Системы сбросов и взбросов

Рис. 3. Схема грабенов в разрезах: а – простого, образованного двумя сбросами; б – простого, образованного двумя взбросами; в – сложного, образованного сбросами; г – сложного, образованного взбросами.

Сбросы и взбросы нередко развиваются группами, охватывающими значительными территориями. Среди них широко распространены опущенные или поднятые крылья, блоки горных пород, разделенные сбросами или взбросами, получившими название горстов и грабенов.

Грабены (нем. – ров) представляют собой линейные структуры, образованные сбросами (чаще) или взбросами, центральные части которых опущены и на поверхности сложены породами более молодыми, чем в поднятых краевых частях. В строении грабенов могут участвовать сбросо-сдвиги и взбросо-сдвиги. Погружения в центральных частях грабенов происходят ступенчато (рис. 3).

Различают простые и сложные грабены. Простые грабены образованы двумя-тремя сбросами или взбросами; в сложных грабенах принимает участие большое количество разрывов. По отношению ко времени формирования горных пород, слагающих грабен, выделяют наложенные грабены и грабены, формировавшиеся параллельно с осадконакоплением.

Рис. 4. Схема горстов в разрезах: а – простого, образованного двумя сбросами; б – простого, образованного двумя взбросами; в – сложного, образованного сбросами; г – сложного, образованного взбросами.

К горстам (нем. – холм, возвышенность) относят линейные структуры, образованные сбросами, взбросами, сбросо-сдвигами или взбросо-сдвигами, центральные части которых приподняты и на поверхности сложены более древними породами, чем в краевых частях (рис. 4). Так же как и грабены, горсты различаются на простые и сложные, и могут развиваться как позже процесса осадконакопления, так и одновременно.

При образовании грабенов и горстов, ограниченных сбросами, на горные породы действует двойное усилие: общее растяжение и силы гравитации. Последние вызывают погружение центральных частей грабенов и крыльев горстов, в то время как поднятые части структур могут сохранять стабильное положение. Особенно часто грабены, ограниченные сбросами, встречаются в сводовых частях куполовидных складок (соляных диапирах и др.).

Грабены и горсты, образованные взбросами, обычно являются следствием активного сжатия земной коры в горизонтальном направлении.

Рис. 5. Крутой (а), пологий (б) и горизонтальный (в) сдвиги.

Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении – по простиранию сместителя (рис. 5). В сдвигах различаются крылья, угол наклона сместителя и амплитуда смещения. По углу наклона сместителя сдвиги делятся на: горизонтальные (угол наклона от 0 до 10⁰), пологие (угол наклона от 10 до 45⁰), крутые (угол наклона от 45 до 80⁰) и вертикальные (угол наклона сместителя более 80⁰).

По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги так же, как сбросы и взбросы, могут быть продольными, диагональными и поперечными. Различают правые и левые сдвиги. Для того чтобы установить характер смещения, наблюдатель должен стать лицом к сместителю в пункте обрыва слоя. Если на противоположном крыле сдвига слой относительно наблюдателя будет смещен вправо, сдвиг будет называться правым, если влево – левым.

Рис. 6. Различие в плане между сбросом (а) и сдвигом (б).

Сложную задачу представляет отделение сдвигов от сбросов и взбросов. В сдвигах при перемещении крыльев в положение, существовавшее до возникновения разрыва, концы оборванных структур сходятся и структура восстанавливается как целая (рис. 6). В сбросах и взбросах геологическое строение крыльев на поверхности обычно резко отличное, и перемещение их по сместителю в горизонтальном направлении не может восстановить форму структуры, существовавшей до разрыва.

Образование сдвигов вызывается воздействием на горные породы противоположно направленных сил (пары сил). Сдвиги могут относиться как к хрупким, так и к вязким разрывам. Первые широко развиты в чехлах платформ, вторые – в складчатых областях. Глубинные сдвиги из фундамента могут проникать и в покров вплоть до земной поверхности, но тогда они обычно сопровождаются кулисообразно расположенными оперяющими разрывами.

Раздвигами называют разрывные нарушения, в которых перемещение крыльев происходит под прямым углом к поверхности отрыва. При раздвиге увеличивается зияние между крыльями разрыва. Амплитуда раздвига измеряется перпендикулярно к поверхности разрыва и может быть различной. В некоторых случаях она достигает десятков метров, но обычно не выходит за пределы нескольких метров.

Рис. 7. Схема строения сброса (А) и раздвига (Б).

Амплитуда раздвига (b) может быть объяснена без смещения крыльев вдоль сместителя.

Раздвиги чаще, чем другие виды разрывов, заполнены горными породами и минералами. С ними связаны как крупные одиночные вертикальные дайки, заполняющие сместители раздвигов, так и линейные дайковые пояса.

Раздвиги образуются с условиях растяжения земной коры. Растяжения, вызывающие образование раздвигов, охватывают всю массу пород. Следует отметить, что при диагностике раздвигов их легко спутать со взбросами и сбросами (рис. 7).

Надвиги. Рассмотренные выше виды разрывов характеризуются хрупким отрывом или вязким разрушением горных пород без заметных предварительных пластических деформаций либо сопровождаются очень незначительными пластическими деформациями.

Надвигами называются разрывы взбросового строения, возникающие одновременно со складчатостью или накладывающиеся на складчатые структуры. Надвиги развиты преимущественно в сильно сжатых наклонных или опрокинутых складках. Реже они осложняют строение плавных пологих складок.

По наклону поверхности разрыва выделяются четыре вида надвигов: крутые (угол более 45⁰), пологие (угол менее 45⁰), горизонтальные (приблизительно горизонтальное расположение поверхности) и ныряющие – с изогнутой поверхностью разрыва, обладающей на отдельных участках наклоном, обращенным в сторону видимого перемещения пород.

Строение надвигов указывает на их тесную связь с образованием складок, что обусловлено воздействием одних и тех же активных усилий. Однако на положение надвигов в складчатой структуре большое влияние оказывают состав пород и присутствие среди них слоев с малой вязкостью (например, аргиллитов и т.д.), к которым и бывают приурочены смещения. В опрокинутых складках роль таких ослабленных слоев могут играть породы с высоким поровым давлением, способным почти полностью снять гравитационную нагрузку.

Нередко надвиги развиваются как групповые разломы с субпараллельными сместителями – это чешуйчатые надвиги. Гигантские надвиги, сопровождающиеся смещением мощных пластин горных пород на десятки километров, называют тектоническими покровами или шарьяжами.

Висячее перемещенное крыло тектонического покрова называют аллохтоном, лежачее, обычно неподвижное крыло – автохтоном.