Элементы строения разрывов со смещением.

Разрывным нарушением называется деформация пластов горных пород с нарушением их сплошности, возникающая в случае превышения предела прочности пород тектоническими напряжениями. Тектонические разрывы, как и складки, необычайно разнообразны по своей форме, размерам, величине смещения и другим параметрам. В разрывном нарушении, как и в складке, различают его элементы. Рассмотрим их более подробно

В любом разрывном нарушении всегда выделяются плоскость разрыва или сместителя и крылья разрыва, т.е. два блока пород по обе стороны сместителя, которые подверглись перемещению. Крыло или блок, находящийся выше сместителя, называется висячим,а ниже- лежачим. Важным параметром разрыва является его амплитуда. Расстояние от пласта (его подошвы или кровли) в лежачем крыле до этого же пласта (его подошвы или кровли) в висячем крыле называется амплитудой по сместителю. Кроме того, различают стратиграфическую амплитуду, которая измеряется по нормали к плоскости напластования в любом крыле разрыва до проекции пласта; вертикальную амплитуду-проекцию амплитуды по сместителю на вертикальную плоскость; горизонтальную амплитуду - проекцию амплитуды по сместителю на горизонтальную плоскость.

Положение сместителя в пространстве определяется, как и ориентировка любой другой плоскости, с помощью линий падения, простирания и угла падения.

Основные типы тектонических разрывов. Среди различных типов разрывных нарушений можно выделить главные: сброс-сместитель вертикален или наклонен в сторону опущенного крыла (рис. 14.10). Угол падения сброса может быть разным, но чаще всего составляет от 40 до 60 o. Сбросы образуются в условиях тектонического растяжения. Взброс - сместитель наклонен в сторону поднятого крыла с углами больше 45 o. Надвиг - тот же взброс, но угол падения сместителя пологий, обычно меньше 45 o. Следует отметить, что это подразделение условное. Надвиги и взбросы образуются в условиях тектонического сжатия, и поэтому их формирование сопровождает процессы складчатости. Сдвиг - разрыв с перемещением крыльев по простиранию сместителя. Как правило, сместитель у сдвигов ориентирован близко к вертикальному положению. Различают правые и левые сдвиги. Правым сдвигом называют разрыв, у которого крыло за сместителем, по отношению к наблюдателю, смещается вправо и, наоборот, прилевом сдвиге дальнее крыло смещается влево. Раздвиг - разрыв с перемещением крыльев перпендикулярно сместителю. При раздвигах обычно образуется зияние между крыльями.

Покров, или шарьяж,- разрыв с почти горизонтальным положением сместителя. У покрова различают собственно тело покрова, или аллохтон, т.е. ту его часть, которая перемещается; автохтон- породы, подстилающие покров. В самом теле покрова - аллохтоне- выделяют фронт покрова и корень покрова - место, откуда происходит его перемещение. Если аллохтон расчленяется эрозией таким образом, что обнажаются породы автохтона, то их выход на дневную поверхность называется тектоническим окном. Если от фронтальной части аллохтона эрозией отделены его блоки, то они именуются тектоническими останцами. Сместитель в покрове часто называют поверхностью срыва или волочения.

Нередко аллохтон сам подвергается распаду, расщеплению на покровы или пластины меньшего размера - дигитации. В том случае, когда движение аллохтона приводит к срыву и некоторому перемещению отдельных толщ автохтона, но они при этом не утрачивают связи С подстилающей толщей, говорят о параавтохтоне("пара" - близко, возле). Образование покровов нередко происходит в подводных условиях. Фронтальная часть покрова разрушается, и формируется олистострома,состоящая из отдельных глыб разного размера - олистолитов, заключенных в матриксе из осадочных пород. Крупные оползшие части пластов называютсяолистоплаками.

Покровы, или шарьяжи,- важные структурные элементы земной коры и, как сейчас выясняется, не только ее самой верхней части. Покровные тектонические нарушения могут образовываться различными путями: в процессе складчатости, т.е. быть синскладчатыми, образуясь на подвернутых крыльях лежачих складок или в результате поддвига под складчатое сооружение жесткого блока, массива и т. д.

Строение поверхности сместителя может быть разным. В простейших случаях он представлен плоскостью, по которой происходит смещение пород. Нередко на такой плоскости развиваются так называемые зеркала скольжения или трения - блестящие, как бы отполированные поверхности с бороздами и уступчиками отрыва, указывающие направление перемещения. Бороздки возникают в том случае, если в плоскость разрыва попадают мелкие обломки пород, которые, вдавливаясь, оставляют на плоскости царапину, бороздку, исчезающую, когда обломок разрушится. В более крупных разрывах в зоне сместителя образуются брекчии трения илимилониты (греч. "милоc"-мельница), представляющие собой перетертые обломки пород крыльев. Как правило, благодаря проницаемости для растворов милониты ожелезнены, окремнены, по ним развивается кальцит и т.д. Мощность милонитов может быть разной: от первых сантиметров до многих сотен метров.

Фундамент и чехол платформы

Платформы (франц. plate-forme — плоская форма). Это обширные, малоподвижные участки земной коры (совершают только медленные вертикальные движения). Платформы создают твердый каркас земной коры. Они имеют двухъярусное строение. Верхний ярус (чехол) сложен спокойно залегающими осадочными породами, горизонтально залегающими или смятыми в пологие складки последующими движениями земной коры. Эти осадочные породы могут быть морского и континентального типа, что свидетельствует о медленных вертикальных колебаниях, которые совершает платформа. Мощность осадочного чехла сравнительно небольшая — 3-4 км. Под чехлом располагается нижний ярус платформы, называемый фундаментом. Он сильно смят в складки в предыдущие геологические периоды, имеет различные вкрапления магмы и состоит из складчатых метаморфизо-ванных пород. Фундамент платформы — остаток геосинклинальной области. Иногда часть фундамента платформы поднимается тектоническими движениями на уровень осадочных пород чехла платформы или выше этих рыхлых отложений.
85. Графические методы определения элементов залегания .

Элементы залегания геологических границ (пластов, поверхностей напластования и несогласий, тектонических) не всегда удаётся замерить в обнажениях. Их можно определить: по видимым наклонам в обнажениях, шурфах и канавах; по данным бурения; по трём точкам выхода пласта на поверхность; методом пластовых треугольников; методом стратоизогипс.

1. Определение элементов залегания по видимым наклонам. Видимым наклономназывается падение поверхности слоя в любом направлении, не совпадающем с направлением наибольшего наклона. Линия пересечения поверхности обнажения или стенки шурфа с поверхностью напластования называется линией видимого наклона. Угол погружения линии видимого наклона равен углу между линией и её проекцией на горизонтальную плоскость.

Определить элементы залегания можно графическим геометрическим методом по двум замерам элементов залегания (азимут и угол погружения) линий видимого наклона в двух смежных плоскостях обнажения или стенках шурфа.

Например (рис. 1.29), есть два замера элементов залегания видимых наклонов, сделанных в смежных стенках шурфа: аз.пад. 245ºÐ45º, аз.пад. 135ºÐ30º. На ориентированном по странам света листе бумаги из произвольной точки a наносятся линии ab и ac по направлениям, соответствующим азимутам падения линий видимых наклонов.

В точке a восстанавливаются к этим линиям перпендикуляры ad и ae одинаковой величины (ad = ae) и откладываются в точках d и e соответствующие углы до пересечения с линиями простирания. Через точки f и q проводится линия и к ней из точки aвосстанавливается перпендикуляр ah. Затем, из точки a восстанавливается перпендикуляр ai (ai = ad = ae) и точка i соединяется с точкой h. Угол ahi является истинным углом падения, а направление ah – азимутом истинного падения.

2. Гораздо проще можно определить истинные элементы залегания по замерам видимых уклонов, используя сетку Баумана (рис. 1.30) или стереографическую сетку Вульфа.

3. Определение элементов залегания по выходу пласта на поверхность (рис. 1.31). На геологической карте с горизонталями нужно найти хотя бы две точки пересечения какой-либо горизонтали с одной и той же поверхностью слоя (кровлей или подошвой). Найденные точки соединяем прямой линией, которая будет линией простирания пласта и её высота будет равна высоте горизонтали. Далее, находим две новые точки пересечения вышележащей или нижележащей горизонтали с той же поверхностью слоя, соединяем их прямой линией и получаем вторую линию простирания с высотой равной отметке другой горизонтали. Затем проводим между ними перпендикулярную линию и помечаем стрелочкой направление падения – оно будет направлено в сторону более низкой отметки линии простирания. Через одну из точек пересечения её с линией простирания проводится линия в направлении «север-юг». По часовой стрелке от северного направления до направления линии падения транспортиром определяем азимут падения.

Для определения угла падения необходимо проделать следующие операции. От одного конца перпендикулярной линии между двумя линиями простирания в любую сторону откладывается в масштабе карты разница между высотными отметками двух этих линий, и эта точка соединяется с другим концом перпендикуляра. Угол между этой линией и линией падения будет углом падения слоя (границы).

3. Определение элементов залегания по трём точкам выхода пласта на поверхность или по данным трёх скважин (рис. 1.32). Три точки соединяются линиями. Получается треугольник, вершины которого имеют разные высотные отметки. Рёбра треугольника разбиваются на определенное количество частей, которое равно разнице между высотными отметками двух смежных точек (углов), разделенной на величину сечения горизонталей. Точки на рёбрах треугольника с равными высотными отметками соединяем линиями, и это будут линии простирания. И далее определяем азимут и угол падения пласта так, как это было описано в предыдущем пункте.

4. Определение элементов залегания по пластовым треугольникам. Линия выхода наклонного пласта на поверхность пересечённой местности, спроецированная на карты, изогнута таким образом, что образует сравнительно резко выраженные углы в самой низкой и в самой высокой точке рельефа. Если соединить стороны этих углов прямыми линиями, то получим треугольники, которые носят название пластовых треугольников.