Глава VI

СТРУКТУРЫ СОГЛАСНОГО ИНЕСОГЛАСНОГО 3АЛЕГАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД

§ 19. Структурные и возрастные отношения между слоями и свитами

Соотношение между отдельными слоями или целыми свитами указывает на вехи истории образования всей толщи осадков в исследуемом разрезе земной коры. Оно характеризует либо относительную непрерывность, либо значительную прерывистость процесса осадконакопления и тем самым свидетельствует о текто­ническом режиме, господствовавшем на данном участке в течение времени отложения или, наоборот, времени размыва рассматри­ваемой толщи. Кроме того, анализ этих соотношений помогает объяснить образование сопутствующих геологических структур.

Различают два основных типа соотношений слоев: тип соглас­ного залегания и тип несогласного залегания (рис. 26).

Согласным залеганием называют такое расположение слоев в земной коре, при котором соблюдается строгая стратиграфическая последовательность их образования, свидетельствующая об отсутствии перерывов в осадконакоплении. При таком залегании поверхности слоев, как правило, параллельны друг другу незави­симо от их положения (горизонтального или наклонного) по отношению к горизонту. Если же слоистая толща формировал ась с перерывами в осадконакоплении и об этом свидетельствуют отсут­ствие (выпадение) в разрезе осадочных отложений какого-то воз­раста, различие в условиях залегания разновозрастных слоев и другие признаки, то такое залегание носит название несогласного (несогласия). Этим структурным отношениям слоев в пространстве (в толще осадков) соответствуют их соотношения во времени. При оценке типа залегания следует исходить из двух критериев: хронологического (непрерывности или прерывности процесса осадконакопления во времени) и морфологического (условий залегания двух контактирующих слоев или толщ). В качестве главного отличительного признака несогласия принимается после­довательность образования слоистой толщи (хронологической критерий), а не морфологические особенности строения толщ, определяющие характер контакта между ними.

l l

Рис. 26. Схема основных типов структур согласного (1) и несогласного (11) залегания горных пород

Согласное залегание характеризуется непрерывностью про­цесса осадконакопления, т. е. залеганием слоев в строгой возрастной последовательности без пропусков единиц стратиграфической шкалы. Границы слоев свиты здесь обычно параллельны, но могут быть случаи внешней несогласованности (непараллель­ности) границ слойков в смежных слоях или даже непараллель­ности поверхности самих слоев. Кроме того, могут быть контакты очень кратковременного размыва внутри однородного слоя. При параллельности границ пластов различают нормальное согласное залегание, когда слои расположены горизонтально, и нарушенное согласное залегание, когда слои лежат наклонно или смяты в складки, но стратиграфическая (возрастная) последовательность наслоения сохраняется.

При несовпадении наслоения в отдельных частях свиты с общим направлением напластования говорят о первично-наклонном согласном залегании, обусловленном особенностями накопления одновозрастных осадков, например, в случае косой слоистости речных и дельтовых отложений или при согласном прислоении (прилегании) рифового детритуса и песка, образующихся при размыве одновременно с ростом рифа и отлагающихся в виде на­клонных слоев на склонах рифовых массивов и др.

К согласному залеганию следует относить и так называемое ложное несогласие, или внутриформационный перерыв, поскольку время перерыва в отложении осадка здесь настолько малое, что никак не отражается в нормальной стратиграфической колонке напластования и не может быть установлено палеонтологическим методом. Практически, слои при ложном несогласии образуются без перерыва в осадконакоплении. Ложные несогласия свидетель­ствуют о подводном размыве в период непрекращавшегося отло­жения осадка или о смещении пластов в результате подводных оползней. Они вызываются усиленной деятельностью морских течений или связаны с резкими неровностями морского дна, обусловливающими образование подводных оползней по крутым склонам, но могут возникать также в результате землетрясений.

По аналогии с истинным несогласием (см. ниже), морфологи­чески ложное несогласие может быть параллельным (при подвод­ном размыве) и угловым (при подводных оползнях). При ложном несогласии породы ниже и выше контакта раздела, равно как и галька, нередко залегающая на поверхности этого контакта, по возрасту, составу, цвету, текстуре, зернистости и прочим призна­кам совершенно одинаковые, чего никогда не бывает при истинном несогласии.

Несогласное залегание, или несогласие, - взаимоотношение двух толщ (слоев), разделенных видимым или незаметным при наблюдении денудационным срезом (поверхностью несогласия), который отражает отрезок времени, не зафиксированный осадко­накоплением или, иначе, зафиксированный перерывом в осадко­накоплении. Несогласие выражает перерыв в осадконакоплении, т. е. различия во времени и условиях отложения. Любое несогла­сие является стратиграфическим, если представляет собой пробел в нормальной стратиграфической колонке осадочных пород. Такой пробел чаще всего обусловлен более или менее длительным размы­вом ранее отложившегося осадка в период континентального режима или условий прибрежного размыва территории, что свя­зано с тектоническими движениями земной коры и перемещением береговой линии. Поэтому несогласное залегание является важ­нейшим критерием при решении задач структурной геологии, стратиграфии, геотектоники и других разделов геологической науки.

Некоторые геологи к несогласиям относят тектонические кон­такты, так называемые «тектонические несогласия», т. е. поверх­ности разрыва (например, поверхности надвигов). Чтобы избежать путаницы в терминологии, термин «несогласие» лучше применять только в отношении первичной поверхности налегания осадков, т. е. понимать его как стратиграфическое несогласие.

Несогласия классифицируются по морфологическому признаку на параллельные и угловые (см. рис. 26 и рис. 27).

Рис. 27. Изображение несогласий на геологической карте (а) и разрезе (б).

Несогласие: 1и 3 – угловое азимутальное, 2 и 4 – параллельное (линия несогласия №1 совпадает с разрывом), 5 – географическое; 1-1v – структурные этажи

Такое деление в известной мере условно, потому что несогласия вызываются тектоническими движениями, выводящими из первоначального горизонтального положения нижнюю из двух находящихся в кон­такте серий осадков. Вопрос сводится лишь к тому, под каким углом залегает эта нижняя осадочная толща по отношению к верхней: под очень малым - незамет­ным при прямом наблюдении или более или менее значительным. Оба типа несогласий, в общем слу­чае, образуются только при трансгрессии моря. В частном случае они могут образоваться при ингрессии, когда особенно характерно формирование ингрессивного прилега­ния^.

Параллельное несогла­сие - взаимоотношение двух толщ, при котором границы пластов в них практически параллельны, но между толщами был перерыв в отложении осадков. В отличие от углового несогла­сия, параллельное несогласие обычно называют перерывом, при­меняя этот термин не только в смысле времени, характеризующем пробел отложений в нормально и стратиграфической колонке, но и в смысле условий залегания толщи (т. е. по от­ношению к структуре).

Перерывы обусловлены медленными вертикальными колеба­тельными движениями (эпейрогеническими), вызывающими изме­нения условий осадконакопления (например, поднятие морского дна, превращение его в сушу). Они нередко сопровождаются признаками размыва ранее отложившегося слоя. При этом обе серии осадков залегают параллельно, но отличаются ·по присут­ствующим в них органическим остаткам, указывающим на разли­чия в возрасте, и обычно по литологическому составу. Несогласие, при котором пачки (серии, толщи) лежат параллельно друг другу, но в их образовании нарушена стратиграфическая последователь­ность, называют параллельным стратиграфическим несогласием.

Поверхность перерыва может быть выражена резко поверх­ностью размыва, образовавшейся в результате интенсивной дену­дации нижнего слоя (серии, толщи), на которой часто отлагается конгломерат, разделяющий две разновозрастные серии слоев (так называемый базальный конгломерат), или выражена очень слабо.

В первом случае говорят о явном или денудационном (эрозион­ном) несогласии, во втором - о скрытом несогласии. Скрытое несогласие устанавливается только по различию в возрасте под­стилающей и покрывающей свит (палеонтологическим методом). Так, в Прибалтике на кембрийской синей глине нередко залегает внешне мало отличимая четвертичная синяя глина, а поверхность размыва не всегда удается установить. Скрытое несогласие может быть как между элювием изверженной породы и покрывающей его осадочной породой, так и между двумя осадочными породами, например, между двумя резко разновозрастными глинами (см. рис. 26).

Угловым несогласием называют такое несогласие, когда два Соприкасающихся комплекса слоев залегают под углом друг к другу в результате предшествовавшего перерыву тектонического нарушения (одностороннего наклона или складчатости) в залега­нии нижнего комплекса пород. Контакт между покрывающей (в первичном залегании горизонтальной) и подстилающей (ранее дислоцированной) толщами выражен резко. Часто на поверхности размыва прослеживается базальный конгломерат.

Морфологическое понятие «угловое несогласие» очень часто соответствует генетическому понятию «структурное несогласие», так как оно, за немногими исключениями, является основным критерием для выделения структурных ярусов (структурных эта­жей) в толще отложений земной коры. В простейшем случае угло­вое несогласие отделяет нижний структурный этаж, сформировав­шийся в результате проявления процесса складкообразования и последующего срезания складчатых и разрывных структур аген­тами денудации, от недислоцированных осадков верхнего этажа, на­копившихся при опускании денудированной поверхности нижнего этажа под уровень моря. Если же этот процесс повторяется, т. е. если горизонтально лежащие осадки второго этажа, в свою оче­редь, сминаются в складки, подвергаются денудации, снова опу­скаются и т. д., то возникает несколько структурных этажей, разделенных поверхностями структурных или угловых несогласий.

Структурное (угловое) несогласие, характеризующееся не только различием в углах падения слоев, но и различным прости­ранием пород в соприкасающихся этажах, называется азимуталь­ным (см. рис. 27, 1).

Угловое несогласие, угол которого менее 1°, называют геогра­фическим несогласием. Многие перерывы оказываются не парал­лельными, а географическими несогласиями, так как при карти­ровании обширных территорий часто обнаруживается не парал­лельность подстилающей и покрывающей свит.

Несогласия (угловые и параллельные) могут быть местными, прослеживающимися на небольшой площади, и региональными, прослеживающимися на огромной территории (например, не­согласие между кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом на всей Русской платформе).

Несогласие, возникающее при отложении верхней горизонталь­ной свиты на резко расчлененный, с крутыми склонами, рельеф нижнего структурного этажа, называется несогласным прилега­нием, или прислонением (см. рис. 26), его нельзя смешивать с согласным прилеганием. Различают несогласное параллельное прилегание (например, прилегание аллювия к горизонтально залегающим коренным отложениям, на склоне речной долины) и несогласное угловое прилегание, возникающее, когда верхняя горизонтально залегающая свита прилегает к склону, выработан­ному в наклонно залегающей нижней свите. При ингрессии кон­такт прилегания наблюдается на большом протяжении, причем ингрессивная толща соприкасается с породами разного возраста из-за неравномерного размыва склона речной долины перед ингрессией.

Если при несогласии слои верхней толщи лежат на очень неровной поверхности пород нижнего комплекса и наклонены от центров выступов древнего рельефа во все стороны, то такое залегание называется облекающим или плащеобразным (см. рис. 26). Для облекающего залегания характерно резкое колебание мощностей в покрывающих слоях: наибольшие их значения наблю­даются на склонах выступов и в понижениях, наименьшие (вплоть до выклинивания части слоев) - в наиболее высоких точках поверхности несогласия. К верхам облекающей толщи слои обычно выполаживаются и выпрямляются, а мощности их становятся устойчивыми. Облекание типично, например, для залегания четвертичного лессового покрова. Несогласные прилегание и облекание являются частными случаями несогласий.