному горизонтальному заляганні або більш крутим падінням на фоні загального горизонтального залягання.

Складками називаються згини шарів гірських порід, які можуть мати будь-яке положення у просторі. Вони є основою формою плікативних дислокацій і двох видів – антиклінальні та синклінальні.

Антиклінальними складками (антикліналями) називаються згини, в центральних частинах котрих розташовані найбільш давні породи відносно їх краєвих, периферичних частин.

Синклінальними називаються ввігнуті складки, в яких пласти падають назустріч один одному, а в центральних частинах розташовуються більш молоді породи, ніж на периферії.

Антиклінальні та синклінальні складки мають наступні елементи: крила, шарнір, замок, кут, осьову поверхню, вісь, ядро, ширину, амплітуду та довжину.

Крилами називається частина складок, які примикаються до перегинних частин їх шарів.

Шарнір складки – лінія перетину осьової поверхні з поверхнею одного із шарів, який складає складку. В повздовжньому вертикальному розрізі шарнір переважно піднімається і опускається.

Замок – частина складки в місці перегину шарів. Часто цю називають склепінною частиною складок в антикліналях та сідлом, мульдою – в синкліналях.

Кут складки – кут, утворений лініями, які є продовженнями крил складки в місці їх перегину.

Осьова поверхня – це поверхня, яка проходить через точки перегину шарів, які складають складку.

Вісь складки – лінія перетину осьової поверхні складки з горизонтальною площиною.

Ядро складки – товща гірських порід, яка складає замок антиклінальних та синклінальних складок.

Ширина складки – відстань між її крилами. При наявності декількох паралельних складок ширина складки визначається як віддаль між осьовими поверхнями двох сусідніх антикліналей або синкліналей.

Амплітуда складки - вертикальна відстань від перегину антикліналі до перегину спряженої синкліналі.

Довжина складки – відстань в плані вздовж осьової лінії між суміжними перегинами шарніру.

Замикання антиклінальної складки називається перекліналлю, а замикання синклінальної складки – центрикліналлю.

У симетричних складок осьова поверхня вертикальна, кути нахилу крил одинакові. Асиметричні складки мають нахилені або горизонтальні осьові поверхні та неоднакові кути нахилу крил.

Асиметричні складки в свою чергу діляться на похилені, запрокинуті, лежачі, занурені. Похилені складки характеризуються падінням крил в протилежні сторони під різними кутами та нахиленою осьовою поверхнею. Запрокинуті складки мають нахилену осьову поверхню, крила їх нахилені в одну сторону. Лежачі складки мають горизонтальні осьові поверхні. Осьова поверхня занурених складок вигнута до зворотнього падіння.

За відносним розташуванням та характером сполучення крил виділяють відкриті складки, крила яких розходяться від замка в різні сторони, і закриті – в тому випадку, якщо крила взаємно паралельні або сходяться по мірі віддалення від замка. Серед закритих складок виділяють складки нормальні, ізоклінальні, віялоподібні та сундучні.

У нормальних складок крила сходяться під гострим кутом, а замок має вузьку гострокутну форму. Ізоклінальні складки мають вузький замок і паралельні крила. Віялоподібні складки характеризуються широким замком, віялоподібно розкинутими крилами і перетиснутим ядром. У сундучних складок широкий замок і відносно круті, майже вертикальні крила.

За співвідношенням довжини і ширини товщин шарів на крилах і в склепінній частині складок виділяють паралельні та подібні складки.

Паралельними прийнято називати такі складки, у яких товщина шарів на крилах і в замкових частинах однакова. З глибиною радіус кривизни склепіння таких складок змінюється і антикліналі стають більш крутими, а синкліналі – більш пологими. Утворюються такі складки при вільному переміщенні шарів вздовж площин нашарування.

Подібними називаються складки, у яких поверхня нашарування має однакову форму, а товщина шарів змінна. На крилах вона зменшується, а в склепінних частинах, навпаки, збільшується.

За співвідношенням довжини і ширини розрізняють лінійні та переривисті складки. Лінійні складки утворюються при інтенсивному зім’яті порід і мають вузьку, досить витягнуту форму. Співвідношення довжини і ширини в таких складках складає 10:1, 20:1 та більше. В перикліналях та централях пласти залягають більш полого, ніж на крилах. Лінійні складки бувають прямолінійними, дугоподібно вигнутими, розгалуженими, віруючими, кулісоподібними та сигмоїдними.

Одночасно з лінійними дуже часто зустрічаються переривисті складки. В більшості випадків вони характерні для областей спокійного геологічного розвитку. В плані їх довжина незначно перевищує ширину. Серед переривистих складок виділяють брахіскладки, вали, купола та діапіри.

У брахіскладок відношення довжини до ширини складає 2:1-3:1. Серед них розрізняють брахіантикліналі та брахісинкліналі.

Купола являють собою антикліналі, у яких відношення довшої осі до короткої складає менше 2:1. В плані вони мають закруглені ізометричні форми. Синклінальний аналог куполів – мульди.

Великі витягнуті антиклінальні підняття, які складаються із брахіантикліналей і куполів називають валами. Вони простягаються на десятки і сотні кілометрів. Дуже часто амплітуда валоподібних піднять досягає 200-300 м і більше. Кути падіння пластів на крилах валів невеликі, складаючи в середньому 3-5°.

Своєрідною формою куполовидних переривистих складок є діапіри (куполи з ядром протікання). Характерними особливостями діапірів є наявність пластичних порід у вигляді солі, глини, гіпсу та інших порід у ядрі та закономірне збільшення кута нахилу пластів від крил до ядра складки. Якщо ядра складки складені кам’яною сіллю, то складки називаються соляними куполами.

Діапіри утворюються при видавлюванні високо пластичних порід ядра складки в область пониженого гірничого тиску. В результаті діапірові ядра набирають форми лінз, потоків, грибів тощо. Шари, які примикають до ядра, залягають під крутим кутом і мають меншу товщину, ніж в периферійних частинах складки.