§ 39. Генетическая классификация трещин и кливаж

По отношению к трещинам может быть применена генетическая (в сочетании с кинематической) классификация. Согласно си­стематике трещин А. Е. Михайлова, трещины делятся на две группы: нетектонические и тектонические.

Нетектонические трещины разделяются на первичные и вто­ричные. Первичные трещины образуются: а) при застывании магматических тел (см. § 48, 51), б) при диагенезе осадочных пород; в том и другом случаях составляют отдельность горных пород. Вторичные трещины представлены: а) трещинами вывет­ривания (физического), которые развиваются в самых верхних горизонтах земной коры - в коре выветривания и проникают в глубь породы на первые сантиметры, иногда до первых метров; б) трещины оползней, обвалов и провалов: ориентируются обычно параллельно контурам целиков; размеры небольшие; наблюдаются в современном рельефе и редко сохраняются в разрезах коренных пород; в) трещины расширения пород при разгрузке, проявля­ющиеся при нарушении равновесия гравитационной нагрузки в выемках рельефа, например, вдоль склонов рек и оврагов, когда образуются трещины бортового отхода и отслаивания - «отседа­ния склонов». Трещины оползней, обвалов, провалов и расшире­ния пород при разгрузке часто объединяются под общим названием гравитационных трещин.

Тектонические трещины делятся на: 1) трещины с разрывом сплошности пород и 2) кливаж. Первые являются описанными выше (в § 38) трещинами отрыва и скалывания, второй заслужи­вает особого рассмотрения.

Кливаж (франц. clivage - раскалывание, расщепление) - гу­стая сеть параллельных поверхностей с ослабленными в резуль­тате пластической деформации связями между частицами горной породы (без нарушения сплошности материала), по которым в дальнейшем порода может раскалываться на очень тонкие (доли миллиметра, миллиметры, сантиметры) пластинки.

Кливаж можно представить как частую параллельную систему ослабленных зон в горной породе (обычно прослеживающуюся визуально), возникающую в условиях медленно нарастающего горизонтального сжатия неоднородной по составу слоистой толщи за счет деформации, и перекристаллизации наименее вязких (или иначе - наиболее пластичных) минералов, которые, вытягиваясь в плоскости, перпендикулярной к оси сжатия, создают ориенти­рованную по кливажу текстуру породы.

Одним из обязательных условий развития поверхностей кли­важа является неоднородность слоистой толщи и наличие в ней слоев тонкозернистых (глинистых, песчано-глинистых и др.) по­род, в которых толщина пластин, ограниченных поверхностями кливажа, тем меньше, чем меньше зернистость материала слоев.

Особую (активную) роль в образовании ослабленных зон играют жидкие и газовые включения, а также пластичные мине­ралы, которые, деформируясь (расплющиваясь) в результате сжатия, являются причиной микроскопических гидроразрывов («вспарывания») горной породы и создают зачатки ослабленных поверхностей. Экспериментальные работы позволили устано­вить, что включения малой вязкости в породе при сжатии удли­няются в направлении максимальной оси деформации в 3-4 раза, а жидкие включения - более чем в 10 раз. В условиях нараста­ющего продольного горизонтального сжатия пластичные зерна и газово-жидкие включения раздавливаются, удлиняются и сли­ваются в протяженные поверхности, пронизывающие всю толщу пород и разделяющие ее на пластины. Каждая из таких пластин, отделенная от соседних поверхностями кливажа, является по существу самостоятельной структурной единицей. О том, что поверхности кливажа являются ослабленными зонами, свидетель­ствуют налеты окислов железа, других легкорастворимых соеди­нений и подвижных битумов, которые отлагались растворами в этих зонах, являвшихся наиболее проницаемыми для растворов. Поверхности кливажа являются не только поверхностями с осла­бленными связями между частицами горной породы, но и обяза­тельно поверхностями относительных смещений частиц без раз­рыва сплошности (т. е. пластическим путем), имеющих сдвиговый характер. Эти смещения объясняются тем, что ввиду неоднород­ности строения и свойств материала пластин сами пластины испытывают различное удлинение (и как результат различное смещение) относительно друг друга в направлении максимальной оси деформации. В выветрелых породах поверхности кливажа проявляются сами по себе, а порода нередко без механического воздействия распадается на тонкие пластины.

Большинство исследователей связывают кливаж только со складчатостью, подразделяя его на несколько типов; выделяют еще и приразрывный кливаж (рис. 85 и 86).

Рис. 85. Главные типы кливажа:

а - течения; б - разлома; 8 - скалывания. По Г. д. Ажгирею

Рис. 86. Кливаж (сплошные линии), параллельный осевой поверхности складки. По В. В. Белоусову