Тема: Складчатые структуры

Тема:
Складчатые структуры
(пликативные структуры)
Складки и их элементы
Складками называются волнообразные изгибы в слоистых толщах,
образующиеся при пластических деформациях горных пород. Совокупность
складок составляет складчатую структуру. Складчатые структуры относятся к
вторичным (по происхождению) структурам.
Среди складок выделяют две основные разновидности – антиклинальные и
синклинальные складки. Антиклинальные складки – выпуклостью вверх, в
центральных частях ее располагаются более древние породы. Синклинальные
складки – выпуклостью вниз, в ее центральной части располагаются более
молодые породы.
Элементы складок
Часть складки в месте перегиба слоев – замок складки или ядро.
Крылья складки – части складки по обе стороны от замка.
Угол складки – угол, образованный линиями, продолжающими крылья
складки.
Осевая поверхность (осевая плоскость) – плоскость, проходящая через
линии перегиба слоев, образующих складку.
Шарнир складки – линия пересечения осевой плоскости с поверхностью
(кровлей или подошвой) любого из слоев, образующего складку.
Осевая линия складки в горизонтальном сечении – линия пересечения
осевой плоскости с горизонтальной плоскостью. Положение осевой линии
определяет азимут простирания складки.
Осевая линия складки в вертикальном сечении – линия пересечения
осевой плоскости с вертикальной плоскостью. Характеризует ориентировку
складки в поперечном сечении.
Самая высокая точка антиклинальной складки – гребень, самая низкая точка
синклинальной складки – киль.
Основные параметры складок
S – ширина синклинальной складки
А – ширина антиклинальной складки
H – высота складки
L – длина складки
Коэффициент сжатия складки – отношение длины к ширине:
К=L/H (всегда больше 1);
Показывает, во сколько раз сжат пласт.
Пологая складка К<2, напряженная складка К>2.
Морфологическая классификация складок
-
-
-
1. По наклону осевой плоскости и крыльев в поперечном сечении:
симметричные (прямые) – осевая плоскость вертикальна, одинаковые углы
падения крыльев. Возникают при двустороннем сжатии.
наклонные (косые) – осевая плоскость наклонена, углы падения крыльев
различны. Возникают при одностороннем сжатии.
опрокинутые – оба крыла падают в одном направлении, осевая плоскость
наклонная. Возникают при сильном одностороннем сжатии.
лежачие – осевая плоскость горизонтальна.
перевернутые (ныряющие) – складки, в которых осевая поверхность
перешла в горизонтальное положение и получила обратный наклон. В этом
случае замок антиклинальных складок получает видимость синклинальных, а
замки синклинальных складок получают видимость антиклинальных.
2. По форме замка:
нормальные (нормально-выпуклые и нормально-вогнутые):
острые (угол складки <900);
тупые (угол складки >900)
изоклинальные – с параллельным расположением крыльев;
-
-
веерообразные – с веерообразным положением крыльев и округлой формой
замка. Ядра их могут оказаться пережатыми, т.е. отделенными от остальных
частей складки;
сундучные (коробчатые, ящикообразные, штамповые) - с широкими,
плоскими замками и крутыми крыльями;
гребневидные (антиклинальные) и килевидные (синклинальные) – обычно
располагаются соответственно между сундучными синклиналями и
антиклиналями. Имеют крутопадающие крылья и острый замочный край.
3. По соотношению мощностей на крыльях и в замке:
- подобные складки – мощность слоев на крыльях меньше мощности в замке;
- концентрические складки – с одинаковой мощностью на крыльях и в замке;
- дисгармоничные складки – возникают в условиях, когда слой пластичных
пород залегает между слоями жестких пород.
4. По положению оси относительно горизонтальной плоскости:
- с горизонтальной осью;
- с погружающейся осью: здесь можно рассматривать такие элементы складок,
как периклиналь и центриклиналь;
- с ундулирующей осью (то погружающейся, то воздымающейся).
При наклонном положении осей складок следует различать дополнительные
морфологические признаки складки: азимут погружения оси и угол погружения
оси складки.
5. По соотношению длины и ширины
- линейные – L/S>5;
- брахиформные – 5>L/S>2;
- изометричные – 2>L/S≈1
Генетическая классификация складок (по происхождению)
1.
2.
Складки тангенциального сжатия (направление сжатия направлено по
касательной к поверхности Земли). Такие складки возникают в следующих
геодинамических
обстановках:
зоны
коллизий
(столкновения
континентальных блоков земной коры), зоны субдукции (погружения
океанической земной коры под континентальную).
Складки
конседиментационные
–
формируются
в
процессе
осадконакопления за счет разной скорости осадконакопления.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Складки облекания – формируются в процессе осадконакопления за счет
неровностей подстилающей поверхности.
Складки уплотнения – возникают при внедрении магматического расплава
в осадочную толщу, но у магматического расплава «не хватает силы», чтобы
пройти через эту толщу.
Складки протыкания (диапировые) – могут возникнуть двумя способами:
во-первых, при внедрении магматического расплава в осадочную толщу, у
которого «хватило силы» прорвать эту толщу; во-вторых, в осадочных
толщах, в которых породы обладают разной степенью пластичности и
плотности (удельным весом). В результате происходит нагнетание
пластичного или более легкого материала в замок складки. Чаще всего это
веерные складки.
Дуги задержания или дуги продвижения – формируются около жестких
блоков земной коры, обычно сложенными интрузивными породами.
Складки волочения – сопровождают чаще всего дизъюнктивы.
Гравитационные складки – формируются на склоне растущего поднятия.
Характерно, что менее дислоцированные (смятые) породы залегают в
основании складчатого комплекса. Опрокинуты в сторону растущего
поднятия. По подошве складчатой серии в этом случае проводят разрывное
нарушении (дизъюнктив), что не совсем корректно, но не противоречит
основным правилам структурной геологии. Им свойственны наклонные,
опрокинутые и лежачие формы.
Несколько обособленно выглядят складки скалывания. Их образование
обусловлено появлением системы трещин (кливаж), по которым блоки
перемещаются вниз или вверх.
10. Складки, связанные с блоковыми движениями земной коры. Чаще всего – это
сундучные складки
9.
Вопрос о происхождении и формировании складчатости — один из самых
острых в общей проблеме формирования и развития структур земной коры.
Складчатость не является следствием какой-либо одной причины, а отражает
многообразие форм развития земной коры. Складки развиваются в слоистых
толщах пород в неодинаковых условиях, с различной интенсивностью как во
времени, так и в пространстве, в полной зависимости от конкретного
геологического строения отдельных участков земной коры.
Складкообразование не представляет собой явления, лишь эпизодически
вспыхивающего в земной коре. Они проявляются повсеместно и непрерывно и
являются лишь отражением более общих и глубоких процессов изменения
оболочек земного шара и, прежде всего, земной коры и верхней мантии.
Для складчатости, развитой в геосинклинальных областях, В. В. Белоусов и
В. Е. Хаин указывают следующие основные признаки:
Взаимное расположение складок
1). Параллельное – осевые линии параллельны, общие зоны погружения и
воздымания оси.
2). Эшелонное (кулисообразное).
3). Виргационное (ветвление):
- одностороннее;
- двустороннее.
4). Беспорядочное.
Группы складок
Складки одновременного происхождения объединяются в комплексы.
Порядок складок:
1 порядка – складки шириной 20 км и более. Обычно выявляются на
геологических картах масштаба 1:200 000.
2 порядка – складки, осложняющие складки 1 порядка.
И так далее, вплоть до плойчатости – складок, шириной первые сантиметры.
Зеркало складчатости – условная поверхность, огибающая самые высокие
или самые низкие точки расположения одного и того же стратиграфического
горизонта в складках.
Совокупность складчатых структур различного порядка и происхождения
называется складчатым комплексом.
По мере уменьшения среди складчатых комплексов выделяют
складчатые пояса (Урало-Монгольский складчатый пояс);
складчатые системы (Урало-Новоземельская складчатая система);
складчатые области;
складчатые зоны;
синклинории и антиклинории.
Некоторые особенности складчатых структур
1.
2.
Антиклинорий – крупная положительная напряженная складчатая структура
первого порядка, осложненная на крыльях складками 2, 3 и т.д. порядков.
Характерны для складчатых поясов.
Синклинорий – крупная отрицательная напряженная складчатая структура
первого порядка, осложненная на крыльях складками 2, 3 и т.д. порядков.
Характерны для складчатых поясов.
Антиклинорий (I) и синклинорий (II) в разрезе.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Антеклиза – крупная положительная структурная форма с углами падения
крыльев в первые градусы. Характерны для платформенного чехла.
Синеклиза - крупная отрицательная структурная форма с углами падения
крыльев в первые градусы. Характерны для платформенного чехла.
Структурный вал – протяженная линейная положительная структура,
расположенная обособленно. Углы падения крыльев – первые градусы.
Характерны для платформенного чехла.
Структурный нос. Характерны для платформенного чехла.
Чаши, купола – небольшие изометричные складчатые структуры,
осложняющие синеклизы и антеклизы. Характерны для платформенного
чехла.
Флексуры – изгиб слоев обычно под влиянием разломных нарушений ниже
лежащих. Флексуры могут быть горизонтальными и вертикальными
Гомоклиналь (моноклиналь) – однообразное падение слоев (в одном
направлении) под достаточно пологими углами. Обычно не более 450.
Характерны для межгорных и предгорных прогибов. Часто сопровождаются
куэстовым рельефом.
Обычно блоки земной коры переживают несколько эпох складкообразования.
В результате в разрезе формируется несколько комплексов складчатых структур.
Каждый из складчатых комплексов образует самостоятельный структурный
этаж.
Время формирования складок определяется по возрасту самых молодых
пород, участвующих в строении складок.
9.
Эпохи складкообразования
При изучении земного шара было установлено, что эпохи
складкообразования проявлялись закономерно. Были выделены несколько
геотектонических циклов, длительность которых составляет примерно 180 млн.
лет, что соответствует галактическому году.
Геотектонический
цикл
Время
проявления
Саамский
Ранний архей, Ar1
Поздний архей,
Ar2
Ранний
протерозой, PR1
Поздний
протерозой, PR2
Ранний палеозой
Ранний кембрий
Кембрий-O-S
Поздний палеозой
D-C-P
Мезозой,
T-J-K
Кайнозой
P-N-Q
Карельский
Беломорский
Байкальский
Каледонский
Салаирский
Герцинский
(варисский)
Мезозойский
(киммерийский)
Альпийский
Наименование
складчатых
структур
Саамиды
Цвет на
тектонической
карте
Красный
Карелиды
Темно-розовый
Беломориды
Светло-розовый
Байкалиды
Серый
Каледониды
Салаириды
Сиреневый
Герциниды
Коричневый
Киммериды
Зеленый
Альпиды
Желтый
После анализа складчатых комплексов составляется тектоническая карта.
На тектоническую карту выносят:
1. Границы структурных этажей.
2. Элементы залегания пород.
3. Оси складок.
4. Дизъюнктивы, направление перемещения по ним и амплитуду
перемещения.
5. Интрузивные образования.
Порядок анализа складок
1). Выявить генеральное простирание складчатых структур.
2). Выделить осевые линии складок.
3). Выделить антиклинальные и синклинальные складки (по элементам
залегания, по возрасту пород в замке складок.).
4). Определить время образования складок.