Геометричні елементи та параметри складок
Структурні парагенезиси флексур.При крихко-пластичному вигині такі парагенезиси складаються з: 1) крихких тріщин, упорядкованих відносно шаруватості трьох або чотирьох систем, 2) пошарового (концентричного) крихкого кліважу в шарах тонкоуламкових осадових порід, 3) структур крихкого будинажу на внутрішньому крилі. При пластичному вигині у складі парагенезисів присутні: 1) тектонічна сланцюватість одного певного типу, 2) структури в'язкого будинажу на внутрішньому крилі.
Рис. 3.4.8. Складки: а – антикліналь, б – синкліналь
Складки поділяються на антиклінальні та синклінальні (рис. 3.4.8). У перших вершина вигину (опуклість) направлена доверху, і центральна частина (ядро) складена більш древніми породами, ніж крила, а в других така ж вершина направлена донизу, і ядро складено більш молодими породами, ніж крила.
Геометричні елементи та параметри складок
Рис. 3.4.9. Найважливіші частини складок (пояснення нижче в тексті)
Кожна складка утворює певну геометричну фігуру, котра складається з відзначених нижче геометричних елементів (частин) і характеризується певними кутовими та лінійними параметрами в певній системі координат.
Замок складки (1-2, 3-4, 5-6, 7-8 на рис. 3.4.9 та 3 на рис. 3.4.10) – місце перегину шарів.
Крило складки (2-3, 4-5, 6-7 на рис. 3.4.9 та 4 на рис. 3.4.10) – відносно рівна, плоска частина складки.
Шарнір складки (1 на рис. 3.4.10) – лінія, яка з'єднує точки перегину поверхні шару по простяганню складки. Його просторове положення визначається азимутом простягання, а також азимутом та кутом занурення або здимання. Він, залежно від форми складки по простяганню, може бути і прямою, і кривою як у плані, так і по падінню. Зміна падіння шарніра за простяганням називається ундуляцією шарніра.
Рис. 3.4.10. Геометричні елементи та структурні координати складок
(пояснення в тексті)
Осьова поверхня складки (5 на рис. 3.4.10) – поверхня, яка проходить через шарнір (а точніше через шарніри всього пакета складок)і поділяє складку (і весь пакет складок) на дві більш менш рівні частини. Така поверхня певною мірою відповідає площині симетрії кожної окремої, у рамках відзначеного пакета, складки. Але в такому пакеті вона може мати хвилясту форму.
Вісь складки – лінія перетину осьовою поверхнею горизонтальної площини, на яку проектується зображення складки.На спеціальних, структурних картах ця вісь зображується у вигляді стовщеної лінії (антиклінальні складки) або двох паралельних тонких ліній (синклінальні складки), які виклинюються або сходяться при замиканні (закінченні) складки.
Медіанна лінія складки (2 на рис. 3.4.10)– лінія, яка паралельна шарніру і поділяє спільне для двох суміжних складок крило наполовину.
Кут між крилами складки (a на рис. 3.4.9) – той, що утворюється крилами при уявному продовженні їх до перетину.
Осі координат складки (а, b, с) – прямокутна система координат, у складі котрої вісь b паралельна шарніру (і збігається з ним), вісь а лежить на осьовій поверхні й перпендикулярна до осі b, а вісь с – перпендикуляр до осьової поверхні складки. У такій системі координат осьова поверхня являє собою площину аb (див. рис. 3.4.10).
Відзначені осі мають певний кінематичний зміст. Зокрема, вісь а відповідає напрямку найбільшого видовження (росту, руху) складки при стисненні, а вісь с навпаки – напрямку максимального стиснення складки. Що ж стосується осі b , то вважається, що вона є віссю постійною деформації. За це її ще називають віссю обертання. Але досвід вивчення складок рухомих поясів свідчить про те, що в певних випадках по цій осі також відбувається видовження складок, яке в деяких випадках може досягати значних та навіть більших значень, ніж по осі а.
Параметри складок характеризується довжиною (по осі b), шириною (по осі с) та висотою (по осі а). Довжина складки визначається довжиною шарніра. А от щодо визначення ширини і висоти – однозначності немає. Наприклад, у системі сполучених складок типу антикліналь-синкліналь таку ширину можна заміряти як за відстанню між шарнірами, так і за відстанню між шарніром і медіанною лінією цих складок. Що ж стосується висоти складок, то в поодиноких їх різновидах висота визначається відстанню від підошви до шарніра, а в суміжних складках – відстанню від шарніра до площини, яка утворюється медіанними лініями. Ширина і довжина складки разом визначають розмах складки.
Геометричні типи складок
Геометричні типи складок визначаються за: 1) нахилом осьової поверхні й крил, 2) формою (конфігурацією) у поперечному (ас) перетині, 3) ступенями стиснення, 4) характером зміни потужності шарів на крилах і замку, 5) формою в плані.
Типи складок за нахилом осьової поверхні та крил.За цими ознаками виділяються наступні типи складок: 1) прямі, 2) нахилені, 3) перекинуті, 4) лежачі.
Прямі(вертикальні, симетричні)складки (рис. 3.4.11, а) характеризуються вертикальним положенням осьової поверхні та падінням крил під однаковими кутами в різні від цієї поверхні боки.
Нахилені(косі, асиметричні)складки (рис. 3.4.11, б) мають нахилену під кутом менше 90°, але не більше 45°, осьову поверхню, і падіння крил під різними кутами й до того ж у різні боки відносно осьової поверхні.
Рис. 3.4.11. Типи складок за нахилом осьової поверхні та падінням крил (пояснення поряд у тексті)
Перекинуті складки (рис. 3.4.11, в) також, як і попередні, асиметричні. Але кути падіння осьової поверхні в них менше 45° і більше 0°. Крила в таких складках падають під різними кутами, але обов'язково в той же бік, що й осьова поверхня.
Лежачі складки (рис. 3.4.11, г)відзначаються субгоризонтальним положенням осьової поверхні та крил.
Типи складок за формою замка.Замок у складках може бути круглим, дещо витягнутим чи майже гострокутним або навпаки плоским. Таких варіацій існує більше, ніж достатньо. Тому за формою замка можна ідентифікувати велику кількість складок. Але в числі останніх найчастіше виділяють наступні типи: 1) округлі, 2) арочні, 3) шевронні, 4) кілеподібні, 5) коробчасті, 6) віялоподібні, 7) кумулятивні, 8) неправильні.
Рис. 3.4.12. Типи складок за формою замка (пояснення в тексті)
До округлих складок (рис. 3.4.12, а) належать хвилясті форми, у котрих крила та замок разом утворюють майже плавну дугу.
Арочні складки (рис.3.4.12, б) також мають округлий замок, але від попередніх складок відрізняються тим, що замок поступово переходить у прямі крила.
Шевронні (гармонікоподібні, беззамкові) складки (рис.3.4.12, в)являють собою пару нахилених у різні боки плоских крил, котрі поєднуються майже ледве помітним замком або місцем зламу шарів, яке збігається з тріщиною.
Кілеподібні складки (рис. 3.4.12, г)характеризуються сплощеним, дзьобоподібним замком.
Коробчасті складки (рис. 3.4.12, д) мають майже плоский замок та прямі крила і нагадують скриньку, стіл, стілець та інші подібні за формою фігури.
Віялоподібні складки (рис. 3.4.12, е) характеризуються сплощеним або круглим замком і падінням крил назустріч один одному, що в цілому нагадує W-подібну фігуру.
Кумулятивні складки (рис. 3.4.12, є) відзначаються прорізанням уздовж осьової поверхні окремих складок замками сусідніх складок.
Рис. 3.4.13. Циліндричні (ліворуч), конічні (у центрі) та сферичні (праворуч) складки. Пунктирними лініями показано можливі положення, які може зайняти шарнір при умовному переміщенні
Неправильні (дисгармонійні) складки (рис. 3.4.12, ж) не мають скільки-небудь оформленої геометричної форми.
Крім відзначених геометричних типів, деякі дослідники виділяють циліндричні, конічні та сферичні (рис. 3.4.12), тобто геометрично ідеалізовані типи складок. Перші два типи складок відповідають фігурам, що створюються при уявному переміщенні шарніра (b) паралельно самому собі, або обертання його відносно певної точки. При цьому циліндричній складцівідповідає фігура, яка нагадує круговий або еліптичний циліндр. У свою чергу конічній складці відповідає фігура, яка утворюється при обертанні лінії, один кінець котрої закріплений у точці о. Нарешті, сферична складка являє собою частину сфери, яка не має шарніра та осьової поверхні, тобто є фігурою осьової та центральної симетрії.
У геологічних середовищах циліндричним складкам певною мірою відповідають лінійні складки, або ті частини цих складок, у котрих шарнір за простяганням не змінює свого падіння. При зануренні та здиманні шарніра, тобто на ділянках замикання, складки набувають вигляду конічних. Сферичні складки при переході до видовжених (еліпсоподібних) сфер також набувають вигляду конічних, що відповідають брахіформним.
Типи складок за ступенями стиснення.Стиснення складок визначається за кутами між крилами складок. За цією ознакою складки поділяються на наступні типи: 1) пологі – від 180 до 120°, 2) відкриті – від 120 до 70°, 3) закриті – від 70 до 30°, 4) стиснені – від 30 до 0°, 5) ізоклінальні – ~0°.
Типи складок за характером зміни потужності шарів на крилах і замку.Потужність шарів залежно від механізму формування складки може бути незмінною по всьому периметру цієї структури, або навпаки, збільшуватися чи зменшуватися в замку або на крилах. У зв'язку з цим
виділяють наступні типи складок: 1) концентричні, 2) подібні, 3) діапірові та 4) неправильні.
Рис. 3.4.14 Типи складок за характером зміни потужності по периметру: а – концентричні б – подібні, в – діапірові, г – неправильні
Концентричні складки характеризується тим, що потужність кожного шару, яка вимірюється за нормаллю до його поверхні, у них майже постійна по всьому периметру складки (рис 3.4.14, а).
Радіус вигину шарів у концентричних складок максимальний у зовнішньому шарі й поступово зменшується в кожному наступному внутрішньому шарі й рано чи пізно досягає нуля. Тому такі складки не мають суттєвого розповсюдження за вертикаллю. Більше того, вони – утворення надзвичайно рідкісні. Тому їх прояв є явищем швидше унікальним, ніж загальним. До цього типу складок належать хвилясті форми, виникнення котрих тісно пов'язано із седиментацією (конседиментаційні) та деякими явищами, які супроводжують діагенез. Певною мірою до складок цього типу за морфологією наближаються пологі та відкриті складки.
Подібними називаються складки, в яких усі зігнуті поверхні можуть бути суміщені паралельним переносом уздовж осьових поверхонь (рис. 3.4.14, б).
Відзначена подібність зумовлюється тим, що потужність шарів на крилах завжди менша, ніж у замку. Утворення складок даного типу, на відміну від концентричних, не лімітується потужністю шарів. Тому ними може бути заповнений будь-який простір. Цей тип складок є одним із найбільш розповсюджених у тектонічних структурах. Ним складено більшість складчастих зон рухомих поясів.
Діапірові складки (перфоскладки)являють собою структури примусового обволікання діапірових тіл (пластичних мас, які переміщуються за вертикаллю) шарами вмісних порід (рис. 3.4.13, в). Потужність шарів у цих складках зменшується біля стінок відзначеного тіла і над ним. Більше того, для складок даного типу характерно зменшення (іноді й повне виклинювання) потужності шарів у замку (у даному випадку його називають склепінням) порівняно з крилами. Причому за вертикаллю, за мірою віддалення від відзначеного діапірового тіла поступово зменшується кривизна складок і нормалізується потужність.
Неправильні (дисгармонійні) складкивідзначаються довільним розподілом потужності шарів як на крилах, так і в замку (рис.3.4.14, г). Утворення таких складок пов'язано з в'язкою течією порід і викликається перетіканням матеріалу з однієї частини складки в іншу (найчастіше з крил у замок). Складки даного типу, на відміну від попередніх, мають будь-яку довільну форму і завжди ускладнені роздувами та пережимами.
Рис. 3.4.15. Типи складок за формою в плані: а – лінійні, б – брахіформні, в – куполоподібні
Типи складок за формою в плані.Говорячи про форму складок у плані, ми маємо на увазі зображення цієї форми на горизонтальній площині (плані, карті). Така форма може бути наближеною до кругової, овоїдоподібної, еліпсоподібної, лінзоподібної та навіть стрічкоподібної.
За співвідношенням довжини (b) до ширини (c) складки поділяють на: 1) лінійні(b:c>3), 2) брахіформні(b:c<3) та3) куполоподібні(b:c=~1).
Лінійні складки мають витягнуту, а в деяких випадках навіть наближену до стрічкової, форму (рис. 3.4.15, а). Вони представлені закритими, стисненими та ізоклінальними типами. Замикання їх за простяганням зумовлено ундуляцією (зануренням або підняттям) шарніра. При цьому замикання складок, яке зумовлено зануренням шарніра, називається периклінальним, а подібне замикання, що викликано здиманням шарніра, називається центриклінальним. Периклінально замикаються антиклінальні складки, а центриклінально – синклінальні. Ділянки відповідного замикання складок називаються центрикліналями або перикліналями.
Складки даного типу в плані можуть бути прямими (шарнір у плані утворює пряму лінію) та дугоподібними (відповідну форму має і шарнір). Крім того, у певних випадках унаслідок ундуляції шарнірів їх зображення на геологічній карті набуває ланцюжкового вигляду.
Брахіформні складки (їх ще називають брахіскладками та германотипними складками) належать до числа пологих і відкритих, крила котрих фактично являють собою малоамплітудні флексури, що замкнуті в плані у вигляді овоїдо- чи еліпсоподібних та інших наближених до них сферичних фігур, а ядро фактично являє собою релікти первинних форм залягання або первинної монокліналі (рис. 3.4.15, б). Серед таких складок виділяють брахіантикліналі та брахісинкліналі, які відрізняються між собою лише тим, що в перших омолодження шарів відбувається в напрямку від ядра до периферії, а у других – у зворотному напрямку. Шарніри таких складок не зовсім чіткі, але все ж таки помітні і, крім того, мають майже дугоподібну форму, яка в брахіантиклінальних складках своєю опуклістю направлена доверху, а в брахісинклінальних – донизу.
Куполоподібніскладки належать до розряду антиклінальних (рис. 3.4.15, в). Як правило, більшість із них є діапіровими. Такі складки не мають шарніра, тобто відповідають моделі майже ідеальної сферичної фігури.
Генетичні типи складок
Існують різноманітні підходи до генетичної класифікації та типізації складок. В одних випадках враховується реологічна поведінка тіл (пластичність, жорсткість тощо) при складкоутворенні, у других основна увага приділяється динамічному фактору (напрямкам дії сил за відношенням до поверхні цих тіл, а в третіх – фізичним механізмам, за допомогою котрих відбувався вигин.
Як узагальнення відзначених підходів та точок зору пропонується генетична типізація (класифікація) складок, яка одночасно враховує відзначені вище умови, стани, динамічні фактори та механізми складкоутворення. Зокрема, генетичні типи складок визначаються: 1) Р-Т умовами та реологічними властивостями середовища, в якому відбувається їх формування, 2) динамічними факторами (напрямком дії сил відносно поверхонь нашарування та характером розподілу напружень у плоскому тілі, що деформується шляхом вигину), 3) реологічними механізмами, які зумовлюють утворення хвилястих або сферичних поверхонь пластинчастих тіл.
Виділено наступні типи складок: 1) обволікання, 2) вигину, 3) сколювання, 4) кліважної течії, 5) кристалізаційно-сланцюватої та гнейсуватої течії, 6) в'язкої течії, 7) комбіновані.
Складки обволікання до дислокаційних утворень відносяться чисто умовно. Крім того, вони докладно розглянуті в розділі, який стосується первинних форм залягання осадових тіл. Тому в даному розділі основна увага приділена всім іншим, перерахованим вище типам складок.
Складки вигину. Складки цього типу створюють одну з найпоширеніших груп складних дислокаційних структур. Утворюються вони, як і розглянуті вище флексури, залежно від реологічного стану середовища за допомогою пластичного або крихко-пластичного вигину (див. розд. "Флексури").
Обидва відзначені види вигину в природних умовах породжуються різними геологічними та динамічними факторами, що в свою чергу зумовлює різноманітність типів складок за способом вигину. Складкам даних типів присвячено багато джерел літератури. Але серед усієї їх різноманітності можна обмежитися виділенням наступних типів: 1) чистого вигину, 2) поперечного вигину, 3) поздовжнього вигину, 4) прирозломного вигину.
Складки чистого вигину утворюються шляхом зближення кінців плоских тіл при дії зустрічних сил на торці цих тіл паралельно їх осі (див. розд. "Загальні уявлення про природні деформації" та рис. 1.2.8, а). Напруження в такому випадку концентруються переважно вздовж границі цих тіл. При цьому зовнішня частина кожного тіла (шару тощо) видовжується, а внутрішня скорочується, тоді як центральна залишається незміненою (за це в механіці її називають нейтральною). Видовження і скорочення відзначених частин у цілому компенсують один одного і забезпечують збереження потужності по всьому периметру вигнутого пластинчастого тіла. Тобто при чистому вигині утворюються концентричні складки.
Складки чистого вигину практично не несуть внутрішньої деформаційної зональності: породи і на крилах, і в замку деформовані однаково, тобто всі частини складки характеризуються певним одним балом тектонофацій. Значення останнього визначається лише за ступенями стиснення складки.
Рис. 3.4.16. Складка майже чистого вигину червоноколірних фаменських відкладів (D3fm) невеличкого трогоподібного прогину, яка утворилася при зближенні стінок (одна з них складена ордовікськими гранодіоритами – gО3) унаслідок насуву вулканогенних живетських (D2gv) та теригенних середньоордовікських (О2) відкладів на фаменські в Південному Казахстані (прив'язка розрізу наведена на. рис. 3.4.23)
Формування складок за механізмом чистого вигину ще недавно вважалося одним із найпоширеніших у природі. З таким механізмом (його ототожнювали з тангенційним стисненням) навіть пов'язували формування цілих складчастих зон та поясів. Припускалося, що він ініціюється зближенням стінок великих (геосинклінальних тощо) прогинів земної кори.
Сьогодні є підстави вважати, що зазначений механізм складкоутворення має обмежене розповсюдження. Така точка зору обґрунтовується тим, що, по-перше, складчасті деформації у відзначених прогинах (та й у будь-яких інших подібних ділянках земної кори) найчастіше носять тримірний, а не двомірний характер, бо чохол деформується з фундаментом як єдине ціле, по-друге, існує проблема передачі напружень від крайових частин прогинів до їх внутрішніх частин. Зокрема, напруження, як свідчать дані експериментів в області складкоутворення, концентруються, головним чином, у крайових частинах призми порід, тобто біля стінок прогинів. По-третє, концентричні складки, які виникають при вигині даного типу, неспроможні, як уже відзначалося вище, заповнювати значний простір по вертикалі. По-четверте, колективний досвід (і в тому числі автора даної роботи) з вивчення морфології складчастих поясів, свідчить, що в будові останніх домінують інші за механізмами формування складчасті структури.
Реально складки чистого вигину розвинено як одиничні або невеликими групами біля фронтальних частин великих насувних пластин та стінок невеличких, трогоподібних прогинів типу того, що наведено вище на рисунку (рис. 3.4.16).
Складки поперечного вигину. У механіці однією з умов реалізації поперечного вигину є одночасна дія двох сил: першої – поперечної до поверхонь нашарування, яка власно забезпечує вигин, і другої – поздовжньої, котра діє на кінцях плоского тіла й утримує ці кінці від зближення або їх розтягає (див. розд. "Загальні уявлення про природні деформації" та рис. 1.2.8, б). У геологічному середовищі такі умови тією чи іншою мірою задовольняються тим, що шари в осадових товщах певним чином внутрішньо між собою спаяні, що перешкоджає зближенню їх кінців або обмежує це зближення, а також тим, що при поперечному вигині деформується не весь шар, а лише його частини, котрі не мають власних обмежень за простяганням.
Вигин даного типу обов'язково супроводжується поздовжнім розтяганням і відповідним стоншенням крил за допомогою одного з механізмів пошарової течії гірських порід та будинажної дезінтеграції шарів, що в сумі приводить до виникнення подібних чи близьких до них за геометричною формою складок. При цьому максимум деформації шарів у таких складках припадає на крила, а мінімум – на замок. У зв'язку з цим перші завжди маркуються тектонофаціями більш високобальними, ніж другий.
У геологічному середовищі складки поперечного вигину, залежно від літогенетичного стану порід та Р-Т умов, формуються за допомогою крихко-пластичного і пластичного механізмів. Ініціатором їх виникнення є дія на осадовий чохол штампів – блоків фундаменту, діапірових та інших пластичних мас, а також осідання, локальне ущільнення та здимання і адвекція між шарами.
У зв'язку з відзначеною різноманітністю факторів у числі складок даного типу виділяють наступні підтипи: 1) відбиті (відображені), 2) діапірові, 3) осідання, 4) ущільнення, 5) здимання та 6) адвекції між шарами.
Механізми формування та морфологічні особливості діапірових складок розглянуто в розд. "Глибинно-гравітаційні комплекси первинної епізони", а складки осідання, ущільнення, здимання та адвекції між шарами – у розд. "Складкоподібні форми залягання осадових тіл".
Рис. 3.4.17. Приблизна схема формування відбитих (відображених) складок у чохлі осадових порід над піднятими та зануреними блоками фундаменту
Відбиті (відображені) складки (термін за В.В.Білоусовим) утворюються в первинній епізоні і найчастіше за допомогою крихко-пластичного вигину. Вони представлені брахіформними (германотипними) різновидами, які виникають при дії на чохол штампів фундаменту (3.4.17). Конфігурація таких складок у плані відповідає формі тих блоків-штампів, що їх контролюють. При цьому в нижній частині чохлів, де останній безпосередньо стикається з блоками фундаменту, складки набувають рис прирозломних (їх особливості розглядаються нижче).
Структурні парагенезиси складок даного типу включають усі елементи, характерні для складок та флексур, що формуються за механізмом крихко-пластичного вигину.
Складки поздовжнього вигину утворюються при дії на плоскі тіла сил, орієнтованих паралельно поверхням нашарування. Їх формування відбувається як диференційоване ковзання та кручення окремих, відносно пластичних (компетентних) шарів. Для такого ковзання або кручення необхідно, щоб кінці чи частини шарів зближувалися. Причому, не має значення: у ході яких рухів відбувалося це зближення.
Серед складок даного типу, виділяють наступні підтипи: 1) волочіння та 2) жолоблення.
Рис. 3.4.18. Приблизний механізм утворення складок поздовжнього вигину
Складки волочіння утворюються при поздовжньому ковзанні-зміщенні компетентних шарів між двома паралельними жорсткими поверхнями (рис. 3.4.18). Останні можуть збігатися з границями шарів відносно жорстких порід (3.4.18) або з поздовжніми розривними порушеннями (рис. 3.4.19).
Форма складок волочіння завжди різноманітна. Зокрема, серед них виділяють подібні та неправильні, вертикальні, нахилені та навіть лежачі.
Рис. 3.4.19. Пакети перекинутих та лежачих складок волочіння шарів флішоїдних відкладів таврійської світи, обмежених із двох боків пошаровими зонами сланцюватоподібної течії. Біля Алушти в Криму
Складки даного підтипу формуються переважно у верхній частині первинної епізони та в катазоні за допомогою пластичного (чи наближеного до нього) вигину.
Структурні парагенезиси таких дислокаційних утворень представлені елементами, характерними для пластичного вигину в конкретній структурно-реологічній обстановці.
Складки жолоблення утворюються при ковзанні відносно пластичних шарів чи пачок шарів на плоскому жорсткому субстраті й мають одну (верхню) вільну поверхню. У різних випадках виникають або одиничні гребенеподібні складки (рис. 3.4.20) або серії паралельних складок.
Серії паралельних складок жолоблення, які ще можна назвати надзсувними, проявлені в осадових чохлах, складених відносно помірно та слабодіагенезованими осадовими породами, над зонами зсувів у жорсткому фундаменті. Вони утворюють кулісні системи, у котрих осьові поверхні складок орієнтовані приблизно під кутом 45° до зсуву, що розташований нижче у фундаменті.
Рис. 3.4.20. Гребенеподібна складка в піщано-алевролітових відкладах верхнього ордовіка в Чу-Ілійських горах (Південний Казахстан). Чітко видно, що ця складка залягає на плоскій поверхні ковзання
Можливість формування складок подібного типу багаторазово відтворена моделюванням різними дослідниками, починаючи з Лі Си-Гуана (1958) і закінчуючи його послідовниками. Зокрема, найпростіша експериментальна модель складок жолоблення отримана при деформації вологої кальки, накладеної на смуги картону способом, наведеним на рис. 3.4.21. Більш досконалі моделі подібного складкоутворення отримано на так званому еквівалентному матеріалі (мастила, петролатум, розігрітий парафін тощо). Шари цих речовин як імітацію пластичного чохла накладають на два тверді бруски, які імітують жорсткий фундамент, а місце з'єднання між цими брусками – розлом у фундаменті. Складки, як свідчать такі експерименти, виникають у шарі пластичного матеріалу над зоною зсуву брусків. Їх стиснення зростає синхронно зі збільшенням амплітуди зсуву. Зокрема, на початковій стадії воно помірне і відповідає закритим чи стисненим складкам, а при значних амплітудах поступово досягає стану ізоклінальних складок та навіть вторинних монокліналей. Крім того, зростання стиснення складок супроводжується вигином їх осьових поверхонь у плані – шарнір набуває дугоподібної форми, пристосовуючись до напрямку зміщення.
Характер жолоблення відзначеного типу залежить від реологічного стану середовища. У холодній верхній частині осадових чохлів, складених відносно помірно та слабодіагенезованими осадовими породами (первинна епізона), він може бути пластичний або крихко-пластичний, а в більш розігрітій нижній частині таких товщ (мезозона та катазона) може змінюватися кліважною та іншою їй подібною течією.
Рис. 3.4.21. Експеримент П.Павоні з відтворення на вологій кальці складок чохла над зсувами фундаменту в Юрських горах (із кн. А.Д.Ажгірея, 1986)
Виділення складчастості даного типу на природних об'єктах, на жаль, і сьогодні залишається завданням проблематичним, тому що недостатньо визначено критерії її діагностики. Але є всі підстави вважати, що характерною рисою складок даного типу, на відміну від усіх розглянутих вище й нижче, є прояв у них досить розвиненої b-лінійності, яка орієнтується відповідно зсувним зміщенням майже горизонтально. При сильному стисненні складок вона повинна перевершувати a-лінійність.
Складки прирозломного вигину (слайд-складки). Такі складки певною мірою можна розглядати як різновиди складок, які одночасно несуть у собі риси складок поперечного вигину та волочіння. Утворюються вони за допомогою флексурного механізму (рис. 3.4.22), який ініціюється силами, що діють паралельно розлому на кінці розділених цим порушенням шарів. У подібній ситуації шари одночасно зазнають розтягання, бо один кінець їх жорстко закріплений, та волочіння по розлому.
Рис. 3.4.22. Варіанти складок прирозломного вигину, які контролюються: а – крутим підкидом, б – пологим підкидом, в – насувом. ab – осьова поверхня складки, R – крихко-в'язкий розлом
У такий спосіб вигину утворюються складки, осьова поверхня котрих орієнтована під дуже гострим кутом або паралельно поверхні розлому.
Складки прирозломного вигину в морфологічному відношенні наближаються до подібних, але відрізняються від останніх тим, що внутрішнє (те, що співпадає з розломом) їх крило деформоване (розтягнуте й стиснене) більше, чим зовнішнє.
Рис. 3.4.23. Z-подібна прирозломна складка крутопадаючих середньоордовікських вулканогенних (3) і теригенних (4) відкладів та субвулканічних тіл порфіритів (6) і моноцодіоритів (5), яка контролюється зсувом (сколом), та складка чистого вигину фаменських червоноколірних відкладів (1) і живетських кислих вулканогенних порід (2). 7 – раннєордовікські граніти, 8 – в'язкі розломи, 9 – крихкі розломи (а – зсуви, б – насуви), 10 – елементи падіння шаруватості (а) та кліважу (б). Південний фланг Кендиктаської шовної зони в Південному Казахстані. АБ – лінія геологічного розрізу, приведеного на рис. 3.4.16
Складки даного типу утворюються виключно в епізоні і контролюються крихко-в'язкими розломами (пояснення морфології подібних структур приведено в розділі "Розломи") за допомогою крихко-пластичного вигину і несуть асиметричну тектонофаціальну зональність. Зокрема, тектонофації найвисоких балів припадають на шов розлому, що контролює цю складку, трохи нижчих балів – на крило, яке контролюється цим розломом; ще менших балів – на замок складки, і найменших балів – на зовнішнє крило.
За даними Є.В.Паталахи (1981), прирозломне складкоутворення відзначеного типу є один із найбільш універсальних та поширених тектонічних явищ рухомих поясів. Воно, залежно від доскладчастого нахилу шарів, кута падіння зміщувача, та кута між шарами і зміщувачем, а також амплітуди зміщення, може породжувати різноманітні за кутами нахилу осьової поверхні та стисненням складки.
В англійській літературі розломи, які виникли у зв'язку зі складкоутворенням і котрі просторово узгоджуються з крилами та осьовими поверхнями складок, із подачі Е.Бейлі (1934) називають слайдами. Тому, на наш погляд, було б логічно називати структури даного типу слайд-складками, що означає – закономірне сполучення складки з розломом.
Особливу групу серед структур даного типу створюють S- та Z- подібні складки (горизонтальні "флексури"), формування котрих зумовлене прирозломним вигином крутопадаючих ("що стоять на голові") плоских тіл у зв'язку з горизонтальними зміщеннями по зсувах (рис. 3.4.23). Шарніри таких складок орієнтовані вертикально.
Складки сколювання. Складки подібного типу утворюються в зонах своєрідних субв‘язких розломів, основу котрих складає січний крихкий кліваж (див. розділ "Розломи"). При формуванні таких структур вигин підсилюється, а в деяких випадках і повністю замінюється поперечними мікрозміщеннями по паралельних кліважних поверхнях за схемою простого зсуву. При цьому хвилеподібні форми виникають при зміщеннях, амплітуда і напрямки яких змінюються по латералі та вертикалі, як це видно на приведеному поряд малюнку (рис. 3.4.24). Шари в цьому випадку створюють фігурну мікроступінчасту поверхню, геометрична форма котрої, власне, і відповідає складці.
Рис. 3.4.24. Складка сколювання (Turner and Weiss, 1963). ab – осьова поверхня, S0 – шаруватість, S1 – кліваж.
Дата добавления: 2015-04-07; просмотров: 4619;