5.3 Тектонические движения земной коры

Некоторые участки (блоки) Земли находятся в движении. Различают вертикальные и горизонтальные перемещения блоков.

Вертикальные перемещения доказываются геодезическими, геологическими, геоморфологическими исследованиями.

При повторном нивелировании точек-реперов юго-восточной Европы установлены подъемы одних (до 1 см/год) и опускания других (до 6 мм/год) участков. Наиболее высокие скорости поднятия отмечены в Карпатах, на Кавказе, опускания - в верховьях и средней части Дона. В результате длительного подъем появились горные системы (г. Эверест в Гималаях - 8848м) и океанические впадины (Марианская впадина в Тихом океане 11022м – 11034м). На восточном Черноморском побережье речные террасы обнаружены на высоте 900 м (рис. 14).

Рис. 14 - Участки быстрых вертикальных движений земной коры Юго-Восточной Европы (по Ю.Мещерякову).

Поднятия со скоростью мм/год: 1— 8-10; 2— 6-8; 3— 4-6; 4— 2-4; 5— 0-2.

Опускания: 6— 2-0; 7— 4-2; 8— 6-4.

ЧЕРНОЕ МОРЕ

Об интенсивном прогибании морского дна свидетельствуют коралловые сооружения (рифы и атоллы). Колонии кораллов живут на глубинах 40-60 м. Высота рифовых сооружений в 700-1300 м объясняется постепенным опусканием дна моря. На опускание поверхности указывают затопленные устья рек (эстуарии), характерные для рек северного полушария.

Колебательные движения нередко имеют циклический характер, опускание сменяется подъемом.

С опусканием поверхности связано наступление моря на сушу (трансгрессия), с подъемом - отступление (регрессия). Учение, в котором преимущество отдается вертикальным движениям, называется фиксизмом.

О горизонтальных перемещениях свидетельствует совпадение очертаний восточного (Европо-африканского) и западного (Канадско-бразильского) берегов Тихого океана. Мобилизм отдает предпочтение горизонтальным движениям.

5.4 Формы залегания пород

Залегание осадочных горных пород, сформировавшееся в процессе образования, называется первичным или ненарушенным. Тектонические движения изменяют первичные формы залегания пород, создают новые формы (тектонические или нарушенные или вторичные).

Нарушенные формы залегания подразделяются на складчатые (пликативные) и разрывные (дизъюнктивные). Складчатые формы: моноклинали, флексуры и складки.

Моноклиналь - толща пород, наклоненных в одну сторону и под одним углом (рис.13).

Флексуры - коленообразные изгибы горизонтально залегающих или моноклинально (наклонно) залегающих толщ (рис. 14).

Рис. 13 - Моноклинальное залегание пород в вертикальном поперечном разрезе

Рис. 14 - Флексуры, образованные в горизонтально (а) и наклонно (б) залегающих осадочных породах.

Цифрами показаны соответственно верхнее (1), смыкающее (2) и нижнее (3) крылья флексур.

Складка представляет собой волнообразный изгиб слоев. Складки бывают синклинальные (выпуклость вниз) и антиклинальные (выпуклость вверх).

Рис. 15 - Основные элементы складок:

1 - крылья, 2 – замок, 3 – ядро, 4 – угол складки, 5 – осевая поверхность (ОП), 6 – шарнир, 7 – ось складки (линия 3-3)

3^I

Элементами складки являются:

крылья – боковые части, слои направлены в одну сторону;

замок – место перегиба слоев;

ядро – внутренняя часть складки, примыкающая к замку;

угол складки – угол между пересечениями крыльев;

шарнир – линия, соединяющая точки максимального перегиба;

осевая поверхность – плоскость, проходящая через шарниры складки;

ось складки – линия пересечения поверхности с горизонтальной плоскостью.

Складки между собой подразделяются по положению крыльев, величине угла и форме замка.

Рис. 16 - Виды складок по положению их крыльев:

1 - складка прямая, 2 - наклонная, 3 – опрокинутая, 4 – лежачая, 5 - перевёрнутая

Рис. 17 - Виды складок по величине их угла:

1 – складка острая, 2 – прямая, 3 - тупая

Рис. 18 - Виды складок по форме замка:

1 – складка острая, 2 – округлая, 3 – сундучная, 4 – веерообразная.

П

линейная

брахискладка

купол (мульд)

о соотношениям основных размеров (длина «а» и ширина «в» в плане) выделяют линейные складки (длина во много раз больше ширины), брахискладки (длина в 2-5 раз больше ширины), купола (антиклинали) и мульды (синклинали), в которых длина и ширина примерно одинаковые.

Разрывные нарушения представлены нарушением сплошности горных пород. Они делятся на разрывы без (с незначительным) смещением и разрывы со смещением. К первым относятся трещины. Совокупность трещин определяет трещиноватость. По происхождению трещины подразделяются на нетектонические и тектонические. Нетектонические (петрогенетические) трещины образуются одновременно с породой (остывание магмы и т.д.) или на поверхности горных массивов под влиянием экзогенных факторов. Тектонические трещины образуются вследствие напряжений в земной коре. Они подразделяются на трещины отрыва (открытие трещины без следов перемещения) и трещины скалывания (при сжатии), ориентированные под 45 к оси сжатия.

В разрывах со смещением происходит перемещение блоков по тектоническим трещинам.

Рис. 19 - Схемы расположения основных элементов разрывных нарушений в вертикальных поперечных разрезах:

ВБ – висячие блоки, ЛБ – лежачие блоки, С_м – сместители,  - углы наклона сместителей,  - углы падения пород; амплитуды нарушений: АВ – истинные, ВС – вертикальные, АС – горизонтальные.

Разрывные нарушения могут иметь простое (один сместитель) и сложное (несколько сместителей) строение.

Среди разрывных нарушений простого строения выделяются сбросы, образовавшиеся в условиях растяжения пород, и взбросы (надвиги), образовавшиеся в условиях сжатия. Для сбросов характерно зияние между разорванными пластами, взбросов (надвигов) – перекрытие (рис. 19). Взбросы от надвигов отличаются более крупным (более 60) углом падения сместителя.

Сложные разрывные нарушения подразделяются на горсты (оторванная часть перемещена по сместителям вверх) и грабены (оторванная часть опущена вниз).

Рис. 20 - Схемы строения горста (а) и грабена (б)

В плане разрывные нарушения образуют сдвиги и раздвиги (рис. 21). На рис. 22 показано геологическое строение Донецкого бассейна.

Рис. 21 - Схемы строения сдвига (а) и раздвига (б)

Рис. 22 - Геологический разрез через Донецкий бассейн (по В.С. Попову):

1 – граничные известняки свит карбона, 2 – разрывные нарушения, 3 – отложения мезокайнозойского возраста, 4 – кристаллические породы фундамента архейпротерозойского возраста.

В земной коре существуют глубинные – долгоживущие (дес. и сотни млн. л.) разломы глубокого заложения (до 700 км), пересекающие земную кору и углубляющиеся в мантию, протяженностью сотни и тысячи км.