Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Изменение мощностей и фациальных характеристик слоев в складчатой структуре

Изменение мощностей и фациальных характеристик слоев в складчатой структуре

12.10.2017

В складчатой структуре распределение мощностей слоев может быть как равномерным, так и неравномерным, причем эта неравномерность может зависеть или не зависеть от расположения складок.
Если мощности постоянны, то слои сохраняют взаимно параллельное расположение, а изгибы слоев располагаются концентрически (концентрические складки). Если мощности слоев возрастают к своду, причем образуют утолщенные ядра в наиболее пластичных горизонтах, то слои теряют параллельность, а изгибы их сохраняют некоторое подобие и одинаковые наклоны для различных горизонтов (подобные складки).
По характеру изменения мощностей слоев выделяются четыре типа складок:
1. Складки со слоями постоянной мощности, образующиеся после завершения накопления слоистой толщи, в которой они наблюдаются.
2. Складки с увеличенными мощностями в сводах по полевым и экспериментальным данным связаны с перераспределением материала в процессе складкообразования и его аккумуляцией за счет утонения крыльев.
Складки, в которых мощности слоев вторично изменены при складкообразовании, вследствие чего формы изгибов разных слоев существенно различны, называются дисгармоничными складками.
Характерным примером складок с относительным увеличением мощностей в сводах являются изоклинальные складки, т. е. складки с параллельными крыльями.
3. Огом и С. Бубновым изоклинальная складчатость рисовалась как группа сжатых до соприкосновения крыльев складок, в которые вовлечена сравнительно маломощная толща слоев. Складки изоклинальной системы не могут продолжаться в выше-и нижележащие толщи и неизбежно отделяются от них по поверхности срыва. Позднее была установлена неправомерность такого представления. Изоклинальная складчатость допускает неограниченное наращивание вверх и вниз и может, таким образом, продолжаться в выше- и нижележащих слоях, охватывая толщи любой мощности. Изоклинальные складки обладают небольшими размерами (единицы и десятки метров), острыми окончаниями ядер, вытягиванием замков в виде длинных «носов». Крылья изоклинальных складок не совсем параллельны и сходятся под острыми углами. Системы изоклинальных складок сопровождаются разрывами, близко совпадающими со слоистостью, осложнены чешуйчатыми структурами, а также срезыванием и раздавливанием отдельных прослоев. По одному из слоев, образующих серию изоклинальных складок, можно замерить расстояние между замками антиклиналей и синклиналей; это расстояние называют размахом изоклинальной складчатости. «Любой пласт толщи со всеми своими изгибами заключается 1B пределах некоего плоского тела с мощностью, равной размаху данной складчатости. Это тело можно было бы назвать сложным слоем изоклинальной складчатости». «Сложный слой» включает частично ниже- и вышележащие горизонты. Стратиграфические взаимоотношения в изоклинальных сериях определяются положением в пространстве сложных слоев, а отнюдь не падением пород в изоклинальных складках.
3. Складки с уменьшенными мощностями в сводах антиклиналей. Такое распределение мощностей не связано с их искажениями за счет механических перемещений, а обусловлено особенностями осадконакопления, происходящего одновременно с поднятием антиклиналей и погружением синклиналей.
Непрерывному осадконакоплению в синклинали может соответствовать прерывистое осадконакопление на антиклинали. Так, известно, что некоторые прослои не распространяются на повышенные участки поднятия, а появляются только при движении вниз на крыле, увеличиваясь в мощности к синклинали; при этом может изменяться их литологическая характеристика.
Конседиментационное развитие устанавливается также для линейных складок и крупных форм линейной складчатости.
4. Складки с различным распределением мощности в разных слоях.
Сочетания первого и второго типов складок, получающиеся при механической разнородности различных слоев, можно видеть в тех дисгармоничных складках, в строении которых участвуют как слои, меняющие свои мощности в процессе деформации, так и слои, мощности которых не изменяются.
Сочетания первого и третьего типов представлены в складках, образованных последовательной сменой или чередованием слоев с постоянной мощностью и слоев с уменьшенной мощностью на сводах складок. Такие сочетания могли возникнуть, когда складкообразование начинается позднее начала, но раньше конца формирования толщи, участвующей в складчатости, или же в случае прерывистого роста складок. Сочетания второго и третьего типов можно видеть в диапировых складках. Сочетания первого, второго и третьего типов распределения мощностей также широко распространены. Достаточно указать на многие обладающие дисгармоничным ядром соляные купола, в строении надсолевых сводов которых участвуют как слои постоянной мощности, так и слои, выклинивающиеся или утоняющиеся в направлении свода. Такое чередование слоев в надсолевой структуре указывает на прерывистость роста соляного купола.
В природе наблюдаются две обычно сосуществующие формы, проявлений складчатости: в слоях, формирующихся во время образования складок, и в слоях, сформированных к началу складкообразующих движений.
С.С. Шульц назвал первую форму проявлений складчатости конседиментационной складчатостью (складчатость, происходящая в одно время с отложением рассматриваемых дислоцированных осадков), а вторую форму — постседиментационной складчатостью.
Примером преобладания постседиментационной формы проявления складчатости могут быть не выходящие за пределы одного слоя или толщи мелкие складки в пластичном материале (складки волочения).
Примером относительно мелких складок, формирующихся на глубине, являются системы изоклинальных складок, размеры которых незначительны по сравнению с глубиной образования и которые геоморфологически не выражены. Складки, состоящие из чередования слоев, во время отложения которых рост приостанавливался, иногда называют прерывноконседиментационными.
С конседиментационным развитием складок связано создание различных фациальных обстановок в прогибающихся синклиналях и поднимающихся антиклиналях. В результате могут формироваться литостратиграфические горизонты (тела), распространение которых ограничивается только крыльевой или только сводовой частью складок.
Известны случаи, когда песчаные горизонты распространены только на сводах поднятий; они представляют собой линзы и выклиниваются вниз по падению. Появление таких песчаных линз связано с мелководьем и наличием течений, образующих на подводных антиклинальных выступах песчаные банки.
Известны также случаи нахождения линз и массивов рифовых известняков на антиклинальных поднятиях.
Рост конседиментационных складок часто влияет на распределение угленакопления, а также на биоценозы, специфические для сводовой части складки или одного из ее крыльев (Днепровско-Донецкая впадина).
А.Е. Киселевым и Я.О. Кульчицким введены понятия импульсов и эпицентров конседиментационной складчатости. Ускорение роста складок, соответствующее относительно короткому интервалу времени, создает импульсы для аккумуляции нефти и газа, в этих складках под эпицентром понимается проекция на горизонтальную поверхность активно поднимавшегося свода конседиментационной складки. Такие своды «блуждают» во времени, и поэтому эпицентры, определяемые по изменениям мощностей и фаций по отдельным горизонтам и относимые к соответствующим интервалам времени, смещены друг относительно друга, в совокупности образуя на дневной поверхности рой эпицентров. Для Вилюйской синеклизы и Предкарпатья показана зависимость аккумуляции нефти и газа от импульсов и эпицентров, что может представлять важный критерий для поисков этих полезных ископаемых.
Следует подчеркнуть влияние глубины водоема на местные фациальные изменения, связанные с ростом складок. Чем мельче бассейн, тем фациальные изменения представлены резче. В условиях мелководья могут возникать отмели и даже острова, а следовательно, выклинивание и размывы ранее отложившихся осадков. Таким образом, область осадконакопления будет утрачивать свой сплошной характер, на ней будут появляться «прогалины». В условиях мелкого бассейна превышения дна, связанные с ростом тектонических поднятий, будут значительными по отношению к глубинам и, следовательно, фациальные изменения осадков от антиклиналей к синклиналям могут быть вполне ощутимы. В условиях же глубокого дна фациальные изменения менее заметны, так как формы рельефа дна, отражающие роль складок, будут незначительными по сравнению с общей глубиной бассейна.
Практически важный вопрос о смещении сводов складок с глубиной тесно связан с вопросом о распределении мощностей в складчатой структуре.
В большинстве антиклиналей при переходе к более глубоким горизонтам наблюдается смещение сводов как вкрест простирания оси, так и вдоль нее. Обстоятельство это имеет кардинальное значение при поисках и разведке нефтяных залежей, так как опыт бурения в различных нефтеносных областях России показывает, что ориентировать разведку по сводам в поверхностных горизонтах, намечаемым по данным геологического картирования, в большинстве случаев нельзя. Приходится дополнительно исследовать ряд факторов, влияющих на возможное смещение сводов. Главными из этих факторов являются региональные изменения мощностей, наличие и характер перерывов, механические особенности деформации пород при складкообразовании, явления дисгармонии и т. д. Для решения вопроса о положении свода на глубине в ряде случаев целесообразно применение структурного бурения.
Особенно важную роль в установлении положения сводов в глубоких горизонтах играют геофизические методы и в первую очередь сейсморазведка и гравиразведка.
Несоответствия сводов обусловлены разными причинами. В связи с этим может быть выделено несколько типов смещения сводов.
1. Смещение сводов при наклоне осевой поверхности. Это наиболее обычный (геометрический) тип смещения, которое получается в наклонной складке, образованной слоями неменяющейся мощности.
2. Дисгармоничное смещение возникает при складкообразовании в толщах, состоящих из слоев разной пластичности, которые ведут себя неодинаково в процессе складкообразования.
3. Смещение сводов при региональном (фоновом) изменении мощностей может происходить как в сторону пологого, так и в сторону крутого крыла складки, вдоль оси складки, а также в любом другом направлении; своды в более глубоких горизонтах всегда смещаются в направлении регионального убывания мощностей.
4. Смещение сводов, связанное с особенностями поверхностных условий накопления осадков над растущими антиклиналями. Разновидности этого типа: а) смещение сводов в непрерывной толще осадков и б) смещение сводов в толще осадков, разделенной перерывами.
Изменения мощностей и фациально-литологические особенности осадков в пределах складки связаны с тектоническими движениями через рельеф или в более широком понимании через геоморфологическую обстановку, которая возникает на рассматриваемом участке в процессе формирования тектонических форм. Однако как в формировании рельефа, так и в складкообразовании принимают участие экзогенные факторы (распределение течений в плане и по вертикали, подводнооползневые явления, различные виды денудации).
Смещение сводов в различных стратиграфических горизонтах обобщается в понятии планового несоответствия.