Складки и разломы

Земная кора находится в постоянном движении. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что разнопорядковые движения земной коры создают зоны повышенной трещиноватости.

Складки и разломы — это две стороны одного и того же тектонического процесса, складки есть результат смещения блоков по разломам.Складки – это изгибы слоев горных пород без разрыва сплошности, под действием давления. Особенности строения складок позволяют выделить ряд типов. Но мы остановимся на типе складок,которые по соотношению длины и ширины подразделяются на линейные(геосинклинальные) и платформенные( прерывистые) складки.

Линейные образуются при интенсивном смятии пород и имеют узкую вытянутую в плане форму. При линейной складчатости складки группируются в параллельные пучки, следуют одна за другой при равном развитии антиклиналей и синклиналей. В плане характерна отчетливая линейность, обусловленная значительной длиной складок, во много раз превосходящей их ширину. Складки каждого пучка имеют общее простирание, одинаковый наклон осевых поверхностей и одинаковые формы. Все это определяется общим для всего комплекса структурным планом. Только в этом типе встречаются прямые симметричные; косые или наклонные асимметричные; опрокинутые или запрокинутые;  лежачие. Широко проявлены следы течения масс: вытянутость галек конгломератов в направлении течения, деформации раковин моллюсков, проявления сланцеватости и пр. Характерны искажения мощностей пластов. Все это с несомненностью свидетельствует о том, что линейная складчатость происходит в очень пластичных массах.Размеры линейных складок различны. Простые складки обычно располагаются на поверхности более крупных антиклинальных вздутий и синклинальных прогибов, причем это многократно повторяется (рис. 187). В настоящее время классификация складок по размерам едва намечается. Наиболее крупные складки называют складками первого порядка, сопровождающие и осложняющие их более мелкие — складками второго порядка и т. д. Отношение длины к ширине у таких складок составляет 10¸1¸20¸1 и более. В периклиналях и центриклиналях пласты залегают более полого, чем на крыльях. Линейные складки в плане бывают прямолинейными, дугообразно изогнутыми, ветвящимися, виргирующими, кулисообразными и сигмовидными (рис. 52). Часто по простиранию один тип линейных складок сменяется другим.

 Прерывистые складки характерны для областей спокойного геологического развития. Платформенные области испытывают лишь медленные волновые колебательные движения небольшого размаха, вызывающие параллельные несогласия в залегании слоев верхнего этажа и местами локальную дислокацию слоев. В плане их длина незначительно превышает ширину. Среди прерывистых складок выделяют брахискладки, купола и диапиры. У брахискладок отношение длины к ширине изменяется в пределах 2:1—5:1. Среди них различают брахиантиклинали и брахисинклинали. Купола представляют собой антиклинали, у которых отношение длинной оси к короткой меньше 2:1. В плане они имеют округлые изометричные очертания. Синклинальный аналог куполов — мульды.

Своеобразной  формой куполовидных прерывистых складок  являются диапиры (купола с ядром протыкания). Характерные особенности диапиров — наличие пластичных пород (соль, гипс, глины и др.) в ядре и закономерное увеличение угла наклона пластов от крыльев к ядру складки (рис. 53). Если ядра сложены каменной солью, складки называются соляными куполами. Диапиры образуются при выдавливании высокопластичных пород ядра складки (соль, гипс, глина) вверх, в область пониженного горного давления. В результате диапировые ядра приобретают различные формы — линз, штоков, грибов и т. д. Каждая платформенная складка имеет свой график амплитуд, т. е. амплитудную характеристику.

По  мнению советских геологов, земная кора в геосинклинальных зонах в  первую стадию разбивается глубинными разломами на отдельные сильно удлиненные блоки (ширина отдельных блоков до 50-100 км). Каждый из блоков (или несколько  блоков) уже в начальную стадию развития геосинклинали (когда преобладают  процессы общего опускания блоков) могут перемещаться по вертикали  вверх с присущей каждому блоку скоростью или опускаться относительно смежных блоков, опускающихся с меньшей скоростью. Амплитуда вертикальных движений измеряется в этих случаях многими километрами (до 5 и более). Благодаря различию в направлении и интенсивности движений отдельных блоков геосинклинальные области в первую же стадию подразделяются на ряд продольно вытянутых и чередующихся между собой глубоких впадин и гребневидных поднятий.прогибы, располагающиеся на границе с соседними платформами, называются краевыми. В первую стадию развития геосинклиналей интрагеосинклинали постепенно разрастаются за счет втягивания в опускание интрагеоантиклиналей, а периферия геосинклинали - за счет платформ. Геосинклинали в первую стадию их развития представляют собой островные моря. Снос терригенного материала с островов и прилегающих платформ, накопление продуктов извержений благодаря интенсивному проявлению в эту стадию процессов вулканизма, а также отложение органических осадков в самих морях приводят в первую стадию развития геосинклинали, длящуюся несколько геологических периодов, к накоплению типичных для геосинклиналей формаций осадочных толщ мощностью 15-20 км. Судя по составу осадочных пород, большинство геосинклиналей представляло собой в первую стадию моря, глубина которых периодически менялась, т. е. дно геосинклиналей уже в первую стадию ее развития тс опускалось, то поднималось. Каждое такое поднятие или опускание длилось тысячелетиями, в связи с чем геосинклинальные формации представляют собой закономерное чередование определенного комплекса глубоководных фаций.

Во  вторую стадию развития геосинклинали, т. е. в стадию общего поднятия, в  той интрагеосинклинали, которая опустилась глубже и где, следовательно, накопилась более мощная толща осадочных пород, благодаря выравниванию гравитационногс физического поля Земли зарождается частное поднятие, названное центральным (позже, но не одновременно, такие поднятия возникают и в других интрагеосинклиналях). Воздымание и разрастание поднятий приводят к деформации накопившихся первую стадию толщ, а геосинклиналь превращается в складчатую зону. На месте центральных поднятий возникают антиклинории, на месте межгорных прогибов - синклинории. Та часть прогибов, которая не испытывала частной инверсии, называется парагеосинклиналью, т. е. областью, характеризующейся неполным развитием. В эту стадию сильно активизируются процессы магматизма и метаморфизма, следовательно, породы, накопившиеся в первую стадию развития геосинклинали, во вторую стадию ее развития собираются в складки, пронизываются магматическими телами, метаморфизуются выделяющимися при расщеплении магмы газами и парами. Метаморфизм происходит и за счет развивающегося давления при горообразовании.

Породы  при этом теряют свою пластичность и способность к дальнейшему  смятию в складки. При складкообразовании складки образуются главным образом  в прогибах как результат гравитационного  сползания слоев с поднимающихся  блоков или как результат сдавливания  слоев, лежащих в прогибах, двумя  граничащими с ними блоками, которые  при поднятии в верхние зоны земной коры как бы растекаются вследствие уменьшения напряжений, испытываемых ими на глубине. Сминающиеся слои при образовании складок удлиняются за счет утонения.

В связи с разным возрастом проявления складчатости различен и возраст  образовавшихся платформ: чем платформа  древнее, тем земная кора в ее пределах тоньше.

После завершения складчатости геосинклинальная область испытывает общее поднятие, в результате чего возникает высокогорная страна, характеризующаяся меньшей  подвижностью. Разрушение горных хребтов  экзогенными факторами, с одной  стороны, и потеря интенсивной тектонической  подвижности - с другой в конце концов приводят к превращению складчатой страны в платформу.

Геосинклинали существовали во все периоды истории  земной коры, существуют, развиваются, возникают они и ныне, на что  указывают имеющиеся сейчас области  с преобладанием опускающихся с  различной скоростью блоков, над  которыми идет интенсивный процесс  осадконакопления. Примером развивающейся геосинклинали может служить часть Тихого океана с грядами Курильских и Японских островов, Индонезийским архипелагом и т.п.

Архипелаговый характер является типичным признаком  геосинклинальной области, находящейся  в стадии накопления осадков в  межостровных глубоководных впадинах. Другая отличительная черта геосинклинального  бассейна - большой размах колебательных  движений, проявляющихся с разными  знаками в разных местах бассейна, сопровождающихся сильной сейсмичностью  и интенсивной вулканической  деятельностью. Все эти черты  проявляются в указанной части  Тихого океана, а также в районе Алеутских, Антильских, Курильских островов и в районе Средиземного моря, включая  Апеннинский и Балканский полуострова и Черноморскую впадину (мощность осадков в последней, достигает 12 тыс. м). Много и других примеров геосинклиналей, находящихся на различных стадиях развития.

Геосинклинали возникают и как прогибы между  разломами, образующимися на молодых  платформах, - грабенообразные геосинклинали. Они, как правило, небольших размеров, типа Донецкой геосинклинали, развивающейся в палеозое на Русской платформе. Называются эти геосинклинали внутриплатформенными.

Платформы всегда возникают на месте геосинклиналей, превратившихся в складчатую область  и утративших свою тектоническую  активность. В связи с этим платформы  представляют собой сравнительно жесткие  малоподвижные относительно стабильные участки земной коры с преобладанием  вертикальных поднятий; океанические платформы тоже относительно стабильны. Однако у них преобладает тенденция  к длительным опусканиям.

Скорость  вертикальных движений и ее градиенты (т. е. ее изменения на единицу расстояния) на платформах в десятки и, сотни  раз меньше скорости и градиента  тектонических движений в геосинклиналях.

Платформы характеризуются двухъярусным строением; на это указывал еще в конце XIX в. А. П. Карпинский, детально изучавший  Русскую платформу; нижний ярус этой платформы представлен мощной толщей сильно дислоцированных и метаморфизованных  пород докембрия, пронизанных интрузиями, верхний - горизонтально лежащими слоями неметаморфизованных (шельфовыми, лагунными и континентальными фациями) осадочных горных пород, лежащих с резким угловым несогласием на породах фундамента. Фундамент платформы на одних участках выходит на поверхность (щиты), а на других глубоко опущен (плиты).

Мощность  отложений верхнего яруса платформ определяется в антеклизах единицами или сотнями метров, а в синеклизах доходит до 3-10 тыс. м. Это объясняется сравнительно малой подвижностью платформ (скорость накопления осадков на платформах обычно не более 0,02 мм/год, в то время как в геосинклиналях в первую стадию их развития - 0,2-0,3 мм/год). Возраст пород верхнего яруса у молодых платформ - мезокайнозойский, а у древних - палеозойский. Для указания времени образования платформ берут время образования цоколя, прибавляя приставку «эпи» - «после». Например, Русскую платформу можно назвать эпипротерозойской, так как в протерозое на ее месте была еще геосинклиналь, а чехол ее включает отложения Cm. Вулканы на платформах если и имеются, то приурочены к глубинным разломам.

Платформенные области испытывают лишь медленные  волновые колебательные движения небольшого размаха, вызывающие параллельные несогласия в залегании слоев верхнего этажа  и местами локальную дислокацию слоев, выражающуюся в образовании  антеклиз, синеклиз, брахискладок, куполов и чаш. В образующихся складчатых структурах на платформах вследствие медленности колебательных движений получили отражение как процессы денудации, так и седиментации (осадконакопления). В синеклизах, брахисинклиналях, как правильно подметил Н.. С. Шатский, мощность слоев наибольшая, на крыльях мощность меньшая; в осевой части антеклиз и брахиантиклиналей - минимальная, а иногда слои даже выклиниваются. Это законо¬мерно, так как с возвышенных участков происходит снос.

Линейные  складки формируются в геосинклинальных зонах быстрее, но тоже медленно. Скорость складкообразования в геосинклиналях вполне соизмерима со скоростью осадконакопления; каждая горная страна уже в процессе своего формирования подвергается воздействию денудационных процессов, причем, как указывал Н. С. Шатский, за счет наложения колебательных движений на складкообразовательные в складчатых толщах имеют место наряду с параллельными и угловые несогласия.