книги / Структурная геология

для антиклинальных складок, и центриклинальное (рис. 5.17 б), когда погружение шарниров идет к ядру складок, что характерно для синклинальных складок.

Рис. 5.17. Замыкание складок:

а — периклинальное (для антиклинальных скаладок); б — центириклинальное (для синклинальных складок). 1 — направление падения слоев; 2 — направление погружения шаринира; 3 — участок замыкания складки

Фиг. 5.11. Фрагмент геологической карты № 16. В центральной части расположены участки замыкания слоев линейных синклинальной и антиклинальной складок. В ядре синклинальной складки породы верхнего ордовика, и шарнир падает в сторону ядра.

Вядре антиклинальной складки обнажаются породы верхнего кембрия, и шарнир падает

всторону от ядра. Условные обозначения см. в Приложении № 7

Диапировые складки. К особому виду складок относят диапировые складки. Их особенностью является то, что в их строении обязательно присутствует такой элемент как ядро протыкания (рис. 5.18). В зависимости от состава ядра протыкания выделяют:

1)соляные диапиры;

2)глиняные диапиры (в ядре водонасыщенные глины);

3)гипсовые и ангидритовые диапиры, часто объединяемые вместе с солями в эвапоритовую формацию.

Рис. 5.18. Диапировая складка, ядро протыкания которой сложено гипсом:

1 — гипс; 2 — глины; 3 — пески; 4 — гравелиты; 5 — конгломераты; 6 — разрывные нарушения; 7 — ложная складчатость ядра протыкания; δ1 — плотность гипса; δ2 — плотность перекрывающих

пород (надсолевого комплекса)

Для пород, слагающих ядра протыкания, характерна низкая плотность, меньшая, чем у окружающих пород. Условием образования диапировых складок является сочетание в разрезе пород с разной плотностью (рис. 5.19):

•надсолевой комплекс — разнообразные терригенные осадочные породы, карбонаты, плотность пород 2,3–2,6 г/см3;

•солевой комплекс (эвапориты) с плотностью 2,0–2,2 г/см3;

•подсолевой комплекс с плотностью пород свыше 2,6–2,7 г/см3 .

Диапиры относятся к складкам гравитационного всплывания, и механизм их образования выглядит следующим образом. При горизонтальном положении поверхностей наслоения у пород всех трех комплексов существует неустойчивое равновесие и складки не образуются (рис. 5.19 I). Если в результате тектонических или других причин в локальных участках нарушается горизонтальное положение границ, т. е. образуются небольшие изгибы, то в тех местах, где возникают антиклинальные поднятия, давление на солевой комплекс уменьшается, а в местах синклинальных изгибов — увеличивается. Это происходит за счет того, что над антиклинальными поднятиями на поверхности эрозионные процессы уничтожают часть надсолевого комплекса, в то время как в синклинальных впадинах породы не разрушаются. Из курса

общей геологии известно, что процесс разрушения пород идет на поднятиях, а в прогибах и впадинах наоборот происходит накопление (увеличение мощности) пород. Таким образом, над выступами солевого комплекса толща перекрывающего надсолевого комплекса меньше, чем во впадинах, а значит и давление будет меньше под поднятиями, чем под впадинами (рис. 5.19 II). Возникшее неоднородное давление в солевом комплексе приводит к тому, что вещество (соль, гипс и т. д.) начинает перетекать из области высокого давления (из-под впадин) в область низкого давления (в области антиклинальных поднятий). Такое горизонтальное перетекание вещества приводит к тому, что антиклинальные поднятия растут (и испытывают дальнейший подъем надсолевого и солевого комплексов), тогда как во впадинах происходит погружение обоих комплексов (рис. 5.19 III). Скорость формирования диапировых складок возрастает со временем. Она сильно увеличивается, если всплывание пород ядра сопровождается тектоническими движениями. Мощность соляных куполов по данным бурения может составлять более 2–3 км.

Рис. 5.19. Механизм формирования диапировых складок: 1 — надсолевой комплекс, 2 — солевой комплекс; 3 — подсолевой комплекс:

I — первоначально горизонтально залегающие комплексы с ровными поверхностями наслоения; II — возникновение изгибов поверхностей наслоения, приводящее к неравномерному давлению надсолевого комплекса на солевой комплекс. Стрелочками (4) показана величина давления на солевой комплекс; III — в солевом комплексе вещество течет из области высокого давления в область низкого

давления (показано стрелочками (5)), что приводит к дальнейшему росту диапировых складок и образованию разрывных нарушений (6)

Фиг. 5.15. Разрез через закрытую диапировую складку по карте № 14. Линия разреза показана на фиг. 5.14. Условные обозначения см. в Приложении № 6

5.4.2. СКЛАДЧАТОСТЬ: ГОЛОМОРФНАЯ, ИДИОМОРФНАЯ, ДИСГАРМОНИЧНАЯ

Сложное сочетание складок разного размера и порядка получило название складчатости. По взаимному расположению и способу сочетания выделяют два типа складчатости: голоморфную (рис. 5.21 А, фиг. 5.1) и идиоморфную (рис. 5.21 Б, фиг. 5.6, 5.16).

Рис. 5.21. Типы складчатости:

А — голоморфная (полная); Б — идиоморфная: а — эшелонированная; б — кулисообразная. 1 — известняки, 2 — глины; 3 — пески; 4 — конгломераты

Голоморфная (полная) складчатость представляет собой равномерное расположение линейных складок (см. рис. 5.21 А). Такой тип складчатости характерен для складчатых поясов. В данном случае складки могут иметь эшелонированное (см. рис. 5.21 а) или кулисообразное (см. рис. 5.21 б) расположение.

Фиг. 5.16 Фрагмент геологической карты № 29. Идиоморфные (единичные) складки девонских пород, наложенные на голоморфную (полную) складчатость нижнепалеозойских отложений (кембрия, ордовика, силура). Голоморфная складчатость — линейная, идиоморфные складки — брахиформные. Условные обозначения см. в Приложении № 15

Идиоморфная (прерывистая) складчатость — единичные складки, часто брахиформные в плане. Нередко эти складки накладываются на более раннюю голоморфную линейную складчатость (см. фиг. 5.16).

Складчатость бывает гармоничная, когда идет равномерное чередование одинаковых по длине волны и амплитуде складок с одинаковым положением осевых поверхностей, и дисгармоничная, представляющая сочетание одновозрастных, различных по форме складок, развитых в разнородных по составу горных породах (рис. 5.22, фото 5.8, фиг. 5.8). Образование дисгармоничных складок обусловлено, по А. Е. Михайлову, условиями, в которых эти складки возникают, и составом слагающих их пород.

При дисгармоничной складчатости, сложные складки могут подстилаться толщами, в которых проявлены лишь плавные изгибы (рис. 5.23). Дисгармоничная складчатость обычно возникает в тонко слоистых толщах с резко отличающимися физико-механическими свойствами деформируемых пород: переслаивание аргиллитов, мергелей, известняков, доломитов, гипсов, солей. В мощных толщах массивных пород обычно образуются крупные плавные складки. Дисгармоничные складки могут образовываться как в пределах одной складчатой структуры, так и в пределах крупных площадей. Часто они

Складки могут быть простые, не осложненные и осложненные мелкими дополнительными складками (рис. 5.24, фиг. 5.17). Осложнениям чаще всего подвергаются крылья складок. В этом случае говорят о разнопорядковой складчастости. Наиболее крупные из таких структур получили название мегаантиклинориев и мегасинклинориев. Ширина таких складок более 100 км. Меньшие по размеру структуры называются антиклинориями и синклинориями. Их ширина колеблется от 40 до 100 км.

Рис. 5.24. Крылья крупной складки, осложненные более мелкой складчатостью

Фиг. 5.17. Разрез по геологической карте № 13. Крыло крупной складки, осложненное мелкой складчатостью. Условные обозначения см. в Приложении № 5

Для описания морфологии крупных складок, осложненных на крыльях и в замковой части более мелкими складками, используют понятие зеркала складчатости. Под этим термином понимают условную поверхность, которая строится по касательным к замкам осложняющей мелкой складчатости (рис. 5.25).

Рис. 5.25. Зеркало складчатости у крупных складок, осложненных мелкой складчатостью

5.4.3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ СКЛАДОК

Существует две генетические классификации складок: физико-генетиче- ская и геолого-генетическая. В основу первой положен физический механизм деформации горных пород, второй — геологические условия образования складок.