§ 38. Основные группы разрывных нарушений и характеристика трещин

Разрывным деформациям физических тел в земной коре соот­ветствуют разрывные дислокации (нарушения) горных пород, характеризующиеся повсеместным распространением и много­образием типов.

Разрывными нарушениями, или разрывными дислокациями на­зывают структуры, характеризующиеся нарушением сплошности пород разделяющей их поверхностью разрыва. Разрывные нару­шения подразделяются на две основные группы: 1) разрывы без смещения и 2) разрывы со смещением разобщенных блоков вдоль поверхности разрыва или по нормали к ней. В первую группу включаются трещины и кливаж. В них перемещение разделенных нарушением блоков горных пород или не происходит, или проис­ходит весьма незначительно^. Во вторую группу включаются различные сбросы, взбросы, надвиги, сдвиги и другие разрывные нарушения, в которых блоки пород перемещены относительно друг друга в каком-либо направлении.

В настоящее время разрывные нарушения без смещения при­нято называть просто трещинами, а разрывы со смещением ­разрывными смещениями, или разрывами. Термин «разрывное смещение» применительно к сбросам, взбросам, сдвигам и надви­гам больше соответствует природе явления, чем термин «разрыв­ная (дизъюнктивная) дислокация». Глубинные разломы (крупные, долго живущие разрывные нарушения большой протяженности, прослеживаемые на весьма значительную глубину), представля­ющие собой геотектоническое понятие (геотектоническую кате­горию), рассматриваются в § 58.

Образование разрывного нарушения начинается с появления трещины. Процесс этот осуществляется путем отрыва или скалы­вания (см. § 11), которые в природной обстановке возникают в результате растяжения, сжатия или сдвига. Движущими силами процесса служат тангенциальные (горизонтальные) и радиальные (вертикальные) тектонические движения и сила тяжести. Ряд исследователей считают, что главной движущей силой развития Земли является термогравитационная конвекция. В экзогенных условиях формируются экзокинетические разрывные дислока­ции (особенно трещины).

Трещины среди разрывных нарушений пользуются наиболее широким распространением. Обычно они рассеяны в толщах горных пород, обусловливая их трещиноватость, но нередко образуют зоны дробления и трещиноватости (или трещинные зоны). Подобно наклонно залегающим слоям, трещины характери­зуются элементами залегания - простиранием, падением и углом падения.

Образованию трещин способствует делимость горных пород, т. е. способность их легко раскалываться по определенным напра­влениям. Поверхности делимости не выражены видимыми или микроскопическими трещинами и совпадают с направлением пре­имущественной ориентировки минералов в магматических и мета­морфических породах и со слоистостью в осадочных породах. Однако далеко не всегда делимость определяет собой направление трещиноватости.

Группируясь в системы, часто строго ориентированные в про­странстве, трещины рассекают породы на блоки, т. е. создают отдельность горных пород. Форма и величина отдельности могут сильно варьировать и зависят от числа систем трещин, от напра­вления трещин в системе (или системах) и залегания слоев, от частоты трещин и мощности слоев. Наиболее обычный тип отдель­ности во всех трех группах горных пород - параллелепипедаль­ная отдельность. В расположении систем трещин (независимо от трещин отдельности) различают параллельные, радиальные, концентрические, кулисообразные, разветвляющиеся (структура «конского хвоста») и др.

Трещины различаются по следующим признакам.

По степени раскрытия - скрытые (микротрещины, невидимые невооруженным глазом), закрытые (хорошо заметные, но с плотно прижатыми стенками) и открытые (обладающие некоторой по­лностью).

По размерам (согласно В. В. Белоусову) - малые, или внутри­слойные, трещины, когда они не выходят за пределы одного слоя (составляют основную массу трещин), и большие - секущие не­сколько слоев; длина и глубина трещин колеблются в широких пределах - от нескольких сантиметров до сотен и (как исключе­ние) тысяч метров; длина большинства трещин - метры и десятки метров; ширина же их теперь выражается единицами сантиметров (более широкие - зияющие трещины относят к раздвигам).

По форме - прямые, изогнутые или изломанные, с гладкими или неровными краями.

По отношению к залеганию слоев - нормальными к наклон­ному слою и послойные - параллельные (согласные) плоскостям слоистости или сланцеватости; по отношению к осям складок­ - продольными, поперечными и диагональными (косыми).

По характеру действия сил, приведших к возникновению трещин, они делятся на трещины отрыва (раскалывания) и скалывания (см. § 11, рис. 9 и рис. 84).

Рис. 84. Ориентировка оперяющих трещин в плане (схема).

1 - главная трещина; 2 - оперяющие тре­щины скола; 3 - оперяющие трещины от­рыва (растяжения). Штриховка и точки - ­минерализация и оруденение

Трещины отрыва нередко могут образовывать систему мелких оперяющих, или боковых тре­щин, примыкающих с обеих сторон под некоторым (чаще близким к 45°) углом к боль­шой трещине скалывания; они обычно бывают открытыми, с неровными поверхностями стенок и быстро выклиниваются по простиранию. Гальки и крупные минеральные включе­ния, попадающие на линию разрыва, могут выдергиваться из стенок трещин. Зоны трещиноватости, представленные в основном трещинами отрыва, могут иметь региональное и локальное (местное) распростра­нение. Наиболее часто трещины отрыва приурочены к флексу­рам, к сводам и поперечным перегибам складок, т. е. к тем участкам складчатых структур, где возникают деформации рас­тяжения. В куполовидных структурах складки отрыва имеют радиальный и концен­трический рисунок.

Трещины скалывания отличаются сжатостью (закрытостью), гладкой поверхностью, большой протяженностью, прямолиней­ностью; связаны как с разрывами (развиваются параллельно сме­стителю), так и со складчатостью (очень широко) и располагаются под некоторым углом к общему направлению сжатия. В трещинных зонах и в сериях многочисленных мелких трещин преобладают трещины отрыва.

Трещины и трещиноватость горных пород имеют исключи­тельно большое практическое значение. Во-первых, они служат проводниками и коллекторами, как нефти, так и различных рудо­носных растворов (гидротерм) и магматических газов (при воз­гонке и пневматолитическом метасоматозе). С ними связаны многочисленные жильные и контактово-метасоматические место­рождения рудных и нерудных полезных ископаемых. Во-вторых, трещинные зоны дробления кристаллических (магматических и метаморфических) и осадочных пород нередко бывают водо­носными.