СЛОИСТОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

18.1. ЭЛЕМЕНТЫ СЛОЯ

 

Слой (пласт) – это более или менее однородный первично обособленный осадок (или осадочная горная порода), ограниченный от других слоев поверхностями наслоения. Однородность слоев может быть отражена в составе, окраске, структурных и текстурных признаках, присутствии одинаковых включений, окаменелостей. Слоистость осадков, горных пород свидетельствует об изменении условий аккумуляции. В обломочных породах слоистость возникает в результате сортировки частиц при изменении энергии воздушного или водного потоков.

В химических, органогенных осадках слоистость является результатом изменения либо химического, органического состава, либо количества тех или иных примесей.

Отсутствие слоистости объясняется, преимущественно, стабильностью режима накопления осадков. Возможность сортировки материала практически исключается и при внезапном обрушении, быстром накоплении материала при горных обвалах. Отсутствует сортировка материала и в некоторых ледниковых отложениях.

Поверхности, разграничивающие слои (пласты) называются поверхностями наслоения (напластования). Линия пересечения поверхности наслоения с земной поверхностью называется линией ее выхода. На геологической карте изображаются проекции линии выхода поверхности напластования на горизонтальную плоскость (рис. 8).

Рис. 8. Линии выходов поверхностей наслоения (утолщенные линии)

на блок-диаграмме (а) и на плане (б)

Верхняя поверхность наслоения – кровля слоя, нижняя – подошва. Расстояние между кровлей и подошвой слоя (пласта) характеризует его мощность (толщину). Различают три вида мощностей: истинную, видимую и неполную. Истинной мощностью называется кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой, отличное от кратчайшего, составляет видимую мощность. Неполная мощность – это расстояние от кровли или подошвы слоя до любой поверхности, находящейся внутри слоя. В обнажении горных пород чаще всего замеряется видимая мощность, а истинная мощность вычисляется по формуле h = a sin a, где h – истинная мощность слоя, а – видимая мощность слоя, a – угол наклона рельефа (рис. 9).

При бурении скважин для вычисления истинной мощности горизонтально залегающего слоя определяют разность абсолютных отметок кровли и подошвы слоя, которая и будет составлять истинную мощность слоя.

 

Рис. 9. Мощность слоя и ее определение:

I – различные виды мощности слоя (пласта): а-а – истинная, б-б, в-в – видимая, г-г, д-д – неполная; II – определение мощности горизонтально залегающего слоя: h – истинная, а – видимая, b – ширина выхода слоя; a – угол склона. Цифры – абсолютные отметки поверхности рельефа

 

18.2. СООТНОШЕНИЕ СЛОЕВ ГОРНЫХ ПОРОД

 

Земная кора испытывает непрерывные нисходящие и восходящие тектонические движения. В вертикальном разрезе нисходящий тип тектонических движений будет выражен сменой мелководных отложений более глубоководными, а восходящий тип тектонических движений – сменой глубоководных образований более мелководными. Продолжающееся воздымание участка приводит к подъему ранее накопившихся отложений выше уровня моря и их разрушению процессами эрозии. Происходит стратиграфический перерыв в осадконакоплении. В дальнейшем может вновь наступить опускание района, море трансгрессирует, и на размытой поверхности отложений начнут накапливаться более молодые осадки, которые будут отделены от подстилающих пород поверхностью несогласия. Образуется несогласное залегание слоев. Таким образом, отсутствие пород того или иного возраста в геологическом разрезе – следствие прекращения осадкообразования, вызываемого положительными движениями земной коры. Если вышележащая толща без каких-либо следов стратиграфического перерыва в накоплении осадков налегает на подстилающие породы, формируется согласное залегание слоев.

Различают несколько основных типов несогласий. Параллельное несогласие возникает в том случае, когда между вышележащей и подстилающей горизонтально залегающими толщами стратиграфическая последовательность слоев прерывается (рис. 10).

Рис. 10. Типы несогласий: I – параллельное, II – угловое

1 – известняк, 2 – песок, 3 – аргиллит, 4 – конгломерат

Угловое несогласие проявляется в том, что нижняя толща пород подвергалась не только поднятию, но и наклону, например смятию в складки. Чем больше угол несогласия, тем более интенсивные тектонические движения происходили в регионе. Небольшое угловое несогласие (1-2), наблюдающееся на платформах, называется географическим.

Несогласия, в зависимости от размеров площади проявления, подразделяются на региональные и локальные. Согласные границы отложений в стратиграфических колонках изображаются прямыми линиями, стратиграфические (параллельные) несогласия – волнистыми, а угловое – зубчатыми.