книги / Структурная геология
..pdf
8.2. Генетическая классификация трещин |
201 |
Рис. 8.4. По соотношению со слоистостью в плане трещины:
а — продольные; б — поперечные; в — диагональные
Рис. 8.5. Трещины по взаимному положению.
А — эшелонированные; Б — кулисообразные; В — ветвящиеся; Г — пересекающиеся; Д — веерообразные; Е — концентрические
8.2. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТРЕЩИН
По генезису (происхождению) трещины делятся на тектонические и нетектонические.
8.2.1. ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ТРЕЩИНЫ
Даный вид по механизму образования делится на трещины отрыва и трещины скалывания (рис. 8.6).
Рис. 8.6. Тектонические трещины:
А — отрыва: Б — скалывания. Стрелками показаны направления действия напряжений
202 |
Глава 8. Разрывы без смещения — трещины |
Трещины отрыва ориентированы перпендикулярно к действующим нормальным напряжениям. Они первоначально образуются как открытые. К ним приурочены дайки и жилы. Такие трещины имеют шероховатую неровную поверхность стенок.
Трещины скалывания ориентируются по направлению максимальных касательных напряжений. Они возникают в условиях сжимающих напряжений и являются закрытыми. Поверхности трещин скалывания ровные, притертые.
8.2.2. НЕТЕКТОНИЧЕСКИЕ ТРЕЩИНЫ
К трещинам нетектонического происхождения относятся несколько разновидностей.
1.Диагенетические трещины. Их образование связано с диагенезом, т. е.
спревращением осадка в твердую консолидированную породу. В ходе этого процесса происходит уплотнение осадка, обезвоживание пород, химические реакции между минералами, входящими в состав осадка, их перекристаллизация.
Диагенез сопровождается сокращением объема породы и как следствие образованием трещин. При этом трещины извилистые и не выходят за пределы слоя (рис. 8.7, фото 8.1, 8.2).
Рис. 8.7. Диагенетические трещины в слое известняков
Фото 8.1. Диагенетические трещины в доломитизированных известняках мячковского горизонта московского яруса. Карьер стройматериалов, г. Домодедово
8.2. Генетическая классификация трещин |
203 |
Фото 8.2. Трещины усыхания в глинах
2.Первичные трещины в эффузивных горных породах. Они образуются
впроцессе остывания лавы и разбивают горные породы на отдельные блоки, которые могут иметь различную конфигурацию: подушечную, призматическую (рис. 8.8, фото 8.3).
Рис. 8.8. Призматическая пятигранная первичная отдельность вулканических пород.
Фото 8.3. Призматическая пятигранная первичная отдельность дацитовых лав. Вулкан Эльбруса
204 |
Глава 8. Разрывы без смещения — трещины |
3. Первичные трещины, образованные в интрузивных породах при их остывании и сокращении объема. По трещинноватости формируется матрацевидная отдельность (рис. 8.9, фото 8.4). Более подробно трещины будут описаны при характеристике интрузивных пород.
Рис. 8.9. Первичные трещины в интрузивном теле (продольные, диагональные, параллельные кровле)
Фото 8.4. Первичные трещины в гранитах. Оз. Байкал
4. Трещины выветривания. Они образуются в результате физического выветривания (разрушения) горных пород, в зоне их дезинтеграции. Частный случай выветривания — трещины десквамации — шелушения (рис. 8.10, 8.11, фото 8.5).
8.2. Генетическая классификация трещин |
205 |
Рис. 8.10. Трещины выветривания в зоне дезинтеграции
Рис. 8.11. Трещины выветривания, образующиеся на солнечной стороне склонов
5. Трещины разгрузки. Образуются при снятии напряжений с горных пород, чаще всего в результате эрозии вышележащих толщ. Среди трещин такой природы выделяют трещины отслаивания и трещины бортового отпора (рис. 8.12, 8.13, фото 8.6).
Фото 8.5. Трещины выветривания (десквамации) в гранитах. Египет
206 |
Глава 8. Разрывы без смещения — трещины |
Рис. 8.12. Трещины отслаивания, параллельные поверхности речных террас
Рис. 8.13. Трещины отпора в борту речной долины
Фото 8.6. Трещина бортового отпора. Карьер стройматериалов, г. Домодедово
6.Оползневые трещины. Сопровождают образование крупных ополз-
ней.
7.Трещины динамического напора льда. Образуются в горных породах при движении тела ледника (рис. 8.14).
8.Особые системы трещин. Регматическая планетарная система, образование которой связывают с ротационными силами, возникающими при вращении Земли. В регматической сети выделяют ортогональную систему,
8.2. Генетическая классификация трещин |
207 |
трещины которой имеют азимутальную ориентировку 350°–10° и 80°–100° . Диагональная система трещин ориентируется под углом 45° к ортогональной системе трещин.
Рис. 8.14. Трещины динамического напора ледника
8.2.3. КЛИВАЖ
Кливаж представляет собой особый вид трещинноватости. Этим термином определяют систему параллельных или субпараллельных частых трещин скалывания (фото 8.7). По этим трещинам порода разбивается на тонкие параллельные пластины, которые имеют форму уплощенных линз и получили название микролитонов. Под микроскопом видно, что в пределах микролитонов линейные, игольчатые, пластинчатые минералы развернуты параллельно их поверхности.
Фото 8.7. Система мелких параллельных трещин — кливаж (по А. Е. Михайлову)
Поверхности кливажа не заметны на свежих сколах пород и достаточно хорошо видны на выветрелых поверхностях.
Кливаж образуется за счет сжимающих напряжений. По генезису он делится на две группы: кливаж, связанный со складчатостью и приразломный кливаж.
При образовании складок возникают послойный и секущий кливажи (рис. 8.15). Первый вид ориентируется параллельно поверхностям наслоения (рис. 8.15 а), второй, наоборот, сечет их.
208 |
Глава 8. Разрывы без смещения — трещины |
Рис. 8.15. Кливаж, связанный со складчатостью (по В. В. Белоусову):
а — послойный; б — веерообразный; в — обратный веерообразный; г — преломленный; д — параллельный
Среди секущего кливажа выделяют следующие разновидности.
1.Веерообразный кливаж. В этом случае трещины веерообразно расходятся вверх по разрезу слоистой толщи (рис. 8.15 б).
2.Обратный веерообразный кливаж. При котором трещины расходятся веерообразно вниз по разрезу толщи (рис. 8.15 в).
3.Преломленный (S-образный) кливаж. Характерен для толщ, в строении которых наблюдаются слои с различными физико-механическими свойствами. На границе слоев трещины преломляются в зависимости от физико-механических свойств пород (рис. 8.15 г).
4.Параллельный кливаж (кливаж параллельный осевым поверхностям складок). Он обычно называется кливажом осевой поверхности или главным кливажом. Данный вид характерен для монотонных по составу толщ (рис.
8.15д).
Приразломный кливаж образуется в зонах крупных разломов. Его трещины параллельны плоскости сместителя разлома, секут слоистость или полосчатость пород, наклонены в одну сторону, в отличие от веереообразных разновидностей. Мощность зон приразломного кливажа может достигать сотен метров.
Кливаж свидетельствует о степени нарушенности пород, которую необходимо знать для характеристики качества сырья, горно-геологических условий эксплуатации месторождений. По характеру и ориентировке кливажа можно судить об условиях залегания пород. Так, параллельный секущий кливаж (кливаж осевой поверхности) указывает на складчатое залегание, хотя по наблюдениям в единичных обнажениях можно сделать неверный вывод о моноклинальном залегании толщ (рис. 8.16). Если на рисунке 8.16 а видно, что слои сминаются в округлую складку с кливажом параллельным осевой поверхности, то на рисунках 8.16 б и 8.16 в мы видим моноклинальное падение слоев, и о том, что это только одно крыло складки, мы узнаем по кливажу. Положение кливажа дает возможность оценить ориентировку осевых поверхностей и тем самым установить, что на рисунке 8.16 б складка будет прямой, а на рисунке 8.16 в — опрокинутой.
8.2. Генетическая классификация трещин |
209 |
Рис. 8.16. Кливаж осевой поверхности позволяет диагностировать наличие складчатых структур. Усл. обозначения см. в тескте
ЛИТЕРАТУРА
1.Бахтеев М. К. Краткий курс лекций по структурной геологии. М.: МГГА, 1998. С. 120.
2.Белоусов В. В. Основы структурной геологии. М.: Недра, 1985. 208 с.
3.Белоусов В. В. Структурная геология. М.: МГУ, 1961. 207 с.
4.Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам /Под ред. А. Е. Михайлова. М.: Недра, 1988. 197 с.
5.Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование. М.: Недра, 1984. 463 с.
6.Полевая геология. Справочное руководство в 2 т. / Под ред. В. В. Лаврова,
А.С. Кумпана. М.: Недра, 1989. 455 с.
7.Ярошевский В. Тектоника разрывов и складок. М.: Недра, 1981. 245 с.
ГЛАВА 9
ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ИНТРУЗИВНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
9.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНТРУЗИВНОМ МАГМАТИЗМЕ
В земной коре и верхней мантии при определенных значениях температуры и давления образуется магма — высокотемпературный алюмосиликатный расплав, обогащенный летучими компонентами. Не вдаваясь детально в вопросы происхождения магматических расплавов, отметим, что кислые их разновидности генерируются в нижних частях земной коры, в то время как расплавы основного и ультраосновного состава образуются в верхней мантии. Происхождение расплавов среднего состава объясняют по-разно- му: смешиванием магм кислого и основного составов, фракционированием (разделением) основного расплава с образованием магмы среднего состава; специфическими геологическими условиями — плавлением базальтов океанического дна.
Подъему расплавов к поверхности способствуют тектонические движения, которые приводят к образованию ослабленных зон (зон крупных разломов и трещиноватости). Процессы, связанные с зарождением, подъемом и остыванием магмы, получили названия магматических процессов, или
магматизма.
По условиям движения и остывания расплавов магматические процессы делят на интрузивные и эффузивные (вулканические). Если при движении к поверхности магматический расплав остановился на каком-то гипсометрическом уровне, не доходя дневной поверхности, и стал остывать и кристаллизоваться, то такой магматизм называют интрузивным. В случае, когда магматический расплав достиг поверхности Земли и, излившись на нее, стал остывать и кристаллизоваться, говорят об эффузивном магматизме. Результатом интрузивного магматизма являются интрузивные породы, образовавшиеся на глубине и выведенные на поверхность в результате эрозионных процессов. Итог эффузивной деятельности — вулканические постройки, сложенные излившимися (вулканическими) породами, большая часть которых образовалась на поверхности Земли, а остальная часть — на небольшой глубине (десятки и сотни метров).