Краткая характеристика основных форм залегания горных пород
Все слои горных пород могут быть разделены на недислоцированные и дислоцированные (рис. 4). В свою очередь каждый из этих типов имеет свои подразделения.
Н е д и с л о ц и р о в а н н ы м и называют слои горных пород, сохранившие своё первоначальное залегание. Чаще всего они залегают горизонтально или слегка наклонно:
а) если пласты располагаются горизонтально или слегка наклонно, их поверхности параллельны друг другу и при этом соблюдается строгая стратиграфическая последовательность (рис. 4.1), такое залегание называют с о г л а с н ы м (синонимы – согласное напластование, параллельное напластование);
б) в ряде случаев, на некоторых этапах геологического развития территории, накопленные осадки размываются, и в разрезе участка отсутствуют слои соответствующего возраста. Это н е с о г л а с н о е з а л е г а н и е, которое характеризуется перерывами в осадконакоплении, когда более молодые отложения отделены от более древних поверхностью размыва (рис. 4.2) – параллельное несогласие. Вариантом несогласного залегания является случай, когда одна пачка пород залегает под углом по отношению к другой, от которой она отделена поверхностью размыва (рис. 4.3) – угловóе несогласие.
Д и с л о ц и р о в а н н ы е слои земной коры гораздо более сложны и разнообразны.
При возникновении тектонических движений на участках, сложенных горными породами, поддающимися пластическим деформациям, образуются
с к л á д ч а т ы е д и с л о к а ц и и:
структурная форма, в которой слои наклонены в одну сторону (рис. 4.4) называется моноклинáль (от греч. monos – один, klino - склоняю). Наклон к горизонту в пределах 10º оценивается как пологое залегание, от 10º до 30º - среднее наклонное залегание, от 30º до 60º - крутое, от 60º до 80º - очень крутое, 80º-90º - слои поставлены на голову;
флексýра (от flexura – изгиб) – коленообразный изгиб слоёв (рис. 4.5);
синклинáль (от греч. syn - вместе) вогнутая складка (рис. 4.6), перегиб которой (замóк) обращён вниз, а боковые стороны (крылья) падают навстречу друг другу. В этом случае в ядре находятся молодые породы;
антиклинáль (от гр. anti – нет, отрицание; klino – склоняю) – выпуклый волнообразный изгиб последовательно напластованных пород (рис. 4.7), внутренняя часть (ядрó) которого сложена более древними породами, а внешняя часть – более молодыми;
В природе складчатые дислокации часто выглядят искажёнными по сравнению с иллюстрациями. Они бывают наклонены, повёрнуты, опрокинуты, кровля и подошва пласта меняются местами, и тогда согласные формы залегания становятся несогласными.
Ещё более сложны р а з р ы в н ы е д и с л о к а ц и и. Их возникновение обусловлено тектоническим воздействием на довольно жёсткие горные породы. Когда напряжение в земной коре превышает предел прочности этих пород, то они теряют сплόшность, и разделяются тектоническими трещинами на отдельные блоки, часто смещающиеся вдоль трещин. Внутри блока породы могут залегать согласно, но соседние блоки по отношению друг к другу будут иметь залегание несогласное:
сдвиг – это горизонтальное смещение блоков горных пород вдоль поверхности разрыва. При этом на разрезе изображение пластов не изменяется, а в плане (рис. 4.8) эту дислокацию легко узнать по сохранившейся мощности слоёв в местах контакта. В противном случае разорванные пласты невозможно восстановить воображаемым смещением;
нáдвиг – разрывное нарушение, в котором при сжатии массива происходит смещение более древних пород, лежащих выше разлома, поверх молодых (рис. 4.9). Для надвига характерно положение сместителя, близкое к горизонтальному;
если крупный разлом происходит при растяжении горных пород, то массив, лежащий выше наклонной поверхности разлома, соскальзывает вниз (рис. 4.10). При этом поверхность разрыва часто наклонена в сторону опущенного блока, а на поверхности земли этот блок представлен более молодыми отложениями. Такую форму дислокации называют сбросом;
ступенчатый сброс представляет собой смещение блоков горных пород вниз вдоль нескольких параллельных сместителей (рис. 4.11);
при сжатии горные породы, лежащие выше разлома, поднимаются по его поверхности, надвигаясь на нижележащие. Это разрывная дислокация, обратная сбросу, которая называется взбросом (рис. 4.12). Для него характерен наклон сместителя в сторону приподнятых пород и очень гладкие, «зеркальные» его поверхности;
ступенчатый взброс (рис. 4.13) – смещение нескольких блоков горных пород вверх вдоль параллельных сместителей;
участок земной коры, обычно вытянутый, ограниченный круто наклоненными разрывами и приподнятый, относительно прилегающих участков – горст (от нем. Horst - холм) (рис. 4.14). Размеры достигают многих десятков километров в поперечнике и многих сотен километров в длину, на поверхности земли породы центрального (поднятого) блока древнее, чем на соседних участках;
крупный обычно вытянутый блок земной коры, опущенный относительно прилегающих участков и ограниченный двумя параллельными разломами – грáбен (от нем. Graben – ров) (рис. 4.15). На земной поверхности смещённый блок представлен более молодыми породами.
Следует учитывать, что представленные выше формы залегания горных пород являются лишь малой частью того разнообразия, которое может предложить природа. Поэтому при анализе строения конкретного участка земной коры необходимо сочетать полученную информацию с инженерным воображением.
Практическая часть