МАГМАТИЗМ И МЕТАМОРФИЗМ.

 

План лекции

 

3.1. Причины зарождения и миграции магматических расплавов.

3.2. Эффузивный магматизм.

3.3. Интрузивный магматизм.

3.4. Основные факторы и типы метаморфизма.

 

Процессы, меняющие состав, строение земной коры и рельеф земной поверхности, называются ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ. В зависимости от энергетического источника, условий и особенностей протекания все геологические процессы делятся на две большие группы: ЭНДОГЕННЫЕ И ЭКЗОГЕННЫЕ. Деление это в известной степени условно, поскольку эти группы неразрывно связаны друг с другом, обуславливают друг друга, отражая разнообразие, сложность и единство сил, действующих на Земле. Это органическое единство и составляет сущность геологической формы движения материи.

К эндогенным процессам относятся: ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ, ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ как особая форма проявления современных дислокационных тектонических движений, МАГМАТИЗМ и МЕТАМОРФИЗМ.

Все эндогенные процессы, являясь результатом взаимодействия внутренних оболочек Земли, происходят или зарождаются в недрах планеты - в земной коре или мантии - и поэтому протекают в условиях повышенных температур и давлений. Охарактеризуем каждый из видов эндогенных магматических процессов.

 

3.1. Причины зарождения и миграции магматических расплавов

 

МАГМАТИЗМ - это сложный геологический процесс, включающий в себя явления зарождения магмы в земной коре или подкорковой области, перемещение ее в верхние горизонты земной коре или образование магматических горных пород.

МАГМАМИ (греч."магма"-тесто, густая мазь) называются природные преимущественно силикатные расплавы, насыщенные растворенными в них газами. В составе магмы преобладают те же химические элементы, которые слагают земную кору. Однако состав магмы отличается значительным содержанием легколетучих соединений - паров воды, сернистых соединений, углекислого газа и т.д. Благодаря высокому давлению летучие соединения находятся в магме в растворенном состоянии, уменьшая и вязкость, увеличивая подвижность и химическую активность по отношению к вмещающим породам.

Возникает магма путем периодического локального переплавления вещества земной коры или мантии, вызываемого изменением термодинамических условий - давления и температуры. Несмотря на то, что в нижних горизонтах земной коры и подкоровом слое господствуют высокие температуры более 1000-1200°С, вещество этих областей обычно находится в твердом состоянии. Переходу их в жидкое состояние препятствует высокое давление. Но в местах, где это давление понижается (например, вследствие тектонической нарушенности) или снижается температура плавления пород (в присутствии паров воды) вещество переходит в расплавленное состояние и приводит к образованию первичных магматических очагов.

Вследствие перемещения магматических расплавов в более высокие горизонты земной коры образовываются вторичные магматические очаги.

Повышение температуры, способствующее также образованию маг-до, связано с процессами радиоактивного распада элементов в земной коре, а также гравитационные процессы дифференциации вещества и различного рода фазовые превращения, протекающие с выделением тепла.

Движение магмы к поверхности обусловлено, во-первых, гидростатическим давлением, а, во-вторых, значительным увеличением объема, которым сопровождается переход твердых пород в состояние расплава.

В случае если магма прорывает всю толщу земной коры и изливается на поверхность, говорят об ЭФФУЗИВНОМ МАГМАТИЗМЕ. Если же внедряющаяся магма, не достигнув поверхности, застывает на той или иной глубине,процесс проявляется в форме ИНТРУЗИВНОГО МАГМАТИЗМА.

Различаясь по форме проявления, эти виды магматизма отличаются друг от друга и по характеру конечных продуктов, которыми являются интрузивные и эффузивные горные породы.

 

3.2. Эффузивный магматизм

 

Эффузивный магматизм иначе называется вулканизмом. Аппаратом вулканического извержения может быть жерло (центральный тип) или трещина (трещинный тип). Вследствие многократного извержения возникают вулканы -горы конической формы с кратером в вершине и подводящим каналом (вулканической трубкой),по которому поступает магма из магматического очага.

Нередко излияние лавы происходит из трещины, рассекающей земную кору.

В результате образуются мощные лавовые покровы.

Продуктами извержения вулканов являются лавы, газы и различные твердые вещества.

В большинстве случаев температура лав превышает 1000-1200°С. В зависимости от температуры и химического состава лава бывает очень жидкой и тягучей. Лавы бедные кремнеземом и обогащенные железо-магнезиальными соединениями ультраосновного состава обладают малой вязкостью. Кислые лавы обладают малой подвижностью. При застывании жидкой лавы возникает покров или поток волнистой лавы. Из вязкой лавы образуется глыбовой покров. При подводном извержении возникает подушкообразная форма.

Главной составной частью вулканических газов являются пары воды. Сильные ливни часто сопровождают извержения вулканов. В составе вулканических газов часто содержатся: , , , , и др.

Твердые продукты (пирокластические) состоят из обломочного материала, возникшего при вулканических взрывах в результате выбрасывания в атмосферу огромных масс лав, а также из обломков горных пород взорванных частей кратера. В зависимости от величины обломков выделяют: вулканические бомбы, имеющие размер от 5-10 см до нескольких метров в поперечнике, лапиллии - от I до 3 см, вулканический песок, состоящий из различимых невооруженным глазом частиц (от 0,5 мм до размера горошины), и вулканический пепел - макроскопически тонкая пыль. В дальнейшем в результате уплотнения и цементации пирокластического материала образуются вулканические брекчии (из грубообломочных частиц) и вулканические туфы (из пепла).

После прекращения активной деятельности вулканы вступают в Поствулканическую стадию своего развития. Это-выделение газов, гейзеры и термальные источники, извержения грязевых вулканов.

По своей деятельности вулканы делятся на действующие (например; Курильские, Филиппинские) и потухшие (Казбек, Эльбрус). 0днако, такое деление условно.

По характеру извержения вулканы подразделяются на основные типы: гавайский, этно-везувианский, пелейский, кракатауский, трубки взрыва, трещинные.

В настоящее время на земном шаре выделяют несколько зон развития вулканизма: тихоокеанская, атлантическая, индийско-африканская.

3.3. Интрузивный магматизм

 

Интрузивный магматизм проявляется в случае, когда поднимающаяся магма медленно остывает и кристаллизуется на той или иной глубине, образуя по форме магматические тела, называемые интрузивами. Рассмотрим сущность интрузивного магматизма.

Большинство геологов придерживаются мнения о существовании двух родоначальных магм - основной (базальтовой), очаги которой формируются в верхней мантии, и кислой (гранитной), имеющей внутрикоровое происхождение. Родоначальная магма постоянно испытывает сложнейшие физико-химические превращения, называемые процессами ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ МАГМЫ - это совокупность физико-химических процессов, приводящих к образованию из единого магматического расплава горных пород различного состава. Выделяют два главных типа дифференциации - магматическую и кристаллизационную.

Магматическая дифференциация происходит в еще жидком магматическом расплаве. Основным механизмом, приводящим к разделению магмы на фракции, считается ЛИКВАЦИЯ, т.е. разделение единого гомогенного расплава на две несмешивающиеся между собой жидкости, отличающиеся друг от друга по составу. Ликвация вызывается понижением температуры магмы и ассимиляцией расплавом вмещающих пород, приводящей к изменению ее состава.

Кристаллизационная дифференциация связана с процессом кристаллизации магмы и сопровождает этот процесс. По мере остывания магмы первыми из расплава выпадают кристаллы наиболее тугоплавких минералов и, в частности, оливина. За ним выделяются пироксены, чуть позже основные плагиоклазы, затем средние и кислые плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, слюды и, наконец, кварц.

Выделившиеся из расплава первыми железомагнезиальные силикаты из-за высокой плотности погружаются в придонные горизонты расплава, вследствие чего верхние части магмы обедняются такими компонентами как железо, магний, кальций. В них накапливаются кремнезем и повышается степень кислотности. Таким образом, в процессе кристаллизационной дифференциации значительную роль играют гравитационные явления. С конечными стадиями кристаллизации магмы связано образование пегматитов. Пегматиты образуются из остаточных силикатных расплавов, обогащенных летучими компонентами. Летучие компоненты делают эти расплавы более подвижными, поэтому пегматиты обычно залегают в верхних частях материнских интрузивов или вблизи них, в породах кровли, куда пегматитовые расплавы проникают по трещинам.

Вокруг интрузива в период и после охлаждения и кристаллизации магмы также развиваются геологические процессы, называемые постмагматическими.

На отдельной стадии эволюции магмы, когда превышается предел растворимости в ней летучих компонентов, от нее отделяются в виде самостоятельной фазы газовые (пневматолитовые) растворы, основную роль в которых играют водяные пары. При снижении температуры растворов до 450-400°С они превращаются в жидкие, или гидротермальные (горячие водяные) растворы. Пневматолитовые и гидротермальные растворы нередко выносят значительное количество цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов, содержащихся в исходном веществе, образуя месторождения полезных ископаемых.

На всех этапах развития магматических процессов формируются определенные ассоциации минералов, соответствующие конкретным условиям.

 

3.4. Основные факторы и типы метаморфизма

 

Под МЕТАМОРФИЗМОМ понимают изменение и преобразование горных пород под влиянием эндогенных геологических процессов, вызывающих значительные изменения термодинамических условий.

Преобразования в горных породах при метаморфизме происходит путем их перекристаллизации в твердом состоянии, лишь в редких случаях на больших глубинах метаморфизм сопровождается частичным или полным переплавлением горных пород.

Метаморфизму могут подвергаться все горные породы - осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Наиболее легко метаморфизоваться будут породы, условия, образования которых наиболее отличаются от обстановки, создавшейся при метаморфизме.

При метаморфизме меняются структурно-текстурные особенности горных пород и их минеральный состав. В ряде случаев наблюдается изменение химического состава горных пород. Степень изменения первичных пород, т.е. степень метаморфизма, различна от незначительных преобразований до полного изменения состава и облика.

Главными причинами и факторами метаморфизма горных пород являются температура, давление и химически активные вещества — растворы, летучие вещества.

Температура. Процессы метаморфизма совершаются при температуре от 250-300 до 800°С. Повышение температуры всего на 10° вдвое увеличивает скорость химических реакций, а на100°С - примерно, в 1000 раз. В условиях земной коры повышение температуры вызывается следующими причинами: 1)погружение пород на большие глубины; 2) тепловое воздействие магматических расплавов, внедряющихся в земную кору; 3) поступлением глубинных флюидов; 4) местным возрастанием внутреннего теплового потока.

Давление. Различают давление петростатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее) или стресс.

Петростатическое давление является функцией глубины и возрастает с погружением горных пород в глубь литосферы. Увеличение глубины на каждые 3 км соответствует увеличению давления на 100 МПа. Метаморфизм интенсивно проходит на глубине 10-50 км, давление в этих условиях равно 400-1500 МПа. Возрастание петростатического давления ведет к изменению объема пород, способствует образованию минералов с большими плотностями. Этот фактор также повышает температуру плавления минералов. Всестороннее давление способствует формированию горных пород с однородными текстурами.

Боковое давление (стресс) возникает при интенсивных тектонических движениях дислокационного характера. Оно приводит к деформации минералов, вызывает появление закономерной пространственной ориентировки их в горных породах. Например, пластинчатые минералы располагаются плоскостями спайности перпендикулярно к направлению давления (сланцевые текстуры). Вызывая в ряде случаев дробление пород, стресс повышает их фильтрационные свойства.

Наиболее развиты стрессовые давления в верхних горизонтах земной коры. Роль петростатического давления повышается с увеличением глубины. Химически активные вещества (вода, углекислота, водород, соединения серы и др.) являются катализаторами, облегчающие реакции между кристаллами₅участвуют в образовании новых минералов.

Существенная роль при метаморфизме принадлежит фактору времени. Однако ошибочно было бы думать, что чем древнее порода, тем сильнее она метаморфизирована. Все определяет конкретная геологическая обстановка. В случае, если нет привноса и выноса компонентов, химический состав остается постоянным - такой метаморфизм называют нормальным или изохимическим. Если же привнес и вынос компонентов имеет место - такой метаморфизм называют метасоматический.

 

По преобладающей роли в процессе тех или иных факторов, а также в зависимости от масштабов развития явлений метаморфизма в пространстве выделяют отдельные виды или типы метаморфизма.

РЕГИОНАЛЬНЫЙ метаморфизм проявляется в условиях, когда отдельные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, в результате чего горные породы перемещаются из верхних горизонтов в более глубокие. Прогибание компенсируется осадконакоплением и в качестве главных факторов метаморфизма выступают петростатическое давление и температура, иногда стрессовое давление и химически активные вещества.

Подобные условия реализуются в пределах геосинклиналях различного возраста, а также в фундаментах древних платформ и в щитах.

В соответствии с глубиной протекания процесса выделяется Несколько зон регионального метаморфизма, характеризующихся различной степенью изменчивости пород: эпизона (верхняя зона), мезозона (средняя) и катазона (нижняя).

В глубинных зонах может проявляться особая стадия метаморфизма - ультраметаморфизм, связанная с частичным и полным переплавлением вещества. Частичное переплавление вещества называется анатексисом, а полное - палингенезом. Расплавы, возникающие при ультраморфизме и имеющие гранитный состав, проникают во вмещающие породы, пронизывают их, образуя магматы. С ультраметаморфизмом часто связывают являения гранитизации - изменение горных пород любого состава с превращением их в граниты. Основными агентами гранитизации считающие поступающие с больших глубин флюиды.

Степень метаморфизма не зависит от глубины. Выше мы рассматривали региональный метаморфизм прогрессивного типа, т.е. в этом случае значение давления и температуры возрастает. Но в природе наблюдаются процессы, когда породы образовавшиеся при высоких температурах и параметрах, могут оказаться, например, в результате восходящих тектонических движений, в иных условиях.В этих случаях возникают новые устойчивые в создавшихся условиях низкой температуры ассоциации минералов, которые накладываются на ранее существовавшие.Подобные процессы носят название регрессивного метаморфизма или диафтореза.

КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору, с вмещающими породами. Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающие магматическое тело порода (экзоконтактовый метаморфизм), так и краевые части самого магматического тела (эндоконтактовый). Ширина контактового ореола изменяется от сантиметров до первых километров.

Основные факторы: тепловое воздействие магматических пород на вмещающие породы и химически активные газовые и жидкие растворы.

В зависимости от особенностей течения процесса выделяют несколько разновидностей контактового метаморфизма.

Термоконтактовый метаморфизм выражается в чисто термальном воздействии магмы на вмещающие породы.

В зависимости от особенностей течения процесса выделяют несколько разновидностей контактового метаморфизма.

Термоконтактовый метаморфизм выражается в чисто термальном воздействии магмы на вмещающие породы.

Он приводит к перекристаллизации минералов. Породы, возникающие при таких процессах за счет глинистых и песчано-глинистых осадков, обладают плотным тонкозернистым строением и называются роговиками. Известняки превращаются в мраморы, пески в кварциты.

К разновидности термоконтактового метаморфизма относится пирометаморфизм, выражающийся в обжиге, спекании горных пород под воздействием лавы.

При контактово-метасоматическом метаморфизме к температурному воздействию остывающего интрузива присоединяется воздействие на вмещающие породы выделяемых им газов жидких растворов. Этот процесс идет с изменением химического состава. Процесс замещения одних минералов другими, протекающий при участии газовых и жидких растворов и сопровождающийся изменением химического состава минеральных образований называется метасоматозом, а образующиеся при этом горные породы такого генезиса являются скарны и грейзены.

Автоморфизм - это процесс изменения изверженных горных Пород в процессе их формирования (застывания и кристаллизации) под влиянием химически активных веществ, выделяемых самой магмой, в результате падения температуры. Так, например, происходит серпентизация ультраосновных пород.

Динамометаморфизм (катакластический, дислокационный метаморфизм) проявляется в верхних частях земной коры в зонах развития тектонических движений дислокационного характера. Основной причиной, вызывающей его является стрессовое давление. При этом виде метаморфизма изменяется структурно-текстурные особенности пород. Происходит их дробление (катаклиз), а в более глубоких зонах с повышением температуры появляются пластические деформации. В породах появляется полосчатость, возникает кристаллизационная сланцеватость,

ЛЕКЦИЯ № 4

 

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ.

 

План лекции

4.1. Общие сведения о тектонических движениях.

4.2. Колебательные тектонические движения.

4.3. Дислокационные тектонические движения.

4.4. Значение тектонических движений.

4.5. Основные сведения о землетрясениях.

 

Тектонические движения и землетрясения, также как магматизм и метаморфизм, относятся к эндогенным геологическим процессам.

 

4.1. Общие сведения о тектонических движениях

 

Все природные движения земной коры или отдельных ее участков получили название ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ. Они недоступны для непосредственного изучения и о них приходится судить по результатам их проявлений, запечатленным в строении земной коры или рельефа земной поверхности. Так, на участках длительно прогибающихся, накапливаются мощные толщи пород; на участках, испытывающие переменные поднятия и опускания, из разреза выпадают отдельные слои.

Всесторонним изучением тектонических движений занимается наука - геотектоника.

Тектонические движения многообразны по форме своего проявления во времени и пространстве, направленности и интенсивности, а поэтому классифицировать их достаточно сложно. Например, по направлению перемещения выделяют существенно вертикальные (радиальные) и существенно горизонтальные (тангенциальные) тектонические движения: а по масштабам проявления делят на поверхностные, связанные с процессами, протекающими в осадочном чехле, коровые, которые охватывают весь объем земной коры, и глубинные, обусловленные процессами в верхней мантии.

В зависимости от интенсивности, преимущественной направленности и геологических результатов тектонические движения делят на две группы - колебательные и дислокационные.

 

4.2. Колебательные тектонические движения

 

Под колебательными тектоническими движениями понимаются медленные вековые поднятия и опускания земной коры. Часто эти движения называют ЭПЕЙРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ (греч."эпейрогенез"-рождение материков) .

По направленности колебательные движения относятся к существенно вертикальным, а по масштабам проявления - к общекоровым, или глубинным.

Особенностями таких движений являются:

1. Универсальность их в пространстве и времени. «Нет такого участка земной коры для любого отрезка времени, как бы краток он не был, который находился бы вне той или иной формы колебательных движений, восходящих или нисходящих»-говорил акад. Н.М.Страхов. Движения, различные по масштабу проявления во времени и пространстве, обычно вкладываются друг на друга, что в целом создает сложную картину колебательных движений земной коры.

2. Обратимость, которая выражается в том, что для каждого участка земной коры во времени поднятия могут сменяться опусканиями, смена знака движений может повторяться многократно.

3. Колебательные движения в большинстве случаев не приводят к существенным изменениям первоначального залегания горных пород и потому не сказываются на прочности и долговечности инженерных сооружений.

По времени своего проявления соответственно и методам изучения, колебательные движения земной коры делят на современные, новейшие и движения прошлых геологических эпох, или древние тектонические движения.

К современным относятся движения, проявившиеся в исторический период, т.е. на памяти человечества, и продолжающиеся до настоящего времени. Их особенностью является - дифференцированный характер - одновременно одни участки коры испытывают опускания, а другие поднятия.

Основными методами изучения этого вида движений, являются исторический и геодезический.

Исторический метод основан на наблюдениях за положением различных инженерных сооружений по отношению к уровню морей, озер, изучения археологических и графически документов, указывающих на изменение во времени положения той или иной береговой линии и др.

Геодезический метод заключается в повторном нивелировании, т.е. является инструментальным методом, позволяющим давать количественную оценку современным колебаниям. В настоящее время составлена карта скоростей современных движений Восточной Европы. Установлено, что скорости этих движений изменяются от 2-4 до 8-10 мм в год. Наибольшими скоростями и контрастностью характеризуются движения в горных районах (Кавказ, Карпаты).

Новейшие движения. К ним относятся движения, проявившиеся в неогеновое и четвертичное время, т.е. в ближайшем геологическом прошлом. С ними связано формирование основных особенностей современного рельефа поверхности и новейших структурных форм (поднятий и прогибов),а также развитие процессов декудации и аккумуляции. На русской платформе основные речные системы приурочены к областям новейших прогибов, а водораздельные пространства - к областям поднятий.

Изучение этих движений ведется геоморфологическими и геологическими методами.

Геоморфологические методы основаны на детальном изучении форм современного рельефа. Геологические методы включают анализ распределение фаций и мощностей новейших осадочных пород, а также изучение складчатых и разрывных нарушений, затрагивающие неогеновые и четвертичные отложения.

Движение прошлых геологических эпох. К ним относятся все более древние тектонические движения, которые недоступны для непосредственного изучения. Поэтому при их изучении главное значение приобретают геологические методы, основанные на анализе фационального состава осадочных пород, основная массы которых накапливается в морских условиях, распределение их мощностей и стратиграфической последовательности.

Изучая реальные геологические разрезы тех или иных регионов, выявляя их трансгрессивные (-) и регрессивные серии осадков, геологи восстанавливают историю развития колебательных движений земной коры, на чем, собственно, основан метод анализа фаций. Анализ изменения мощностей одновозрастных пород позволяет судить о размахе колебательных движений. Общая мощность пород определенного стратиграфического подразделения соответствует величине прогибания участка коры. Изучая с помощью карт изопахит (линии равной мощности) закономерности распределения мощностей одновозрастных пород на площади можно судить о размахе и направленности движений.

Метод стратиграфических перерывов основан на анализе геологических разрезов с точки зрения их стратиграфической последовательности. Он позволяет обнаружить случаи выпадения из разрезов отложений, соответствующих тому или иному отрезку геологического времени. Подобное нарушение стратиграфической последовательности называется стратиграфическое несогласие.

Поскольку наиболее интенсивное осадконакопление происходит в морских условиях, наличие стратиграфических перерывов указывает на смену морского режима континентальным (т.е. на смену знака движений), когда процессы разрушения превалируют над процессами осадконакопления.

Характер колебательных движений различен в пределах различных структурных элементов земной коры. На платформах - это слабые движения, характеризующиеся чрезвычайно малыми скоростями и захватывающие довольно обширные изометрические по форме площади (Скандинавское поднятие, Северо-каспийская зона погружения). В геосинклиналях движения более интенсивны, отличаются большими амплитудами и скоростями, а площади поднятий или опусканий вытянуты в виде узких полос или овалов.

 

4.3. Дислокационные тектонические движения

 

Вторую важнейшую группу тектонических движений образуют ДИСЛОКАЦИОННЫЕ (лат."дислокатнос"-смещение) движения, которые делят на складко - и разрывообразователъные. Часто их называют ОРОГЕНЕТИЧЕСКИМИ (горообразовательными).

По направленности они могут быть существенно горизонтальными и существенно вертикальными, по месту проявления - внутрикоровые.

Особенностями таких движений являются:

1. Дислокационные движения не универсальны ни в пространстве, ни во времени. В пространстве они приурочены к тектонически подвижным участкам земной коры. Во времени носят эпизодический характер и связаны с периодами интенсивного тектонического развития определенного участка земной коры.

2.Дислокационные движения необратимы.

3.Амплитуды и скорости этих движений более высокие, чем колебательных движениях, при этом смена знака движений происходит на малых расстояниях.

4.Проявляясь в пределах геосинклинальных зон, дислокационное движения сопровождаются магматизмом и метаморфизмом горных пород.

5.Главной особенностью дислокационных движений является то, что они изменяют первичные формы залегания, которые называются тектоническими, или нарушенными.Тектонические нарушения находят свое отражение в рельефе земной поверхности, непосредственно влияя на прочность и устойчивость инженерных сооружений.

В процессе геологического развития, в результате тектонических движений, первоначальные формы залегания горных пород могут изменяться и тогда формируются новые, вторичные формы, или тектонические нарушения - дислокации.

Все многообразные по форме и масштабам своего проявления тектонические нарушения можно разделить на две главные группы - складчатые (пликативные) и разрывные (дизъюнктивные).

Среди пликативных нарушений различают несколько форм: моноклинали, флексуры и складки.

В зависимости от направления изгиба различают синклинальные антиклинальные складки.

В любой складке могут быть выделены геометрические элементы: ядро, замок, шарнир, угол, осевая поверхность, ось.

По положению осевой плоскости выделяют прямые, наклонные, опрокинутые, лежачие и перевернутые складки.

По форме замка и соотношению между крыльями выделяют нормальные, изоклинальные, веерообразные, сундучные складки.

По соотношению основных размеров складок - длины и ширины различают линейные складки, брахискладки, купола.

Разрывные нарушения делят на две группы: разрывы без смещения или с незначительным: смещением и разрывы со смещением горных пород.

К первой группе относятся разного вида трещины, которые по происхождению делятся на нетектонические и тектонические.

Ко второй группе принадлежат следующие нарушения: сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги, сложные разрывные нарушения.

Изучение дислокационных тектонических движений имеет огромное прикладное значение особенно при поисках, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Именно дислоцированные участки земной коры как наиболее ослабленные, являются благоприятными для локализации месторождений. Правильное понимание характера тектонических нарушений массивов горных пород служит залогом успешной разведки и разработки месторождений минерального сырья.

 

4.4. Значение тектонических движений

 

Тектонические движения препятствуют выравниванию рельефа земной поверхности, постоянно порождая различия гипсометрических уровней отдельных участков земной коры - основное условие для развития экзогенных геологических процессов. В этом проявляется неразрывное диалектическое единство эндогенных и экзогенных процессов. Прямым следствием тектонических движений являются изменение очертаний континентов и океанов, явления трансгрессии и регрессии морей.

Нарушения в залегании пород повышают проницаемость земной коры, создают области пониженных давлений, способствуя зарождению магматических очагов, миграции магмы. Тектоническими движениями обусловлены процессы метаморфизма горных пород. Изучение современных и новейших колебательных движений имеет важное прикладное значение. Особенно необходимо учитывать их при постройке долговременных инженерных сооружений: портов, каналов, гидростанций, горных предприятий и др.

Неравномерные интенсивные поднятия и опускания земной коры могут нарушать работу систем водоснабжения, подземных газо- и нефтепроводов.

В нефтеносных районах зоны интенсивного проявления современных и новейших движений наиболее перспективны для скопления нефти и газа, поскольку образующиеся при тектонических движениях трещины служат их проводниками.

 

4.5. Основные сведения о землетрясениях

 

Наиболее тяжелые последствия для инженерных сооружений связаны с разрывными тектоническими движениями земной коры. Последние сопровождаются мгновенными сдвигами, скольжением и кручением, вызывающими мощные подземные толчки - землетрясения.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ - называется всякое колебание земной поверхности вызванное естественными причинами. В зависимости от причин,

их вызывающих, землетрясения делят на три группы.

Вулканические - связанные с процессами вулканизмами проявляются в районах современной вулканической деятельности, сопровождая извержения вулканов, или предшествуя им. Они возникают в результате глубинных взрывов газов, гидравлических ударов магмы.

Денудационные, или обвальные - распространены меньше вулканических. Они вызываются обвалами значительных масс горных пород в горных районах, провалами подземных полостей (карстовых пещер), крупными оползнями.

Тектонические - характеризующие наибольшей силой, на их долю приходится 95 % зарегистрированных землетрясений. Они связаны с кратковременными разгрузками, длительно накапливающихся в механических напряжений, возникающих при взаимных перемещениях отдельных блоков литосферы. Поскольку такие разгрузки проявляются при формировании разломов и мгновенным перемещением по ним отдельных блоков земной коры или мантии, тектонические землетрясения, представляют собой вид современных дислокационных движений.

Наука, занимающаяся изучением землетрясений, называется сейсмологией. А все явления связанные с возникновением и проявлением землетрясений, называют сейсмическими.

Вопросы, связанные с изучением механизма возникновения тектонических землетрясений, географического распространения землетрясений и их прогноза, будут подробно изучены во время самостоятельных аудиторных занятий под руководством преподавателя.