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
         » » Диапировые складки, соляная и гипсовая тектоника

Диапировые складки, соляная и гипсовая тектоника

12.10.2017

Собственно диапировыми складками обычно именуют антиклинали с ядрами протыкания, сложенными пластичными глинистыми или соленосными интенсивно смятыми слоями и протыкающими менее пластичные вышележащие слои. Среди диапировых складок юго-восточного погружения Кавказа И.М. Губкин различал купола диапирового строения, или складки с ядром протыкания, и купола, представляющие неразвившиеся диапировые структуры, остановившиеся на некоторой первоначальной стадии развития. Такие складки А.Д. Архангельский назвал криптодиапировыми.
Н.Б. Лебедевой о диапировых складках Керченско-Таманской области были высказаны такие соображения. Поскольку плотность глинистых пород крыльев составляет в среднем 2,3, плотность же насыщенных водой и газом майкопских глин в ядрах антиклиналей — всего 1,5—2,0, то на одном и том же гипсометрическом уровне давление в синклиналях оказывается большим. Вследствие этого глинистые массы будут выдавливаться (течь, нагнетаться) из синклиналей в ядра антиклиналей, что близко механизму роста (всплыванию) соляных массивов или же к аномально-плотностным складкам М.В. Гзовского.
Co многими диапировыми складками, сложенными глинистыми и песчано-глинистыми толщами, тесно связаны грязевые вулканы. Важным тектоническим результатом действия некоторых грязевых вулканов являются синклинальные вдавленности в сводах осложненных вулканами складок. Вдавленности обязаны выносу больших объемов вулканических брекчий. Синклинальные вдавленности были описаны еще Н.А. Головкинским в 1889 г. на Керченском полуострове, а затем отмечались в Азербайджане. Г.А. Лычагин разработал представление о механизме их формирования.
К инъективным дислокациям относится гипсовая тектоника, связанная с превращением ангидрита в гипс в поверхностной зоне Земли (обычно до глубины 100 м), сопровождающимся увеличением объема породы до 61 %. Такое расширение ведет к интенсивным приповерхностным дислокациям гипсовых толщ, сопровождающимся прорывами гипсов сквозь покрывающие породы, резким возрастанием наклонов гипсовых прослоек (толщ). Участки разреза, где гипсы тонко чередуются с алевролитовыми, глинистыми или песчаниковыми прослоями, превращаются в кристаллизационные брекчии, связанные с раздроблением терригенных прослоев расширяющимися гипсами. Такие брекчии часто принимаются за тектонические и наряду с резким смятием и гофрированием наклонных прослоек гипсов они часто принимаются как свидетельство крупных горизонтальных перемещений типа шарьяжей. Однако кристаллизационные брекчии никогда не являются меланжем, так как состав их всегда однороден, а обломки и цемент не несут следов горизонтальных скольжений или перемещений.
Широко распространенная группа инъективных дислокаций представлена соляной тектоникой. Соляная тектоника, хотя она и связана со структурными формами небольшого размера (обычно 4 порядка) и небольшой глубиной заложения (1 км, в некоторых случаях 10 км и более), представляет собой общетектонический, так сказать, планетарный интерес. Дело в том, что соляная тектоника — это результат «чистого» проявления гравитационных сил, и на ее примерах, как моделях, может рассматриваться сущность гравитационных общеземных процессов. Можно полагать, что как тектонические движения, результаты которых мы наблюдаем в дислокациях приповерхностных зон Земли, так и глубинные тектонические движения имеют динамическую природу, определяемую, во-первых, горизонтальными силами и движениями, связанными с космическими воздействиями, и, во-вторых, постоянно действующими гравитационными силами, направленными по радиусам Земли. Взаимодействием этих двух геодинамических факторов возможно объяснить с учетом неоднородности строения и состава Земли и ее геосфер всю совокупность тектонических форм и процессов. Соляная тектоника как модель важна только для радиальных движений и их вклада в развитие тектонических форм различных размеров. Соляная тектоника как таковая развита только на платформах, где она зарождается и развивается в чехлах, располагающихся на жестком (называемом также «кристаллическом») фундаменте, который в значительной степени предохраняет ее от не свойственных ей самой посторонних влияний (горизонтальные смещения, складчатость и т. д.). Соляная тектоника развивается всегда на базе соленосных формаций с мощными соляными пластами. Если кровля соляных пластов плоская и горизонтальная, то «течение» соли не происходит; в пределах же изгибов каменная соль (так же как и включенные в нее калийные соли, если они есть) начинают «течь» по направлению к вершинам поднятий.
Из нижних участков склонов поднятий (до точек перегиба, с положительной кривизной) соль перемещается в верхние участки поднятий (с отрицательной кривизной). Поэтому над нижними участками склонов вышележащие слои погружаются, образуя впадины, часто полностью окаймляющие купол («кольцевые» впадины). Таким образом, течение соли происходит в пределах начального поднятия и ведет к ее перераспределению между куполами и краевыми впадинами. Этот механизм может служить моделью для некоторых случаев гравитационного (изо-статического) перераспределения вещества в недрах Земли и образования в связи с этим крупных структурных форм. Однако соленосные формации бывают построены сложно — мощности соляных пластов могут быть изменчивы, пласты могут выклиниваться, залегать линзообразно или замещаться другими породами, характерными для этих формаций, например, ангидритами, известняками, мергелями, глинами и другими. В таких случаях условия локализации и роста соляных куполов весьма усложняются и становятся разнообразными в соответствии с конкретными обстановками. Поскольку глубокие земные недра могут быть весьма разнообразны по составу и обладать сложным строением, процессы гравитационного распределения вещества в них могут быть различны. Однако и в этих случаях изучение соляной тектоники очень важно для суждений по аналогии о глубинных гравитационных процессах.
Течение соли связано с тремя кардинальными ее свойствами как горной породы; это, во-первых, низкая плотность соли сравнительно с плотностями покрывающих ее толщ, во-вторых, способность соли к пластическому течению, в-третьих, ее компактность. Вследствие низкой плотности соли (2,15) петростатическое давление на некоторую горизонтальную плоскость, проходящую внутри соляной толщи, оказывается меньшим над поднятыми частями поднятий и большим — над подножьями поднятий. Этим обусловливается «течение» соли к центрам выпуклости и образование соляных куполов. При больших глубинах залегания соленосных толщ и малых размерах начальных поднятий соляные массы при своем продвижении вверх в силу принципа минимальной работы при деформации принимают округлое сечение, образуя, таким образом, соляные штоки. Роль пластичности соли в процессе роста соляных поднятий обусловлено тем, что под давлением происходит не только деформация кристаллов, но и перекристаллизация; таким образом, соль «течет» без хрупких раздавливаний, образования трещин или превращения в брекчии. Наконец, компактность соли обязана ее сплошному кристаллическому строению, при котором внешние силы не могут изменить объем породы за счет перераспределений частиц или образования более компактных минералов, как, например, при «обратном процессе» гипсовой тектоники (т. е. при погружении) гипсы на глубине нескольких десятков метров превращаются в ангидрит с сокращением объема в полтора раза, но с сохранением в этих новообразованных ангидритах сложности тектонического рисунка, образующегося в результате гипсовой тектоники. Это фундаментальное свойство (компактность) сказывается на всех процессах соляной тектоники.
Поскольку чем выше соляное поднятие и, следовательно, больше разность петростатических давлений, соляной купол (шток) быстрее растет (закон ускоренного роста соляных куполов). Однако закон этот действителен в известных пределах; так, вершина соляного массива, достигая в своем росте уровня грунтовых вод, «слизывается» ими вследствие высокой растворимости каменной и калийной солей в воде. Вершина массива ограничивается горизонтальной плоскостью («соляное зеркало»), выше которой накапливаются обломки практически нерастворимых пород, всегда содержащихся в соляной толще в виде прослоев или включений. В результате этого процесса рост соляного массива приостанавливается, а над ним накапливается «каменная шляпа» или «кэпрок». Обычно кэпроки состоят из гипсов с примесью известняков, доломитов и мергелей, а иногда, как в Днепровско-Донецкой впадине, значительных скоплений диабазов, располагающихся пластами в соленосной толще; в таком случае мощность кэпрока может достигать нескольких сотен метров. В условиях пустынь грунтовые воды иногда не мешают росту массивов, в результате чего образуются соляные столбы над земной поверхностью. Грунтовые воды, нагрузка со стороны кэпроков и соляных столбов, а также низкая плотность близповерхностных пород, мешающая всплыванию соли, ведет к замедлению и остановке роста соляных массивов.
В складчатых областях, где обусловленное гравитационными силами движение соли вверх накладывается на формирование складок, могут возникать очень сложные структурные формы, которые часто ошибочно связывают с представлением, что соль в силу своей пластичности, играет роль смазки, обусловливая особенную сложность некоторых складчатых структурных форм. А ведь это перемещение имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющую. На этом примере можно наметить путь к исследованию горизонтальных перемещений с введением метрики. Важным инструментом в реконструкции горизонтальных движений могут стать палинспастические карты, если в их основу ввести фактический материал и достаточно строгий метрический аппарат.
В отношении исследований горизонтальных движений геологического прошлого пока не существует конкретной метрической разработки. Вопрос этот только поставлен. Он открывает широкий путь для исследования и, можно не сомневаться, для решения вопроса о новых путях поисков полезных ископаемых.