Формы залегания осадочных пород 1 страница

Рис. 2. Условные обозначения (штриховые знаки, крап).

Осадочные породы (1-26): 1 - глины, 2 - алевриты, 3 - пески, 4 - дресва, 5 - гравий, 6 - обломки, щебень, 7 – валунники, галечники. 8 - глыбы, 9 - аргиллиты, 10 - алевролиты, 11 - песчаники, 12 - дресвяники, 13 - гравелиты, 14 - брекчии. 15 - конгломераты, 16 - глыбовые брекчии; карбонатные породы (17 -19): 17 -из­вестняки. 18 - доломиты, 19 - мергели; кремнистые породы (20 -22): 20 - трепелы, диатомиты, 21 - опоки, спонголиты, 22 - радиоляриты, яшмы; осадочные руды (23-­26): 23 - бокситы, 24 - железистые. 25 - марганцовистые, 26 - фосфоритовые. Породы регионального метаморфизма (27 -32): 27 - микрокристаллические сланцы. 28 - кристаллические сланцы, 29 - амфиболиты, 30 - гнейсы, 31 - эклогиты, 32 ­кварциты. Интрузивные породы (33-40): 33 - дуниты, перидотиты, пироксениты, 34 ­габбро, 35 - диориты, 36 - граниты, 37 - сиениты, 38 - нефелиновые сиениты. 39 ­ийолит-уртиты, 40 - анортозиты. Эффузивные породы (41-48): 41 - базальты, 42­андезиты, 43 - дациты, 44 - липариты, 45 - трахиты, 46 - фонолиты, 47 – щелочно­ультраосновного и щелочно базальтоидного состава, 48 - пикриты

Принцип индексации заключается в присоединении справа к индексу более крупного основного стратиграфического подраз­деления или арабских цифр, или одной-двух букв латинского алфавита, при этом нижнему подразделению основной стратигра­фической единицы соответствует цифра 1, среднему 2 и верхнему 3 (при двухчленном делении основной единицы цифра 1 соответ­ствует нижнему, а цифра 2 - верхнему подразделению). В бук­венном индексе первая буква является начальной в собственном названии того или иного подразделения, а вторая - ближайшей к ней согласной в этом названии.

Индекс подгруппы образуется путем прибавления к индексу группы арабских цифр (PZ₁ - нижний палеозой, PZ₂ - средний палеозой, PZ₃ - верхний палеозой); индекс отдела состоит из буквенного индекса системы и арабских цифр (Р₂ - верхний отдел пермской системы, D₁ - нижний отдел девонской системы и т.п.).

Подразделения палеогена и неогена обозначаются следующими индексами: , Р ₁палеоцен, Р₂ - эоцен, , Р₃- олигоцен, N₁ - миоцен, N₂ -плиоцен.

Возрастной индекс яруса образуется из индекса отдела, к которому прибавляют сокращенное латинизированное название яруса, написанное прямым шрифтом строчных букв.

­ Для обозначения подъяруса к индексу яруса справа присоединяют арабские цифры.

индекс системы J₃cl₁ индекс яруса

индекс отдела индекс подъяруса

Этот индекс читается так: верхний отдел юрской системы, ниж­ний подъярус келловейского яруса.

Индекс планетарной зоны включает в себя индекс яруса или подъяруса и две латинские буквы, являющиеся буквенным символом зоны. Эти буквы пишутся прямым строчным шрифтом справа от индекса яруса и отделяются от него точкой, например:

К₁аl_з*hs - зона Hysteroceras orbingnyi верхнего альба; Т₂а*rh - зона Rhynchonella decurtata анизийского яруса триасовой системы.

Местные и региональные стратиграфические подразделения (комплексы, серии, свиты, горизонты и провинциальные зоны) обозначаются индексами, состоящими из индекса отдела и двух латинских букв, являющихся сокращением собственного наименования одного из перечисленных подразделений и написанных курсивом, например: J_зsl - силинская свита верхнего отдела юрской системы; P₂kr - курайлинский горизонт верхней перми и т. п.

Более дробные местные подразделения обозначаются араб­ской цифрой, присоединяемой к основному буквенному индексу cправа.

Индекс двух смежных, но нерасчлененных стратиграфических подразделений образуется из их индексов, соединяемых между собой знаком плюс или дефис. Если, например, образования пол­ностью принадлежат верхнему отделу юрской системы (J₃) и нижнему отделу меловой системы (К₁), то эти индексы объединяются знаком плюс (J_з+К₁). В тех случаях, когда отложения ох­ватывают лишь смежные части этих отделов, между ними необхо­димо поставить знак дефис, т. е. J_з-К₁.

Предположительный возраст образований обозначается зна­ком вопроса, причем этот знак следует непосредственно за той частью индекса, к которому относится это предположение, на­пример:

J_з? + К₁ - верхнеюрские (?) и нижнемеловые отло­жения.

Возраст образований, не подтвержденный какими-либо доказательствами, показывается индексами подразделений, к кото­рым, возможно, они относятся, через двоеточие, например:

D_з : С₁ - предположительно верхнедевонские или нижнекаменно­угольные отложения.

Основные подразделения четвертичной системы в отличие от отделов других систем обозначаются римскими цифрами (от древних к молодым): Q₁ - нижнечетвертичные, Q_׀׀ – среднечетвертичные, Q₁₁₁- верхнечетвертичные и Q_IV - современные отложения.

Генезис четвертичных образований обозначается строчными буквами латинского или греческого алфавитов, написанных прямым шрифтом е - элювиальные, d - делювиальные, а – флювиальные, I - озерные, m - морские, g - ледниковые, f ­флювиогляциальные, β - вулканогенные, π - грязевулканиче­ские, t - техногенные. Смешанное происхождение четвертичных отложений указывается сочетанием двух букв, например: ed -элювиально-делювиальные, gm - ледниково-морские, lа - озерно­-аллювиальные и т. п. Эти индексы пишутся слева от основного индекса подразделения четвертичной системы, однако на геологи­ческой карте они не проставляются и указываются лишь в тексте условных обозначений.

Характерная особенность интрузивных и нестратифицирован­ных (находящихся в интрузивном залегании) вулканогенных образований обозначаются на геологической карте цветом, индек­сом и крапом. При этом следует иметь в виду, что каждая петро­графическая группа пород на карте раскрашивается своим цветом, имеет свой буквенный индекс, используемый как для указания вещественного состава, так и для характеристики структурных особенностей породы (табл. 2).

Породы имеющие порфировую структуру, обозначаются пу­тем добавления к индексу соответствующей группы пород буквы π, например: гранит - порфиры - γπ, диоритовый порфирит - δπ и т. п. Для пегматитов и аплитов принят индекс ρ, а для лампрофиров - χ, которые в случае необходимости ставятся перед ин­дексом пород близких по вещественному составу к пегматитам или лампрофирам: гранитный пегматит - ργ, аплит сиенитового состава - ρξ, лампрофир базальтоидного состава – χβ.

Как отмечалось выше, возраст интрузивных и нестратифицированных пород обозначается индексами, применяемыми для стра­тифицированных отложений, которому предшествует индекс, указывающий на вещественный состав породы: раннемеловые граниты - уК₁; позднедевонские габбро - νD_з; среднетриасо­вые базальты – βT₂

Буквенные индексы, кроме перечисленных случаев, используются для указания на карте породообразующих минералов жильных и состава метаморфических пород: кварц - q; пироксен - ρ, роговая обманка - h; корунд - cor; ставролит - st; вольф­рамит - w· касситерит - ks и др.

Внеконтурными знаками обозначается площадь распростране­ния кор выветривания, которая показывается тонкой косой штри­ховкой не имеющей оконтуривающей границы.

Внемасштабными, или линейными знаками на карте обозна­чаются маркирующие горизонты (пласты, слои), дайки, силлы, жилы геологические границы, разрывные нарушения и их морфологические разновидности, условия залегания слоев, ориентировка шарниров складок, главнейшие палеонтологические на­ходки, пункты определения абсолютного возраста пород, минера лов, Костей или древесины, геологоразведочные выработки (скважины, шурфы, канавы, расчистки) и др. (рис. 3 и см. прил. 5).

Рис. 3. Линейные условные знаки

Линейные знаки на геологических картах. Геологи­ческие границы (цифры - толщина линий и рас­стояние между ними, мм): а - между разновоз­растными образованиями, достоверные - сплошная линия и предполагаемые - пунктирная ли­ния; б - фациальных и литологических подраз­делений одного и того же возраста; в - разрывные нарушения; достоверные - сплошная линия и предполагаемые - пунктирная линия; г - то же, с указанием направления падения сместителя (бергштрихами); д - разрывы без смещения бло­ков (трещины); е - линии долгоживущих разло­мов элементы залегания слоев (цифры для ж и лобозначают размеры знака, для з, и, к, - углы падения слоев). Залегание: ж – вертикальное, з - наклонное, и – опрокинутое, к - пологое, л – горизонтальное, м - преобладающее наклон­ное. Геологоразведочные выработки (цифра - раз­мер знака): н - буровые скважины, о - шурфы. Геологические границы на стратиграфических ко­лонках - при соотношениях слоев: n - соглас­ном, р - параллельном (стратиграфическом) несогласии, с - угловом несогласии, т - несогла­сии с резко неровной поверхностью нижнего комп­лекса (с «карманом»).

Условные обозначения помещаются справа от карты и заключаются в прямоугольники размером 8×15 мм. Прямоугольник окрашивается соответствующим цветом и внутри его проставляется индекс. Справа дается словесное объяснение условного знака.

В расположении условных знаков соблюдается строгий поря­док. В первой вертикальной колонке сначала идут условные обозначения, характеризующие стратифицированные образования (осадочные, вулканогенные, вулканогенно-осадочные и метаморфические), располагаемые сверху вниз от более молодых к более

древним, затем - услов­ные обозначения интру­зивных и нестратифици­рованных вулканогенных образований (также от поздних к ранним).

Во второй колонке, ко­торая располагается пра­вее первой, находятся условные обозначения, объясняющие специальные знаки (крап), использу­емые при составлении геологической карты. Кни­зу от них в этой же ко­лонке даются обозначения геологических границ, раз­рывных нарушений и их морфологических разно­видностей. Далее следуют условные обозначения эле­ментов залегания слоев, мест находок ископаемой фауны и флоры, горных выработок и буровых скважин, геофизических кривых (сопровождающих геологические разрезы) и пунктов определения абсо­лютного возраста горных пород.

Геологические разрезы изображаются на листах карты масштаба 1 : 1000000 и планшетах более крупномасштабных карт. Они располагаются под южной рамкой карты ниже линейного масштаба симметрично относительно планшета.

На геологическом разрезе показывается залегание горных по­род в вертикальной плоскости, ориентированной чаще всего вкрест их простирания. Разрез наглядно показывает последова­тельность и мощности слоев, формы их залегания в плоскости разреза, расположение и формы массивов изверженных пород и рудных залежей в вертикальной плоскости, дополняя их изображение в плане.

Геологические разрезы могут сопровождаться данными геофи­зики, которые изображаются в виде графиков, размещаемых над разрезом. Составление, раскраска и индексация разрезов произво­дятся в полном соответствии с геологической картой и условными обозначениями. Разрезы, кроме того, должны быть строго согласованы с геологическими разрезами смежных листов геологической карты.

Сводная стратиграфuческая колонка помещается на листах карт масштаба 1 : 200 000 и крупнее и отражает возрастную последовательность, мощности и литологический (петрографический) состав горных пород (кроме интрузивных и нестратифицированных вулканогенных пород) как обнажающихся на поверхности, так и вскрытых горными выработками на изучаемой площади.

Для колонок принята стандартная форма, согласно которой в центре в виде узкого столбика изображена геологическая ко­лонка с показанными на ней (специальными графическими зна­ками) породами, слева от колонки указываются стратиграфические подразделения единой шкалы (справа налево): от системы до яруса включительно. Правее, в отдельной графе, приводятся индексы этих подразделений. Справа от геологической колонки располагается графа «мощность, м», в которой указывается мощность отложений в метрах. За ней следует графа «характеристика пород», предназначенная для литологического и петрографического опи­сания пород. В ней отмечаются также полезные ископаемые, важнейшая ископаемая флора и фауна, а также приводятся наз­вания местных, региональных и вспомогательных стратиграфи­ческих подразделений. Четвертичные отложения на колонке не показываются. Колон строится в определенном масштабе, как правило, значительно более крупном, чем масштаб карты, но с та­ким расчетом, чтобы высота ее примерно совпадала с длиной верти­кальной рамки карты. Когда мощности пород сильно колеблются, в колонке приводятся их значения (например, 100-650 м), а на колонке откладываются их максимальные величины (см. прил. 5, стратиграфическая колонка).

Независимо от условий залегания пород (т. е. при горизонтальном, наклонном и складчатом) в колонке слой показывают только горизонтально лежащим; геологические границы обозна­чаются следующим образом: при согласном залегании - прямыми горизонтальными линиями, при несогласном - в зависимости от типа несогласия - волнистыми, зазубренными и более сложными, но также горизонтальными. Нижняя часть колонки ограничи­вается сплошной линией.

§ 9. Общие правила построения разрезов по геологическим картам

На карте вкрест простирания пластов или по другому выбран­ному направлению проводится линия геологического разреза, на концах которой проставляются буквы, например А-Б. Как правило, линии разрезов на геологических картах проводят от рамки до рамки, не обрывая внутри планшета (рис. 4, 1). Линия разреза может быть ломаной, но с минимальным числом изломов, которые обозначаются прописной буквой русского алфавита. Горизонтальный масштаб разреза должен соответствовать масштаб разреза должен соответствовать масштабу карты.

Рис. 4. Последовательность (1- lII) построения геологического разреза по карте. 1 - галечники; 2 - пески; 3 - глины; 4 - известняки

Прежде чем строить геологический разрез, следует вычеркнуть его топографическую основу, т. е. топографический профиль . Для этого под картой (или на листе бумаги) прочерчивается ли­ния такой же длины, как и линия разреза на карте; эта линия называется условной нулевой линией профиля. На условной нулевой линии откладываются точки пересечения линии разреза с гори­зонталями рельефа на карте; под точками указываются их высот­ные отметки. Затем с одного или с обоих концов условной нуле­вой линии строят (и надписывают) вертикальный линейный мас­штаб равный горизонтальному. Исключение делается для разрезов, характеризующих горизонтальное или очень пологое залегание пород. В этих случаях увеличение вертикального масштаба по сравнению с горизонтальным не должно быть более чем в 5-­10 раз. Деления вертикального линейного масштаба принимают такими, чтобы они соответствовали высоте сечения рельефа на карте. По системе прямоугольных координат находят точки по­верхности земли в местах пересечения горизонталей разрезом соединив которые плавной кривой получают линию топографического профиля (рис. 4, 11).

Исключение представляет случай, когда имеют место незначи­тельные колебания высот вдоль линии разреза, а вертикальный масштаб профиля (и разреза) увеличивать нельзя (например, при складчатом залегании пород). Тогда даже при работе с крупномасштабной картой линия топографического профиля изобразится несколько изломанной линией, что практически она мало будет отличаться от прямой. В таком случае профиль можно не строить а просто от руки (но не по линейке) провести горизонтальную линию на уровне средней высоты местности по линии разреза на карте. Здесь уже цена деления вертикального линейного масштаба профиля не зависит от сечения рельефа - ее выбирают в соот­ветствии с масштабом карты (например, через каждые 2, 5 или 10 мм). Расстояние между условной нулевой линией и линией топо­графического профиля в общем случае принимается равным 2-3 см. В этом промежутке прочерчивается линия, соответствую­щая абсолютному нулю. Но может быть и так, что отметка услов­ной нулевой линии выше уровня моря, тогда, естественно, линия абсолютного нуля не проводится. В последнем случае за услов­ный нуль принимается отметка, которая должна быть на одно се­чение ниже самой низкой точки (горизонтали) по линии разреза.

Увеличение вертикального масштаба при горизонтальном или очень пологом залегании и малой мощности слоев дает возможность более подробно показать все стратиграфические подразде­ления, имеющиеся в разрезе изучаемой площади, в то время как на карте при таком залегании и при пологом нерасчлененном рель­ефе может быть изображено ограниченное количество стратигра­фических подразделений.

На топографическую основу разреза наносятся геологические данные. Для этого измеряют ширину выхода каждого пласта по линии разреза на карте и отрезки откладывают на нулевой Линии. Еще проще можно, перегнув лист бумаги по условной нулевой линии, приложить его к линии разреза на карте и перенести нуж­ные точки. Полученные точки с нулевой линии проектируют на линию топографического профиля и уже от этих последних про­водят границы пластов в вертикальной плоскости (рис. 4, 111).

Условия залегания пород определяют путем сопоставления выходов различных слоев между собой и с рельефом, а при на­личии на карте элементов залегания (направление и угол паде­ния) используют и эти данные. При этом руководствуются стратиграфическим положением пластов и свит, пересекаемых разрезом на карте (по раскраске и индексам).

Над разрезом надписывается его название, под ним - число­вые вертикальный и горизонтальный масштабы, а по сторонам ­буквенные обозначения, которыми обозначаются начало (А) и конец (Б) линии разреза на карте.

Если линия разреза имеет меридиональное направление или направление, отклоненное к востоку от меридиана, то разрезы под картой вычерчиваются так, чтобы слева был южный (А), а справа - северный (Б) конец разреза. Все остальные разрезы сле­ва должны иметь запад (начало), справа - восток (окончание).

Географические объекты и геологические структуры, имеющие на карте собственные названия и находящиеся на линии разреза, обязательно подписываются. Буровые скважины, попавшие на линию разреза или расположенные вблизи к ней, изображаются на разрезе тонкой линией, остальные, при необходимости, показы­ваются на нем штриховыми линиями.

Г л а в а IV

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И I(ЛАССИФИI(АЦИЯ CTPYI(TYPH ЫХ ФОРМ И ТЕРМИНОЛОГИЯ

§ 10. Общие сведения о методах структурной геологии и геологического картирования

Методы исследования, применяемые в структурной =геологии и геологическом картировании, многочисленны и разнообразны. Специальные методы геологического картирования - полевые ме­тоды, выработанные многолетней практикой, обобщены в инструк­циях и методических указаниях Министерства геологии СССР по геологической съемке и поискам. Полевые методы, которые будут рассмотрены нами в «Геологическом картированию», раньше так и назывались «Полевая геология». Эти практические методы и технические приемы полевой работы геолога-съемщика основы­ваются на общих принципах и общих и частных методах теорети­ческой геологии.

К общим методам относятся стратиграфический, палеонтоло­гический, палеогеографический (и палеотектонический) и их разно­видности - анализ фаций, мощности, формации, перерывы, уг­ловые несогласия и др. В структурной геологии и геологическом картировании находят применение также петрографические (в ча­стности, литологический) и геоморфологические методы.

К частным (специальным) методам, применяемым только в гео­тектонике и при структурно-геологических исследованиях, отно­сятся структурно-геометрический, анализ механизма деформации, структурно-петрологический, морфотектонический, моделирова­ния и микроструктурный.

Главным методом структурной и полевой геологии является структурно-геометрический (или геометрический) метод. Он слу­жит для изучения внешнего облика (формы, размеров) структур­ных форм, доступных прямому наблюдению в процессе геологи­ческой съемки. Так как любые формы залегания горных пород можно представить в виде геометрических фигур, то при их изу­чении производят геометрические действия, связанные с измерением и вычислением различных элементов этих природных фигур.

Геометрический метод используется не только при прямых наблюдениях над структурными формами, например при измере­нии элементов залегания и мощности наклонного слоя в обнаже­нии, но и широко применяется и надежен при установлении форм и размеров структур, залегающих ниже эрозионного среза. На­пример, очень часто не удается измерить простирание, падение, угол падения и мощность слоя непосредственно в обнажении, так как исследуемый слои может не выходить на поверхность или обнажаться не полностью. В подобных случаях эти величины опреде­ляют косвенными методами: путем геометрических построений, по данным бурения и горных выработок. При таких построениях исходят из предположения, что мощность слоя, направление и угол его падения остаются величинами практически постоянными. Составление геологической карты и построение по ней разреза также основывается на применении этого метода.

Особое место в исследованиях занимают теперь геофизические методы и аэрометоды (а в последнее время и космические методы), с помощью которых успешно решаются многие задачи структурной геологии, геотектоники и геологической съемки в целом.

Следует отметить, что успех применения полевых методов и составления геологической карты, объективно отражающей объем­ное строение земной коры, в значительной мере зависит от двух природных факторов: непрерывной денудации поверхности Земли и проявления во многих районах складчатости и вертикальных перемещений по разрывам блоков земной коры. От активности де­нудации зависят степень обнаженности района и достоверность перенесения геологических данных на карту. При спокойном (горизонтальном) залегании слоев прямые представления о гео­логическом строении зависят от интенсивности эрозии и ограни­чиваются глубиной, до которой реки прорезали свои долины. Там же где породы дислоцированы, а выступающие части рельефа срезаны денудацией, обнажаются глубокозалегающие слои и ком­плексы пород. На одном гипсометрическом уровне оказываются совершенно неродственные и резко различные по времени образо­вания структурные формы. Они становятся доступными прямому наблюдению и определению их элементов и типов. Будучи спроек­тированными на геологическую карту, эти структуры и литологи, чески е комплексы позволяют судить о строении земной коры на разных горизонтах, причем на значительную, часто очень боль­шую, глубину.

Следовательно, природные условия, в которых производится геологическая съемка, определяют собой возможности использо­вания различных вариантов полевых, аэрогеологических, геофизи­ческих и других методов. В зависимости от сложности геологиче­ского и геоморфологического строения, геологической дешифрируе­мости степени обнаженности и проходимости района планируется и применяется соответствующая, наиболее рациональная методика его исследования.

§ 11. Деформации горных пород (физико-механический метод структурной геологии)

Большинство структурных форм образуется под влиянием меха­нических воздействий, возникающих в земной коре. Анализ меха­низма деформаций дает ключ к научному пониманию способов об­разования структурных форм и является важным методом струк­турной геологии и геотектоники. Основы этого метода были за­ложены К. Науманом, Ч. Ван-Хайзом, Г. Беккером, Ч. Лизсом и Б. и Р. Виллисами, а теперь, в рамках новой отрасли знания ­тектонофизики, он успешно разрабатывается В. В. Белоусовым, М. В. Гзовским и другими учеными.

В механике под деформацией твердого тела понимают изменение внешними силами формы или размера тела, т. е. изменение перво­начального взаимного расположения частиц, слагающих это тело. Деформациями же горных пород называются изменение их первой начальной формы и объема под влиянием напряжении в земной кoре, вызванных тектоническими движениями, колебаниями тем­пературы, силой тяжести и другими причинами. Процессы внеш­ней динамики Земли также порождают деформации геологических тел, но они имеют резко подчиненное значение. Деформации гор­ных пород в земной коре представлены чрезвычайно разнообразными структурными формами.

Характер деформации горной породы определяется следующими

основными факторами: 1) величиной и длительностью нагрузки, испытываемой горной породой, 2) отношением самой породы к этой нагрузке, 3) высоким давлением и 4) высокой температурой боль­ших глубин земной коры. Действие внешних сил (нагрузки) и его результаты подчиняются законам механики и зависят от со­стояния и физико-механических свойств вещества Земли.

Из механики известно, что внешние силы, приложенные к фи­зическому телу, приводят к возникновению в 'нем внутренних сил, стремящихся уравновесить действие нагрузки. Такое тело находится в напряженном состоянии, а его внутренние силы прямо пропорциональны величине внешней нагрузки и назы­ваются напряжением. Мерой напряжения является нагрузка в килограммах, отнесенная к единице поперечного сечения (площади) тела.

Тело может испытывать всестороннее или одностороннее (направленное) действие внешних сил, и в этом случае говорят, что оно находится под нагрузкой, а его деформация может быть одно­родной (гомогенной) или неоднородной.

При однородной деформации точки тела, находившиеся на рав­ных расстояниях друг от друга и на параллельных .прямых до приложения к телу внешних сил, останутся на равных расстоя­ниях (хотя их величина может измениться) и на параллельных пря­мых (направление которых может отличаться от первоначального). При неоднородной деформации эти условия, нарушаются.

Простейшими видами нагрузок являются растяжение, сжатие, сдвиг механический, изгиб и кручение (рис. 5).

Рис. 5. Главные виды нагрузок и деформаций тела

1 - растяжение; 2 - сжатие; 3 - сдвиг механический; 4 - упругий изгиб; 5 - кру­чение

Нагрузки и выз­ванные ими деформации твердого тела подразделяются на одно­родные, когда тело испытывает одинаковое изменение формы и объема, и неоднородные, когда в разных местах тела деформация оказывается различной. Например, при изгибе на выпуклой сто­роне пластины происходит растяжение, на внутренней - сжатие и лишь вдоль средней зоны пластины (по нейтральной линии) нет ни растяжения, ни сжатия (в этой зоне деформация прояв­ляется лишь в изменении формы тела).

Среди внешних сил, вызывающих деформации тел, выделяют силы растяжения, силы сжатия и пару сил, или вращательные силы. Силы растяжения-сжатия (их нередко рассматривают как один вид сил) действуют по одной прямой линии либо в разные стороны, либо направлены навстречу друг другу. Пара сил со­стоит из двух равных сил, действующих в противоположном на­правлении, в одной плоскости, но не вдоль одной линии. Теорети­чески любой вид деформации может быть сведен только к сжимаю­щему (растягивающему) усилию, ориентированному по трем взаимно перпендикулярным направлениям - главным осям напря­жений. Деформации эти не равны и характеризуют собой эллип­соид деформаций - воображаемую (бесконечно малую), трехмер­ную фигуру, полученную в результате деформации шара (рис. 6).

Рис. 6. Эллипсоид деформаций.

1 - модели шара (а), деформированного в эллипсоид (б), по в. В. Белоусову; 11 - деформация модели из проволочной сетки (а, б, в), по Ч. Лизсу.

Оси: а-а, А - длинная; б-б, В - средняя; с-с, С - короткая

Всякая направленная внешняя сила в произвольной плоскости тела по правилу параллелограмма сил (как равнодействующая) может быть разложена на два составляющих вектора: один из них направлен нормально (перпендикулярно) к площадке (к плос­кости соприкосновения), другой - тангенциально, т. е. в плос­кости площадки. Иначе говоря, в каждом теле под влиянием общего напряжения создается, с одной стороны, нормальное напря­жение - σ, с другой - тангенциальное, или касательное - τ, как это показано на проекции произвольно выбранной площадки MN на рис. 7.