Складки и их элементы и параметры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Складки и их элементы и параметры

Среди складок выделяются элементарные типы складок - антиклинальные и синклинальные, нейтральные, а так же антиформы и синформы.

Антиклинальными складками или антиклиналями называются изгибы, в центральных частях которых располагаются наиболее древние породы относительно их краевых частей. Синклинальными складками или синклиналями называются изгибы, в которых центральные части сложены более молодыми породами, чем их краевые части. Складки, в которых элементы залегания осевой поверхности (ОП) и шарнира совпадают, называются нейтральными. Это возможно: а) при вертикальном залегании пород, шарнира и ОП складки; б) при наклонном залегании пород в крыльях складки и горизонтальном - ОП и шарнира; в) при наклонном залегании пород и одинаково наклонном - ОП и шарнира. В сильно деформированных толщах, где невозможно определить кровлю и подошву слоёв, складки, обращенные выпуклостью вверх, называются антиформами, а обращённые выпуклостью вниз, - синформами.

Рис - Элементы складки:

В складке выделяются следующие элементы - замок или свод, крылья, осевая поверхность, осевая линия или ось складки, шарнир складки, гребень и киль, гребневая и килевая поверхность, линия перегиба или медианная линия, поверхность перегиба, ядро, замыкание.

Замок или свод складки - место перегиба слоёв, в котором их поверхности, примыкающие к перегибу, образуют между собой угол или более сложные фигуры. Замок может иметь плавную (параболическую, гиперболическую) или угловатую (шевронную) форму. Замок антиклинали иногда называют седлом, а замок синклинали - мульдой.

Крылья складки - боковые части складки, примыкающие к своду и представленные поверхностью слоёв, единообразно (вверх или вниз) наклонённых от перегиба. У смежных складок - антиклинали и синклинали одно крыло является общим. Положение крыльев, как плоскостных элементов, определяется азимутом и углом падения.

Рис. - Элементы складок:

а - очерченных одной поверхностью; б - очерченных серией субпараллельных поверхностей; в - «сложных», очерченных зеркальными поверхностами. Осевой (шарнирной) поверхностью складки называется поверхность, проходящая через точки перегиба слоёв, составляющих складку. Она также определяется азимутом и углом падения. Линия пересечения осевой поверхности с поверхностью рельефа называется следом осевой поверхности (СОП).

Она характеризует ориентировку складки в плане и на карте проводится путём соединения точек, расположенных в местах перегиба слоёв (в замке складки). Линия пересечения осевой поверхности с поверхностью одного из слоёв (кровлей или подошвой), составляющих складку, называется осью складки или шарниром складки.

Положение шарнира, как линейного элемента, определяется азимутом и углом погружения (или воздымания). Простирание шарнира совпадет с осью складки только в том случае, когда осевая поверхность складки вертикальна.

Погружается шарнир в сторону расположения более молодых пород. В том случае, когда азимут погружения шарнира меняется на обратный несколько раз, либо величина угла погружения периодически меняется по простиранию, шарнир называют ундулирующим. Угол погружения или воздымания шарнира иногда называют углом погружения или воздымания складки.

Гребневой поверхностью называется поверхность, соединяющая самые высокие точки расположения слоёв, образующих складку. Гребень складки - линия пересечения гребневой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоёв складки.

Килевой поверхностью называется поверхность, соединяющая самые низкие точки расположения слоёв, образующих складку. Киль складки - линия пересечения килевой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоёв складки.

Эти элементы складок определяют обычно только при изучении наклонных и опрокинутых складок.

Рис - Элементы складок в блок-дааграмме:

АБ - положение осевой линии (или СОП);

ВГ и В'Г' - положение шарнира; б и в - углы погружения шарнира

Рис - Структурные элементы складки:

Положение шарнира в синклинальной складке в плане (а) и в разрезе (б). Условные знаки для изображения на картах: шарниров синклинальных (в) и антиклинальных (г, д) складок. Стрелками указано направление погружения, а цифрами - углы погружения шарниров.

Линия перегиба или медианная линия - линия, расположенная на крыле складки, которая делит крыло частной складки пополам и ориентирована по направлению шарнира.

По обе стороны медианной линии кривизна крыла очерчивается в противоположных направлениях.

Поэтому угол падения крыла складки рекомендуется измерять в зоне медианной линии. Поверхность перегиба - поверхность, проходящая через линии перегиба частных складок.

Ядро складки - внутренняя часть складки в месте её наибольшего перегиба с внутренней стороны изогнутого пласта. Это понятие условное и зависит от морфологии складки и глубины эрозионного среза. За окончание складки принимается участок, где изогнутая поверхность сменяется плоскостью. Замыкание складки определяется по смене азимута погружения шарнира на обратный азимут.

Рис. - Зеркала складок: симметричных (а), асимметричных (б, г) и разнопорядковых (в):

Зеркало складок - условная поверхность, проведённая в пространстве через точки наибольшего перегиба слоя в одновременно возникших одноимённых структурах одного порядка. Такими поверхностями могут быть касательная к замкам симметричных антиклиналей о-о или же касательная к замкам синклиналей s-s. Параллельна им будет и медианная линия m-m. Аналогичным образом проводится зеркало складок и для асимметричных складок. При деформации слоистых пород обычно образуются складки нескольких порядков, и для каждого из них можно провести своё зеркало складок, например l₁, l₂, l₃ на рис. 3.9 в, где видно, что, чем крупнее складки, тем зеркало складок всё более приближается к прямолинейному. И из этого можно сделать вывод: залегание (простирание и падение) пачки в целом отражается зеркалом наиболее крупных складок. По углу между зеркалом складок и их осевыми поверхностями можно определить, на каком крыле асимметричной запрокинутой складки находится исследуемое обнажение: 1 - на нормальном крыле осевые плоскости дополнительных складок падают круче, чем их зеркало, а на подвёрнутом крыле - положе; 2 - угол между зеркалом складок и их осевыми поверхностями в точке перегиба близок к 90є, уменьшается в сторону медианной зоны складки и имеет минимальное значение в медианной зоне подвёрнутого крыла.

Параметры складки:

К параметрам складки относятся - длина, ширина (полуволна, горизонтальный размах), высота (амплитуда, вертикальный размах) и угол складки. Длина складки - это расстояние вдоль осевой линии между смежными перегибами шарнира, либо между участками, где изогнутая поверхность сменяется плоскостью. Ширина складки (или полуволна) - это кратчайшее расстояние между точками перегиба. Высотой или амплитудой складки называется кратчайшее расстояние между точкой максимальной кривизны и линией, соединяющей точки перегиба (или медианные линии).

По А.Е. Михайлову понятие о высоте и ширине складки отличается от выше приведённого.

Высотой или вертикальным размахом складки он называет расстояние по нормали между замком антиклинали и замком смежной с ней синклинали, измеренное по кровле или подошве одного и того же слоя. А шириной или горизонтальным размахом складки - расстояние между осевыми линиями двух соседних антиклиналей или синклиналей.

Угол, образованный линиями или плоскостями, являющимися продолжением крыльев складки, называется углом складки или углом между крыльями складок. Он отражает степень сжатости пластов и обычно принимается как условный показатель интенсивности складчатой деформации.

Размеры и форма складки определяются длиной её крыльев в профильном (перпендикулярном к шарниру) сечении, коэффициентом асимметрии складки (отношением размера длинного крыла к короткому), углом между крыльями, шириной складки, высотой или амплитудой, или же длиной полуволны складки.

В прямоугольной (декартовой) системе координат с осями а, b, с, определяющей согласно Б.Зандеру, как формальную симметрию складки, так и её кинематические особенности, ось координат b параллельно шарниру, ось координат а лежит в осевой плоскости и перпендикулярна оси b, осевая плоскость - аb, а ось координат с перпендикулярна к ней. В кинематическом отношении ось b - это ось вращения или постоянная ось деформации, ось а - ось движения, а ось с - ось укорочения или сжатия.

Структурные элементы складки:

Наблюдение и измерение структурных элементов складок при геологическом картировании имеет большое значение. Под структурными элементами складки следует понимать линейные, плоскостные и объёмные формы однотипного строения. Одни из них (полосчатость, сланцеватость, линейность) имеют вещественное выражение, а другие (шарнир складки, осевая поверхность и др.) - геометрическое. И те, и другие являются индикаторами складчатых и других деформационных процессов.

Рис. - Морфологические и геометрические элементы складки:

А - антиклиналь; С - синклиналь; б, b, c - оси координат.

К главным структурным элементам, которые необходимо замерять в поле, относятся первичная слоистость (S₀), метаморфическая полосчатость (S_1+n), сланцеватость различных направлений (Сц_1+n), крылья складки (Кр), шарнир складки (Ш), линии пересечения слоистости и сланцеватости, которые в большинстве случаев статистически ориентированы также как и шарниры складок.

К дополнительным структурным элементам, которые также необходимо замерять в поле, относятся - осевая плоскость (ОП), след осевой поверхности (СОП), линейности (l) разного рода (минеральная, агрегатная, бороздчатость, ребристость, линейность фрагментов, будин и т.д.).

2. Классификация складок

В основу классификации складок может быть положена либо форма складок, либо их происхождение. В первом случае это будет морфологическая классификация, а во втором - генетическая. Обе эти классификации учитывают различные характеристики и свойства складок и дополняют друг друга.

2.1 Морфологическая классификация

Рис. - Деление складок по положению осевой поверхности:

1 - симметричные; 2 - ассиметричные; 3 - наклонные; 4-6 - опрокинутые ( 4 - в вертикальном разрезе, 5 - на блок диаграмме, 6 - в плане); 7 - лежачие; 8 - ныряющие.

аа , а'а' - осевые линии складок в плане;

аб, а'б', а''б'' - осевые поверхности складок в разрезах.

В морфологической классификации складки делятся по ряду признаков: по положению осевой поверхности; по соотношению между крыльями; по форме замка; по углу между крыльями; по соотношению мощностей слоёв на крыльях и в сводах складок; по отношению осей; по положению относительно горизонта; по характеру отображения на геологических картах и планах и т.д.

По положению осевой поверхности выделяют симметричные и асимметричные складки.

Симметричные складки - складки с одинаковыми углами наклона крыльев и вертикальной осевой поверхностью.

Асимметричные складки обычно с наклонной или горизонтальной осевой поверхностью и различными углами наклона крыльев. Они могут быть разделены на четыре вида:

- наклонные складки с наклонной осевой поверхностью и падением крыльев в противоположные стороны под разными углами;

- опрокинутые складки с падением крыльев в одну сторону и с наклонной осевой поверхностью;

- лежачие складки с горизонтальным положением осевых поверхностей;

- ныряющие (или перевёрнутые) складки, осевая поверхность которых изогнута до обратного падения.

По соотношению между крыльями складок выделяют:

- обычные ( простые или нормальные) складки с падением крыльев в различные стороны;

Рис. - Деление складок по соотношению между крыльями в разрезах:

а - простые; б - изоклинальные прямые и опрокинутые (в); г - веерообразные с не пережатым и пережатым (д) ядром.

- изоклинальные складки с параллельным расположением крыльев и с вертикальной, наклонной или горизонтальной осевой поверхностью;

- веерообразные складки с веерообразным расположением слоёв, с не пережатым или пережатым ядром;

Разновидности складок по углу между крыльями:

- отлогие складки с углами между крыльями от 120є до 180є;

- открытые складки с углами между крыльями от 70є до 120є;

- закрытые складки с углами между крыльями от 30є до 70є;

- сжатые складки с углами между крыльями от >0є до 30є;

- изоклинальные складки с параллельными крыльями.

Рис. - Деление складок по форме замка в разрезе:

а - острые или шевронные; б - пологие или округлые; в - коробчатые или сундучные.

Рис. - Деление складок в разрезах по соотношению мощностей на сводах и на крыльях:

1 - подобные; 2 - концентрические; 3 - с утоняющимися слоями в своде; 4 - с повышенными мощностями пород в замках.

По форме замка различаются:

- острые (или шевронные) складки, угол между крыльями у которой меньше 90є;

- тупые складки, с углом складки больше 90є;

- сундучные (или коробчатые) складки с плоскими замками и крутыми крыльями.

По соотношению мощностей слоёв на крыльях и в сводах складок выделяются:

- подобные складки, у которых мощность слоёв на крыльях меньше мощности в сводах, а форма замка не меняется с глубиной;

- концентрические складки с одинаковой мощностью слоёв на крыльях и в своде, причём с глубиной кривизна свода таких складок изменяется, и антиклинали становятся более резкими, чем синклинали;

- антиклинальные складки с утонёнными замками, в которых мощность пород в сводах меньше, чем на крыльях;

- синклинальные складки с повышенными мощностями пород в замках.

Наиболее широко распространены в природе подобные складки.

Рис. - Деление складок в плане по соотношению длины и ширины:

1 - линейные; 2 - брахиформные; 3 -куполовидные или изометричные.

По соотношению длины (длинной оси) и ширины (короткой оси) складки различают:

- линейные складки, у которых отношение длины к ширине больше трёх;

- брахиформные (брахисинклинали и брахиантиклинали) складки, у которых отношение длины к ширине меньше трёх;

- изометричные складки с приблизительно одинаковыми поперечными размерами - куполовидные (антиклинальные складки) и чашевидные или мульды (синклинальные складки).

Деление складок относительно горизонта:

- прямые симметричные;

- косые или наклонные асимметричные;

- опрокинутые или запрокинутые;

- лежачие.

Рис. - Категории складок, выделяемые на геологических планах и картах:

1 - изометричные; 2 - линейно замкнутые; 3 - линейно незамкнутые гармоничные; 4 - линейно незамкнутые дисгармоничные.

а - структурно-кинематическая ось;

стрелки - шарниры.

Категории складок относительно горизонта:

- прямые или симметричные складки;

- косые или наклонные асимметричные складки;

- опрокинутые или запрокинутые складки;

- лежачие складки.

Категории складок, выделяемые на геологических картах и планах:

- изометричные складки с приблизительно одинаковыми поперечными размерами;

- линейно замкнутые структуры;

- линейно незамкнутые гармоничные структуры;

- линейно незамкнутые дисгармоничные структуры;

По наклону шарнира в замыкающей части складки (или по характеру замыкания) выделяют:

- структуры с центриклинальным замыканием;

- структуры с периклинальным замыканием.

По характеру коленообразного изгиба в горизонтально залегающих толщах и в моноклиналях выделяют флексуры, моноклинальные изгибы, структурные террасы и структурные носы.

Моноклиналь (устаревший синоним - гомоклиналь) - структура, которая сложена породами, имеющими одинаковый наклон слоёв.

В целом она может иногда рассматриваться как крыло крупной складки, остальные элементы которой в связи с их незначительными размерами не обнаружены или ими можно пренебречь.

Рис. - Схема строения флексуры:

Рис. - Флексуры:

согласная (а) и несогласная (б).

Рис. - Флексура (а), переходящая по простиранию перегиба в сброс (б), и структурная терраса (в):

складка шарнир морфологический

Флексуры - коленообразные изгибы в слоистых толщах, выраженные наклонным положением слоёв при общем горизонтальном или наклонном залегании. У них есть верхнее (или поднятое) (АБ), нижнее (или опущенное) (ВГ) и смыкающее крыло (БВ), вертикальная амплитуда смещающего крыла (а) и угол падения (б). Флексуры у наклонно залегающих пород могут быть согласными, когда все крылья наклонены в одну сторону, и несогласными, когда смыкающее крыло наклонено в противоположную сторону. Флексуры распространены широко, но главным образом в образованиях осадочного чехла платформ. Могут быть как конседиментационными, так и постседиментационными. Флексура в наклонно залегающих толщах пород иногда называется моноклинальным изгибом.

Структурная терраса - коленообразный и вытянутый по простиранию изгиб (или местное выполаживание слоёв) в наклонно залегающих толщах, в пределах которого слои залегают горизонтально. Если такой участок вытянут по направлению падения моноклинали, то он называется структурным носом.

Размещено на Allbest.ru

...