Орогенетические(складкообразовательные) движения их характеристика, и методы изучения. Значение угловых несогласийОрогенические колебания проявляются только в геосинклинальных областях. Под геосинклиналью понимают линейно вытянутый участок земной коры, подвергающийся складкообразованию. Характеризуется значительной мощностью пород. Породы имеют значительное протяжение вдоль геосинклинали. Количество антиклиналей (и геосинклиналей) в геосинклинальных областях может достигать 8–10. Геосинклинали внутренние (эвгеосинклинали) и краевые (миогеосинклинали). Для эвгеосинклиналей характерно малая мощность осадочных толщ, породы слабо метаморфизованы. Для краевых геосинклиналей весьма характерен вулканизм, и эффузивный, и интрузивный; мощность накопленных осадков очень велика — до 10 км. Вид стратиграфического несогласия, выражается перерывом между двумя комплексами слоев, имеющие различные углы наклона. Основные признаки углового несогласия имеют одинаковое выражение как на вертикальных разрезах, так и на геологических картах. Поверхность несогласия срезает под углом различные слои древнего комплекса и проходит более или менее параллельно границам между отдельными пачками пород молодого комплекса. Величина угла несогласия может колебаться в очень широких пределах. Если не совпадают не только углы наклона контактирующих слоев, но и их угол простирания говорят об азимутальном несогласии. Угловое несогласие с различием в наклоне слоев менее 1 градуса называют географическим несогласием. Несогласия, проявляющиеся на огромных территориях и вызванные общими для этих площадей причинами называют региональными. Наиболее крупные региональные нсогласия приурочены к границам структурных этажей, и их называют структурными. Местные (локальные) несогласия наблюдаются на ограниченных участках. Деформационные тектонические движения - это такие движения блоков Земной коры, в результате которых нарушаются условия первичного залегания слоев, их смещение относительно друг друга, т.е. происходит их деформация или тектоническое нарушение. Наиболее наглядно они проявляются в слоистых толщах. Поэтому предварительно рассмотрим слой и его элементы. Слой или пласт - это плитообразное тело, ограниченное близ параллельными поверхностями, у которого длина в несколько раз превышает мощность. У слоя выделяют: кровлю, подошву и мощность. Кроме того, каждый слой занимает какое-то положение в пространстве. Это положение определяют элементы залегания его поверхностей: простирание и падение. Иначе еще можно сказать, что это положение в плане и разрезе. Для наклонных слоев - простирание пласта - это его протяженность на горизонтальной плоскости. Отсюда - линия простирания пласта - это линия его пересечения с горизонтальной плоскостью. Линия, лежащая в плоскости пласта и перпендикулярная линии простирания называется линией падения пласта. Их положение относительно стран света измеряют в углах относительно северного меридиана и называют азимутами простирания и падения. Кроме этих элементов определяют угол падения, который образуется линией падения и горизонтальной плоскостью. Все эти элементы определяются с помощью горного компаса. Перейдем теперь к рассмотрению тектонических деформаций. Все они подразделяются на: упругие, пластические и хрупкие (разрывные). Упругие деформации - это такие воздействия тектонических сил, при которых сохраняется способность восстанавливать первоначальную форму телом, после прекращения действия на него какой-либо нагрузки. (Пример пружины). Упругие свойства сохраняются до определенной величины воздействия, которую называют пределом упругости. При достижении предела упругости тело теряет способность восстанавливать первоначальную форму. Происходят пластические деформации, в результате которых в пластах пород возникает новая форма, но сохраняется их сплошность. Упругие и пластические деформации происходят до тех пор, пока не будет пройден предел прочности пород, после чего происходит их разрушение или хрупкие деформации. Каждый из указанных типов деформаций зависит от величины и длительности действия тектонических напряжений и от физико-механических свойств горных пород. В таких породах как аргиллиты и алевролиты (глинистые), в некоторых метаморфических породах (гнейсы, серпентиниты) чаще проявляются пластические деформации, тогда как песчаники, граниты и др. больше подвержены хрупким деформациям. В природе часто эти деформации встречаются совместно. В результате сжатия и пластических деформаций в толще пород слои изгибаются и образуют складки, и такие нарушения первичного залегания слоев называют складчатыми или пликативными нарушениями. Основные элементы складок: 1.Крылья - боковые части складки, 2.Ядро - внутренняя часть складки, 3.Замок складки или свод-место перегиба пластов, 4.Осевая плоскость-плоскость делит угол складки пополам. Ось складки - это линия пересечения осевой плоскости с горизонтальной поверхностью. 5.Шарнир-линия пересечения осевой плоскости с перегибом крыльев. Среди складок выделяют два типа: 1- антиклинали и 2 - синклинали. Относительно дневной поверхности в разрезе первый тип имеет выпуклое строение слоев, а второй тип - вогнутое строение. Признаком первого типа складок является залегание в их ядре древних пород, а в крыльях - более молодых; а у второго типа - молодые породы в ядре, а на крыльях более древние. По соотношению размеров в складке (длина и ширина) их разделяют на: -линейные - длина в несколько раз >ширины. -брахискладки - длина в 2-3 раза > ширины. -изометричные - длина и ширина примерно равны. Среди них выпуклые складки называются куполами, а вогнутые - мульдами. Линейные складки образуют сложные складчатые формы и занимают обширные пространства, называемые складчатыми областями. В них происходит сочетание антиклинальных и синклинальных складок, и если такое сочетание в целом образует сводовое поднятие, то оно называется антиклинорием, а если образует прогиб - то называется синклинорий. Для них характерны крутые падения крыльев и протяженность на сотни км. Сочетание антиклинориев и синклинориев образует мегасинклинории и мегантиклинории. На Урале примером мегасинклинория является Тагильский, а мегантиклинория - Восточно-Уральское поднятие. Разрывные нарушения образуются вследствие тектонической деформации пластов с нарушением их сплошности. Они различаются по форме, размерам, амплитуде и другим параметрам. Элементы разрывных нарушений: -плоскость разрыва или сместитель, -крылья или блоки пород по обе стороны от сместителя. Как и у пласта горных пород у сместителя есть элементы залегания - аз.пад. и угол пад. Блок пород расположенный над плоскостью разрыва называется висячим, а под плоскостью - лежачим. Основные типы тектонических разрывов. По направлению перемещений блоков в вертикальном и горизонтальном направлениях выделяют: -взбросы и сбросы - образуются при вертикальных перемещениях блоков вдоль сместителя, у которого угол падения >45о. Взбросом называют разлом, у которого лежачий блок опущен, а висячий - приподнят (взброшен); сбросом же называют разлом, у которого висячий блок опущен, а лежачий - приподнят; -сдвиги образуются в случае, когда блоки перемещаются относительно друг друга в горизонтальном направлении. Сдвиги разделяются на: правые - когда блоки смещаясь двигаются по часовой стрелке; левые - перемещения блоков в плане происходит против часовой стрелки. В природе редко встречаются разрывы какого-то одного типа. По одному сместителю могут происходить как вертикальные, так и горизонтальные смещения. Образуются взбросо- и сбросо-сдвиги. Поверхность сместителя и его мощность могут измеряться: от мм (зеркала скольжения) до сотен метров (в этом случае сместитель рассматривается как геологическое тело линейной формы, заполненное перетертым материалом - тектоническими брекчиями и милонитами, или жилами различного состава). Часто тектонические нарушения образуют систему разломов: - грабен представляет систему, в которой центральная часть (блок) опущена, а крылья подняты; - горст -это система разломов, в которой центральная часть поднята, а крылья опущены. Система грабенов протяженная на сотни км называется рифт. (Байкальский рифт, Восточно-Африканская рифтовая система). По глубине и протяженности разрывы делятся на трещины и разломы. Трещины имеют размеры от см до нескольких метров. Разломы имеют размеры от км до сотен км. По глубине разломы подразделяются на: коровые - пересекают земную кору и входят в мантию, глубинные - пересекают мантию. Взбросы, у которых угол наклона сместителя < 45о называются надвигами. Система крупных надвигов с почти горизонтальным перемещением блоков на большие расстояния называется тектоническими покровами или шарьяжами.
Эпейрогенические (колебательные) движения,их характеристика. Методы реконструкции колебательных движений геологического прошлого:графический метод, анализ карт фаций и мощностей, палеогеографический,объемный методы. Колебательные движения - это движения, у которых, во-первых, направление движения вертикальное, во-вторых направление движения периодически сменяется (т.е. при колебательных движениях один и тот же блок земной коры испытывает попеременно опускание или подъем). Колебательные движения происходили во все геологические этапы развития земной коры и происходят и сейчас. Современные колебательные движения - это медленное воздымание или опускание отдельных блоков с разными скоростями и величиной перемещений. Наибольшее поднятие установлено на Аляске. Здесь на горе, на высоте 1500 м, обнаружены раковины современных моллюсков. Изучение таких движений проводится с помощью повторного нивелирования по одним и тем же профилям. Это дает возможность определить скорость движения данного участка. Колебательные движения в геологическом прошлом. Признаками таких движений являются:
Рассмотрим, как по этим признакам можно определить такие движения. 1. При опускании участка (или трансгрессии моря) происходит смена фациальных условий и в разрезе это фиксируется сменой грубообломочных осадков на мелкообломочные морские. В том случае, когда участок воздымается (происходит регрессия моря) в стратиграфическом разрезе породы глубоководных морских фаций сменяются мелководными и грубообломочными. Таким образом, по изменению литолого-фациального состава можно определить направление колебательных движений. 2. Амплитуду тектонических движений или величину прогибания отражает мощность отложений,накопившихся в геологический отрезок времени. При этом исходят из представления, что прогибание дна бассейна компенсировалось накоплением в нем осадков. 3. При длительном погружении осадочные толщи разного возраста формируются последовательно друг на друге, имея общие или близкие элементы залегания. В этом случае говорят о согласном залегании толщ. Если поверхность морского дна при последующем воздымании становится сушей, то она начинает разрушаться и наступает перерыв в осадконакоплении. При этом образуется поверхность разрушения или размыва. Если через какой-то период времени на этом участке начнется новое опускание, то на поверхности размыва начнут накапливаться новые отложения, залегание которых будет отличаться от залегания нижележащих толщ. В этом случае говорят о несогласном залегании разновозрастных толщ, а поверхность размыва - поверхностью несогласия. Различают несколько типов несогласий. 1-Параллельное, когда между пачками пород проходит поверхность размыва, а углы наклона залегания слоев не меняются. 2-Угловое несогласие возникает тогда, когда на поверхности размыва накапливаются пачки пород, у которых углы наклона слоев отличаются от элементов залегания пород до поверхности размыва. Уже из перечисленных признаков можно представить, какие методы анализа необходимо применить для реконструкции колебательных тектонических движений. Эти методы следующие: 1. Стратиграфических разрезов 3.Анализ мощностей отложений 2. Фациальный анализ 4.Анализ перерывов и несогласий Все эти методы применяются совместно, т.е. исследования проводят комплексно. В результате таких исследований определяют палеотектоническую обстановку в тот или иной период времени осадконакопления. Но в таком виде мы рассмотрели идеальную схему развития, когда направленность процесса не нарушена и не подверглась изменению под влиянием других тектонических движений, объединяемых в деформационные. Метод мощностей применяется для изучения древних и в меньшей степени новейших нисходящих вертикальных движений. Он основан на представлении о компенсации тектонического прогибания процессами накопления осадков. В этом случае мощность накопленных отложений соответствует амплитуде прогибания данного участка земной коры. На платформах, которые, как правило, выражены эпиконтинентальными бассейнами, наблюдается такое компенсированное прогибание. Некомпенсированное прогибание – явление сравнительно редкое, присущее в основном глубоководным океаническим впадинам, отделенным от континентов подводными поднятиями или рифовыми барьерами. Для изучения особенностей пространственного распределения мощностей отложений определенного возраста составляют карту мощностей, или карту изопахит (изопахиты – линии, соединяющие точки с равными мощностями). Анализ карты мощностей дает возможность количественно оценить амплитуду прогибания различных участков в пределах изучаемой территории. Относительное сравнение их позволяет выделить палеовпадины и палеопрогибы, палеосводы, и палеовалы. На основе карт изопахит составляют палеотектонические карты, на которых отражают наличие и пространственное распределение структурных элементов в прошедшую геологическую эпоху. Серия карт мощностей и палеотектонических карт для различных стратиграфических подразделений осадочного чехла дает возможность восстановить историю развития основных структурных элементов данной территории. Исходя из этого, можно выяснить: унаследовано или неунаследованно развивались структурные элементы, не смещались ли они в пространстве, определить амплитуду роста структурных элементов и т.д. Одной из разновидностей методов мощностей является объемный метод, предложенный А.Б. Роновым. Он предусматривает подсчет суммарных объемов отложений (по картам мощностей), определение относительных объемов различных типов отложений (карбонатных, терригенных и т.д.), определение размера и скорости поднятия по объему снесенного с него обломочного материала. Метод сложный и на практике широкого применения не получил. Метод фаций является одним из основным методов, позволяющих реконструировать физико-географические условия прошедших эпох. С его помощью изучаются вертикальные движения. Фация (по Г.Ф. Крашенинникову) – комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического горизонта. В некоторых случаях различают только литологические особенности пласта, в меньшей степени учитывая палеографию. Такие комплексы назывыают литофацией. При фациальном анализе составляют фациальные карты и фациальные профили. На картах показывают территориальное распространение различных типов фаций, выделяют области отсутствия отложений, которые обычно являются источником сноса обломочного материала. Анализ карт фаций дает возможность качественно охарактеризовать распределения областей тектонического поднятия и погружения того или иного времени, оконтурить тектонические поднятия и прогибы, выявить зоны крупных разломов и флексур. На основе фациального анализа составляют палеогеографические карты, на которые наносят основные элементы рельефа земной поверхности прошлых эпох. На этих картах показывают области суши, моря, древние береговые линии, прибрежные зоны, области размыва, сноса обломочного материала, пути транспортировки обломков и т.д. Метод формаций позволяет изучить характер проявления не только вертикальных, но, в какой-то мере, и горизонтальных движений, т.к. анализируется суммарный эффект тектонических движений, определяющий режим развития крупных территорий земной коры.
|
