книги / Структурная геология

Фото 5.14. Складки гляциодислокаций в песчано-глинистых породах. Стенка Домодедовского карьера стройматериалов. г. Домодедово, Московская область

ЛИТЕРАТУРА

1.Белоусов В. В. Основы структурной геологии. М.: Недра, 1985. 208 с.

2.Белоусов В. В. Структурная геология. М.: МГУ, 1961. 207 с.

3.Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование. М.: Недра, 1984. 463 с.

4.Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам / Под ред. А. Е. Михайлова. М: Недра, 1988. 197 с.

5.Бахтеев М. К. Краткий курс лекций по структурной геологии. М.: МГГА, 1998. С. 120.

6.Милосердова Л. В., Мацера А. В., Самсонов Ю. В. Структурная геология. М.: Нефть и газ, 2004. 537 с.

7.Полевая геология. Справочное руководство в 2 т. / Под ред. В. В. Лаврова,

А.С. Кумпана. М.: Недра, 1989. 400 с., 455 с.

8.Эз В. В. Складкообразование в земной коре. М.: Недра, 1985. 243 с.

ГЛАВА 6

РАЗРЫВЫ СО СМЕЩЕНИЕМ

Разрывы — это нарушения сплошности пород при деформирующих силах, превышающих предел их прочности. Разрывы разбивают породы на блоки. Если блоки не перемещаются относительно друг друга или смещаются на небольшие расстояния (миллиметры — несколько сантиметров), то такие разрывы называют без смещения, или трещинами (рис. 6.1 А). Если блоки смещаются относительно друг друга на значительные расстояния (метры, километры и более), то говорят о разрывах со смещением (рис. 6.1 Б). Деформации пород, сопровождающиеся нарушением их сплошности и образованием разрывов, получили название дизъюнктивных деформаций.

Рис. 6.1. Граниты (2) с жилой кварца (1) пересекаются разрывом (3):

А— без смещения (трещиной); Б — со смещением (разрывным нарушением)

6.1.ЭЛЕМЕНТЫ СТРОЕНИЯ РАЗРЫВОВ СО СМЕЩЕНИЕМ

Нарушение сплошности проявляется как в виде одной поверхности (см. рис. 6.1; фото 6.1, 6.2), так и в виде зон разной мощности, в пределах которых породы дробятся и перетираются (фото 6.3).

Для мелких разрывных нарушений с маленькой амплитудой смещения (сантиметры и несколько метров) характерны единичные поверхности смещения (см. фото 6.2), для крупных (сотни метров и более) — зоны нарушения сплошности пород (см. фото 6.3).

Влюбом разрывном нарушении выделяют два крыла (или два блока)

исместитель, по которому крылья (блоки) перемещаются и который может быть представлен поверхностью (рис. 6.2 А) или зоной (рис. 6.2 Б).

Фото 6.3. Разрывное нарушение в метаморфических породах, проявленное в виде многометровой зоны дробления и перетирания пород

Рис. 6.2. Строение разрывных нарушений: висячее и лежачее крылья:

А — сместитель представлен плоскостью; Б — сместитель представлен зоной нарушения сплошности пород; α — угол наклона сместителя. 1 — песчаники; 2 — аргиллиты

Разрывные нарушения не всегда хорошо видны на поверхности. Чаще всего это обусловлено тем, что они перекрываются рыхлыми четвертичными отложениями. Обнаружить их в этом случае на местности можно по прямым и косвенным признакам.

6.2. ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ РАЗРЫВОВ СО СМЕЩЕНИЕМ

Прямые признаки — это отдельные проявления на местности разрывных нарушений, скрытых на глубине. Они часто однозначно указывают на наличие разрывных нарушений. К ним относятся следующие.

1. Резкое смещение геологических границ (рис. 6.3, фиг. 6.1) вдоль определенного направления трудно объяснить какими-либо особенностями залегания пород кроме смещения их по разрывным нарушениям.

Рис. 6.3. Смещение границ пород по разрывному нарушению:

А — нарушение выходит на поверхность (план); Б — нарушение скрыто руслом реки (план); В — смещение границ пород в разрезе

Фиг. 6.1. Смещение геологических границ на карте № 13. Три разрывных нарушения (в центре) показаны красными линиями. Условные обозначения см. в Приложении № 5

2. Наличие в породах зеркал и борозд скольжения, ступенчатых поверхностей (рис. 6.4, фото 6.4). Зеркала скольжения представляют собой гладкие площадки. Гладкая, иногда блестящая поверхность образуется за счет того, что поверхность сместителя покрывается тонким налетом мягких минералов (галенита, хлорита, серпентина, графита). Борозды скольжения образуются в том случае, когда на поверхность сместителя попадают зерна твердых минералов (рис. 6.4 А). В начале перемещения твердые зерна оставляют на поверхности узкие, но глубокие царапины. По мере того, как они раздавливаются, глубина царапин становится меньше, а ширина их увеличивается. По ориентировке борозд скольжения можно устанавливать относительное перемещение блоков. Если борозды имеют горизонтальное положение, то и смещение блоков происходило в горизонтальной плоскости, вертикальная ориентировка говорит о вертикальных движениях. По относительному расположению вершин и оснований борозд можно судить о том, перемещался блок вверх или вниз.

Рис. 6.4. Борозды на гладкой поверхности скольжения (А); ступенчатое строение поверхности скольжения (Б)

Фото 6.4. Ступенчатое строение поверхности сместителя разрывного нарушения в метаморфических породах. Алдано-Становой щит, Восточная Сибирь

Ступенчатые поверхности сместителя часто образуются в полосчатых метаморфических породах (см. фото 6.4), так как породы, слагающие полосы, обладают разными физико-механическими свойствами.

3. Прямолинейные контакты между породами, резко отличающимися по возрасту, составу или степени метаморфизма (рис. 6.5). Стратиграфические прямолинейные в плане контакты между толщами пород встречаются редко, обычно только при вертикальном залегании. При наклонном и горизонтальном залегании на морфологию контактов влияет рельеф местности, что в итоге приводит к их криволинейным очертаниям. Протяженный прямолинейный контакт между толщами, скорее всего, указывает на его тектоническую природу. Особенно велика эта вероятность в том случае, когда между собой контактируют породы, резко отличающиеся по возрасту и степени метаморфизма.

Рис. 6.5. Прямолинейный контакт между породами, резко отличающимися по возрасту (раннедевонскими известняками и пермскими аргиллитами) и составу указывает на его тектоническую природу. Породы контактируют по разрывному нарушению, падающему на северо-запад под углом 70°

В. Милониты с размером раздробленного материала менее 0,1 мм. Это может быть как рыхлая, так и сцементированная масса. Первая часто называется глинкой трения (рис. 6.6 В).

Степень дробления пород зависит от масштаба и вида разрывного нарушения. Для крупных нарушений характерна большая степень дробления материала. В таких зонах встречаются тектонические брекчии, катаклазиты и милониты. Наибольшая степень дробления пород присуща центральным частям зон. Для мелких разрывных нарушений больше характерны брекчии.

Г. Бластомилониты представляют наиболее древние разрывные нарушения, они образуются в метаморфических породах еще до метаморфизма в виде зон тонкоперетертых пород — милонитов. В процессе метаморфизма тонкоперетертый материал подвергается перекристаллизации с образованием основной тонкозернистой массы и крупных кристаллов — бластов, отсюда и название «бластомилонит» (рис. 6.6 Г, фото 6.6–6.8). Таким образом, наличие в метаморфических породах зон бластомилонитов указывает на разрывные нарушения дометаморфического заложения.

Фото 6.6. Разрывное нарушение, представленное бластомилонитом с обломками калишпатовых гранитов (общий вид). Бластомилонит представлен скрытокристаллической массой роговикового облика с вкрапленниками калиевого полевого шпата. Крупные блоки овальной формы в темно-серой массе бластомилонита — обломки розовых калишпатовых гранитов

В отдельных случаях процесс перекристаллизации милонита при метаморфизме приводит к образованию крупночешуйчатого биотита. В этом случае зоны древнего нарушения выполнены плотно сросшимися крупными черными листочками этого минерала. Такие образования можно назвать биотититами (см. фото 6.9). По геологическим условиям формирования биотититы соответствуют бластомилонитам. Они хорошо узнаются с большого расстояния по черному цвету и линейным очертаниям.

Фото 6.7. Основное тело бластомилонита, состоящее из роговиковоподобной массы и порфиробластов калиевого полевого шпата (красные пятна)

Фото 6.8. Роговиковоподобная масса — основная составляющая бластомилонита (из зоны, показанной на фото 6.6)

Д. Наличие хаотических комплексов — микститов. Они представляют собой образования, состоящие из основной тонкообломочной массы (тектонического или осадочного происхождения) — матрикса и обломков разного состава, размера и происхождения. Хаотические комплексы характерны для крупных разрывных нарушений — тектонических покровов. Их описание будет дано в главе 7.