Складок

Горные породы в земной коре находятся под нагрузкой выпи
лежащих образований, создающей в них соответствующий ур"
вень напряжений. Пластические деформации, приводящие к склги
чатости в горных породах, возможны только при избыточном дан
лении по одному из направлений (стресс). Форма и размеры во;
никающих складок зависят от многих условий. Основное значеии'
имеют физические (реологические) свойства пород, кинематичи
кая и динамическая обстановка, характер возникающих в породи
напряжений и влияние внешней среды. В процессе деформанн
происходит непрерывное перемещение материала, нередко его п<
рекристаллизация, а также привнос нового вещества, что приводи
к изменению реакции пород даже на одинаковый по величине

•направлению стресс.

При прочих равных условиях интенсивность складчатости .ч;
висит от физических свойств пород, главным образом от их вя •.
кости. Чем ниже вязкость, тем сложнее и мельче складки и, на>
борот, в породах с высокой вязкостью развивается крупная, м

•простая по строению складчатость. В мощных покровах лав и
полнокристаллических породах складки встречаются относител:
«о редко. Наиболее благоприятна для образования складок'-о!'
становка сжатия, так как сжатие уменьшает объем тела и увели
чивает его пластичность.

Влияние всестороннего давления на развитие складчатое:
двоякое: с одной стороны, оно повышает сопротивление тела пла<
тической деформации, а с другой — тот же фактор сильно пош
«шает пределы упругости и прочности. В связи с этим породы, я
ляющиеся хрупкими при нормальных условиях, например изве<

•няки, мраморы, могут стать пластичными на глубине при высоко
всестороннем давлении. _;

Большое значение имеет температура окружающей среды. П<
вышение температуры ведет к повышению пластичности, и да/i
такие хрупкие при обычной температуре тела, как дайки, плутом

•интрузивных пород или кварцевые жилы, при температуре в со
ни градусов становятся способными изгибаться в мелкие складк
Способность сминаться в достаточно мелкие и сложные склад:
наблюдается и в не вполне остывших массивах интрузивных in
род и тем более в породах, подвергающихся воздействию репп
иального метаморфизма.

Скорость деформации — также один из основных факторо
влияющих на пластические свойства горных пород. Повышен:
скорости деформации приводит к увеличению сопротивления и
род и понижению их пластичности. Наоборот, относительно бол>
медленная деформация повышает пластичность тела. Поэтому i
роды, ведущие себя при быстром воздействии как хрупкие те.:
например каменная соль, при медленном действии даже мал:.
напряжений медленно, но значительно деформируются.

Соприкосновение пород с растворами того же состава повыша-
ет их способность пластично деформироваться, но присутствие в
порах жидкостей другого состава, например воды, создает впутри-
поровое давление, снимающее внешнюю нагрузку, что понижает
пластичные свойства пород и увеличивает их хрупкость. ;•

Кроме перечисленных выше свойств горных пород большое
влияние на образование складок оказывает ползучесть материа-
лов, выражающаяся в способности всех без исключения горных
пород пластично деформироваться при напряжениях ниже преде-
ла упругости, но при обязательном длительном действии напря-
жений. Благодаря ползучести деформация в теле при сохранении
одинакового значения нагрузки непрерывно возрастает, причем
нарастающая часть деформации будет остаточной. Ползучесть
развивается при любых напряжениях и именно с ней связано об-
разование многих складок в горных породах.

Среди всего многообразия складок с позиций механики, выде-
ляются только три типа: складки продольного изгиба, складки по-
перечного изгиба и складки течения. Впрочем, между двумя пос-
ледними типами иногда выделяют промежуточный тип — склад-
ки скалывания.

С кладки продольного изгиба вызываются силами, действующи-
ми вдоль слоистости (рис. 15.1, а). При изгибе в слое происходит
перераспределение вещества таким образом, что оно перемеща-
ется' от изгибов'с относительно малым радиусом кривизны к из-
шбч'ш с большим радиусом кривизны. Во всем объеме толщи, под-

Piic. 13.1. Кинематические типы складок: а, б — продоль-
ного изгиба; в, г — поперечного изгиба; д — течения. По

А. Е. Михайлову (1973):

1 — направление действующих сил; 2 — направление
перемещения пород; 3 — участки растяжения; 4 — уча-
стки сжатия

вергшейся продольному изгибу, общее перемещение пород проп<
ходит в направлении, перпендикулярном к действию сжимаюииг
усилий, — в участки с относительно малым давлением, что при
водит к интенсивному росту складок вдоль осевых поверхностей
Благодаря этому при образовании складок продольного и:-ти(>;|
происходит общее сокращение площади, занимавшейся слоистой
толщей до складкообразования. Складки продольного изгиби
возникающие при сдвиге, под воздействием противоположно лап
равленных сил имеют все характерные черты этого рода структур.
но их осевые поверхности обладают заметным наклоном в с тор о
ну действия активных сил (рис. 15.1, б).

Складки поперечного изгиба испытывают не сжатие, а неоди
наковое по интенсивности растяжение (рис. 15.1, в, г]. Ось мак
симального сжатия пород расположена перпендикулярно к слоис-
тости, а ось удлинения направлена вдоль слоев.

Складки течения в условиях сравнительно низких температур
и давлений развиваются только в породах с низкой вязкостью:
солях, гипсах, углях, глинах. При высоких температурах (сотни
градусов) вязкость пород резко снижается и способность образо
вывать складки течения приобретают даже такие породы, как
мраморы, кварциты, аплиты, гнейсы, амфиболиты и т. п. При этом
происходят перекристаллизация вещества и появление новых ми-
нералов. При однородности физических свойств пород течение про-
исходит рассредоточение; в разнородных толщах оно сосредоточи-
вается в слоях с наименьшей вязкостью. Заметить поверхности
скольжения, свойственные пластической деформации, почти никог-
да не удается из-за происходящей одновременно перекристалли-
зации пород.

Складки течения обладают наименее правильными формами, с
многочисленными раздувами, утолщениями и пережимами слоев.
Их осевые поверхности могут быть ориентированы различным об
разом относительно первоначального положения слоев, но преи-
мущественно в направлении течения (рис. 15.1, д).

В каждом из описанных выше типов складок присутствуют де-
формации, свойственные и другим видам складок. Нередко обра-
зование двух или даже трех типов складок может происходить
одновременно. Например, в пластичном ядре диапировой складки
могут возникнуть складки продольного изгиба и складки течения,
а вмещающие породы в это время будут испытывать поперечный
изгиб, выгибаясь вверх. Тем не менее каждому из видов складок
присущ определенный характер перемещения вещества, что вмес-
те с "отмеченными выше морфологическими особенностями позво-
ляет легко различать отдельные разновидности складок в природ-
ных условиях.