Генетическая классификация складок.

Складки являются результатом механических воздействий на слоистые толщи, в результате которых происходит пластическая деформация геологических тел – происходит нарушение гравитационного равновесия. Причиной таких деформаций и соответственно образования складок являются различные факторы:

1) Боковое сжатие.

2) Перекашивание участков земной поверхности в общем вращательном горизонтальном движении.

3) Волочение (проскальзывание) слоёв.

4) Воздымание или прогибание земной коры.

5) Сползание пластичных масс по склонам крупных поднятий в процессе их общего подъёма (гравитационные, склоновые складки).

6) Перемещения по разломам (приразломные складки).

7) Неравномерное перемещение блоков земной коры.

Изгиб слоёв в складки представляет собой упруго-вязкую деформацию, которая в условиях нагрузки и высоких температур сопровождается течением вещества.

По динамической обстановке образования выделяется 2 группы складок – складки изгиба и складки течения.

Складки изгиба развиваются при продольном сжатии, поперечном изгибе и воздействии пары сил.

Продольный изгиб вызывается силами, ориентированными обычно горизонтально и действующими вдоль слоистости, т.е. в условиях сжатия. При этом в направлении нормальном к осевым поверхностям складок, происходит общее сжатие пород, а вдоль осевых поверхностей – удлинение, т.е. образуются линейные складки.

При однородном составе пород и 2 ^х стороннем сжатии образуются симметричные складки. При литологическом разнообразии пород – более сложные складки с разрывами хрупких пород (будины).

При одностороннем сжатии возникают наклонные и опрокинутые складки.

К складкам поперечного изгиба относятся так называемые штамповые складки, которые образуются от смятия пород не вдоль их плоскостей наслоения, а поперёк – «по мощности» - силами, направленными преимущетвенно вертикально. Такие силы возникают в результате поднятия или опускания блоков фундамента, перекрытых толщей относительно более пластичных пород осадочного чехла платформ. Образуются своды, антеклизы, валы, коробчатые или сундучные складки, реже купола.

Без разрыва Растяжение и разрыв

При образовании складок продольного изгиба площадь распространения слоёв сокращается, при образовании складок поперечного изгиба – увеличивается.

Складки течения возникают при вязко-пластичном состоянии вещества и очень большом значении фактора времени. Происходит перемещение материала из участков с высоким Р к участкам, в которых Р ниже. В верхних частях земной коры, в условиях относительно низких t и Р, течение свойственно только вязким горным породам – солям, гипсам, углям, глинам, насыщенным водой. При достаточно больших t и Р высокую пластичность приобретают даже самые крепкие породы – кварциты, гнейсы и т.д.

При однородности физических свойств отдельных слоёв течение вещества происходит рассредоточено в направлении слоистости; при разнородных слоях оно сосредотачивается в наиболее пластичных слоях.

Складки течения обладают особенно неправильными формами с многочисленными раздувами в сводах и утонениями и пережимами слоёв на крыльях. В метаморфических породах такие складки имеют небольшие размеры. В породах с малой вязкостью и пониженной плотностью (соли, гипсы) складки течения проявляются в форме диапировых складок или складок протыкания (установлены румынским геологом Мразеком в 1907 г.).

Диапиры представляют собой антиклинальные структуры, образующиеся в результате внедрения пластичных пород (обычно солей и глин) в окружающие их более хрупкие толщи. Диапиры имеют ядро, пологий свод, крутые боковые поверхности (крылья), породы смяты в узкие сжатые складки.

Вмещающие породы на контакте с ядром раздроблены и срезаны пластичными породами, имеют крутое залегание, часто поставлены «на голову» или запрокинуты, имеют многочисленные разрывы, зоны дробления, тектонические брекчии.

Выделяются диапиры открытые (ядро выходит на поверхность) и закрытые (ядро перекрыто вмещающими породами, дугообразно изогнутыми) (поисковый признак).

По Богданову образование диапировых складок происходит путём выжимания солей с бортов к центральным частям тех впадин, в которых происходило осадконакопление. Скопление пластичных пород в центральных частях впадин приводит к прорыву перекрывающих их толщ и образованию диапировых складок.

Выжимание и нагнетание происходят в связи с нарушением механической устойчивости в пластичной серии, что, в свою очередь вызывается:

а) инверсией плотностей;

б) неравномерной нагрузкой на пластичную серию;

в) отжиманием.

Первый механизм можно рассмотреть на примере складки нагнетания, ядро которой сложено каменной солью.

4. Идеализированный соляной диапир. Соль радиально вдавливается

в диапировое ядро, для которого характерны складки

с вертикальными шарнирами. (по Болку).

Плотность каменной соли обычно 2,2 г/см³. Средняя плотность глинистых рыхлых осадков, залегающих на поверхности, около 2,0 г/см³. Но с глубиной,под нагрузкой вышележащих слоев, плотность песчано-глинистых осадков быстро возрастает до 2,5—2,6 г/см³. В то же время плотность соли под давлением почти не меняется. В среднем на глубине около 900 м плотность каменной соли уравнивается с плотностью покрывающих ее осадков. Глубже плотность соли становится меньше средней плотности песчано-глинистых пород, причем чем глубже, тем больше становится разница. Таким образом, обстановка инверсии плотностей обычно устанавливается с глубины около 900 м.

С физической стороны процесс формирования складок нагнетания в условиях инверсии плотности аналогичен конвекции. В нашем случае это конвекция гравитационная, однонаправленная, состоящая в том, что материал с большей плотностью опускается вниз, а находящийся под ним материал с меньшей плотностью поднимается вверх.

Второй механизм образования складок нагнетания, связан с неравномерностью давления нагрузки на пластичную серию пород без участия инверсии плотностей.

Неравномерность нагрузки может быть вызвана неровностями рельефа. Если неглубоко под поверхностью горизонтально залегает мощная пластичная серия пород, а рельеф поверхности рассечен, то пластичные породы могут быть выжаты из-под водоразделов, где нагрузка на них больше, в сторону долин, где нагрузка меньше. Очевидно, что для этого разность давлений должна превысить предел ползучести пластичных пород. Нагнетание пластичных пород приведет к увеличению их мощности под долиной. Одновременно они могут смяться в складки.

Неравномерность нагрузки может быть связана с плотностной неоднородностью лежащих над пластичной толщей пород. Глины могут выжиматься из под линз тяжелых песчаников и при этом сминаться с складки, концентрически опоясывающие линзы.

Последний механизм образования складок нагнетания - отжимание. Тут нижний комплекс, подстилающий пластичную серию, играет более активную роль. На его поверхности образовывались глыбовые складки, в результате чего пластичная соленосная толща оказалась зажатой между породами этого комплекса и покрывающей твердой песчано-глинистой толщей. Соль отжималась встороны из мест вертикального сплющивания и прорывалась к поверхности там, где верхний комплекс был ослаблен разрывами.

Складчатость нагнетания широко распространена в областях мощного накопления осадочных толщ, остающихся неметаморфизованными и содержащих в своемразрезе серии пластичных пород, в особенности соленосных.

Все рассмотренные типы складок, за исключением складок течения, образуются за счёт тектонических движений – это так называемая эндогенная складчатость.

Дата добавления: 2015-07-08