Полевые признаки разрывных нарушений.

1. Соприкосновение толщ различного возраста (нужно при этом отличать тектонический разрыв от трансгрессивного залегания).

2. Различия в элементах залегания в крыльях, контактирующих по разрыву.

3. Наличие сместителя, который обнаруживается по зеркалам скольжения (трения), брекчии трения (дробленая порода, заполняющая полость разрыва). Обычно сцементирован вторичными минералами (кальцит, окись железа, кремнистые выделения и др.).

4. Отражение разрыва в рельефе (наличие уступа).

5. Наличие эскарпа (открытой трещины или уступа), возникшего на глазах человека в результате землетрясения. Это свидетельство молодости разрыва. В 1906 г. при землетрясении в Калифорнии разрыв достигал нескольких десятков метров. В 1891 г. в Японии смещения по разрыву в вертикальном направлении составили несколько метров поперек долины.

6. Выходы ключей, источников, горячих вод, вытягивающихся вдоль какой-либо одной линии - линии разрыва.

7. Наличие резко выраженных гравитационных или магнитных аномалий линейной конфигурации или резких перепадов (высоких градиентов) геофизических полей.

 

Диаклазы (трещиноватость горных пород).

Трещины очень распространены в любых горных породах. Часто трещины образуют целые системы. Весь набор трещин на участке называется трещиноватостью. Она расчленяет массу породы на множество небольших блоков. Перемещения отдельных блоков по трещинам незаметны, но это можно считать начальной формой разрывных нарушений.

Системы трещин бывают: параллельные, взаимопересекающиеся, радиальные, концентрические, кулисообразные, ветвящиеся, трещины оперения.

Любая трещина характеризуется длиной (протяженностью), шириной (расстоянием между стенками) и углом наклона. Длина колеблется от сантиметров до десятков километров. Ширина также различна. По ширине трещины бывают скрытые, микро- и макротрещины (шириной соответственно несколько миллиметров - несколько метров). Макротрещины могут заполняться каким-либо веществом. Реже встречаются открытые (зияющие) трещины, которые сохраняются недолго. По углу наклона трещины бывают горизонтальные и близкие к ним (0-10¦), пологопадающие (10-30¦), средней крутизны (30-50¦), крутопадающие (50-80¦), вертикальные и близкие к ним (80-90¦).

Вместо слова "трещиноватость" иногда употребляют термин "кливаж" (итал. clivaggio - расслаивание). Лучше под термином кливаж понимать трещины, которые возникают в породе под влиянием внешних тектонических аоздействий (экзокливаж), а под термином трещиноватость - трещины, которые возникают в породе под влиянием внутренних сил, развивающиеся в породе при ее остывании, высыхании и т.п. (эндокливаж).

По М.А.Усову, кливаж - это трещиноватость, связанная со сжатием, возникшим в процессе формирования складок.

Собственно кливаж (экзокливаж) как по происхождению, так и по внешним проявлениям подразделяется на кливаж разлома и кливаж течения.

Кливаж разломавыражается в появлении в породе многочисленных, порой едва заметных или совсем незаметных трещин, которые немедленно проявляются, как только ударить по куску породы молотком. Образец раскалывается по вполне определенным плоским поверхностям. Трещины раскола расположены в строго ориентированных направлениях. Следовательно, трещины возникают под влиянием каких-то общих условий. Условия могут быть различными. Это большое одностороннее давление, связанное с тектоническими движениями вообще (трещины ориентированы одинаково); реакция породы на изгибающие усилия при формировании складок (трещины располагаются в зависимости от формы складок. Порода реагирует на тектонические силы как хрупкое тело. При изгибании слоя возникают две системы трещин: одна совпадает со слоистостью породы, другая ориентирована под острым углом к первой. В обеих системах происходит скольжение вещества. При выветривании порода может распадаться по трещинам кливажа на тонкие пластинки.

Кливаж течения внешне выражается в том, что порода также раскалывается по определенным плоскостям. но природа образования этих плоскостей иная. Это связано с перестройкой породы, изменением ее текстуры под влиянием высоких температуры и давления в глубинах Земли, причем порода реагирует на эти воздействия как пластичное тело. Минералы, независимо от внешней формы, перестроились, приобрели некоторые общие свойства, прежде всего ориентировку элементов кристаллической решетки, что проявилось в раскалывании по определенным направлениям.

Кливаж течения по физической природе относится скорее к складчатым нарушениям. Он развивается, как правило, на фоне интенсивной складчатости.

Собственно же трещиноватость проявляется, например, при высыхании влажного осадка (такыры), при остывании изверженных пород (трещины отдельности) и при любом процессе внутри породы, ведущем к изменению ее плотности, объема или положения.

В осадочных породах горизонтальные, совпадающие со слоистостью, и вертикальные трещины создают пластовую отдельность.

Различают следующие типы отдельности: матрацевидная, подушечная (граниты), параллелепипедальная, полигональная, грифельная (глинистые сланцы, туффиты), столбчатая (базальты). В морских лавах встречается шаровая отдельность.

Интересны трещины в магматических породах, которые не образуют слоев. Трещины здесь также имеют несколько закономерных направлений. Г.Клоос обнаружил, что даже в массивных гранитах минералы лежат с некоторым преобладанием одного из направлений, что, видимо, связано с процессом течения магмы в период ее застывания. По Клоосу, в породах имеются трещины следующих основных типов: S - вертикальные, параллельные направлению вытянутых зерен минералов; К - вертикальные, перпендикулярные предыдущим; D - диагональные, вертикальные; L - горизонтальные. Г.Клоос связывал возникновение трещин S и К с процессом течения полуостывшей магмы, D с последующим воздействием тектонических сил, L - с влиянием нагрузки вышележащих пород. Хотя картина значительно сложнее, основная мысль о закономерности направлений, отражающих историю формирования массива, верна.

При изучении трещин важно замерить как можно больше элементов залегания, используя статистический метод. Элементы залегания трещин наносятся на векторные розы-диаграммы: круг разбивается на интервалы 5-10¦, на каждый наносится в определенном масштабе число замеров, соответствующих данному азимуту. Затем концы соединяют, получается "звезда", по которой видны преобладающие направления трещин. Такие диаграммы строят для простирания, падения и угла падения трещин.

Глубинные разломыназваны в 1945 г. А.В.Пейве. Они отличаются прежде всего масштабами: это разрывы длиной в десятки и сотни километров, иногда тысячи километров, глубиной многие десятки и сотни километров. Для них характерна отчетливая выдержанность по простиранию; часто они, несмотря на протяженность, почти прямолинейны. Это очень долгоживущие структуры: в ряде случаев они возникли еще в начале палеозоя и не теряют активности до настоящего времени. Еще одно их свойство - они, как правило, разделяют совершенно различные участки коры - по истории развития, составу пород, современной структуре.

В качестве примера можно привести глубинный разлом, проходящий с северо-запада на юго-восток через складчатые сооружения Северного Тянь-Шаня (на северо-западе он называется Терскей-Карарауским, на юго-востоке - Таласско-Ферганским). Этот разлом существует с силура до настоящего времени, с ним связано сильное землетрясение 2 ноября 1946 г. - Чаткальское. Движения по разлому в разное время меняли свой знак. Глубина его не менее 100 км; в настоящий момент движения по нему происходят в горизонтальном направлении. Другой пример - разлом Сан-Андреас в Калифорнии.

Глубинный разлом может быть выражен целой системой обычных разрывных нарушений; флексурой, находящей отражение и в рельефе подошвы коры; цепочкой магматических пород, проникавших по нему на поверхность Земли; расположением аномалий силы тяжести, по конфигурации магнитных аномалий. В общем виде под глубинным разломом следует понимать протяженную, но узкую зону интенсивных деформаций, причем собственно разрывное нарушение сопровождается и другими проявлениями дифференцированных движений соседних блоков коры, разделенных глубинным разломом.