Морфологічна класифікація складок

І За положенням осьової поверхні (рис. 7.7):

А Симетричні складки з вертикальною осьовою поверхнею і однаковими кутами падіння на крилах (інша назва – прямі).

Б Асиметричні складки з нахиленою чи горизонтальною осьовою поверхнею і різними кутами падіння шарів на крилах. Серед них виділяють нахилені, перекинуті, лежачі і пірнаючі (занурені) складки.

1 нахилені складки з падінням крил в різні сторони, нахиленою осьовою поверхнею і різними кутами падіння шарів на крилах;

2 перекинуті складки з падінням шарів на крилах в один бік і нахиленою осьовою поверхнею (вона нахилена в той самий бік, що й крила). В цих складках розрізняють нормальне і перекинуте крило; в нормальному крилі породи залягають нормально, тобто молоді відклади залягають на більш давніх, а в перекинутому крилі навпаки;

3 лежачі складки з горизонтальним положенням осьової поверхні;

4 пірнаючі складки з осьовою поверхнею, що має дугоподібну форму.

 

 

Рисунок 7.7 - Класифікації складок за положенням осьової поверхні:

1 – симетричні; 2 – асиметричні; 3 – нахилені; 4 – перекинуті; 5 – лежачі; 6 – пірнаючі; а-б, а’- б’, а’’-б’’ – осі складок

 

ІІ. За падінням порід на крилах (рис.7.8):

1 звичайні (нормальні) складки з падінням крил в різні сторони;

2 ізоклінальні складки з паралельним розташуванням крил. При вертикальному розташуванні крил ізоклінальні складки є прямими, а при віялоподібні – з віялоподібним розташуванням крил, ядра яких часто перетиснуті.

 

Рисунок 7.8 - Класифікація складок за падінням шарів порід на крилах: 1 – звичайні; 2,3 – ізоклінальні; 4 – віялоподібні

 

ІІІ. За формою замка:

1 нормальні (звичайні) – з відносно плавним перегином шарів;

2 гострі – з різким перегином шарів в замках;

3 скринеподібні (коробчаті) – із значними кутами падіння на крилах і широким плоским замком. Найчастіше це антиклінальні складки, які мають кути падіння на крилах близькі до вертикальних, широке плоске склепіння іноді ускладнюється додатковими складками;

4 кілеподібні – з незначними (до 30⁰) кутами падіння шарів на крилах і їх різким збільшенням в області замку. Найбільш характерний такий замок для синклінальних складок;

5 блоковані – ускладнені в області замка додатковими більш дрібними складками.

 

Рисунок 7.8 - Класифікація складок за формою замка:1 – нормальні; 2 – гострі; 3 – скринеподібні; 4 – кілеподібні; 5,6 - блоковані

 

Слід зазначити, що у цій класифікації також розглядається поділ складок за кутом складки:

1 гострі - з кутом складки менше 90⁰;

2 тупі – з кутом складки більше 90⁰;

3 скринеподібні – кут складки або дуже гострий, або взагалі не встановлюється.

 

ІV За співвідношенням товщин на крилах і в замку (рис. 7.9):

1 подібні – товщина на крилах менше товщини в замку;

2 концентричні – товщина шарів однакова на крилах і в області замка;

3 антиклінальні із зменшенням товщини в замку;

4 синклінальні із збільшенням товщини в замку.

 

 

Рисунок 7.9 - Класифікація складок за співвідношенням товщини шарів на крилах і в замку: 1 – подібні; 2 – концентричні; 3 – антиклінальні із зменшенням товщини в замку; 4 – синклінальні із збільшенням товщини в замку

 

V. За співвідношенням довжини і ширина розрізняють лінійні, брахіморфні та концентричні складки (рис. 7.10)

Лінійними називаються складки, в яких довжина більше ніж в три рази перевищує ширину. Складки, в яких це співвідношення менше трьох, називають брахіскладками (брахісинкліналями і брахіантикліналями). У випадках, коли довжина і ширина приблизно однакові, складки називають ізометричними; при цьому антиклінальні інакше називають куполоподібними складками, а синклінальні – чашеподібними мульдами.

 

Рисунок 7.10 - Поділ складок за співвідношенням довжини (l) і ширини (S): 1 – лінійні (l/S>3); 2 – брахіморфні (l/S£3); 3 – концентричні (l/S»1)

 

На геологічних картах виділяють в складках: периклінальне замикання – в антикліналях і центриклінальне замикання – в синкліналях (рис. 7.11).

Рисунок 7.11 - Периклінальне (а) і центриклінальне(б) замикання складок

 

 

На положення складок у земній корі великий вплив здійснюють їх шарніри. На поверхні Землі при горизонтальних шарнірах крила складок паралельні до осьової лінії. В ділянках занурення чи здимання шарніру шари огинають осьову лінію. Ділянки антиклінальних складок, де шарнір нахилений, називають периклінальним замиканням; шари порід на цих ділянках падають в протилежні сторони від ядра складки. В синклінальних складках частини складок з нахиленим шарніром називають центриклінальним замиканням; в цьому випадку шари, огинаючи вісь складки, нахилені до її ядра.

Флексури

 

Флексурами називають коліноподібні згини в шаруватих товщах, виражені нахиленим положенням шарів при загальному горизонтальному заляганні або крутим падінням на фоні загального нахиленого залягання.

У флексурах виділяють такі елементи (рис. 7.12): верхнє, або підняте крило (АБ); нижнє, або опущене крило (БВ); кут нахилу змикаючого крила (a); вертикальна амплітуда змикаючого крила (а).

 

Рисунок 7.12 - Схема будови флексури

 

Флексури, розповсюджені в породах з нахиленим заляганням, можуть бути узгодженими і неузгодженими

 

(рис.7.13); в узгоджених флексурах верхнє, нижнє та замикаюче крила направлені в один бік, а в неузгоджених – верхнє і нижнє крила нахилені в один бік, а змикаюче крило – у протилежний. Якщо коліноподібний згин порід спостерігається в горизонтальній площині, така флексура називається горизонтальною.

 

Рисунок 7.13 Узгоджена (а) і неузгоджена (б) флексури

 

Флексури мають різноманітні форми та розміри і розповсюджені надзвичайно широко, головним чином на платформах в осадовому чохлі, де вони при незначних кутах нахилу крил прослідковуються в довжину на десятки кілометрів, а вертикальна амплітуда їх змикаючих крил становить десятки та сотні метрів. Флексури ускладнюють будову крил синекліз і особливо широко розвинуті по окраїнах платформ. В складчастих областях флексури виникають на крилах складок і мають меншу протяжність, ніж платформенні флексури, але кути нахилу їх крил значно крутіші.

Флексури можна поділити за походженням на дві групи. До першої належать флексури, які розвинулися після процесів осадконакопичення (постседиментаційні). До другої – флексури, які розвинулися в процесі осадконакопичення (конседиментаційні). Будова кожної групи має суттєві відмінності.

Постседиментаційні флексури характеризуються однаковими товщинами і фаціями на крилах. Конседиментаційні флексури мають набагато складнішу будову, для них характерні такі ознаки:

- на нижніх опущених крилах більші товщини і тонкоуламкові глинисті та карбонатні фації;

- на змикаючих крилах товщина порід найменша, часто тут спостерігаються перерви з випаданням окремих стратиграфічних підрозділів, характерні грубоуламкові фації;

- на верхніх (піднятих) крилах товщини менші, ніж на опущених, фації грубоуламкові;

- на глибині змикаючі крила часто ускладнюються розривами.

Постседиментаційні флексури переважно розвинуті в складчастих областях і крайових прогинах. Навпаки, конседиментаційні флексури характерні переважно для платформенних областей.

Діапірові складки

 

Діапірові складки (складки протикання) являють собою антиклінальні структури складної будови, утворені внаслідок вторгнення пластичних порід в оточуючі їх менш пластичні і більш крихкі товщі. До порід, що володіють високою пластичністю, яка виражається в здатності текти під впливом зовнішнього тиску або під дією різниці в густині, відносяться солі, ангідрит, гіпс та насичені водою глини (рис. 7.14).

У соляних діапірах розрізняють: ядро, складене більш пластичними породами (сіллю, ангідритом чи гіпсом), ніж оточуючі його вміщуючі породи.

 

 

Рисунок 7.14 - Узагальнений розріз діапірової складки:

1 – кам’яна брекчія; 2 – гіпс і ангідрит (кам’яно-гіпсова

шляпа); 3 – сіль; 4 – нафта і газ; 5 – границі шарів;

 6 – скиди і підкиди

 

Спостерігається різка відмінність між будовою ядра діапіру та вміщуючими породами. Ядро має всі риси активного переміщення складаючих його пластичних мас догори; у той самий час структура вміщуючих порід відображає лише пасивне їх пристосування до переміщення ядра. Контури характеризуються похилим склепінням і крутонахиленими боковими поверхнями. В плані контури ядра неоднакові на різних глибинах.

Внутрішня будова ядра виключно складна, пластичні породи тут зім’яті у вузькі, стиснуті складки, що можуть утворюватися тільки внаслідок течії речовини. Окремі прошарки, що складають ці складки, сильно розтягнуті; місцями вони утворюють складні вигини, згустки і неправильні роздуви (рис. 7.15).

Рисунок 7.15 - Схема будови соляної діапірової складки

 

Вміщуючі породи на контакті з ядром часто роздроблені і зрізані пластичними породами ядра. Поблизу контакту вони мають вертикальне залягання, а іноді перекинуті. Тут розвиваються багаточисельні розриви і поверхні ковзання, вздовж яких окремі пачки шарів відриваються від обмежуючих їх порід і переміщаються вслід за ядром на значні відстані. Переміщення супроводжується утворенням зон дроблення і тектонічних брекчій. Таким чином у діапірових структурах сполучаються два види складок витікання, а оточуючі ядро породи піддаються поперечному згину.

Разом із складками утворюються супутні розривні порушення – тріщини та скиди в склепінній частині структури, головним чином по периферії. Повздовжніх скидів менше, ніж поперечних, але вони мають більшу амплітуду.

В залежності від того, відслонюється ядро на поверхні чи ні, соляні купола поділяються на відкриті та закриті. У відкритих куполах пластичні породи ядра виходять на поверхню. Завдяки легкій розчинності солей і гіпсів ділянки, в межах яких розташоване ядро, в рельєфі областей з вологим кліматом звичайно виражені низинами, сильно заболоченими та закарстованими. На поверхні солей розвивається так звана соляна шляпа (кепрок), яка являє собою головним чином глинисту масу, вилиту з соленосних відкладів і залишену на місці. Потужність кепроку може досягати десятків метрів.

В закритих куполах пластичні породи ядра не досягають поверхні. Породи, які оточують пластичні маси таких куполів, дугоподібно вигнуті, що дозволяє на поверхні легко зафіксувати положення їх ядер.

В склепіннях куполів часто відбувається інтенсивне дроблення та просідання. В цьому випадку вони в плані набувають складний вигляд, який нагадує розбиту тарілку; розривні порушення мають радіальний характер.

Соляні діапіри утворюються за умови залягання потужних мас пластичних порід на глибинах, що вимірюються сотнями (не менше 300 м) і тисячами метрів. Піднімаючись догори, вони ростуть дуже повільно і зазвичай паралельно із осадконакопиченням порід, тобто найчастіше це конседиментаційні структури. При цьому одним з головних факторів є гравітаційний процес – “вспливання” солі. Вважається, що якщо на великих глибинах на поверхні крупного прогину залягає потужний пласт солі, то під вагою вищезалягаючої товщі порід сіль стає пластичною (текучою) і переміщається в склепіння похилих антиклінальних структур; тут створюється надлишковий тиск, сіль тисне на склепіння, протикає його і просувається догори. Тиск підтримується безперервним тиском з боків та знизу. Крім того, сіль має густину 2,15 г/см³, а вміщуючі породи 2,3 – 2,4 г/см³; ця різниця зумовлює різницю тисків і викликає переміщення солі догори.

Існують різні погляди на формування соляних діапірів, але в кожної теорії важливою складовою є термодинамічна обстановка.

Глиняні діапіри розповсюджені в неогенових (пліоценових) відкладах на Керченському, Таманському і Кримському півостровах та у Передкарпатському прогині. Деякі з ядер глиняних діапірів проявили себе грязьовими вулканами. І.М. Губкін вказував, що грязьові вулкани виникають там, де до найбільш піднятих і розрихлених та зім’ятих порід підходить підток води, газу та нафти. Виверження грязьових вулканів мають велику силу і супроводжуються возгоранням газів (вогняний стовп може сягати 300 м), а також потужними виверженнями сопочних грязей, брекчій та глиб, які утворюють в морі острови, а на суходолі високі конуси.