Формы залегания осадочных горных пород

1. МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙУНИВЕРСИТЕТ»
ВЫСШАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА EG
Кафедра геологии месторождений нефти и газа
ГЕОЛОГИЯ
Направление 21.03.01
«Нефтегазовое дело»
(уровень бакалавриата)
Ст. преподаватель
кафедры ГНГ
Кирилл Александрович
Галинский
[email protected]
Форма обучения: Очная (4 года)
Курс: 1, Семестр: 1 (экзамен)
Аудиторные занятия: 51 час, из них
Лекционные занятия: 34 часов
Практические занятия: 17 часов
Тюмень-2018

2. Формы залегания осадочных горных пород

Основная форма залегания – пласт
(слой). Изначально все пласты
залегают горизонтально.
Элементы первоначального залегания
пласта
2

3.

Элементы первоначального залегания пласта
1-линза, 2-выклинивание, 3-пласт (слой), 4- пережим,
5- прослой
Любое нарушение горизонтального залегания
называется дислокацией
3

4.

4

5.

I. К пликативным дислокациям
относятся следующие формы
залегания пластов:
1.Моноклиналь (в вертикальном и поперечном
разрезе). Случай, когда пласты залегают под
одним углом.
5

6. Моноклиналь. Определения

– [от моно… и греч. klínō – наклоняю(сь)] форма залегания слоев горных
пород, характеризующаяся их пологим наклоном в одну сторону;
представляет собой обычно крыло какого-либо обширного и пологого
поднятия или прогиба слоев (БСЭ)
– [от греч. monos один и klino наклоняюсь] наклон земных слоев в одну
сторону, что обычно для осадочных горных пород, прикрывающих
склоны платформенных щитов; в рельефе моноклинали отчетливо
выражены в виде куэст (Геологический словарь)
– [от греч. monos — один и klino — наклоняюсь] форма залегания слоев
горных пород, характеризующаяся их однообразным, преимущественно
пологим, наклоном в одну сторону; в более узком смысле употребляется
для обозначения любого участка крыла складки, в пределах которого
угол и направление наклона слоев заметно не меняются (Краткая
географическая энциклопедия)
6

7.

Квеста (куэста) – форма асимметричного положительного рельефа.
Один склон квесты – выровненная наклонная поверхность, представленная
кровлей пласта, бронирующего рельеф, а другой склон – крутой обрыв,
вскрывающий полную мощность бронирующего пласта, а также расположенный
под ним пласт или пачку пластов менее прочных пород.
Таким образом, один склон квесты всегда наклонен так же как пласт, а
другой – в противоположную сторону
Схема строения квест
(по П.А. Фокину)
7

8.

Квесты, сложенные
известняками. Крым.
Беш-Кош
Квесты, сложенные
известняками. Крым.
Чуфут-Кале
8

9.

Крутые квесты, сложенные
известняками. Памир
Углы наклона бронирующего склона
квест могут колебаться от первых
градусов до очень крутых!
Очень крутые квесты.
Пик Лейла. Каракорум
9

10.

Пологая моноклиналь,
сложенная известняками.
Ичмелер. Турция.
Моноклинальное падение известняков
карбона. Крыло крупной складки.
Южный Урал
10

11. Элементы залегания пласта

Ориентировка в пространстве горизонтально залегающего пласта задана по
определению, его единственная изменяющаяся (и измеряемая!) характеристика –
абсолютная высота. У пласта, залегающего наклонно, в разных его частях высота
разная, для определения его положения в пространстве необходимо знать в какую
сторону он погружается и под каким углом. Основные элементы геометрии пласта:
Линия простирания – любая горизонтальная линия на поверхности
пласта, т.е. линия пересечения поверхности пласта с любой горизонтальной
плоскостью)
Линия падения (восстания) – вектор на поверхности пласта,
нормальный к линии простирания
и направленный вниз (вверх)
Направление падения –
вектор, проекция линии
падения на горизонтальную
плоскость
Угол падения – угол
между поверхностью пласта и
горизонтальной плоскостью,
т.е. между линией падения и
направлением падения)
11

12.

Границей пласта называют линию пересечения подошвы или кровли
пласта с поверхностью рельефа.
Выходом пласта на дневную поверхность называют полосу рельефа,
заключенную между подошвой и кровлей пласта.
Граница пласта на геологической карте представляет собой
проекцию реальной границы на горизонтальную плоскость, изображенную
в масштабе карты
Выходы слоев базальтовых
туфов. О-в Санторин (Фира).
Греция. Эгейское море.
Фото А.Г. Кошелева
12

13. Изображение на карте вертикального пласта

Напоминание: границы горизонтально залегающих пластов
конформны горизонталям рельефа, т.е. рисунок границ горизонтальных
пластов всецело зависит от рисунка горизонталей рельефа.
Границы вертикально
залегающих пластов на всем
протяжении сохраняют свое
плановое расположение,
поэтому любой рельеф
вскроет их в одном и том же
месте, и их положение на
геологической карте не
изменится.
Иными словами, рисунок
границ вертикально
залегающих пластов на
геологической карте
совершенно не
зависит от рисунка
горизонталей.
13

14.

Карта с вертикальным и горизонтальным пластами
14

15. Наклонный пласт на геологической карте

Конфигурация границ
наклонно залегающих
пластов на геологической
карте зависит и от угла
наклона самих пластов, и от
морфологии рельефа, т.е.
от соотношения угла
наклона пласта и угла
наклона склона
Выход пласта, наклоненного
под склон, на карте занимает
положение между
выходами горизонтального и
вертикального пластов, т.е.
его выход "изогнут" в
ту же сторону, что и
горизонтали, но с
меньшей кривизной
15

16.

В долинах и на склонах выходы наклонно залегающих пластов создают
своеобразные фигуры рельефа, которые условно называют "пластовыми
треугольниками", хотя их форма и не всегда близка к треугольнику.
Правило пластовых треугольников: «Пластовый треугольник в долине
указывает направление падения пласта, а на водоразделе –
направление восстания»
Пластовый
треугольник
16

17.

Пластовые треугольники в
моноклинали. Китай. GoogleEarth
Пластовые треугольники в
моноклинали. Загрос. GoogleEarth
17

18.

Выход пласта, наклоненного
так же, как склон, но круче
склона, на разрезе занимает
положение вне выходов
горизонтального и
вертикального пластов, т.е.
выход пласта "изогнут" в
другую сторону,
чем горизонтали.
Правило пластовых
треугольников: «Пластовый
треугольник в долине
указывает направление
падения пласта , а на
водоразделе –
направление восстания»
и в этом случае "работает"
18

19.

Особые случаи
соотношения углов
наклона пласта
и рельефа
1. Выход полого
наклоненного пласта, на
разрезе возвышенности (на
западе – круче склона, на
востоке – положе
склона).
На востоке, где пласт падает
в ту же сторону, что и склон,
но положе его, его выход
"изогнут" в ту же сторону, что
горизонтали, но с
большей кривизной!
Поэтому – «Пластовый
треугольник на водоразделе
показывает
направление
падения пласта!»
19

20.

2. Выход полого
наклоненного пласта на
разрезе долины (на западе
положе склона, на
востоке – круче склона)
На западе, где пласт падает
в ту же сторону, что и склон,
но положе его, его выход
"изогнут" в ту же сторону,
что горизонтали, но с
большей кривизной!
В этом случае –
«Пластовый треугольник в
долине показывает
направление
восстания пласта!»
20

21. Немного геометрии наклонного пласта

1 вертикальная плоскость сечет
наклонный пласт вкрест
простирания;
2 вертикальная плоскость сечет
наклонный пласт косо к
простиранию;
3 вертикальная плоскость сечет
наклонный пласт по простиранию.
Угол падения пласта на разрезе 1 равен истинному углу падения.
Угол падения пласта на разрезе 3 равен нулю, т.е. наклонный пласт будет
выглядеть горизонтальным.
Угол падения пласта на разрезе 2 всегда меньше истинного угла падения и
больше нуля, т.е. чем ближе положение разреза к направлению падения, тем
угол падения пласта на разрезе ближе к истинному, чем ближе положение
разреза к направлению простирания, тем угол падения пласта на разрезе
ближе к нулю!
21

22. Стратоизогипсы

При решении задач
структурной геологии
часто используется
универсальный
инструмент –
построение линий
равных высот
поверхности пласта,
или стратоизогипс,
которые являются
аналогами
горизонталей
рельефа, только
проводятся для
поверхности пласта
Стратоизогипса – проекция на горизонтальную поверхность линии
простирания, проведенной на заданной высоте, т.е., имеющей заданную
абсолютную отметку.
Шаг стратоизогипс – заданная разница между значениями высот
соседних стратоизогипс. Обычно стратоизогипсы проводят с единым шагом.
Заложение стратоизогипс – кратчайшее расстояние между
соседними стратоизогипсами.
22

23.

Свойства стратоизогипс
1. При едином шаге стратоизогипс и едином угле наклона пласта все заложения
равны между собой.
2. При едином шаге стратоизогипс увеличение заложения демонстрирует более
пологое залегание, а уменьшение заложения – более крутое залегание.
3. Если оцифровка стратоизогипс совпадает с оцифровкой горизонталей, точки
пересечения этих линий с одинаковыми абсолютными отметками являются
точками выхода поверхности пласта на дневную поверхность.
Тест № 3
Вычислите
а, h,
по другим
параметрам
а = h ctg
h = а tg
= arctg h/а
23

24.

Определение мощности пласта по ширине
выхода и наклону рельефа
h–
№ 1, 2 –
"горизонтальная
мощность"
№3–
"вертикальная
мощность"
№ 4, 5, 6 –
"ширина выхода"
H – истинная мощность слоя; – угол падения слоя; – угол падения склона;
– угол между поверхностью пласта и склона
24

25. 2. Флексура. Определения

– (от латинского flexura – изгиб) тектоническая структура в виде
ступенеобразного перегиба слоев горных пород (2-я БСЭ)
– пологий коленообразный изгиб, наблюдаемый как в разрезе, так и в
плане (Д.С. Павлов, С-ПбГУ)
– изгиб слоев чехла без разрыва их сплошности и с сохранением
параллельности крыльев (Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова)
– (от латинского flecto – сгибаю) изгиб или смещение участков земной
коры в вертикальном направлении, без разрыва, но с растяжением
слоев (Толковый Словарь Ушакова)
– коленообразный изгиб в слоистых толщах, выраженный наклонным
положением слоев при общем горизонтальном залегании или более
крутым падением на фоне общего наклонного залегания
(А.Е. Михайлов)
– коленообразный изгиб слоев, сходный с изгибом ковра на
ступеньке лестницы (1-я БСЭ, 1936)
25

26. Геометрические элементы и типы флексур

Элементы флексуры: два параллельных крыла, смыкающее
крыло, шарниры, углы наклона крыльев и амплитуда
26

27.

Типы флексур
По углу наклона шарнира:
– горизонтальная;
– наклонная;
– вертикальная
По относительному углу
наклона крыльев:
– простая;
– попутная;
– встречная
27

28.

Структурная терраса –
флексура с горизонтальным
смыкающим крылом, она занимает
промежуточное положение между
попутной и встречной
флексурами
Косая флексура является аналогом
наклонной (шарниры наклонны!),
только рисуется она в сечении,
перпендикулярном простиранию
параллельных крыльев.
NB! Термины "согласная" вместо "попутная" и "несогласная" вместо "встречная"
(по А.Е. Михайлову) не очень удачны!
28

29.

3. Складки
Структуры складчатых областей. Складки и
их элементы
29

30. Морфологическая классификация складок

При
морфологической
классификации
складки разделяются по форме. В основу
разделения могут быть заложены различные
особенности формы.
I. По углу складки подразделяют на
острые, или остроугольные (угол складки
меньше 90°) и тупые, или тупоугольные
(угол складки больше 90°).
30

31. Морфологическая классификация складок

31

32. Морфологическая классификация складок

32

33. Морфологическая классификация складок

II. По степени симметрии (по положению осевой
поверхности) выделяются складки:
А. Симметричные (прямые).
Осевая поверхность у таких складок вертикальна,
углы падения на крыльях одинаковы.
На карте такие складки выглядят симметричными
относительно осевой линии, то есть видимые
мощности одновозрастных слоев на крыльях
приблизительно одинаковы.
33

34. Морфологическая классификация складок

34

35. Морфологическая классификация складок

P
D
C
P
На карте прямая складка симметрична относительно ОЛ,
видимые мощности слоев на крыльях примерно
одинаковы.
35

36. Морфологическая классификация складок

Прямая антиклинальная складка в девонских известняках.
Новая Земля.
36

37. Морфологическая классификация складок

Б. Асимметричные.
У асимметричных складок осевая поверхность
наклонная или горизонтальная, углы падения на
крыльях разные (могут быть и одинаковыми - при
опрокинутом залегании одного из крыльев).
Среди асимметричных складок различают: а)
наклонные; б) опрокинутые; в) лежачие; г)
ныряющие.
37

38. Морфологическая классификация складок

Осевая поверхность наклонная, крылья падают
противоположные стороны под разными углами
в
38

39. Морфологическая классификация складок

P
D
C
P
На карте наклонная складка асимметрична относительно
ОЛ, видимые мощности слоев на крыльях различаются.
39

40. Морфологическая классификация складок

Наклонная складка в песчаниках верхнего девона. Новая
Земля.
40

41. Морфологическая классификация складок

Осевая поверхность наклонная, оба крыла падают в одну
сторону, одно из крыльев имеет опрокинутое залегание
41

42. Морфологическая классификация складок

P
D
C
P
На карте опрокинутая складка распознается по значкам
опрокинутого залегания.
42

43. Морфологическая классификация складок

Небольшая опрокинутая антиклиналь в песчаниках
силура. Новая Земля
43

44. Морфологическая классификация складок

Лежачие складки - осевые поверхности горизонтальные
44

45. Морфологическая классификация складок

Ныряющие - осевая поверхность изогнута до обратного
наклона
45

46. Морфологическая классификация складок

III. По соотношению между крыльями и по форме замка
выделяются складки:
а) обыкновенные (открытые);
б) изоклинальные;
в) вееробразные;
г) коробчатые (сундучные);
д) шевронные;
е) гребневидные
46

47. Морфологическая классификация складок

Обыкновенные (открытые) складки - замок округлой
формы соединяет крылья, падающие в противоположные
стороны
47

48. Морфологическая классификация складок

Прямая открытая антиклинальная складка в
среднекаменноугольных известняках. Новая Земля
48

49. Морфологическая классификация складок

Изоклинальные - крылья складок параллельны друг другу,
то есть падают в одну сторону под одним и тем же углом
49

50. Морфологическая классификация складок

Изоклинальная антиклиналь в
черных кремнисто-глинистых
сланцах нижнего карбона хорошо
прослеживается по светлым
прослоям доломитов. Высота
обрыва около12 м. Новая Земля
50

51. Морфологическая классификация складок

Вееробразные - сильно сжатые складки, крылья изменяют
падение до опрокинутого в противоположные стороны
51

52. Морфологическая классификация складок

Веерообразная антиклиналь в
известняках карбона. Новая
Земля.
Белой линиией выделена фигура
человека для масштаба
52

53. Морфологическая классификация складок

Коробчатые (сундучные) складки - широкий плоский
замок соединяет относительно крутопадающие крылья
53

54. Морфологическая классификация складок

Коробчатая складка, осложненная опрокинутыми
складками, в известняках нижнего девона. Высота
тригонометрического пункта (справа вверху) около
5 метров. Новая Земля
54

55. Морфологическая классификация складок

Шевронные (аккордеонные, гармониеобразные) складки плоские крылья и острый замок
55

56. Морфологическая классификация складок

Серия шевронных складок в известняках нижнего
карбона. Полярный Урал.
(Фото студента группы РМ-04-1 Г. Чернышева)
56

57. Морфологическая классификация складок

Гребневидные - узкие острые антиклинали, разделяющие
широкие пологие синклинали
57

58. Геометрические размеры складок

У складчатых структур можно определить три размера:
длину, ширину и высоту:
а) длина - l
- определяется протяженностью осевой линии складки,
то есть расстоянием, на которое складка может быть
прослежена;
б) ширина - d
- кратчайшее расстояние между осевыми линиями
(осями) двух равновеликих смежных антиклиналей
(синклиналей);
в) высота - h
- вертикальное расстояние между замками смежных
равновелиих антиклинали и синклинали (по поверхности
одного и того же слоя).
58

59. Геометрические размеры складок

59

60. Порядок складок

В складчатом комплексе пород совместно присутствуют
складки различных размеров.
Для классификации складок по размерам используют
термин
"порядок
складки",
обозначающий
относительный размер складки.
Наиболее крупные складки называют складками первого
порядка.
Относительно более мелкие складки, осложняющие крылья
и замки складок 1-го порядка, называют складками 2-го
порядка. Они, в свою очередь, осложняются складками 3-го
порядка.
60

61. Порядок складок

61

62. Порядок складок

При построении разрезов надо внимательно следить за
тем, чтобы не пропустить складки высоких порядков.
Осевые линии складок высоких порядков будут проходить
между знаками элементов залегания, направленными в
противоположные стороны, а в случае опрокинутых
складок - между знаками нормального и опрокинутого
залегания.
62

63. Порядок складок

Если линия разреза проходит вблизи замыкания складки,
то складки высших порядков обнаруживаются по форме
замыкания (существует правило: "Форма складки в плане
повторяет форму складки в разрезе").
63

64. Концентрические (параллельные) и подобные складки

Различный облик складок обусловлен различными
механическими свойствами образующих их пород. При
смятии пород в складки происходит послойное
перераспределение материала и проскальзывание между
слоями.
Если смятию подвергаются пластичные породы,
преобладающим
процессом
является
послойное
перераспределение материала. При этом мощность
слоев изменяется - увеличивается в замках складок
и уменьшается на крыльях.
Если сминаются жесткие, вязкие породы, то
складкообразование
сопровождается
межслоевым
проскальзыванием без существенного изменения
мощностей
64

65. Концентрические (параллельные) и подобные складки

В первом случае возникают подобные складки, у которых
форма с глубиной не изменяется, а мощность в замках
больше, чем на крыльях (но вертикальные мощности на
крыльях и в замках равны)
65

66. Концентрические (параллельные) и подобные складки

Мелкие подобные складки
66

67. Концентрические (параллельные) и подобные складки

Во втором случае образуются параллельные, или
концентрические складки, у которых мощности слоев в
замках и на крыльях одинаковы, но с глубиной изменяется
форма
67

68. Концентрические (параллельные) и подобные складки

Развитие концентрических складок предполагает наличие
на глубине какого либо пластичного слоя, по которому
происходит срыв и скольжение.
Подобные складки формируются преимущественно в
глубинных условиях, параллельные (концентрические) чаще в приповерхностных условиях.
Подобные и параллельные складки в чистом виде редки,
чаще наблюдается смешение признаков тех и других.
68

69. Дисгармоничная складчатость

Дисгармоничная складчатость - это сочетание
одновременных по возникновению, но различных по
форме складок, развитых в разнородных по составу
горных породах.
Наиболее интенсивная складчатость возникает в слоистых
толщах пластичных пород (аргиллитов, гипсов и др.).
Напротив, в мощных толщах жестких обломочных и
вулканогенных пород возникают крупные плавные
складки.
При чередовании в разрезе тех и других пород возникают
дисгармоничные складки.
69

70. Дисгармоничная складчатость

Особенно резко дисгармония выражается при выжимании
пластичных пород в замки складок.
70

71. Складки волочения

При изгибе слоистой толщи из-за проскальзывания слоев
к каждому из них приложена пара сил - одна к кровле,
направлена к замку антиклинали, другая - к подошве,
направлена к замку синклинали.
При чередовании жестких и пластичных пород в
последних при этом образуются мелкие дисгармоничные
складки, называемые складками волочения
71

72. Складки волочения

В разрезе осевые поверхности складок волочения
наклонены под одним и тем же углом к поверхностям
наслоения ограничивающих их слоев.
72

73. Складки волочения

В плане осевые линии складок волочения приблизительно
параллельны осевой линии основной складки, их шарниры
погружаются в одну и ту же сторону.
73

74. Складки волочения

В нормальном крыле осевые поверхности складок
волочения круче, а в опрокинутом - положе
поверхностей наслоения ограничивающих их слоев
74

75. Антиклинории и синклинории

В складчатых областях отдельные складки группируются в
крупные складчатые структуры - антиклинории и
синклинории.
В центральных частях антиклинориев обнажаются
наиболее древние породы, а поверхность, огибающая
замки складок, имеет выпуклую кверху форму.
В центральных частях синклинориев обнажаются
наиболее молодые породы, а поверхность, огибающая
замки складок, имеет вогнутую форму.
75

76. Антиклинории и синклинории

При прямом (унаследованном) развитии антиклинории
возникают на месте поднятий внутри геосинклинальной
системы, а синклинории - на месте прогибов.
76

77. Антиклинории и синклинории

Поэтому в синклинориях отложения более тонкозернистые
(глубоководные) и имеют большую мощность, чем в
антиклинориях.
77

78. Антиклинории и синклинории

Осевые поверхности составляющих их складок чаще
всего расположены веерообразно.
78

79. Антиклинории и синклинории

При обращенном развитии антиклинории возникают на
месте прогибов, а синклинории - на месте поднятий.
79

80. Антиклинории и синклинории

Распределение мощностей и фаций в этом случае
обратное
в
антиклинориях
отложения
более
тонкозернистые (глубоководные) и имеют большую
мощность, чем в синклинориях.
80

81. Антиклинории и синклинории

Осевые поверхности складок часто имеют обратновеерообразное расположение.
81

82. Зеркало складчатости и его использование при построении разрезов складчатых структур

Поверхность, огибающая замки складок,
именуется зеркалом складчатости.
Точнее, зеркало складчатости - это
поверхность,
проходящая
через
шарниры складок одного порядка по
поверхности одного слоя.
В
направлении
погружения
зеркала
складчатости ядра складок сложены все
более молодыми породами.
82

83. Зеркало складчатости и его использование при построении разрезов складчатых структур

Зеркало складчатости
83

84. Зеркало складчатости и его использование при построении разрезов складчатых структур

При
построении
разрезов
замки
синклиналей
и
антиклиналей,
образованные одной и той же слоевой
поверхностью,
должны
совпадать
с
зеркалами складчатости.
Это особенно важно при построении
складок,
перекрытых
породами
вышележащего структурного этажа.
84

85. Зеркало складчатости и его использование при построении разрезов складчатых структур

Определив
положение
зеркала
складчатости, ширину и форму складок на
обнаженной
части
территории,
мы
экстраполируем эти данные на закрытую
площадь.
85

86. Виргация складок

Под виргацией понимается расщепление
осевых линий складок с образованием из
одной складки нескольких складок того же
порядка - пучка складок.
Это явление наблюдается обычно на
участках
погружения
и
затухания
складчатой зоны.
86

87. Виргация складок

Складки могут расходиться в одном или
двух направлениях (а), либо расходиться и
сходиться, образуя миндалевидные пучки
(б),
либо
соединяться
диагональной
перемычкой, образуя кулисообразные
пучки (в).
87

88. Элементы складчатой структуры

88

89. Элементы складчатой структуры

Я - ядро; К - крыло; ОП - осевая поверхность; О - ось; ОЛ осевая линия; Ш - шарнир; γ - угол складки; З - замок
89

90. Элементы складчатой структуры

Ядро - породы, слагающие центральную часть складки
90

91. Элементы складчатой структуры

Зм
Зм
З
З
Замок - часть складки в месте перегиба слоев (в плане –
замыкание - Зм);
91

92. Элементы складчатой структуры

К
К
К
Крылья - части складок, примыкающие к замку
92

93. Элементы складчатой структуры

Угол складки - угол, образованный линиями, являющимися
продолжением крыльев
93

94. Элементы складчатой структуры

Осевая поверхность - поверхность, проходящая через
точки перегиба слоев
94

95. Элементы складчатой структуры

Ось - линия пересечения ОП с вертикальной плоскостью,
поперечной к ней
95

96. Элементы складчатой структуры

Осевая линия - линия пересечения ОП с земной
поверхностью
96

97. Элементы складчатой структуры

Шарнир - линия пересечения ОП с поверхностью одного из
слоев
97

98. Изображение складки на карте зависит от положения шарнира

D
C
P
C
D
При горизонтальном шарнире крылья
складки в плане параллельны, а ядро
складки на всем протяжении сложено
породами одного возраста.
98

99.

При вертикальном шарнире на карте
наблюдается поперечное сечение складки
99

100.

При наклонном шарнире крылья складки в
плане сближаются и сходятся вместе,
образуя замыкание.
При этом в ядре складки древние породы
сменяются более молодыми в сторону
погружения шарнира.
100

101. Центриклинали и периклинали

На замыкании синклинальной складки
падения пород направлены к центру, такое
замыкание называется центриклинальным
(или просто центриклиналью).
101

102. Центриклинали и периклинали

На замыкании антиклинальной складки
падения направлены к периферии. Такое
замыкание называется периклинальным
(или просто периклиналью).
102

103. Ундуляция шарнира

При
ундуляции
шарнира
на
карте
наблюдается поочередное сближение и
расхождение крыльев складки, а в ядре
обнажаются поочередно то более древние,
то боее молодые породы
103

104. Ундуляция шарнира

Карта
K
А
N
P
N
Б
K
Разрез по
осевой линии
А
N
P
N
Б
K
погружение воздымание погружение
Синклиналь с ундулирующим шарниром104

105. Ундуляция шарнира

Антиклиналь с ундулирующим шарниром
105

106. Погружение шарнира

Замыкания складок выглядят на карте поразному в зависимости от того, насколько
круто погружаются их шарниры.
106

107. Погружение шарнира

Синклиналь с круто погружающимся шарниром
107

108. Погружение шарнира

Синклиналь с полого погружающимся шарниром
108

109. Учет угла погружения шарнира при построении разреза

Б
I
I
II
III
II
III
А
h1
h3
h2
А
Б
h3 h2
Определим глубины, на которых шарниры
пересекутся с плоскостью разреза АБ (h1, h2 и h3)
h1
складок
109

110. Динамические условия образования складок

110

111.

Различия в динамической обстановке
позволяют разделить складки на две
крупные группы:
•складки изгиба;
•складки течения.
Складки
изгиба
развиваются
при
продольном сжатии, поперечном изгибе
и воздействии пары сил.
111

112. Складки продольного изгиба

Продольный изгиб вызывается силами, ориентированными
обычно горизонтально и действующими вдоль слоистости
1 — направления действующих сил; 2 — направления
перемещения пород; 3 — участки растяжения; 4 — участки
сжатия
112

113. Складки продольного изгиба

При
скольжении
вещество
перераспределяется в пределах одной складки
от изгибов с относительно большим
радиусом кривизны к изгибам с меньшим
радиусом.
Скольжение происходит на фоне общего
перемещения вещества в направлении,
перпендикулярном к действию сжимающих
усилий, в участки с относительно меньшим
давлением
113

114. Складки продольного изгиба

При образовании складок продольного
изгиба происходит общее сжатие пород в
направлении, нормальном к осевым
поверхностям складок, и удлинение
вдоль осевой поверхности.
114

115. Складки продольного изгиба

В прямых складках ось
максимального
сокращения
(с)
располагается
горизонтально
и
перпендикулярно
к
простиранию складок, ось
максимального удлинения
(а) будет вертикальной, а
средняя ось деформации
(b)
вытянется
по
направлению складки
115

116. Складки продольного изгиба

Ширина и высота складок продольного изгиба возрастает с
увеличением мощности слоев и вязкости пород.
В маломощных
размерам.
слоях
складки
обычно
невелики
по
По отношению к сжимающим усилиям оси складок
продольного
изгиба
ориентируются
в
поперечном
направлении. Однако в вертикальных сечениях они могут
иметь различное положение
116

117. Складки продольного изгиба

При однообразном составе и двустороннем сжатии
образуются
симметричные
складки,
нарушения
концентричности или подобия в которых могут быть
вызваны
различиями
в
физических
свойствах
отдельных слоев.
117

118. Складки продольного изгиба

Дисгармоничное смятие пластических пород в ядре
антиклинали, крылья которой сложены более жесткими
породами, во Флишевых Карпатах (по Свидзинскому)
118

119. Складки поперечного изгиба

При
поперечном
равномерном
изгибе
силовое
воздействие
ориентировано
перпендикулярно
к
плоскости напластования.
Образованию складок на начальных стадиях и в этом
случае способствует скольжение слоев, но направленное
иначе, чем в складках продольного изгиба
119

120. Складки поперечного изгиба

а
1 — направления
растяжения.
б
действующих
сил;
2
—
участки
При поперечном равномерном изгибе повсеместно
будет наблюдаться неодинаковое по интенсивности
растяжение пород(б).
120

121. Складки поперечного изгиба

а
б
Если силы, вызывающие образование складок поперечного
изгиба, сосредоточены вдоль определенных линий,
возникают сложные деформации, повторяющие те
линейные направления, от которых передаются усилия (а).
Участки с интенсивным растяжением в таких складках
могут локализоваться в виде флексур.
121

122. Складки, образующиеся при действии пары сил

Складки, образующиеся при действии пары сил (сдвиговых
деформациях), имеют ряд отличительных черт.
Если пара сил действует в горизонтальной плоскости, оси
складок обычно располагаются кулисообразно под углом
40—50° к активной паре сил.
Если действие сил сосредоточено по разные стороны от
линии разрыва, оси складок при приближении к нарушению
дугообразно изгибаются в направлении смещения крыльев
разрыва.
122

123. Складки, образующиеся при действии пары сил

Схема расположения складок,
сопровождающих крупный сдвиг.
Двойная линия — поверхность
сдвига; пунктирные линии — оси
складок (план).
123

124. Складки, образующиеся при действии пары сил

При расположении пары сил в вертикальной плоскости и их
действии в горизонтальном направлении образуются
наклонные или опрокинутые складки, часто осложненные
разрывами.
124

125. Складки течения

Складки течения возникают при вязко-пластическом
состоянии вещества и очень большом значении фактора
времени.
Для направленного течения необходима разность
давлений в окружающей среде, способная вызвать
перемещение из участков с высоким давлением к участкам,
в которых давление относительно ниже.
125

126. Складки течения

Складки течения обладают особенно неправильными
формами с многочисленными раздувами, утонениями и
пережимами слоев.
126

127. Складки течения

В верхних слоях земной коры, при невысоких
температурах и давлении, течение свойственно только
горным породам, обладающим малой вязкостью: солям,
гипсам, углям, глинам.
При высоких температурах и давлениях высокую
пластичность приобретают даже самые крепкие породы,
такие как кварциты, аплиты, гнейсы и др. При этом
одновременно может происходить и перекристаллизация
вещества.
Складки течения, развитые в метаморфических толщах,
отличаются небольшими размерами и образуются под
воздействием стресса в условиях повышения температуры
до сотен градусов и длительного воздействия нагрузок.
127

128.

II.Элементы дизъюнктивного нарушения
(разрывы со смещениями)
Сброс
Элементы дизъюнктива:
1. Q – плоскость сместителя
2. Лежачий блок – лежит под
плоскостью сместителя
3. Висячий блок – лежит над
плоскостью сместителя
4. АА1 – амплитуда смещения в т.ч.: АО – вертикальная, ОА1 – зияние
5. Элементы залегания
плоскости сместителя
1,2,3, - разновозрастные слои
горных пород
128

129.

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИЗЪЮНКТИВОВ
Продольный (а),
диагональный (б)
и поперечный (в)
дизъюнктивы
Согласный (а) и
несогласный (б)
дизъюнктивы в разрезе
По взаимному расположению:
- Параллельные
-Радиальные
-Концентрические
-Перистые
129

130.

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ ДИЗЪЮНКТИВОВ
Сброс – висячее крыло
(блок) опущен
относительно лежачего
Взброс – висячее крыло (блок)
поднят относительно
лежачего
Сдвиг – смещение блоков в
горизонтальном
направлении
Раздвиг
Надвиги и тектонические
покровы
130

131.

ЭЛЕМЕНТЫ СБРОСА
А – лежачее крыло, Б – висячее крыло, В – сместитель, - угол падения сместителя, а1б1 – амплитуда по сместителю, а1б2 – вертикальная
амплитуда, б1б2 – горизонтальная амплитуда (зияние), а4б1стратиграфическая амплитуда, а2б1 – вертикальный отход, б2а3 – горизонтальный отход
131

132.

Дизъюнктивные дислокации:
а – сброс, б – взброс, в – надвиг, г – сдвиг,
д – ступенчатый сброс, е – грабен, ж - горст
132

133.

Надвиги и тектонические покровы
Блок-диаграмма надвига:
«В»- висячий блок; «Л» - лежачий блок
Схема строения тектонического покрова: 1 – корни;
2 – тело или панцирь; 3 – голова (фронт); а – эрозионные останцы; б – эрозионное (тектоническое) окно.
А – аллохтон (висячее надвинутое крыло), Б – автохон
(лежачее крыло), В – поверхность волочения
Тектонический покров, развивающийся
из лежачей складки в
Восточных Альпах, по
В.В.Белоусову
133

134.

СИСТЕМЫ ДИЗЪЮНКТИВОВ
Схема грабенов (а) и горстов (б) в разрезе
Ступенчатые сбросы
Чешуйчатые надвиги в Чаткальских горах, по Г.Д. Ажгирею
134

135. Пример тектонического экранирования месторождений

А. Разрез через месторождение нефти Эхаби, Северный Сахалин (по В.А.
Ратнеру );
Б. Полиметаллические жилы Иоганн-Фридрих (Гарц, Германия),
приуроченные к сбросам, прорезающим различные осадочные породы девона
(по Е. Майеру)
135

136.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПЛИТУДЫ СМЕЩЕНИЯ
Q – плоскость сместителя
– угол падения
«Л» и «В» – сопряженные точки смещения
ЛНВ – треугольник
смещения
Л-В – полная амплитуда
смещения
L1 – проекция полной
амплитуды на горизонтальную плоскость
L – амплитуда сдвига
h – вертикальная
амплитуда сброса
136

137.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПЛИТУДЫ СМЕЩЕНИЯ
а) разрез
Н
ЛНГ – треугольник
падения плоскости
сместителя и определение величины
зияния (а)
б) план
НГВ – треугольник
для определения
проекции полной
амплитуды на плане
в) разрез
ЛНВ – треугольник
полной амплитуды
смещения
137

138.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПЛИТУДЫ СМЕЩЕНИЯ
N
S
ЛНВ – треугольник полной
амплитуды смещения
ЛНГ – треугольник зияния
ЛНВ1 –треугольник смещения
на плоскости вертикального разреза
138

139.

ИЗОБРАЖЕНИЕ РАЗРЫВНЫХ
НАРУШЕНИЙ
На структурных картах складок,
осложненных разрывными нарушениями, строят как поверхность
горизонта, так и поверхность
сместителя. Их обе линии
пересечения показываются сплошными линиями. При сбросе линии
пересечения поверхности горизонта разделяются «зоной
отсутствия пласта»
139

140.

При взбросе между
линиями пересечения
пласта разрывом есть
«зона повторения
пласта», причем в
опущенном крыле линия
пересечения пласта
разрывом и изогипсы
опущенного крыла под
этой зоной не видны и
потому показываются
пунктиром
140