книги / Структурная геология

мерения компасом составляет 3°, точному измерению мешает и неровная поверхность кровли слоев. Обнаруживается такая разница в углах только на достаточно больших расстояниях. При построении геологического разреза в крест простирания слоя по протяженным профилям буровых скважин, в которых определяется не угол наклона слоя, а абсолютная отметка кровли и подошвы слоев мы увидим, что линии изображающие поверхности наслоения нижней и верхней толщи имеют разные углы наклона (рис. 2.37). Из-за того что разница в углах заметна на больших (географических) расстояниях, такие несогласия получили названия географических.

Рис. 2.37. Выявление географического несогласия между толщами I и II по данным буровых работ

3.Структурные или азимутальные несогласия характеризуются тем, что несогласно залегающие толщи отличаются не только углами наклона, но и азимутами падения или типом деформаций пород. На фото 2.18 видно, что породы таврической серии юрской системы смяты в складки, в то время как залегающие на ней известняки мелового возраста имеют слабо наклонное залегание. На рис. 2.38 А несогласно залегающие толщи отличаются азимутами и углами падения слоев, а на рис. 2.38 Б нижняя толща смята в складки, а вышележащая имеет слабонаклонное залегание.

Структурное несогласие является наиболее ярко выраженным, оно свидетельствует о длительном перерыве между формированием залегающих толщ, так как за время перерыва в осадконакоплении должен был измениться характер тектонических движений. В случае, изображенном на рис. 2.38 Б, режим регионального сжатия, приведший к образованию линейной складчатости, сменяется дифференцированными вертикальными движениями, в результате которого слои приобретают слабонаклонное залегание.

Тектонические несогласия, как и стратиграфические, обусловлены тектоническими движениями. Только в случае стратиграфических несогласий осуществляются в основном вертикальные движения, что приводит к выводу территорий из области осадконакопления и прекращению формирования пород на ее поверхности. При образовании тектонических несогласий глав-

ную роль играют горизонтальные перемещения блоков горных пород по пологим разрывным нарушениям (надвигам и тектоническим покровам). В этом случае в едином разрезе совмещаются разновозрастные породы, сформировавшиеся в пределах соседних территорий, и нарушается временная последовательность пород в разрезе. Если в случае стратиграфических несогласий поверхность несогласия образуется до формирования верхней (несогласной) толщи, то при тектоническом несогласии поверхность несогласия, представленная зоной разрывного нарушения (надвига или шарьяжа), образуется после формирования как нижней, так и верхней несогласной толщи (рис. 2.39).

Рис. 2.38. Азимутальные (структурные) несогласия:

А — разные азимуты падения толщ; Б — разный характер деформаций пород (наклонные слои верхней толщи и складчатость нижней толщи). 1 — сланцы; 2 — пески; 3 — поверхность несогласия

Рис. 2.39. Схема образования тектонических несогласий:

А — образование разрывных нарушений; Б — смещение по разрывным нарушениям блоков горных пород; В — выход поверхности несогласия на дневную поверхность благодаря денудационным процессам

Данный вид несогласия легко диагностируется в том случае, когда в разрезе временная последовательность слоев неожиданно нарушается и на более молодой слой ложатся породы более древнего возраста, как это видно на рис. 2.39. Не чем иным, как надвиганием более древних пород на молодые не объяснить такое взаимоотношение слоев в разрезе. При тектонических

несогласиях сама их поверхность представляет собой зону тектонически нарушенных пород, которая может ошибочно приниматься за горизонт обломочных пород, на самом деле являющихся хаотическим комплексом, о которых речь пойдет в главе, посвященной разрывным нарушениям.

По масштабу проявления несогласия делятся на региональные и местные (локальные). Первые проявлены на огромных площадях, примером чего является несогласие в основании верхнеюрских отложений в Подмосковье. Вторые проявлены на расстояниях от нескольких единиц до десятков километров. Местные несогласия связаны с размывами или локальными тектоническими движениями (рис. 2.40).

Рис. 2.40. В центре местное стратиграфическое несогласие между песчаниками (О) и известняками (D):

1 — песчаник; 2 — сланцы; 3 — конгломераты; 4 — известняки; 5 — поверхность несогласия

По степени проявления несогласия делятся на явные (четкие) и скрытые. Явные несогласия хорошо видны в разрезе по наличию вышеуказанных признаков несогласия. На рис. 2.41 А несогласие между известняками среднего карбона и глинами верхней юры четко фиксируется по наличию коры выветривания.

Рис. 2.41. Несогласия:

А — явные; Б — скрытые. 1 — известняки; 2— глины; 3 — кора выветривания; 4 — фауна

Скрытые несогласия чаще всего являются параллельными стратиграфическими несогласиями. В этом случае отсутствуют характерные признаки (неровные поверхности наслоения, коры выветривания, разница в метаморфизме, углах наклона, отсутствие базальных конгломератов).

Границы между несогласно залегающими слоями ровные, и на первый взгляд ничего не указывает на несогласное залегание. В плане (на геологических картах) границы несогласно залегающих стратиграфических под-

При тектонических несогласиях поверхность надвига (зона волочения) будет являться поверхностью несогласия (рис. 2.43)

Рис. 2.43. Тектоническое несогласие

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

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

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

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

Глава 3

ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ЗАЛЕГАНИЕ СЛОЕВ

Слоистость является главным и достаточным признаком осадочных пород, поскольку обусловлена их генезисом. Она образуется как реакция на изменение условий образования (углубления или обмеления бассейна осадконакопления). В момент формирования пород поверхности наслоения занимают горизонтальное положение, так как они параллельны поверхностям дна океана, моря, озера, в которых происходит накопление осадков. Небольшие отклонения от горизонтального положения слоев будут в случае неровного дна, неравномерного уплотнения осадка или слабых тектонических движений в процессе образования слоев. Условно за горизонтальное положение (залегание) принимаются случаи, когда слои имеют наклон до 1–2°. Как уже было отмечено, такой угол наклона невозможно измерить компасом, поскольку точность его измерения составляет 3°. Горизонтальное или близкое к нему залегание имеют осадочные породы чехла Восточно-Европейской и других платформ (фото 3.1, 3.2).

При горизонтальном залегании слоев их границы (подошва и кровля) располагаются горизонтально. По существу, подошву или кровлю слоя можно сравнить с условными, отстоящими друг от друга по вертикали на определенном расстоянии, горизонтальными поверхностями, которыми делаются срезы рельефа и следы от пересечения которых с рельефом получили название горизонталей. Из рисунка 3.1 следует, что при горизонтальном положении слоев на карте границы их будут повторять контуры горизонталей и не будут с ними пересекаться. Отсюда следует, что надежным признаком горизонтального залегания слоев является повторяемость их границами контуров горизонталей. Первые с последними нигде не пересекаются, если границы строго горизонтальны.

В природе строго горизонтальное залегание встречается редко, чаще всего слои имеют небольшой наклон (от минут до 1–2 градусов), в этом случае говорят о субгоризонтальном залегании. При таком (близком к горизонтальному) залегании границы слоев и горизонтали пересекаются под острым углом, как показано ниже.

Рис. 3.1. А — профиль рельефа местности с условными гипсометрическими уровнями и поверхностями наслоения; Б — план с горизонталями (следами от пересечения рельефа и гипсометрических уровней) и выходами слоев на поверхность:

1 — гипсометрические уровни; 2 — поверхности наслоения; 3 — горизонтали; 4 — границы слоев

Нет необходимости останавливаться на том, что при образовании осадочных пород внизу будут более древние, а вверху молодые слои, так как их формирование идет снизу вверх. При горизонтальном залегании слоев возвышенные части рельефа будут сложены молодыми породами, а пониженные — древними. Это обстоятельство иллюстрируется на рис. 3.2, где последовательно показаны этапы развития территории. В условиях морского бассейна происходит накопление осадочных пород девонской и каменноугольной систем (рис. 3.2 А). Затем, в результате восходящих тектонических движений, территория превращается в сушу (рис. 3.2 Б), эрозионные процессы на которой расчленяют рельеф (рис. 3.2 В) на возвышенности и долины рек и ручьев. На возвышенностях обнажаются породы более молодые: верхне- и среднекарбоновые, а в долинах вскрываются верхне- и среднедевонские.

Рис. 3.2. Связь между рельефом и возрастом обнажающихся горизонтально залегающих горных пород:

А — накопление слоев в морском бассейне при прогибании территории; Б — выход на поверхность Земли самых молодых слоев в условиях воздымания территории; В — пример сильного расчленения рельефа эрозионными процессами. В этих условиях в долинах рек и ручьев обнажились более древние породы (девонского возраста), в то время, как на водоразделах сохранились отложения карбона. 1 — доломиты; 2 — песчаники; 3 — известняки; 4 — глины; 5 — супеси