Понятие о горстах и грабенах

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ  ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДОК

Форма и размеры изгибов  горных пород, возникающих при пластических деформациях, зависят от очень многих условий. Основное значение имеют: физические свойства пород, динамическая и кинематическая обстановка, характер возникающих в  породах напряжений и состояние  внешней среды.

Среди всего многообразия изгибов могут быть выделены три  типа складок: складки продольного  изгиба, складки поперечного изгиба и складки течения.

Продольный изгиб вызывается силами, действующими вдоль слоистости (рис. 17, а). При этом происходит перемещение вещества, направленное параллельно поверхности наслоения.

Складки, возникающие при  сдвиге, под воздействием противоположно направленных сил имеют все характерные  черты, свойственные складкам продольного  изгиба, но обладают хорошо заметным наклоном в сторону действия активных сил (рис. 17, б).

При поперечном равномерном  изгибе породы испытывают растяжение, а не сжатие. Образованию складок  на начальных стадиях и в этом случае способствует скольжение слоев, но направленное иначе чем в складках продольного изгиба (рис. 17, г).

Изгибы, связанные с течением, обычно возникают при неравномерных  перемещениях вещества из участков с  большим давлением к участкам, на которых давление относительно меньше.

В верхних зонах земной коры, в условиях сравнительно невысоких  температур и давления, течение свойственно  только высокопластичным горным породам: солям, гипсам, углям, известнякам, глинам, насыщенным водой.

Складки течения обладают особенно неправильными формами  с многочисленными раздувами, утонениями и пережимами слоев (рис. 17, д).

 

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ  СКЛАДОК

Геологическая обстановка, в которой происходит образование  складок, весьма различна. Наиболее широко распространены складки, связанные  с эндогенными процессами, в этом случае возникает эндогенная складчатость, или складчатость тектонического происхождения. Значительно реже, главным образом  в самой верхней части земной коры, возникают складки, обусловленные  экзогенными процессами. В таких  условиях образуется экзогенная складчатость, или складчатость нетектонического генезиса.

 

Эндогенная складчатость

В эндогенной складчатости выделяются две подгруппы: конседиментационная складчатость, или складчатость, возникающая параллельно с накоплением осадков, и постседиментационная, или наложенная складчатость, развивающаяся позже образования пород.

 

Классификация складчатости:

1. Складчатость тектонического происхождения (эндогенная):

1.1. Конседиментационная:

Складки погружения;

Складки, связанные с неравномерными вертикальными движениями;

1.2. Постседиментационная (наложенная):

1.2.1. поверхностная:

Складки регионального сдавливания;

Складки облекания (глыбовые, отраженные);

Складки гравитационного  скольжения;

Приразрывные складки;

Складки, связанные с внедрением магмы;

Диапировые складки;

1.2.2. глубинная:

Складки вертикального течения;

Складки горизонтального  течения;

2. Складчатость нетектонического происхождения (экзогенная):

Подводно-оползневые складки, образующиеся при оползании осадков  на дне бассейна;

Наземно-оползневые складки, образующиеся при оползневых процессах;

Складки, обусловленные деформациями при эпигенезе и диагенезе  осадков (уплотнение, разбухание, дегидратация);

Складки, вызываемые разгрузкой от вышележащих толщ;

Складки обрушений, связанные  с карстовыми явлениями, провалами  и т.п.;

Складки, вызываемые напором  ледников (гляциодислокации);

Первичные наклоны и изгибы, вызываемые неровностями поверхности  накопления осадков (структуры облекания);

Первичные наклоны и изгибы в покровах эффузивных пород;

Первичные наклоны, связанные  с различной скоростью накопления осадков или неравной мощностью  пород.

 

Конседиментационная складчатость.

Складки погружений возникают при относительно равномерных опусканиях (фундамента), на котором происходит накопление осадков.

Постседиментационная (наложенная) складчатость.

Складки, сложенные породами, образовавшимися при перекристаллизации первоначального их состава в  процессе складчатости, следует называть глубинными. Складки, развивающиеся в верхних зонах земной коры, при образовании которых не происходит существенных изменений в, первоначальном составе пород, называются поверхностными.

Складки регионального  сдавливания (общего смятия, по В. В. Белоусову) образуются при продольном изгибе деформирующихся толщ под влиянием сил, действующих на огромных территориях параллельно поверхности Земли.

Складки облекания (отраженные складки, по В. Е. Хаину; глыбовые складки, по В. В. Белоусову) представляют собой поперечные изгибы в верхнем структурном этаже (или осадочном чехле), образующиеся при глыбовых перемещениях нижнего структурного этажа — фундамента.

Антиклинальные и синклинальные  складки, разделенные продольными  разрывами (обычно сбросами или взбросами), с уплощенными или плоскими замками и сравнительно крутыми крыльями. Такие глыбовые складки получили название горст - антиклиналей и грабен - синклиналей.

Складки гравитационного  скольжения образуются на склонах поднятий под действием гравитационных сил.

Складки, связанные  с разрывами (приразрывные складки). При перемещении пород вверх по наклонным разрывам, главным образом по взбросам и надвигам, в нижнем лежачем крыле развиваются горизонтально или наклонно ориентированные силы, вызывающиеся давлением висячего крыла. Эти силы могут обусловить образование складок продольного изгиба в нижнем опущенном крыле разрыва, интенсивность и форма которых зависят от амплитуды перемещения и угла наклона сместителя.

Складки, связанные  с перемещениями магмы в земной коре. Вблизи контактов многих массивов интрузивных пород, возникших как на значительных глубинах в виде батолитов, так и в непосредственной близости от поверхности в форме небольших тел, во вмещающих породах наблюдаются складки продольного или, реже, поперечного изгиба, оси которых ориентированы согласно с контурами интрузивных массивов.

Диапировые складки, или складки протыкания представляют собой антиклинальные структуры, образующиеся в результате внедрения пластичных горных пород в окружающие их менее пластичные и более хрупкие толщи.

Силы, вызывающие образование  глубинной складчатости, могут действовать  в горизонтальном или вертикальном направлениях. Горизонтальные силы обусловливают  формирование складчатости вертикального  течения, вертикальные силы — складчатости горизонтального течения.

 

 

Простейшими видами складок  являются антиклинали и синклинали

У антиклинали изгиб слоев  обращен выпуклостью вверх, у  синклинали выпуклостью вниз.

В каждой складке различают  ее элементы. Боковые поверхности  складки называются крыльями; зона, в которой сходятся крылья,  характеризующаяся  максимальной кривизной, -замком, или сводом складки; биссекторная плоскость угла между крыльями складки- -осевой плоскостью; линия пересечения осевой плоскости с замком- -шарниром, а проекция шарнира на поверхность Земли-осью складки.

Осевой поверхностью называют поверхность, проходящую через шарниры  всех слоев, слогающих складку.

Толща горных пород, лежащая  в перегибе антиклинальной или синклинальной  складок, является ядром складки.

В ядре антиклинали залегают наиболее древние породы, в ядре синклинали-наоборот, наиболее молодые.

Окончания антиклинальных складок  называют переклинальными, а синклинальных-центриклинальными.

Длиной складок считается  расстояние между их переклинальными или центриклинальными окончаниями, шириной- расстояние между осевыми поверхностями в поперечном сечении, ограничивающими складку.

В складках, развитых в пределах складчатых областей, наблюдаются пластические перемещения некоторых горных пород, ведущие к увеличению мощности слоев  на сводах складок.

Складки в этих областях расположены параллельными рядами, причем антиклинали чередуются с  сопряженными с ними синклиналями, что соответствует полной складчатости.

По морфологическим признакам  выделяют: линейные складки с соотношением длины к ширине более чем 10:1, брахиантиклинальные  и брахисинклинальные складки с  соотношением длины к ширине от 10:1 до 2, 5:1.

На окраинах складчатой области  длина складок уменьшается и они могут иметь почти округлую форму (купола).

Брахиантиклинальная складка:

Тип структуры-морфологический, присущий платформенным областям,  соотношение длины к ширине от 5:1 и менее.

В этом особенность определения  данной геологической структуры.

 

 

 

Вопрос 58. Объяснить, что такое блеск минералов. Все минералы, предусмотренные программой, разделить по видам блеска, как указано в таблице 1.

 

Таблица 1.

Виды блеска	Минералы	Примечания
Стеклянный	Кварц Полевые шпаты Гранаты Галит и  т.д.	На гранях кристаллов   На гранях кристаллов На свежей поверхности
Металлический
Металловидный (полуметаллический)
Алмазный
Жирный
Мутновато-жирный (восковой)
Перламутровый
Матовый

 

Блеск минерала – качественная характеристика отраженного минералом  света. Некоторые непрозрачные минералы сильно отражают свет и имеют металлический  блеск. Это характерно для рудных минералов, например, галенита (минерал  свинца), халькопирита и борнита (минералы меди), аргентита и акантита (минералы серебра). Большинство минералов поглощают или пропускают значительную часть падающего на них света и обладают неметаллическим блеском. Некоторые минералы имеют блеск, переходный от металлического к неметаллическому, который называется полуметаллическим.

 

Минералы с неметаллическим  блеском обычно светлоокрашенные, некоторые  из них прозрачны. Часто бывают прозрачными  кварц, гипс и светлая слюда. Другие минералы (например, молочно-белый кварц), пропускающие свет, но сквозь которые  нельзя четко различить предметы, называют просвечивающими. Минералы, содержащие металлы, отличаются от прочих по светопропусканию. Если свет проходит сквозь минерал, хотя бы в самых тонких краях зерен, то он, как правило, нерудный; если же свет не проходит, то он – рудный. Бывают, впрочем, и исключения: например, светлоокрашенный сфалерит (минерал цинка) или киноварь (минерал ртути) нередко прозрачны или просвечивают.

 

Минералы различаются  по качественным характеристикам неметаллического блеска. Глина имеет тусклый землистый  блеск. Кварц на гранях кристаллов или  на поверхностях излома – стеклянный, тальк, разделяющийся на тонкие листочки по плоскостям спайности, – перламутровый. Яркий, сверкающий, как у алмаза, блеск называется алмазным.

 

Когда свет падает на минерал  с неметаллическим блеском, то он частично отражается от поверхности  минерала, а частично преломляется на этой границе. Каждое вещество характеризуется  определенным показателем преломления. Поскольку этот показатель может  быть измерен с высокой точностью, он является весьма полезным диагностическим  признаком минералов.

 

Характер блеска зависит  от показателя преломления, а оба  они – от химического состава  и кристаллической структуры  минерала. В общем случае прозрачные минералы, содержащие атомы тяжелых  металлов, отличаются сильным блеском  и высоким показателем преломления. К этой группе относятся такие  распространенные минералы, как англезит (сульфат свинца), касситерит (оксид  олова) и титанит, или сфен (силикат  кальция и титана). Минералы, состоящие  из относительно легких элементов, также  могут иметь сильный блеск  и высокий показатель преломления, если их атомы плотно упакованы и  удерживаются сильными химическими  связями. Ярким примером является алмаз, состоящий только из одного легкого  элемента углерода. В меньшей степени  это справедливо и для минерала корунда (Al2O3), прозрачные цветные разновидности  которого – рубин и сапфиры  – являются драгоценными камнями. Хотя корунд состоит из легких атомов алюминия и кислорода, они так крепко связаны  между собой, что минерал имеет  довольно сильный блеск и относительно высокий показатель преломления.

 

Некоторые блески (жирный, восковой, матовый, шелковистый и др.) зависят  от состояния поверхности минерала или от строения минерального агрегата; смоляной блеск характерен для многих аморфных веществ (в том числе  минералов, содержащих радиоактивные  элементы уран или торий).