§ 43. Надвиги, сдвиги и раздвиги

Надвиги составляют целую группу структур, в которую кроме собственно надвигов входят поддвиги и тектонические покровы. Основные (морфологические и генетические) объеди­няющие признаки группы надвигов следующие: наклон в сторону поднятого блока; небольшой угол наклона сместителя (верхний предел которого очень часто условно принимается в 600) и соответственно более значительное, чем у взбросов, горизон­тальное перемещение, когда перекрытие превышает вертикаль­ную амплитуду; волнистая поверхность перемещения; связь со складкообразованием под действием горизонтального сжатия зем­ной коры и возникающих при этом скалывающих напряжений или с явлениями гравитации; возможно также, что надвиги в ос­новной массе имеют менее глубокое, чем взбросы, заложение в зем­ной коре.

Собственно надвигом следует называть смещение взбросового характера с более пологим (обычно до 600) сместителем, образу­ющееся одновременно со складчатостью, т. е. в связи с общим сжатием земной коры (рис. 99, а; 100, а).

Рис. 99. Надвиг и тектонический покров, или шарьяж, в разрезе.

Стрелки указывают на направление движе­ния при образовании собственно надвига (а) и шарьяжа (б), С, - вертикальная и С, - горизонтальная амплитуда надвига; элементы шарьяжа: 1- покров, или аллох­тон; 2 - автохтон; F – лоб, или фронт

При этом надвиги происходят либо при разрыве наклонных складок, в процессе их развития, либо сами вызывают складчатость. В обоих случаях сместитель изгибается, хоти первоначально он мог быть плоским.

Рис. 100. Надвиги и шарьяж.

а - чешуйчатые надвиги в разрезе через Бориславскую складку и Скибовую зону. ПО А. А. Богданову, и б - шарьяж в раз­резе Гларнских Альп (Швейцария), по А. Гейму и Е. Бейли

PZ - палеозой; Р - пермь; Т + J - триас и юра; К - мел; Р₂ - эоцен; N₁ - мио­цен

Часть надвигов типа тектонических покровов образуется при действии силы тяжести (гравитационные надвиги, которые непосредственно могут быть не связаны со складчатостью). Условно принимаемый верхний предел наклона сместителя в 60° (теоретически, по законам механики, он должен был бы составлять 45°) не является главным критерием. В зависимости от характера складчатых деформаций надвиги могут быть и более крутыми, вплоть до обратного падения сместителя, - ныряющие надвиги. Еще менее ограничен нижний предел наклона - они могут быть и горизонтальными.

Надвиг имеет те же элементы, что и взброс, только к названиям крыльев (боков) добавляется еще: «надвинутый» или «надвиговый» (висячий) и «поднадвиговый» (лежачий) бока (крылья). 13 отличие от взбросов, при углах наклона сместителя менее 45° горизонтальная амплитуда здесь больше вертикальной (сравни рис. 93 и 99, а).

Надвиги связаны со сколом и, как правило, образуются при непосредственном действии горизонтальных тектонических движений (боковом сжатии) в относительно пластичных породах. Поэтому большинство из них формируется параллельно с разви­тием молодой складчатости, по поверхностям скалывания при пластической деформации пород. Активным элементом надвига может быть как надвиговый, так и поднадвиговый бок при относительной неподвижности противоположного бока. В первом случае надвиговое смещение так и называют надвигом (собственно надвигом), во втором - поддвигом. Так как надвиги связаны со складками, то в большинстве случаев являются структурами, параллельными осям складок. Очень часто они образуют целые си­стемы структур, пересекающих складчатые комплексы напо­добие чешуй (в Карпатах их называют скибами), отсюда и название - чешуйчатые надвиги (см. рис. 100, а); кроме Восточных Карпат, они известны на южном склоне Большого Кавказа и в других местах. Надвиги - щироко распространенная форма строения складчатых областей. В ряде мест они образуют ловушки для нефти и газа (например, в Бориславском районе Предкарпат­ского предгорного прогиба).

Тектонический покров, или шарьяж (франц, charriage­перевозка) - надвиг с большим перекрытием, измеряемым иногда многими километрами, и с очень пологой обычно волнистой по­верхностью перемещения (рис. 99, б, 100, б). У шарьяжей движется только висячий бок, который на большой площади покры­вает более молодые породы неподвижного лежачего. Отсюда произошло русское название надвинутого бока и всей структуры ­тектонический покров (иногда говорят «покров»). Употребляются и другие названия элементов шарьяжа: автохтон - лежачий и аллохтон - висячий бока (греч. «авто» - собственный, «алло»­ другой, «хтон» - место); передняя часть структуры называется лбом или фронтом.

При уничтожении денудацией отдельных частей покрова внутри аллохтона образуются тектонические окна автохтона; оставшиеся от размыва участки покрова (аллохтона), лежащие на автохтоне, называются экзотическими утесами (клиnnенами), или тектоническими останцами.

Шарьяжи имеют амплитуду длиной обычно в 10-20 км, а не­редко свыше 50 км. Причины и механизм таких протяженных пере­мещений еще недостаточно ясны, хотя связь большинства из них со складчатостью несомненна. Часть шарьяжей формируется гравитационным путем, и тогда первопричиной может оказаться вертикальное поднятие крупных блоков земной коры.

Классической областью развития покровов являются Альпы, где впервые были изучены эти структуры (см. рис. 100, б). Они довольно широко распространены и в других складчатых обла­стях, в том числе в Карпатах, на Кавказе, на Урале и в других местах.

Сдвиговые дислокации вызваны действием горизонтальных сил и развиваются преимущественно в жестких породах, что их род­нит со сбросами и взбросами, с которыми они образуют много промежуточных форм. Когда они сопутствуют складчатости (или порождают её), то часто связываются с надвигами.

Сдвигом называется разрывное нарушение с перемещением блоков горных пород в направлении, близком к горизонтальному, по простиранию сместителя (рис. 101).

Рис. 101. Сдвиги:

а - вертикальный поперечный правый и б - наклонный диагональный левый, ТЗ - точка зрения при определении знака сдвига по заднему блоку

Сместитель сдвига может быть наклонен под любым углом, кроме горизонтального положе­ния, но чаще встречаются крутопадающие сдвиги. В последнем случае, как сбросы и взбросы, они развиваются по более или менее плоским поверхностям. В зависимости от угла наклона сместителя сдвиги делят на вертикальные и наклонные. В наклон­ных или складчатых слоистых породах могут быть продольные, поперечные и диагональные (косые) сдвиги; кроме того, сдвиги могут быть согласные и несогласные (по аналогии со сбросами). По относительному положению блоков в плане различают сдвиги: правый - если перемещение крыльев происходит по часовой стрелке, и левый - если перемещение происходит против часовой стрелки. Иными словами, если стать лицом к переднему блоку, то при перемещении заднего блока вправо будет правый сдвиг, влево - левый. Другие элементы у сдвигов в основном те же, что и у смещений с вертикальной составляющей, кроме вертикаль­ной амплитуды, которая отсутствует.

Многие крупные разломы земной коры, в том числе и в рифтовых зонах, имеют сдвиговый характер и осложнены по прости­ранию и падению структурами более дробных порядков. Сдвиги играют большую роль в формировании общей структуры земной коры. При формировании их всегда происходит одновременное вертикальное перемещение смежных блоков. В результате смещение ориентируется по равнодействующей, т. е. по косому по отношению к горизонту направлению. Такие структуры называют сбросо-сдвигом, сдвиго-сбросом, взбросо-сдвигом или надвиго- двигом (см. pиc. 89). На последнем месте стоит название разрыва, отражающего, преобладающее смещение.

К раздвигам относятся дислокации, являющиеся промежуточными между разрывами с перемещением и трещинами в старом значении последнего термина. В отличие от других разрывов, характеризующихся скольжением боков по сместителю, в раздвигах перемещение происходит перпендикулярно к поверхности разрыва. Раздвигом называют смещение, выраженное в раздви­гании краев трещины, вследствие чего увеличивается полость трещины. Понятие раздвига в значительной мере условное, так как количественный критерий (ширина отхода) для разграничения раздвигов и трещинных структур не установлен. Нижний предел для отнесения структуры к раздвигам условно может быть принят равным 10 см.

Амплитуда раздвига - обычно составляет несколько метров, но иногда достигает нескольких десятков и даже сотен метров. Есть и гигантские раздвиги шириной до 10 км и протяженностью в 500 км (Великая дайка в Южной Африке). Полости и раздвигов часто заполнены минеральным веществом (обычно магмой, а иногда сцементированной обломочной горной породой), т. е. превращаются в жилы и дайки (рис. 102).

Рис. 102. Раздвиг, вмещающий дайку (стре­лками показано направление движения бо­ков раздвига)

Если раздвиги происходят в переслаи­вающихся породах с неодинаковой жесткостью, то хрупкие по­роды разрываются на отдельные блоки и раздвигаются, а мате· риал пластичных пород заполняет промежутки между ними. Такие формы развития соответствуют явлению будинажа­ - структурам (см. рис. 142), которые характерны главным образом для метаморфических комплексов. Открытые (полые) трещины встречаются в раздвигах, имеющих преимущественно небольшое зияние, или в наиболее молодых раздвигах, например, образовавшихся на поверхности земли при сильных землетрясениях. Многие раздвиги образуются одновременно со сбросами и сдвигами.