Структурные элементы земной коры первого порядка.
В пределах земной коры (далее ЗК) наиболее крупными структурами являются ЛИТОСФЕРНЫЕ ПЛИТЫ (континентального и океанского типов).
На континентальных литосферных плитах выделяют: ПЛАТФОРМЫ, ЭПИПЛАТФОРМЕННЫЕ И ЭПИГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫЕ ОРОГЕННЫЕ ПОЯСА.
ПЛАТФОРМЫ — наиболее устойчивые основные (ядерные) структурные элементы континентов, образовавшиеся на месте бывших горных сооружений или складчатых областей. Платформы асейсмичны. Выделяют древние и молодые платформы. Первые иногда именуют кратонами или докембрийскими платформами. Молодые бывают эпикаледонскими, эпигерцинскими и эпикиммерийскими, часто их называют плитами.
В строении платформ выделяют ФУНДАМЕНТ, ЧЕХОЛ и структуры 1–4-го порядков.
ФУНДАМЕНТ или ЦОКОЛЬ платформы — это нижняя наиболее устойчивая часть платформы, возникшая на месте горного или складчатого и, как правило, гранитизированного сооружения в результате его денудации и превращения в выровненные или почти равнинные области (пенеплены).
ЧЕХОЛ — осадочные горные породы, перекрывающие фундамент.
Структуры 1-го порядка — ЩИТЫ, ПЛИТЫ, ЗОНЫ ПЕРИКРАТОННЫХ ОПУСКАНИЙ.
ЩИТЫ — крупные, до 1000 км и более в поперечнике, площади выхода на поверхность платформенного фундамента. Они более характерны для древних платформ.
ПЛИТЫ — области сплошного развития осадочного чехла.
ЗОНЫ ПЕРИКРАТОННЫХ ОПУСКАНИЙ — пассивные окраины платформ, отличавшиеся устойчивыми длительными опусканиями фундамента и накоплением мощных паралических, прибрежно- и мелководноморских осадков (до 10–12 км).
Определение истинной мощности слоя при наклонном залегании
. Истинная мощность – кратчайшее расстояние (по перпендикуляру) между подошвой и кровлей пласта.
Для определения истинной мощности необходимо определять видимую мощность, угол падения слоя и угол наклона склона. И тогда истинная мощность слоя может быть определена по формулам Если истинная мощность слоя определяется в сечении, ориентированном косо по отношению к линии простирания, то вычисления производится по формуле П.М. Леонтовского:
M = m (sin α cos β sin γ ± cos α sin β),
где: M – истинная мощность; m – видимая мощность; α – угол падения пласта; β – угол наклона рельефа; γ – угол между азимутами линий простирания и измерения. Знак ± употребляется в зависимости от соотношения направления наклонов поверхностей рельефа (или обнажения) и слоя: при наклоне их в одну сторону принимается знак минус, при наклоне в разные стороны – знак плюс.
Приведённая выше формула верна при условии, что угол падения пласта больше уклона склона. При погружении в одном направлении пласта и склона, но при большем значении уклона склона, чем угол падения пласта, нужно использовать формулу В.С. Милеева: M = m (cos α sin β – sin α cos β sin γ).
На геологических картах с горизонталями можно определить истинную мощность пласта после определения угла наклона и вертикальной мощности и равна вертикалоной мощности, умноженной на значение косинуса угла падения: Mи = mв (cos α).
На геологических разрезах, построенных вкрест простирания пород, мощность наклонного слоя измеряется по перпендикуляру между подошвой и кровлей слоя с учётом масштаба разреза. Если геологический разрез построен под косым углом к простиранию пород, то для пересчёта видимых мощностей в истинные можно использовать таблицу, либо геометрические методы.
Вида тектонических трещин.
Тектонические трещины подразделяются на трещины с разрывом сплошности и кливаж. Трещины с разрывом сплошности пород возникают в том случае, когда напряжения превышают предел их прочности. Они делятся на трещины отрыва, региональные и местные трещины отрыва и трещины скалывания.
Тектонические трещины имеют значительную протяженность и объединяются в одну или несколько определенным образом ориентированных систем.
Тектонические трещины являются результатом напряжений и движений земной коры, образующих пликативные ( складчатые) и дизъюнктивные ( разрывные) деформации горных пород. Они подразделяются на два вида: внутрислойные и секущие несколько слоев. Тектонические и литогенетические внутрислойные трещины имеют большое сходство и потому практически трудно различимы.
Тектонические трещины подразделяются на трещины с разрывом сплошности и кливаж. Трещины с разрывом сплошности пород возникают в том случае, когда напряжения превышают предел их прочности. Они делятся на трещины отрыва, региональные и местные трещины отрыва и трещины скалывания.
Тектонические трещины формируются под действием тектонических напряжений в литифицированных осадочных образованиях.
Очень часто тектонические трещины в толще растворимых пород начинают прогрессирующе расширяться в результате выщелачивания пород водой и развития карстовых явлений. В других случаях под воздействием напорного фильтрационного потока могут оказаться промытыми трещины, ранее выполненные глинистым веществом или гипсом. Поэтому при воздействии напорных сооружений всегда должен рассматриваться вопрос о характере заполнителя трещин, его водостойкости и возможности его выщелачивания.
ДИАКЛАЗЫ - тектонические трещины в комплексе горных пород, слагающих земную кору, возникшие под влиянием направленного тангенциального давления, но не сопровождавшиеся взаимным перемещением горных пород.
Приведенная разновидность тектонических трещин для некоторых горных пород характеризуется следующей мощностью: в глинистых сланцах - 0 001 - 0 01 см; известняках - 0 1 - 0 3 см; гранитах - 0 5 см; базальтах - 5 см; карстовых породах-10 - 20 см и более.
Толща лингуловых глин имеет тектонические трещины, заполненные битумом.
В нефтегазоносных песчаниках число тектонических трещин на 1 м керна достигает иногда 10 - 15 ед.
Визуальные наблюдения показывают, что тектонические трещины с крепким заполнением, как например, так называемые кварцевые жилы ( кварцевый песчаник с цементом из карбонатов и сульфидов) практически не оказывают влияния на прогиб горных пород.
Породы формации разбиты густой сетью тектонических трещин, обычно залеченных кальцитом. Основное направление тектонических трещин совпадает с простиранием крупных разломов. Характерны частые зоны тектонического дробления мощностью до нескольких десятков метров. По ослабленным зонам закладываются многочисленные крутые промоины, прорезающие береговые склоны. Оба эти фактора обусловливают избирательное выветривание, в результате чего даже в пределах одного массива мощности выветрелых зон колеблются от долей метра до нескольких метров.
78. Литосферная плита — крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы. Согласно теории тектоники плит, литосферные плиты ограничены зонами сейсмической, вулканической и тектонической активности — границами плиты. Границы плит бывают трёх типов: дивергентные, конвергентные и трансформные.
Из геометрических соображений понятно, что в одной точке могут сходиться только три плиты. Конфигурация, в которой в одной точке сходятся четыре или более плит, неустойчива, и быстро разрушается со временем.
Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример — крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую.
Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. Литосферные плиты также могут тонуть в мантии планеты, достигая глубины внешнего ядра[1]. С другой стороны, разделение земной коры на плиты неоднозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Поэтому очертания плит меняются со временем и в этом смысле. Особенно это касается малых плит, в отношении которых геологами предложено множество кинематических реконструкций, зачастую взаимно исключающих друг друга.
79.зависимость ширины и формы выхода слоя от рельефа и угла наклона слоя .
Чем больше истинная мощность слоя, тем при прочих равных условиях шире его выход на поверхность. Ширина выхода слоя на поверхность зависит от формы рельефа; увеличивается при совпадении угла наклона склона и угла падения пласта. Для изображения наклонно залегающего слоя или его кровли, или подошвы на карте пользуются заложением . Заложением называется проекция отрезка линии падения слоя на горизонтальную плоскость, заключенного между двумя линиями простирания, проведенными по подошве или кровле слоя.
80.Платформы , кратоны, плиты .
Древние платформы (кратоны) — платформы с фундаментом докембрийского возраста. Представляют собой ядра материков и занимают обширные части их площади (миллионы квадратных километров). Они сложены типичной континентальной корой мощностью 35—45 км.
Литосфера в их пределах достигает мощности 150—200 км, а по некоторым данным — до 400 км. Они обладают изометричной, полигональной формой.
Значительные площади в пределах платформ занимает неметаморфизованный осадочный чехол толщиной 3—5 км, в наиболее глубоких впадинах достигающий 10—12 км, а в исключительных случаях (Прикаспийская низменность) до 20—25 км. В состав чехла помимо осадочных формаций могут входить покровы траппов. Древние платформы, имеющие раннедокембрийский метаморфический фундамент, составляют древнейшие и центральные части материков и занимают около 40 % их площади; термин «кратон» применяют только к ним.
Плита́ — участок земной коры в пределах платформ, покрытый толщей полого залегающих горных пород — платформенным чехлом. Плиты противопоставляются щитам и массивам — участкам платформ, где платформенный чехол отсутствует и кристаллический фундамент или складчатое основание выходят на поверхность.
Разрывы со смещением .
Эти разрывы делятся на шесть основных групп: сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и покровы. Разрывы каждой из групп обладают отличительными морфологическими признаками и образуются при различных динамических и кинематических условиях. Поэтому данная классификация является как морфологической, так и генетической.
Сбросами называются нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород.
Классификация сбросов. Сбросы различаются по ряду признаков: углу наклона сместителя, ориентировке по отношению к простиранию нарушенных пород, соотношению наклона смесителя и нарушенных пород, направлению перемещения крыльев, взаимному расположению сбросов в плане и в разрезе. По углу наклона сместителя выделяются: пологие сбросы с углом наклона сместителя до 30°, крутые с углом наклона сместителя от 30 до 80° и вертикальные с углом наклона сместителя более 80°.
По отношению к простиранию нарушенных пород различаются: продольные сбросы, у которых общее простирание сместителя совпадает с простиранием нарушенных пород, косые (диагональные) сбросы, сместитель которых ориентирован под углом к простиранию пород, и поперечные сбросы, направленные вкрест простирания пород.
По соотношению наклонов сместителя и нарушенных пород выделяются согласные и несогласные сбросы. У согласных сбросов наклон пород и сместителя направлен в одну и ту же сторону; у несогласных сбросов породы и сместитель падают в противоположные стороны.
По направлению движения крыльев выделяются четыре вида сбросов: прямые, обратные, шарнирные и цилиндрические.
По взаимному расположению сбросов в плане различают параллельные, радиальные иперистые сбросы.
Взбросами называются нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения приподнятых пород.
Классификация взбросов почти совпадает с классификацией сбросов. Взбросы также различаются по ряду признаков.
По углу наклона сместителя выделяются: пологие взбросы с углом наклона сместителя до 30°, крутые — с углом наклона от 30 до 80° и вертикальные — с углом наклона сместителя от 80 до 90°. По отношению к простиранию нарушенных пород различаются продольные взбросы, у которых простирание сместителей совпадает с направлением простирания пород, косые или диагональные взбросы, ориентированные под углом к простиранию пород, и поперечные, направленные под прямым углом к простиранию пород. По соотношению наклона пород и сместителя (в вертикальных разрезах) выделяют согласные и несогласные взбросы. У согласных взбросов наклон пород и сместителя направлен в одну и ту же сторону, у несогласных - породы и сместитель наклонены в противоположные стороны .
По направлению перемещения крыльев выделяются три вида взбросов: прямые, обратные и шарнирные. В прямых взбросах висячее крыло перемещается вверх, в обратных — лежачее крыло перемещается вниз, в шарнирных — крылья повернуты вокруг оси, находящейся на одном из концов разрыва.
По взаимному расположению в плане различают ступенчатые, радиальные и перистые взбросы. Сместитель взбросов имеет те же характерные черты, что и сместитель сбросов, и направление движения по сместителю, амплитуда и возраст взбросов определяются так же, как и для сбросов.
СДВИГИ
Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении — по простиранию сместителя . В сдвигах различаются крылья, сместитель, угол наклона сместителя и амплитуда смещения.
По углу наклона сместителя сдвиги делятся на горизонтальные (угол наклона от 0 до 10°), пологие (угол наклона от 10 до 45°), крутые (угол наклона от 45 до 80°), вертикальные (угол наклона сместителя от 80 до 90°).
По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги, так же как и сбросы, могут быть продольными, косыми, или диагональными, и поперечными. Различают правые и левые сдвиги.
РАЗДВИГИ
По предложению В. В. Белоусова, разрывы, в которых перемещение крыльев происходит перпендикулярно к поверхности отрыва, называют раздвигами. При раздвиге увеличивается зияние между крыльями разрыва.
НАДВИГИ
Разрывы взбросового характера, возникающие одновременно со складчатостью, называются надвигами.
ПОКРОВЫ
^ Тектоническими покровами, или шарьяжами, называются крупные надвиги, характеризующиеся перемещениями на километры и десятки километров по пологим, горизонтальным и волнистым поверхностям.
В покровах выделяются перемещенные массы висячего крыла, называемые аллохтоном, и оставшееся на месте лежачее крыло — автохтон. Поверхность, по которой перемещается аллохтон, называют поверхностью волочения.
Тектонические покровы относятся к числу наиболее сложных структурных форм земной коры.