Анализ формаций

Анализ формаций основан на изучении пространственных взаимоотношений комплексов (ассоциаций) горных пород.

Формация – это устойчивый комплекс горных пород, образованных в сходных тектонических условиях развития земной коры. Формация обычно состоит из трех-четырех типов горных пород, реже – из одного. Различают осадочные (включая осадочно-вулканогенные), магматические (интрузивные и эффузивные) и метаморфические формации. Под осадочными формациями понимают комплексы определенных фаций, которые занимают большие площади (крупные участки материков, водоемов).

Главным фактором обособления для фаций является физико-географическая обстановка, а для формаций – тектонический режим (направленность, периодичность, скорость и др.). Именно тектонический режим определяет мощность формаций, площадь их распространения, набор и характер переслаивания горных пород (фаций).

По особенностям тектонического режима выделяют:

- формации платформ (в спокойной обстановке формируются отложения небольшой (от нескольких десятков до нескольких сотен метров) мощности, широко распространенные по площади, с горизонтально или слабо нарушенным залеганием и отсутствием или cлабым развитием вулканогенных пород, с преобладанием мелководных морских, континентальных и лагунных отложений); например, карбонатные, песчано-глинистые, угленосно-боксито-железистые формации;

- формации геосинклиналей (в обстановке тектонической активности формируются отложения большой (от многих сотен до нескольких тысяч метров) мощности и залегающие в виде полос); например, вулканогенно-осадочная формация;

- переходные формации (в обстановке краевых прогибов и межгорных впадин на ранних этапах развития формируются морские (мергели, глины, пески), на поздних – лагунные (нефтематеринские породы, угли, соли, гипсы) и континентальные (грубообломочные – песчаники, глины, конгломераты) отложения).

Анализ перерывов и несогласий

Анализ перерывов и несогласий основан на характере границ между различными горными породами.

В тех случаях, когда вышележащий слой налегает на подстилающий без признаков перерыва в осадконакоплении и слои располагаются параллельно, имеет место согласное залегание. Например, на известняках раннего карбона залегают известняки среднего и позднего карбона, на которых располагаются глины ранней и поздней перми. Такое залегание свидетельствует о том, что накопление осадков происходило непрерывно в условиях медленного опускания.

В тех случаях, когда вышележащий слой налегает на подстилающий с признаками перерыва в осадконакоплении, на что указывает нарушение стратиграфичской поседовательности – отсутствие в разрезе соответствующих стратиграфических подразделений (ярусов, отделов систем и др.), имеет место несогласное залегание. Например, на известняках карбона залегают юрские глины. Такое залегание свидетельствует о том, в осадконакоплении был перерыв, вызванный поднятием территории, обусловленный положительными тектоническими движениями или понижением уровня Мирового океана. Оказавшись выше уровня моря территория испытала процессы денудации, а континентальное осадконакопление, как известно, о

Выделяют несколько видов несогласий:

- стратиграфическое (параллельное) несогласие – для него характерно параллельное залегание слоев разного возраста, до и после перерыва. Это свидетельствует о смене поднятий и опусканий, вызванных медленными тектоническими движениями или изменением уровня моря (океана). Такое несогласие в разрезе обозначается волнистой линией.

- угловое несогласие – для него характерно различие в наклоне слоев разного возраста, т.е. до и после перерыва. Это свидетельствует о проявлении складчатых деформаций до или во время перерыва в осадконакоплении, денудации части складок во время перерыва в осадконакоплении и накопления горизонтально залегающих осадков в ходе нового погружения или повышения уровня моря. Например, в девоне – среднем карбоне в условиях сублиторали тропического сформировались известняки, которые были смяты в складки и оказались выше уровня моря, где в позднем карбоне подверглись денудации, а в перми территория испытала новое погружение, о чем свидетельствуют горизонтально залегающие глины. В разрезе может наблюдаться несколько угловых несогласий, указывающих на смену складкообразования условиями осадконакопления. Такое несогласие в разрезе обозначается волнистой линией.

- структурное (общее) несогласие – это крайняя степень несогласия, которая характеризуется полным несовпадением слоев (направление простирания, число и форма складок и др.) до и после перерыва. Комплексы пород, разделенные структурным согласием, называются структурными этажами (ярусами) и отвечают определенному тектоническому этапу развития территории. Например, платформа имеет два структурных этажа – фундамент, сформировавшийся на доплитной стадии развития платформы, и чехол, соответствующий плитной стадии развития. Такое несогласие в разрезе обозначается зазубренной линией.

Таким образом, различные виды несогласий отражают разные типы тектонических движений: стратиграфическое несогласие является результатом колебательных движений (или изменения уровня моря), угловое – складкообразование и движение по разломам, структурное – смену тектонических режимов (геосинклинального – орогенным, орогенного – платформенным).

Для восстановления горизонтальных движений используются различные методы (структурный анализ, анализ сдвиговых структур, характер разломов и др.), но наиболее результативным является палеомагнитный. Этот метод основан на изучении остаточной намагниченности горных пород, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, титаномагнетит, ильменит и др.). При осаждении из расплава (для магматических пород) или водной взвеси (для осадочных пород) кристаллики этих минералов ориентируются вдоль силовых линий магнитного поля того времени. Определив направление магнитного склонения и наклонения в образцах, можно установить широту места образования данной породы. Сравнивая эти данные с современным местоположением породы можно оценить величину их относительное горизонтальное перемещение.

Таким образом, исследование тектонических движений показало, что они существовали на протяжении всей истории Земли. Их скорость изменялась в пространстве и во времени, но в среднем не превышала современную (а скорее была более низкой). Вертикальные движения в тектонически спокойных областях обнаруживают колебательный характер и их амплитуда составляет первые десятки километров, горизонтальные движения отличаются большей устойчивостью знака перемещений и их амплитуда достигает сотен и даже тысяч километров.