Генетическая классификация складок

 

В природе наблюдается большое разнообразие складок не только по форме и размерам, но и по способу их происхождения (греч. qenesis – происхождение, возникновение). Но здесь нужно отметить, что между морфологическими и генетическими признаками всегда существует прямая связь: каково происхождение, такова и форма, какова тектоническая сила, таков и размер складки. Исходя из этого утверждения, можно решать и обратную задачу: по форме и размерам складки можно определить её происхождение.

Образование складок различных типов можно продемонстрировать и экспериментально на моделях, сходных с природными объектами. Но еще нужно вести постоянно наблюдения за современными геологическими процессами: деятельностью океанов, морей, рек, вулканов, землетрясений и др. Эти наблюдения потом можно использовать для воссоздания давно происшедших геологических процессов на поверхности Земли и в земной коре. Такой подход в геологии называется методом актуализма. Как научный принцип он был сформулирован в первой половине XIX веке английским геологом Чарльзом Лайелем.

По генетическому признаку выделяют две большие группы складок и складчатости:

1. Складки тектонического происхождения,

2. Складки нетектонического происхождения.

В группе складок тектонического происхождения различаются складки:

1.складки продольного изгиба.

2.складки поперечного изгиба.

Складки общего смятия.

Тектоническое происхождение имеют все крупные (более 1км в длину и ширину) складки, из которых состоит верхняя часть земной коры. К ним прежде всего относятся линейные складки геосинклинальных систем, называющиеся еще складками общего смятия. Примерами их могут служить палеозойские складчатые пояса Урала и Тянь–Шаня и складчатость в мезозойских толщах Кавказа. Такие складки образуются при продольном сжатии осадочных толщ под действием тектонических сил, действующих на огромных территориях. Складкообразование сопровождается внедрением гранитных массивов, горообразованием, разрывными нарушениями различных типов и рангов. В истории Земли, начиная с кембрия выделяются три крупных циклов тектогенеза: каледонский, герцинский, альпийский.

Складки, генетически связанные с внедрением магмы в литосферу.

Очаги магмы, возникнув на некоторой глубине (20-30км) всплывают в верхнюю часть литосферы, в зону низких температур и давлений. Внедряясь в слоистую толщу, магма раздвигает её, деформирует ее в складчатые структуры. Над гранитными батолитами образуются антиклинарии, над малыми интрузиями – антиклинали меньших рангов.

Метаморфогенные складки. Образуются на больших глубинах, в зоне больших температур и давлений. Здесь горные породы приобретают пластичность и текучесть. Течение вещества происходит в направлении снижения давления. В итоге образуются складки течения – бессистемные дисгармоничные складки неправильной формы с многочисленными раздувами, утонениями и пережимами слоев. Под действием температуры происходит частичное плавление и перекристаллизация осадочных пород, образование метаморфической горной породы.

Складки, генетически связанные с разрывными нарушениями. К ним относятся:

1. шовные антиклинали и синклинали,

2. приразломные складки в зоне наклонных сбросов, взбросов и надвигов,

3.межразломные антиклинали и синклинали.

Шовные складки.

В зонах сжатия земной коры образуются крупные (глубинные) разломы, представляющие собой серию параллельных трещин, по которым происходят взаимоперемещения тектонических пластин относительно друг друга. Ширина тектонически нарушенной зоны здесь достигает сотен метров. В этой тектонически напряженной шовной зоне слои сжимаются в узкие протяженные линейные складки, ориентированные вдоль по разлому, разорваны разломами различных типов и рангов. Такие складки называются еще складками регионального сдавливания.

Приразломные складки образуются в зоне надвигов и взбросов под давлением висячего блока. Такие складки имеют незначительные размеры, острые наклонные, лежачие, опрокинутые формы, ориентированы вдоль по разлому, затухают по мере удаления от линии разлома. Приразломные складки могут развиваться и на опущенных крыльях наклонных сбросов.

Межразломные складки. К ним относятся горст–антиклинали и грабен–синклинали. Это – довольно крупные структуры, крылья которых срезаны вертикальными и круто наклонными разломами сбросового типа. Образуются в зонах растяжения земной коры, на начальных стадиях формирования платформенных областей. Наиболее крупные грабены достигают в длину 100км и более. Горсты и грабены относятся к типу длительно развивающихся конседиментационных структур: грабены медленно погружаются и заполняются терригенными осадками или вулканогенными породами.

Диапировые складки (от греч. diapeiro – пронзаю). Это куполовидные антиклинальные складки, возникающие при выдавливании снизу высокопластичных пород (соль, глины), которые при своем подъёме раздвигают слои, пронизывают свод складки, образуют ядро (шток) протыкания. Окружающие породы подвергаются поперечному изгибу. К структурам диапироваго типа относятся соляные купола, магматические и глиняные диапиры.

Соляные купола. Поперечные размеры соляных куполов в Прикаспийской низменности достигают до 5– 10км в плане. Различают два типа соляных куполов: закрытые и открытые. На закрытых куполах соляной шток не выходит на дневную поверхность, на открытых – выходит. Открытые соляные купола выражены понижениями в рельефе, т.к. каменная соль, гипс и ангидриты, из которых состоит соляной шток, растворяется поверхностными водами. Сверху соляной шток покрыт соляной шляпой (кепроком), состоящим из глин, вымытых из соли. На закрытых соляных куполах вышележащие слои изогнуты в антиклинальную складку куполовидной или валообразной формы, разбиты сбросами с проседаниями отдельных блоков. Внутри соляной шток имеет сложное микроскладчатое строение, осложнен многочисленными сбросами. Вмещающие породы на контакте с соляным штоком раздроблены, изогнуты, срезаны трещинами с зеркалами скольжения. Соляные купола развиваются медленно, в течение длительного геологического времени, зарождаются в ослабленных проницаемых зонах, каковыми являются зоны трещиноватости и разрывные нарушения в вышележащих горных породах, вытягиваются вдоль их в виде цепочек. Для образования соляных куполов необходимо наличие соленосных толщ мощностью несколько сот метров при глубине их залегания не менее 500м.

Глиняные диапиры. Образование глиняных диапиров происходит по тем же законам, что и соляных куполов: насыщенные водой и газами глины, будучи легче вмещающих пород, всплывают вверх по трещинам и каналам. Процесс происходит более бурно, чем образование соляных куполов, завершается протыканием слоёв и извержением газов, воды и грязи. Вокруг глиняного диапира слои изгибаются в виде антиклинали куполовидной формы. Извержение грязи достигает огромной силы, сопровождается взрывами, выбросами обломков пород, воспламенением газов, образованием конусообразных сопок (грязевых вулканов) на поверхности рельефа. Как и соляные купола, глиняные диапиры, вытягиваются в виде цепочек вдоль разрывных нарушений. Они являются одним из прямых призраков газоносности недр, на что указал еще в начале XX века академик И.М.Губкин: «диапировая структура, грязевой вулкан и нефтяное месторождение – это триединая сущность единого геологического процесса». Широким распространением пользуются в краевых частях альпийской складчатости: на Керченском, Таманском и Апшеронском полуостровах. Здесь встречаются как потухшие (грязевые сопки), так и действующие грязевые вулканы высотой в несколько десятков метров.

Складки поперечного изгиба. Это – складки платформенного типа. Образуются под действием тектонических сил, ориентированных перпендикулярно по отношении к поверхности слоев. Такие складки широко распространены в тектонически стабильных областях, каковыми являются платформенные территории. Здесь тектонические подвижки отдельных блоков земной коры относительно друг друга происходят в очень медленном темпе, ориентированы вертикально, по радиусу земного шара. Одни блоки медленно поднимаются вверх, другие – медленно опускаются вниз. На месте поднимающихся блоков образуются положительные структуры (пологие антиклинали), на месте опускающихся блоков – отрицательные структуры (пологие синклинали).

Крупные блоки состоят из мелких блоков. Соответственно и образующиеся над ними складки будут иметь разные размеры. Наиболее крупные складки платформенных областей называются антеклизами и синеклизами (рис.6-7). Антеклизы состоят из крупных складок, которые называются сводами, мегавалами, частями синеклиз являются впадины и мегапрогибы. Структуры ниже по рангу называются куполовидными поднятиями, валами, мульдами, прогибами. К низшему рангу относятся локальные поднятия (таблица 8).

 

Таблица 8

Классификация платформенных складок по их форме и рангу.

 

Ранг	Положительные	Отрицательные
I	антиклиза	синеклиза
II	свод, мегавал	впадина, мегапрогиб
III	куполовидное поднятие, вал	мульда, прогиб
IV	локальное поднятие	------------------------------

 

Все складки платформенных областей относятся к конседиментационному типу (от лат. con – вместе, sedimentation – осаждение). Образование их происходило на общем фоне погружения земной коры, одновременно с процессами осадконакопления. Над блоками, испытывающими поднятие относительно древних блоков, накапливаются осадки меньшей толщины, чем над блоками, испытывающими опускание вниз. Отличительной особенностью таких складок является постепенное затухание вверх по разрезу. В.В.Белоусов (1961) назвал такие формы глыбовыми складками, объясняя их образование воздействием поднимающихся блоков фундамента платформы на вышележащие слои осадочного покрова.

Складки облекания. Являются разновидностью складок поперечного изгиба. Образуются в результате облекания выступов подводного рельефа или рифовых массивов слоями осадков. По мере выравнивания дна подводного рельефа складки выполаживаются и теряют свои формы.

Складки нетектонического происхождения. К ним относятся складки, в образовании которых тектонические силы не принимают активного участия, а в качестве действующей силы является сила тяжести. Они имеют небольшие размеры, локальное распространение. К ним относятся складки облекания, уплотнения, разбухания, нагнетания, выпирания, оседания, оползания, раздавливания под весом вышележащих горных пород и др. Некоторые геологи (А.Е.Михайлов, 1984) их называют экзогенными складками (от греч. exo – вне, снаружи).

Оползневые складки. По происхождению различаются подводно–оползневые и наземно–оползневые складки. Подводно–оползневые складки относятся к категории сингенетических складок (от греч. syn – вместе, qenetos – рожденный), образуются во время процесса осадконакопления. Возникают в результате нарушения гравитационного равновесия на склонах подводного рельефа, вызванного в результате подземных толчков при землетрясениях. Слои пластичных глинисто – песчаных, глинисто–известковых пород были сорваны со своего места и спозли вниз по склону с образованием наклонных и лежачих складок. Это - бескорневые мелкие складки размерами до 20–30 метров. Толщина микроскладчатых слоев может достигать нескольких десятков метров. Сверху они перекрыты нормально лежащими слоями.

Складки нагнетания – это мелкие дисгармоничные складки течения в ядрах соляных куполов и в гранито–гнейсовых куполах, куда высокопластичный материал нагнетается под высоким давлением.

Складки волочения – разновидность складок нагнетания, образуется в слоях пластичных (глинистых) пород, зажатых между слоями жестких (песчаных) пород. При смятии этих слоев в антиклинальные и синклинальные складки в пластичном слое начинается переток материала от крыльев к сводовой части складки. Этот процесс сопровождается образованием мелких складок течения наклонного типа.