Складки, обусловленные геологическими условиями

Складки образуются в разнообразных геологических обстановках. В приповерхностных участках земной коры могут образовываться складки, обусловленные нетектоническими, экзогенными процессами (экзогенная складчатость), и конседиментационные складки (конседиментационная складчатость). В верхних частях земной коры в результате постседиментационных эндогенных процессов формируются складки, обусловленные проявлением процессов, рассматриваемых в рамках поверхностной складчатости, а в средней коре – в рамках глубинной складчатости.

Развитие складок в большинстве случаев обычно начинается с конседиментационных форм и структур экзогенного происхождения. В дальнейшем при погружении толщ и участии тектонических процессов образуются структуры, характерные для поверхностной складчатости, а затем – для глубинной.

Складки нетектонического (экзогенного) происхождения

Спектр складок нетектонического (экзогенного) происхождения довольно разнообразен. Они легко выявляются в слабо дислоцированных породах и с большим трудом – в метаморфизованных.

● Достаточно широко распространены подводно-оползневые складки, образующиеся при оползании осадков на дне бассейна, а такженаземно-оползневые складки, образующиеся при оползневых процессах на суше. Основное значение в образовании этих складок экзогенного генезиса имеет сила тяжести, эффективность которой зависит от строения современного и захоронённого (древнего) рельефа.

● Складки, обусловленные деформациями при эпигенезе и диагенезе осадков при уплотнении, дегидратации или разбухания, представляют собой многочисленную группу нарушений – мелкое коробление, пластическое перемещение с оттоком или нагнетанием вещества в разных участках слоя, мелкие складки течения.

● Складки, вызываемые разгрузкой от вышележащих толщ, образуются обычно в днищах долин или на открытых склонах и представляют собой плавные выгибы слоёв в сторону открытого пространства. На крутых склонах в пластичных породах возникают мелкие структуры вспучивания и структуры течения.

● Складки, образующиеся при деформации, обусловленной карстовыми процессами, провалами или обвалами, имеют локальный характер и представлены зонами пластичного хаотичного смятия пород и большим количеством разрывов и зон дробления.

● Складки, вызываемые напором ледников (гляциодислокации), распространены на территориях проявления четвертичного и древнего материкового оледенения. Они образуются в относительно пластичных и слоистых породах (глинах, мергелях, известняках и др. породах) под напором перемещающихся по ним ледников. Это – вертикальные, опрокинутые или разорванные складки, в основном мелкие, но иногда амплитуда складок может достигать 30 м, осевые поверхности которых ориентированы почти всегда перпендикулярно направлению движения ледника. Нередко такие деформации сопровождаются образованием глыб-отторженцев (скиб), оторванных от коренных пород и передвинутых ледником на значительные расстояния.

● Структуры облекания – первичные наклоны и изгибы, обусловленные неровностями поверхности накопления осадков, внешне похожи на складки и рассматриваются как псевдоскладки или ложные складки, образующиеся при заполнениитерригенными осадками эрозионного рельефа в мелководных условиях. Аналогичные структуры облекания (первичные наклоны и изгибы) образуются и при образовании покровов эффузивных и эксплозивных пород.

● Структуры облекания – первичные наклоны и изгибы, связанные с различной скоростью отложения осадков и неравной мощностью слоёв пород, также рассматриваются как псевдоскладки или ложные складки. Но только они образуются в глубоководных условиях, где хемогенный и органогенный карбонатный материал, оседая на неровную поверхность дна, повторяетэрозионный рельеф.

Таким образом, структуры облекания не являются настоящими складками, и представляют собой первичные наклоны, обусловленные неровностями эрозионного рельефа, а не процесса пластических деформаций.

Конседиментационные складки

К конседиментационным складкам относятся складки погружений и складки поперечного изгиба, возникающие при неравномерных вертикальных движениях поверхности осадконакопления. И те и другие складки образуются одновременно с накоплением осадков. Их образование вызвано теми же тектоническими процессами, которые обусловили и осадконакопление – в основном это вертикальные движения. В конседиментационных складках часто наблюдается изменения мощностей и фаций при переходе от их крыльев к замкам, имеющие первичный характер и образующиеся при отложении осадков. В наложенных же складках подобного типа изменений фаций в крыльях и в замках не наблюдается, а изменение мощностей, если и есть, то оно вызвано пластическими деформациями.

● Складки погруженийобразуются при относительно равномерных опусканиях поверхности (фундамента), на которой происходит накопление осадков, и их контуры обычно повторяют границы бассейна осадконакопления.

● Складки поперечного изгиба, связанные с неравномерными вертикальными перемещениями отдельных участков дна бассейна (фундамента), обычно более мелкие, чем складки погружений.

В конседиментационных складках угол наклона на крыльях увеличивается с глубиной и в первом приближении совпадает с углом наклона фрагментов поверхности осадконакопления. По мере развития конседиментационных складок их строение в нижних стратиграфических горизонтах усложняется в результате постоянных неоднородных вертикальных перемещениях блоков фундамента – могут возникать сжатые и опрокинутые складки с последующим образованием наложенных глыбовых складок, характерных для постседиментационной эндогенной складчатости.

Эндогенные складки тектонического происхождения, сформированные в верхней коре (поверхностная складчатость).

В зависимости от условий образования этой категории складчатости выделяются шесть типов складок: складки регионального смятия, облекания, гравитационного скольжения, приразрывные, складки, связанные с перемещением магмы в земной коре, и диапировые.

● Складки регионального смятия(общего смятия по В.В. Белоусову) (рис. 3.37, 3.38) образуются при продольном изгибе деформирующихся толщ под влиянием сил, действующих на огромных территориях: вдоль протяженных на сотни и тысячи км наклонных разломных линеаментов (зоны субдукции и др.); в зонах столкновения кристаллической коры с более молодыми «геосинклинальными» образованиями; в зонах столкновения (коллизии) крупных фрагментов континентальной коры: и др. Для них характерны линейные симметричные и ассиметричные формы с общей ориентировкой осей. Примером могут служить складчатые пояса Урала, Тянь-Шаня, Альп, Гималаев и др.

● Складки облекания(отражённые складки по В.Е. Хаину, глыбовые – по В.В. Белоусову) (рис. 3.39, 3.40) представляют собой складки поперечного изгиба в верхнем структурном этаже (или в осадочном чехле), образующиеся при глыбовых перемещениях нижнего структурного этажа (фундамента), после осадконакопления. Иногда формирование их начинается на этапе осадконакопления. Складки облекания имеют изометричные, брахиформные или коробчатые формы, чаще с плавными очертаниями и реже – линейные асимметричные иногда с подвёрнутыми крыльями. Характер складок с глубиной меняется – от плавных и пологих к складкам с более крутыми крыльями. Неоднородные перемещения блоков фундамента могут приводить к образованиюгорст-антиклиналейиграбен-синклиналей. Наиболее крупные положительные и отрицательные структуры достигают в длину 100 км и более.

В результате вертикальных восходящих движений относительно изометричных блоков образуютсяштамповыескладкии для них характерна сундучно-коробчатая форма. Иногда они встречаются группами, образуя сложную мозаику куполовидных поднятий, сочетающихся с другими складками такого же типа, в том числе и с флексурами.

●Складки гравитационного скольжения(рис. 3.41, 3.42)образуются на склонах поднятий под действием гравитационных сил и наиболее интенсивно, если поднятия окаймляются прогибающимися впадинами. Осадочные толщи перемещаются вниз по склону, подвергаясь продольному изгибу. Гравитационному скольжению способствует наличие пластичных пород (глин, соли, ангидрита). Амплитуды перемещений могут составлять 20-30 км. Складки широко распространены в складчатых областях и представлены там наклонными, опрокинутыми и лежачими формами, осложнёнными надвигами. В краевых прогибах складки гравитационного скольжения представлены наклонными и опрокинутыми линейными структурами, нарушенными надвигами, иногда гребневидными антиклиналями, разделёнными широкими синклиналями.

●Складки связанные с разрывами(приразрывные складки) (рис. 3.43, 3.44) образуются при перемещении пород вверх по наклонным разрывам (по взбросам и надвигам) в нижнем (лежачем) крыле за счёт горизонтально или наклонно ориентированных сил, вызванных давлением висячего крыла, в условиях продольного изгиба. Интенсивность и форма складок зависят от амплитуды перемещения и угла наклона сместителя, и наиболее благоприятная величина - 40-60º. Вблизи таких разрывов образуются наклонные или опрокинутые складки, ориентированные параллельно простиранию разрыва. Количество и амплитуда этих складок уменьшается по мере удаления от разрыва. Ширина полосы, захваченной приразрывной складчатостью, обычно невелика. Приразрывные складки могут образовываться и на опущенных крыльях сброса.

●Складки, связанные с внедрением магмывозникают во вмещающих породах вблизи контактов многих и особенно крупных (батолитов) массивов интрузивных пород, сформированных как на значительной глубине, так и вблизи поверхности (рис. 3.45, 3.46). Обычно это складки продольного, реже поперечного изгиба, оси которых ориентированы согласно контурам интрузивных массивов. Ширина зон развития складок различна и зависит, как правило, от размеров массива – у небольших гипабиссальных тел – от первых метров до десятков и иногда сотен метров. Вокруг вулканов нередко возникают округлые мульды и кальдеры обрушения в результате проваливания пород в полость (камеру), ранее заполненную магмой.

Эндогенные складки тектонического происхождения, сформированные в средней коре (глубинная складчатость).

Глубинные складки имеют широкое региональное распространение и развиты преимущественно в докембрийских и в меньшей степени в палеозойских и мезозойских толщах. Формировались они на достаточно больших глубинах в условиях проявления значительного всестороннего и стрессового давления и высоких температур – вплоть до амфиболитовой и гранулитовой фации метаморфизма. В глубинных условиях происходит перекристаллизация пород, они приобретают более высокую пластичность и способность к вязко-пластическому течению огромных масс на большой территории. При разнородном составе пород слои при деформации будут вести себя по-разному.

Силы, вызывающие образование глубинной складчатости, могут действовать в горизонтальном или вертикальном направлении. Горизонтальные силы обуславливают формирование складчатости вертикального течения, горизонтальные – складчатости горизонтального течения.

● Складки вертикального теченияхарактеризуются резко выраженной линейностью, острыми замками, крутыми крыльями, вертикальным и крутым положением шарниров, интенсивно развитой сланцеватостью, параллельной осевым поверхностям и кливажём. Они образуются при перемещении огромных сегментов земной коры вдоль глубинных разломов, направленных под углом к поверхности Земли, при общем горизонтальном сжатии.

● Складки горизонтального теченияобладают более плавными очертаниями, круто наклонными или вертикальными шарнирами, крутым или вертикальным падением пород на крыльях. В плане они нередко отличаются сочетанием различных по размерам форм и общим веерообразным расположением, которые обусловлены различным перемещением материала под влиянием неравномерной нагрузки. Складки горизонтального течения возникают при общих поднятиях, а также при внедрении магматических масс в верхние части земной коры в результате неравномерного перемещения материала вмещающих пород в горизонтальном и наклонном направлениях.