Общая, историческая и региоанальная геология

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

По степени проницаемости горные породы разделяют на три группы:

1)проницаемые: пески, гравий, галечники;

2)полупроницаемые: супеси, лёсс, торф;

3)непроницаемые: глины, сланцы, массивные магматические породы. Проницаемые и полупроницаемые горные породы относятся к породам-

коллекторам, а непроницаемые – к породам-водоупорам.

Изучение подземных вод на нефтяных и газовых месторождениях имеет большое теоретическое и практическое значение, так как их состав может указывать на наличие или отсутствие нефтяных залежей. В нефтегазоносных районах подземные воды характеризуются повышенным содержанием брома, йода, сероводорода, часто повышенным содержанием карбонатов.

Геологическая деятельность подземных вод заключается также в разрушении, транспортировке продуктов разрушения и отложении перемещенного материала.

Разрушительная работа осуществляется преимущественно химическим способом, в результате растворения минералов и горных пород продвигающимися по порам и трещинам подземными водами. Растворение и выщелачивание минералов с выносом элементов в растворённом состоянии и образованием полостей в горных породах называется карстовым процессом.

Растворимость повышается с повышением температуры и давления. Наиболее легко растворимыми минералами являются галит, сильвин, карналлит, гипс, ангидрит, кальцит. В результате карстовых процессов образуются наземные и подземные формы мезо- и микрорельефа. К наземным формам относятся карстовые воронки, поноры, карстовые долины.

Размеры карстовых воронок в диаметре достигают сотен метров, в районе станции Карсты (Республика Коми), недалеко от г. Ухты многочисленные карстовые воронки имеют диаметр от 1-2 м до 20-30, а иногда превышают 300 м.

К таким элементам относятся направление простирания слоя (простирание), направление его падения (падение) и угол наклона слоя (пласта) относительно горизонтальной поверхности (угол падения).

Простирание слоя – это линия пересечения кровли или подошвы слоя с горизонтальной плоскостью или поверхностью Земли. Положение этой линии в пространстве определяется азимутом простирания и измеряется углом в пределах от 0˚ до 360˚ от северного меридиана до этой линии.

Так как слой протягивается в обе противоположные стороны, азимут простирания может измеряться в двух противоположных направлениях, разница между которыми в любом случае должна составить 180˚. Например, слой имеет азимут простирания СВ 40˚ и ЮЗ 220˚.

Падение слоя – это направление наклона подошвы или кровли слоя относительно горизонтальной плоскости. Падение определяется направлением падения – азимутом и углом наклона (падения). Угол падения слоя – это угол между кровлей или подошвой и горизонтальной плоскостью. Азимут падения, в отличие от азимута простирания, имеет только одно направление, а в противоположную сторону он не падает, а воздымается. Поэтому, измерив азимут падения, можно всегда расчётным путём определить азимут простирания, прибавив к азимуту падения или отняв от него 180˚.

При образовании осадочных горных пород в большинстве случаев слои этих пород имеют горизонтальное или очень близкое к нему положение (залегание). В дальнейшем, при действии эндогенных геологических процессов, первоначальное положение этого слоя (слоёв) может заметно измениться. В природных условиях слои осадочных горных пород могут залегать один относительно другого согласно или несогласно.

Согласное залегание слоёв горных пород заключается в том, что один слой залегает на другом с одинаковыми для обоих элементами и без временно- го перерыва между ними.

Однако далеко не всегда осадконакопление происходит непрерывно. Перерывы в осадконакоплении приводят к формированию несогласных форм залегания слоёв относительно друг друга.

Различают стратиграфические и тектонические несогласия в залегании слоёв горных пород. В этой части учебника мы рассмотрим только стратиграфические несогласия. О тектонических несогласиях речь пойдёт в третьей главе учебника.

Подземные формы рельефа представлены макроформами – пещерами (рис. 16) и микроформами, преимущественно натёчными, образующимися при испарении воды и осаждении минерального вещества в твёрдом состоянии. Это сталактиты, растущие сверху вниз, и сталагмиты, нарастающие снизу вверх. Соединяясь, сталактиты и сталагмиты могут образовывать столбы, занавеси и другие более причудливые формы.

Ограниченность пространства перемещения подземных вод порами и трещинами уменьшает возможность переноса обломочного материала. При широко развитой системе пещер появляется и механический перенос обломочного материала, но он весьма ограничен и объемами, и расстояниями.

На поверхности Земли подземные воды отлагают известковистые и кремнистые туфы, поваренную соль, минералы железа, марганца и другие минералы. Кремнистые туфы образуются при деятельности гейзеров и называются ещё

гейзеритами.

При отложении минерального вещества подземными водами в пористых горных породах образуются конгломераты, брекчии, песчаники. При этом осаждающиеся из подземных вод вещества цементируют обломочный материал и превращают рыхлую горную породу в сцементированную.

Подземные воды играют огромную роль в образовании оползней и обвалов. Оползни образуются при размывании нижележащего слоя глин и насыщении его водой. Обводнённые глины играют роль смазки, по которой происходит движение пород вышележащих слоёв относительно нижележащих слоёв. В зависимости от угла наклона слоёв или крутизны склона речной долины оползни различаются по расстоянию перемещения оползневого тела или его части. Из-за обводнения некоторых участков часто происходят и обвалы. Большие оползни наблюдаются по берегам таких крупных рек России, как Волга, Дон и многие другие. Известны они и в долинах более мелких рек, в том числе в Республике Коми (рр. Ижма, Седью, Ухта).

2.3ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ. УСЛОВИЯ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ И ЗАЛЕГАНИЯ

Осадочные горные породы образуются в результате геологической деятельности экзогенных геологических процессов и выпадения твёрдых осадков разного состава. В зависимости от способа выпадения осадков выделяются три главных типа осадочных горных пород:

1. Обломочные или терригенные горные породы. Их называют также механогенными, так как они являются продуктами механического разрушения ма-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

теринских горных пород. Осадок для таких горных пород выпадает в виде обломков разных размеров и формы в результате деятельности выветривания, ветра, рек, озёр, ледников, иногда – подземных вод.

2.Хемогенные выпадают из раствора химическим путём, в результате деятельности химического выветривания, подземных вод, морей, в меньшей степени – озёр и рек.

3.Органогенные или биогенные образуются в виде накоплений продуктов жизнедеятельности организмов или их скелетов главным образом в морях и на поверхности Земли.

Существуют также смешанные горные породы, образованные из разных типов вышеперечисленного вещества (обломков, нерастворимого осадка и органического вещества в разных соотношениях). Среди них выделяют обломоч- но-хемогенные, органогенно-обломочные, хемогенно-органогенные и другие, в зависимости от соотношения составных частей этих горных пород.

2.3.1 Условия формирования осадочных горных пород

В образовании осадочных горных пород условно выделяется несколько стадий. Они могут происходить последовательно, сменяя друг друга, или параллельно, часто практически одновременно, перекрывая одна другую. Для лучшего понимания процесса породообразования мы рассматриваем эти стадии обособленно.

Первой стадией в этом ряду является разрушительная. Процесс разрушения горных пород (в зависимости от того, какими силами производится разрушение исходных горных пород) имеет различные названия. Так, разрушение пород речными водами и ветром называется эрозией, соответственно речной или ветровой; разрушение морем и ледником – морской или ледниковой абразией и т. д. Различия в разрушительной работе разных экзогенных геологических процессов заключаются не только в терминологии, но и в самой сути разрушительного процесса. Ветер, физическое выветривание, река, море, ледник производят эту работу механическим способом, путём превращения монолитной массивной горной породы в обломки разных размеров. При этом море и реки в значительной степени разрушают горные породы химическим способом, в результате растворения минералов. Физической или механической разрушительной силой выступают массы воздуха, воды или льда, во много раз увеличивающиеся за счёт массы переносимых ими обломочного материала. Обломки при этом (кроме прямого воздействия своей массой) разрушают также своей твёрдостью, которая передаётся на грани минерала или острые края обломка

2.3.2 Условия залегания осадочных горных пород

Осадочные горные породы

лезными ископаемыми, например, пласт угля, нефтеносный пласт, золотоносный пласт.

В слое (пласте) выделяют две поверхности напластования, ограничивающие его от других слоёв (пластов). Нижнюю поверхность напластования называют подошвой, верхнюю – кровлей. Толщину слоя называют в геологии мощностью, а так как не всегда удаётся определить (замерить) толщину слоя, мощность разделяют на истинную (т. е. собственно толщину) и видимую. Можно истинную мощность определить как расстояние по нормали между подошвой и кровлей слоя, а видимую – как любое расстояние между подошвой и кровлей. Другими словами, истинная мощность может быть у каждого слоя только одна, а видимых – сколько угодно, в зависимостиотусловийзалеганияиобнаженияэтогослоя.

Видимая мощность – это толщина слоя, которую мы видим в данном конкретном случае, например при круто залегающем слое она будет меньше, чем при пологом (рис. 18). Её мы можем замерить по поверхности Земли при кру-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

тойчива и не способна реагировать на окружающую среду, так как находится с ней в полном равновесии. В аэральных условиях стадия диагенеза проявляется весьма слабо.

Стадия диагенеза сменяется уже стадией преобразования горной породы. Такая стадия носит название катагенеза.

Катагенез – это первая стадия преобразования осадочной горной породы под действием внешних условий. Её можно определить как совокупность процессов, преобразующих осадочную горную породу в период её существования до начала метаморфизма или выветривания. Катагенез происходит в результате наступления нового неравновесного состояния между горной породой и окружающей её средой. Главной причиной катагенеза является перемещение горной породы в условия более высоких или низких температур и давлений, в которых горная порода должна измениться таким образом, чтобы соответствовать изменившейся окружающей среде.

Наряду с температурой и давлением в катагенетических процессах принимают активное участие подземные воды. Процессы катагенеза происходят очень медленно, продолжаются длительное время, что приводит к весьма существенным изменениям – дальнейшему уплотнению горной породы и сближению частиц породы друг с другом, в результате чего уменьшается пористость горных пород; отжимающиеся воды растворяют некоторые минералы в горной породе и переносят растворённое вещество в пределах этого же пласта горной породы; под действием температуры и давления, а также химически активных подземных вод происходит перекристаллизация горной породы с увеличением размера кристаллов и образованием новой генетической группы минералов – катагенетических.

Различают два типа катагенеза: прогрессивный и регрессивный. Прогрессивный происходит при погружении осадочных горных пород в

область с повышенными температурой и давлением. При дальнейшем погружении катагенез может смениться метаморфизмом. Регрессивный происходит при воздымании участков земной коры с понижением температуры и давления. Дальнейшее поднятие приводит к выходу блока горных пород на дневную поверхность и сменяется процессами выветривания.

Изучение катагенетических изменений горных пород имеет большое значение при изучении геологии нефтяных и газовых месторождений, так как при катагенетических процессах изменяется пористость и проницаемость горных пород, что влечёт за собой изменение ёмкостных и фильтрационных свойств горных пород.

породы, режущие поверхность горных пород, по которым сами перемещаются. Особенно интенсивна «режущая» разрушительная работа обломков в ледниках, выпахивающих огромные троговые долины.

Химическое выветривание, подземные воды, в значительной степени моря, в некоторых случаях реки производят разрушительную работу химическим способом. В зависимости от состава вод, производящих растворяющую деятельность, и химической активности самих минералов находится растворимость разных минералов. Растворы, образующиеся в результате разрушительной работы, могут быть истинными или коллоидными. В виде коллоидов чаще других переносятся железо, алюминий, кремний.

Разрушительная работа может осуществляться и биогенным (органогенным) способом. Такой вид деятельности также довольно разнообразен: разрушение может производиться как животными, так и растениями физическим (при росте корней растений или при проделывании в породах ходов червями, мышами, кротами, др. животными) или химическим (путём усвоения корнями растений некоторых химическихэлементовизгорныхпородвместесвлагой) способами.

Таким образом, первая стадия осадочного породообразования заключается в образовании исходного материала для будущих осадочных горных пород, будь то: обломки, нерастворимый осадок при химическом взаимодействии разных веществ или остатки организмов и продукты их жизнедеятельности.

Вторая стадия осадочного породообразования заключается в транспортировке, переносе образованного осадка к месту его накопления. Способ транспортировки соответствует способу образования переносимого материала: часть его переносится механическим способом в виде обломков, но они могут изменить первоначальные размеры и форму; растворённые вещества переносятся в виде растворов, т. е. химическим способом. При физическом выветривании, работе рек, морей, озёр, ветра и ледников перенос происходит преимущественно физическим способом. При этом ветер, реки, моря и озёра могут транспортировать обломки как во взвешенном состоянии, так и волоком по дну водоёма или поверхности земли. В процессе переноса обломочного материала волоком выполняются очень важные виды геологической работы, которые закладывают основы строения будущей горной породы. Это – окатывание и сортировка обломков. Окатывание заключается в сглаживании острых углов обломков в результате трения их друг о друга, о дно и берега бассейна. В процессе окатывания обломки приобретают характерные формы: окатанную, полуокатанную или остаются неокатанными – остроугольными. Форма обломков осадочной горной породы имеет очень большое значение для восстановления ус-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ловий образования этой горной породы: хорошо окатанные обломки образуются в результате длительной транспортировки, в прибрежных условиях моря с его бесконечными приливно-отливными и волновыми перемещениями обломков, а также в руслах рек, особенно в их приустьевых частях; моренные отложения сложены остроугольными обломками разных размеров.

Сортировка обломков в процессе их транспортировки может производиться по размерам обломков и по удельному весу минералов. Размер переносимых обломков зависит от массы транспортирующего источника (воды, воздуха) и его скорости. Чем больше масса воды в реке, море и чем выше скорость перемещения этой массы, тем более крупные обломки и на большие расстояния они могут быть перенесены. То же самое относится и к обломкам минералов разного удельного веса: более тяжёлые перемещаются на более короткие расстояния, чем более лёгкие, т. е. с меньшим удельным весом. В результате продолжительной деятельности экзогенных геологических процессов в морях вблизи берегов накапливаются более крупные обломки и тяжёлые минералы (галька, россыпные концентрации золота, платины и др.), а в глубоководных частях бассейнов осаждаются мелкие глинистые частицы. Образуется характерная зональность в распределении обломочного материала, ориентированная параллельно береговой линии. Волнения моря постоянно нарушают эту зональность, но общая закономерность сохраняется.

В реках постоянные изменения течения и колебания уровня воды, связанные с атмосферными осадками, создают сложную картину в распределении обломочного материала, но часто общую закономерность их распределения установить возможно. Изменения направления течения рек и скорости течения приводят к образованию косой слоистости, являющейся одним из наиболее характерных черт аллювиальных отложений.

Ледники транспортируют обломочный материал в «законсервированном» виде, внутри толщи льда, поэтому моренные отложения не отсортированы и не окатаны. Часть отложений, связанных с деятельностью ледника, подвергается окатыванию, сортировке, хотя и не до очень высокой степени – это относится к флювиогляциальным отложениям, в транспортировке которых принимают участие талые воды, образованные при таянии ледника.

Третья стадия в осадочном породообразовании – аккумулятивная или накопительная, которую называют седиментогенезом [13]. Она заключается в накоплении осадков разного типа на участках прекращения транспортировки, т. е. в тех случаях, когда на пути переноса возникают непреодолимые для дальнейшей транспортировки препятствия. Для обломочного материала таким непре-

одолимым препятствием могут быть повороты русла реки, углубления в дне реки или моря, крупные обломки (валуны) на пути перемещения обломков и т. д. Для химических растворов непреодолимым препятствием являются резко изменяющийся состав горных пород русла или дна бассейна в направлении течения, т. е. геохимический барьер. Здесь растворы вступают в реакцию, результатом которой является образование и выпадение из раствора нерастворимого осадка.

Осадконакопление может происходить в водной среде: в реке, озере или море – в таком случае образованные осадки называются субаквальными. Если же они накапливаются в воздушной среде, на поверхности Земли, то их назы-

вают субаэральными.

В результате стадии осадконакопления (аккумуляции) образуется «полуфабрикат» горной породы – осадок, который имеет довольно сложный состав. Он представляет собой комплекс самого разнородного материала: обломки горных пород, воду, растворённое вещество разного состава, нерастворимый осадок, остатки животных и растений, органические и неорганические кислоты и проч. Чтобы этот осадок превратился в осадочную горную породу, его надо упорядочить, он должен пройти ещё одну обязательную стадию, которая называется диагенезом.

Диагенез – это процесс преобразования осадка в осадочную горную породу. Осадок представляет собой сложную неравновесную физико-химическую систему. Составные части его могут взаимодействовать друг с другом, с окружающей средой, и это составляет суть самого процесса диагенеза. Взаимодействие составных частей осадка происходит до установления полного химического и физического равновесия в этой системе. В физическом отношении все составные части (прежде всего обломки пород и минералы) занимают наиболее устойчивое положение относительно друг друга, а сам осадок уплотняется под действием массы вышележащих осадков с выдавливанием излишков воды; в химическом отношении они вступают во все возможные для данных термодинамических условий реакции между всеми составными частями осадка до установления химического равновесия, т. е. покоя.

Вторая, завершающая, стадия диагенеза заключается в переходе некоторых химических элементов из осадка в наддонную часть бассейна, взамен чего другие химические элементы из бассейна переходят в формирующуюся горную породу с образованием диагенетических минералов. Эти минералы образуют в породе линзы, конкреции, стяжения. Одновременно формирующаяся система приходит в полное физико-химическое равновесие с окружающей средой и образуется осадочная горная порода, которая в сложившихся условиях весьма ус-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

меров в этом случае также используется довольно условное. К этим типам относятся линейные складки, брахискладки и купола (мульды).

Рис. 38. Остроугольные складки: слева – в мезозойских породах в районе г. Туапсе; справа – в породах доманиковой свиты по руч. Доманик, Ухта (фото автора)

Линейные складки имеют в плане вытянутую форму, соотношение длины и ширины от 10:1 до 5:1. К ним относятся явно различимые узкие структуры, часто остроугольные и с острым замыканием. Среди линейных складок могут быть изогнутые или дугообразные формы, но в любом случае непрерывные.

вые шпаты, кислые плагиоклазы. Средние горные породы при пониженном содержании кремнезёма этого соединения (кварца) могут не содержать вовсе, а породы основного состава первичного кварца практически не содержат никогда. Породы первых трёх групп содержат минералы группы полевых шпатов: в кислых, как уже говорилось – калиевые (микроклин, ортоклаз) и (или) кислые плагиоклазы; в средних – плагиоклазы среднего состава; в основных – основные плагиоклазы (лабрадор, анортит). Ультраосновные горные породы не могут содержать в своём составе ни кварца, ни полевых шпатов. Их часто называют бесполевошпатовыми породами. При этом кремнекислота, которая содержится во всех без исключения магматических горных породах, в средних породах образует насыщенные кремнекислотой силикатные минералы, в кислых присутствует в виде кварца, а в основных и особенно ультраосновных горных породах – только в виде насыщенных кремнекислотой силикатов типа оливина.

При диагностике магматических горных пород большое значение имеют следующие их признаки:

•окраска – светлоокрашенные горные породы скорее всего могут относиться к кислым или средним, а темноокрашенные – соответственно к основным или ультраосновным;

•наличие кварца может свидетельствовать о принадлежности горной породы к кислому, менее вероятно – к среднему типу.

Характер полевого шпата показывает принадлежность горной породы к определённой группе: калиевые полевые шпаты и кислые плагиоклазы – к группе кислых, средние плагиоклазы – к средним, основные плагиоклазы – к основным. Ультраосновные горные породы полевых шпатов не содержат.

По классификации советского учёного-геолога А. Н. Заварицкого, с учётом количественных соотношений главных породообразующих минералов, пересчёта химического состава горной породы, а также особенностей структур пород и их генезиса, выделяется пять групп горных пород нормального ряда:

1) группа перидотитов – ультраосновные породы;

2) группа габбро – базальтов – основные породы;

3) группа диоритов – андезитов – средние породы;

4) группа сиенитов – трахитов – средние породы; 5) группагранитов– риолитови гранидиоритов– дацитов– кислыепороды.

В составе земной коры наиболее распространёнными являются интрузивные горные породы кислого состава (гранитоиды) и эффузивные горные породы основного состава (базальтоиды). Остальные горные породы находятся в подчинённом положении и развиты значительно меньше.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Как видно из вышесказанного, в природе существует огромное разнообразие магматических горных пород. В чём же причины такого их многообразия?

Во-первых, разнообразие магматических горных пород определяется разнообразием первичных самостоятельных магм, каждая из которых способна образовывать свои горные породы.

Во-вторых, условия образования в недрах Земли или на её поверхности приводят к дополнительному многообразию этих горных пород.

В-третьих, многообразие образующихся даже из одной первичной магмы горных пород объясняется особенностями физико-химических процессов. При этом в качестве причин многообразия горных пород можно рассматривать три главные из них: дифференциацию магмы, ассимиляцию и гибридизацию.

Дифференциация магмы – это разделение первичного относительно однородного расплава на различные по составу фракции. Дифференциация, которая происходит в жидкой фазе (первоначальная дифференциация), до появления первых кристаллов – твёрдого вещества, называется ликвацией.

Дифференциация может происходить и в процессе кристаллизации магмы по мере выпадения из неё при кристаллизации твёрдой фазы с образованием остаточного расплава. Такая дифференциация магмы называется кристаллизационной. Кристаллизационная дифференциация является главной причиной разнообразия магматических – интрузивных горных пород, происходит она под действием отжимания расплава от кристаллов тектоническими силами, а также под действием силы тяжести или гравитационного фракционирования. Процесс дифференциации состоит в последовательной кристаллизации минералов: сначала высокотемпературных (тугоплавких), затем – среднетемпературных и, наконец, – низкотемпературных (легкоплавких). В процессе дифференциации происходит расслоение интрузивов, при котором основность пород уменьшается снизу вверх.

Ассимиляция – процесс полного расплавления и переработки магмой всех встреченных ею на своём пути, часто сильно раздробленных горных пород, иногда высокотемпературная магма способна переплавить даже крупные блоки горных пород. Переплавленные горные породы являются поставщиками новых порций химических элементов в состав движущейся магмы, во вновь образованный расплав взамен выбывших из неё и уже вошедших в состав раскристаллизованного вещества. Эти дополнения становятся длительными и непрерывными на определённом этапе магматического процесса, благодаря чему из единого магматического очага образуются магматические породы с постоянно изменяющимся химическим и минеральным составом. В этом процессе наиболее

Классификация складок проводится по разным признакам, наиболее распространена морфологическая классификация, учитывающая особенности их строения в поперечном разрезе (рис. 36). При этом главными признаками того или иного типаскладок является положение осевой поверхности складок и еёкрыльев. По этому признаку выделяются следующие типы складок: симметричные и асимметричные. Симметричные складки называют прямыми. Среди асимметричных различают несколькотипов: наклонные, лежачие, ныряющиеиопрокинутые.

ны. Это весьма существенный признак, отличающий этот тип складок от складок опрокинутых.

Опрокинутые складки имеют наклонную осевую поверхность и крылья, падающие в одну сторону. По сути дела, этот тип складок можно рассматривать как разновидность наклонных складок, у которых одно крыло является подвёрнутым в ту же сторону, куда направлено второе её крыло. При параллельных крыльях опрокинутая складка называется изоклинальной.

Лежачие складки (рис. 37) легко выделяются из всех названных типов чётко выраженной горизонтальной или близкой к ней осевой поверхностью. Такое положение осевой поверхности делает часто обязательным близкое к параллельному положениекрыльев складки, тоестьприближает еёкизоклинальному типу.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ядро складки имеет несколько более абстрактный характер, оно представляет собой толщу горных пород, слагающих замок складки, то есть, это скорее не элемент, а часть структуры, имеющая литологическую и возрастную характеристику.

Угол складки образуется пересечением продолженных до своего пересечения крыльев складки. Угол складки имеет большое значение в классификации складок, о чём будет сказано ниже.

Размеры складок имеют относительно условный характер, часто они предварительно ограничиваются границами какого-либо слоя горных пород, например, кровлей девонских отложений или подошвой юрских и т. д. Длиной складки считается расстояние (в плане) от одного периклинального замыкания складки до другого или от центриклинального замыкания до другого. В случае множественности складок проблема их размеров решается несколько проще. Периклинальным замыканием называют замыкание антиклинали, а центриклинальным – замыкание синклинали. Ширина складки определяется расстоянием между осевыми поверхностями двух смежных складок. Высота складки, которую иногда называют амплитудой, представляет собой вертикальное расстояние от шарнира антиклинальной складки до линии, соединяющей шарниры смежных складок, измеренное по данному пласту. Выделяют два главных типа складок: антиклинальные и синклинальные (рис. 35).

Рис. 35. Схема строения (в разрезе) антиклинальной (слева) и синклинальной (справа) складок

Антиклинальные складки – это выпуклые структуры, направленные выпуклостью вверх. В ядре антиклиналей всегда залегают более древние горные породы, чем на крыльях этих складок. В плане антиклиналь замыкается периклиналью с падением пластов горных пород от замка к крыльям.

Синклинальные складки представляют собою складки вогнутые, направленные выпуклостью вниз; в центральных их частях залегают более молодые горные породы, а на крыльях – более древние. Эти складки замыкаются центриклиналями, в которых пласты горных пород имеют падение от периферии к центру складки.

полно и наглядно происходит постоянное изменение самой движущейся магмы, а образованные при этом массивы магматических горных пород отличаются зональностью и изменчивостью состава.

Гибридизация – процесс неполной переплавки магмой встреченных ею на пути движения горных пород. При этом происходит только оплавление краёв обломков или блоков вмещающих горных пород; непереплавленная часть горной породы входит в состав новой породы, которая носит название гибридной. Она состоит из магматической горной породы с включениями оплавленных обломков или блоков метаморфических или магматических пород, ранее образованных (до текущего процесса магматизма), то есть чуждых этой магме образований. Оплавленные обломки представляют собой как бы механическую примесь в формирующейся магматической горной породе.

Часто эти горные породы очень похожи на обломочные с подобием конломератовой структуры, однако такое впечатление быстро рассеивается при внимательном осмотре гибрида. Имеющиеся в его составе обломки плавно переходят в магматическую горную породу. Причиной неполного переплавления этих обломков является недостаточно высокая температура остывающей магмы или большая величина самих обломков, не позволяющая им полностью расплавиться в таких условиях. Включения оплавленных инородных тел в гибридной магматической горной породе называются ксенолитами.

3.1.3 Условия залегания магматических горных пород

Многообразие условий образования магматических горных пород, различный состав первичных магм приводят и к многообразию форм геологических тел, образуемых этими породами.

Наиболее простые формы тел образуют эффузивные горные породы, что связано с относительно простым способом выхода магмы-лавы на поверхность Земли. Поскольку при вулканических процессах магма изливается на поверхность, формы тел, образуемых при этом, связаны с этим процессом и называ-

ются потоками и покровами.

Потоки образуются при течении лавы по узким долинам на склонах вулканических построек, по ущельям или другим линейным отрицательным формам рельефа. Поток магмы напоминает речной поток, откуда и произошло название лавового тела. Следует учитывать, что потоки образуются при относительно небольшом объёме лавы, неспособной покрыть обширные поверхности за пределами лавового «русла».

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Покровы занимают огромные площади и образуются в случаях обильных вулканических извержений. Покров может создаваться и в результате слияния нескольких потоков по мере повышения интенсивности извержения вулкана. Он может включать как одновозрастные магматические образования, так и продукты многофазной разновозрастной вулканической деятельности.

По условиям залегания потоки и покровы весьма близки к пластовым формам осадочных горных пород, хотя и имеют значительные отличия, особенно при извержениях центрального типа.

Наиболее разнообразны формы геологических тел, которые образуют интрузивные горные породы. Формы проявления интрузий зависят от очень многих причин, включающих физические свойства магмы, связанные с её составом; характером путей продвижения; геологическим строением участка проявления магматической деятельности; глубиной образования магматического тела и некоторыми другими. Интрузивные горные породы могут образовывать два главных типа геологических тел: согласные и несогласные. Для каждого из этих типов необходимы специфические условия. Так, согласные тела образуются вблизи поверхности Земли и имеют формы, близкие к формам тел вмещающих горных пород. Суть механизма образования этих форм заключается в проникновении магмы между слоями (пластами) горных пород практически без изменения первичных форм залегания этих вмещающих пород.

Несогласные формы тел магматических интрузивных горных пород образуются при проникновении магмы по зонам тектонических нарушений, разбивших вмещающие горные породы на блоки. Такие тела выполняют зоны дробления и являются секущими телами. При больших размерах магматических очагов происходят также процессы переплавления вмещающих горных пород (процессы ассимиляции и гибридизации). Таким образом, согласные формы геологических тел, сложенных интрузивными горными породами, образуются при проникновении магмы в толщу горных пород между плоскостями напластования и имеют согласные контакты с вмещающими породами, а несогласные – при проникновении магмы по трещинам разных размеров и имеют секущие контакты с вмещающими горными породами.

Среди согласных тел интрузивных горных пород можно выделить четыре наиболее распространённые формы: лакколиты, лополиты, силлы и факолиты. Существуют и другие формы, но они встречаются значительно реже и в этом учебнике не рассматриваются.

Лакколит – это согласное тело интрузивных горных пород с плоским основанием и выпуклым куполообразным сводом – кровлей (рис. 23). Располага-

правило, моноклинали являются частями боле крупных структур – складок – и самостоятельного значения обычно не имеют. Но значительные размеры некоторых моноклиналей позволяют выделить их в отдельный тип структур.

Складки – это волнообразно изогнутые слои или пласты горных пород, иногда очень сложные по форме. Для их классификации используются разные признаки: положениеосевойповерхности, положениекрыльев, размерыскладокипроч.

Чтобы приступить к рассмотрению разных типов складок, остановимся на главных элементах этих структур, благодаря особенностям или положению которых эти типы выделяются. К этим элементам относятся: замок складки, крылья, осевая поверхность, шарнир, ось, ядро, угол (рис. 34).

Крылья складок – это боковые части складок.

Замок складки – это участок складки в области максимального перегиба слоёв горных пород.

Если условно продолжить крылья складки до их пересечения, то участок между крыльями и будет графически определённым замком складки. В или антиклинальных складках замок называют сводом, а в синкли-

нальных – седлом мульдой.

Осевая поверхность складки – плоскость, проходящая через линии максимального перегиба всех слоёв складки, или по-другому – плоскость, проходящая через все шарниры складки.

Шарнир складки – линия, проходящая через точки максимального перегиба любого из слоёв, смятых в складки. По-другому шарнир можно определить как линию пересечения осевой поверхности складки с кровлей или подошвой слоя, смятого в складку. В связи с этим каждая складка может иметь много шарниров, количество которых в ней определяется количеством слоёв плюс один. Шарниры в отличие от осей складки могут быть ориентированы в разных направлениях. Наклон шарнира называется его ундуляцией.

Ось складки – линия пересечения осевой поверхности складки с горизонтальной плоскостью или поверхностью Земли. Ось складки располагается всегда в горизонтальной плоскости и может быть у каждой складки только одна.