Химический состав земной коры

Тектонические трещины появляются в горных породах под влиянием тектонических сил, вызываемых в земной коре эндогенными процессами.

Тектонические трещины во многом, отличаются от трещин нетектонических. Различия выражаются, прежде всего, в том, что эти трещины более выдержаны как по простиранию, так и по падению и ориентированы по единому плану в различных по составу породах.

Трещины отрыва имеют обычно линзовидную (иногда S – образную) форму. Трещины отрыва нередко образуют кулисообразные ряды (рис.3).

Рис. 3 Морфология, расположение и тектонические условия формирования трещин отрыва (А), скола (Б) и сплющивания (В)

 

Они образуются в результате раздвигания (приоткрывания) стенок трещин: прямого (трещины отрыва) или косого (трещины разрыва). Обычно трещины выполнены различными жильными минералами (кварц, карбонаты, рудные и др.) и / или дайками магматических пород.

Ось алгебраически максимальных главных нормальных напряжений (σ1) в период формирования трещин отрыва ориентирована в направлении, нормальном (перпендикулярном) их плоскостям.

Оси σ2 иσ3 залегают в плоскости трещины отрыва: в общем (простейшем) случае ось σ3 залегает в направлении простирания формирующейся трещины отрыва, а ось σ2 – совпадает с линией её падения (Рис. 3). Трещины скола – по морфологии прямолинейны или слабоизвилисты и характеризуются притертыми (тесно сжатыми) краями и наличием на плоскостях трещин штрихов (борозд) скольжения. Последние свидетельствуют о перемещении стенок трещин относительно друг друга. Трещины обычно «пустые» (без выполнения) и лишь в местах изгибов при перемещении стенок трещин могут возникнуть пустые (позднее выполненные жильными минералами) небольшие по мощности полости.

Обычно одновременно формируются не менее 2 систем, так называемых сопряженных во времени и пространстве (синхронных) трещин скола. В кинематическом отношении эти трещины относятся к категории взбросов (взбросо-сдвигов, сдвигов и др.) (Рис.3.).

Трещины сплющивания  –  прямолинейные, тесно сжатые, короткие, без выполнения, на их стенках отсутствуют штрихи скольжения, что свидетельствует о том, что перемещения по плоскостям трещин сплющивания не происходили.

Ось σ3 всегда ориентирована строго перпендикулярно плоскостям трещин сплющивания, ось σ2– по их простиранию, ось σ1 – по направлению их падения (Рис. 3).

Классификация разрывов со смещениями разработана на основании многолетней практики геологов. Эти разрывы делятся на шесть основных групп: сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и покровы.

Разрывы каждой из групп обладают отличительными морфологическими признаками и образуются при различных динамических и кинематических условиях. Поэтому данная классификация является как морфологической, так и генетической.

Сбросами называются нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород. 

Классификация сбросов

По углу наклона смесителя	По отношению к простиранию нарушенных горных пород	По отношению наклонов смесителя и нарушенных пород	По направлению движения крыльев (рис.4)	По взаимному расположению	По отношению к времени образования нарушенных разрывами отложений
пологие сбросы ( с углом наклона до 300)	продольные (общее простирание смесителя совпадает с простира-нием нарушенных пород)	согласные (наклон пород и смесителя направлен в одну и ту же сторону)	прямые (висячее крыло перемещается вниз)	параллельные (поверхности смесителей в плане и разрезе параллельны)	Конседиментационные (возникающие и развивающиеся одновременно с накоплением осадков)
крутые ( от 300 до 800)	косые (смеситель ориентирован под углом к простиранию пород)	несогласные (породы и смеситель падают в противополож-ные строны)	обратные (лежачее крыло перемещается вверх)	радиальные (расходятся от одной точки или от определенного участка по радиусам)	постседиментационные
вертикальные (угол наклона смесителя больше 800)	поперечные (направлен-ные вкрест простирания пород)		шарнирные (крылья поворачиваются в разные стороны)	перистые (образуют ветвящуюся сеть)

 

Рис. 4. Деление сбросов по направлению движения крыльев

а – прямой сброс, б – обратный, в, г – шарнирный, д – цилиндрический (а,б,д – вертикальные разрезы)

 

Групповые сбросы и взбросы. Сбросы и взбросы развиваются группами, охватывающими значительные территории. Широко распространены системы смещенных блоков горных пород, разделенных сбросами или взбросами, называемых грабенами и горстами. Грабенами называются структуры, образованные сбросами или взбросами, центральные части которых опущены и сложены на поверхности породами, более молодыми, чем породы, обнажающиеся в приподнятых краевых частях. Таким образом, грабены характеризуются погружением их центральных частей относительно периферических вдоль линий разрывов. Различают простые и сложные грабены (Рис. 5). Простые грабены образуются двумя сбросами или взбросами; в сложных грабенах принимает участие большое количество разрывов.

Рис.5. Схемы грабенов в разрезах

а – простого, образованного двумя сбросами, б – простого, образованного двумя взбросами, в – сложного, образованного сбросами, г – сложного, образованного взбросами

 

Грабены планетарного размера, образованные сбросами, получили название рифтов, а грабены, в строении которых участвуют взбросы — рампы.

Горстами называются структуры, образованные сбросами или взбросами, центральные части которых приподняты и на поверхности сложены более древними породами, чем породы, обнаженные в их краевых частях (Рис. 6).

Рис.6. Схемы горстов в разрезах

(I) – простого, образованного двумя сбросами, (II) – простого, образованного двумя взбросами,  (III) – сложного, образованного сбросами, (IV) – сложного, образованного взбросами

Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении — по простиранию сместителя. В сдвигах различаются крылья, сместитель, угол наклона сместителя и амплитуда смещения.

По углу наклона сместителя сдвиги делятся на горизонтальные (угол наклона от 0 до 10°), пологие (угол наклона от 10 до 45°), крутые (угол наклона от 45 до 80°), вертикальные (угол наклона сместителя от 80 до 90°).

По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги, так же как и сбросы, могут быть продольными, косыми, или диагональными, и поперечными. Различают правые и левые сдвиги.

По предложению В. В. Белоусова, разрывы, в которых перемещение крыльев происходит перпендикулярно к поверхности отрыва, называют раздвигали. При раздвиге увеличивается зияние между крыльями разрыва.

Разрывы взбросового характера, возникающие одновременно со складчатостью, называются надвигами.

Тектоническими покровами, или шарьяжами, называются крупные надвиги, характеризующиеся перемещениями на километры и десятки километров по пологим, горизонтальным и волнистым поверхностям.

В покровах выделяются перемещенные массы висячего крыла, называемые аллохтоном, и оставшееся на месте лежачее крыло — автохтон. Поверхность, по которой перемещается аллохтон, называют поверхностью волочения.

Тектонические покровы относятся к числу наиболее сложных структурных форм земной коры.

Тектонические покровы (шарьяжи) – это крупные структуры перекрытия, когда один геологический комплекс пород лежит (залегает) на другом наподобие более молодой толщи, но отделен от него полого залегающим разрывным нарушением.

Породы, залегающие под покровом, называются автохтонными (автохтоном).

Породы, слагающие покровы (перемещенные, шарьированные), называются аллохтонными (аллохтоном).

Поверхность, разделяющая авто- и аллохтонные пластины, залегает полого, участками – горизонтально и обычно имеет сложную форму.

Останцы разрушенных (подвергшихся денудации) после своего формирования аллохтонных пластин называются клипами (Рис. 7).

Выходы пород автохтона среди аллохтонных (например, в долине реки, эродирующей тело шарьяжа) называются тектоническими окнами (Рис. 7).

Рис.7 Геологическое строение клипов (А,Б) и тектонических окон (В,Г) в плане (АВ) и разрезе (Б,Г)

1 – песчаники перми; 2 – аргиллиты триаса; 3- плоскости  разрывных нарушений

 

Выделяют два типа покровов: 1) покровы течения и 2) покровы скалывания.

Первый тип покровов – шарьяжи, образованные сложно дислоцированными (смятыми в лежачие, опрокинутые складки и рассеченные разрывами) отложениями. Они сложены мощными толщами пластичных (в период шарьяжеобразования) пород: флишоидами, серпентинитами и др.

Второй тип покровов образован сравнительно слабо деформированными пластинами, сложенными твердыми, непластичными (в период формирования) хрупкими горными породами.

3. Геологическая деятельность  океанов, морей, озер

 

Геологическая деятельность океанов, морей

 

Мировой океан представляет собой главную часть водной оболочки Земли – гидросферы. Его воды покрывают 361 млн км2, или 70,8% поверхности земного шара, что почтив 2,5 раза превышает площадь суши.

Акватория Мирового океана объединяет:

1. собственно океаны (Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый);
2. моря окраинные, имеющие относительно свободную связь с океаном и отделенные от последнего островами, полуостровами или подводными возвышенностями (Баренцево, Берингово, Охотское, Японское, Карибское  и др.);
3. моря внутриконтинентальные (внутренние) или средиземные, далеко впадающие в сушу (Средиземное, Черное, Балтийское, Белое и др.) и соединяющиеся с океаном или с соседним морем через проливы.

Геологические процессы, протекающие в морях и океанах, представляют собой сложный комплекс взаимосвязанных явлений. К ним относятся: разрушения, перемещения продуктов разрушения, отложения осадков и формирования из них различных осадочных горных пород.

Эти процессы наиболее интенсивно проявляются в прибрежной мелководной зоне (0–200м) –  зоне шельфа, которая окаймляет сушу полосой различной ширины и представляет собой подводное продолжение континентов (Рис. 8). Площадь шельфа составляет 7,6% площади морей и океанов.

 

Рис. 8. Поперечный разрез океана. I – зона шельфа, II – материковый склон, III – ложе океана, IV – глубоководные впадины дна

 

На глубине от 200 до 2000 м располагается материковый склон, от 2000 до 6000 м – океаническое ложе и более 6000 м – глубоководные впадины. На глубине свыше 200 м волнения, происходящие на поверхности воды, не сказываются на донных отложениях. Дневной свет сюда не проникает. Эта глубина является пределом распространения донных растительных организмов.

В прибрежной зоне морские осадки (обломочные горные породы) формируются как за счет продуктов разрушения берегов, так и за счет привноса материала ветром и особенно реками. В морях обитают многочисленные организмы, имеющие твердые скелеты (раковины, панцири), состоящие из СаСО3 и SiO2 ∙ nH2O, что дает органические осадки переходящие в органические горные породы. Морская вода богата солями, поэтому среди морских отложений большое место занимают отложения химического происхождения.

Вследствие вертикальных колебаний земной коры моря перемещаются. В одних местах берег отступает, и населенные пункты заметно удаляются от моря. В другие море наступает. Берег погружается под воду, энергично размывается. В геологии эти явления называются – трансгрессии (наступление) и регрессии (отступление) моря. Это обстоятельство имеет существенное значение для строительства. Так, при строительстве сооружений на берегу наступающего моря необходимо предусматривать мероприятия по борьбе с размывом этих берегов.

Инженерно-геологические исследования на морских берегах выполняют либо в целях освоения морских прибрежных территорий, либо для строительства зданий и сооружений на берегах. Особое внимание уделяют определению особенностей данного моря (трансгрессии, регрессии), изучению устойчивости берегов и возможности ее нарушения под влиянием деятельности моря, различных процессов (оползни, обвалы и т.д.). В зависимости от поставленных задач инженерно-геологическим исследованиям подвергаются не только береговая часть на суше, но и прибрежная (подводная) часть моря.