Геометрия одиночной складки и морфологическая классификация складок » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геометрия одиночной складки и морфологическая классификация складок

28.04.2021

Элементы складки (рис. 8.12).

1. Замок (если говорят о форме) - часть складки в месте перегиба. Замок антиклинальной складки называется сводом. Ядро - центральная часть складки на эрозионном срезе. Размер ядра зависит от глубины среза складки эрозией (рис. 8.13).

2. Крылья - боковые моноклинальные части складки, отходящие от перегиба (замка). У смежных синклинали и антиклинали одно крыло является общим, поэтому граница между ними может быть условно проведена в любом месте крыла.

3. Угол складки - угол, образованный поверхностями, на продолжении ее крыльев. Иногда углом складки называют угол между касательными к крыльям, проведенными в точках их перегиба, или как угол между плоскостями, проведенными через шарниры сопряженных складок.
Геометрия одиночной складки и морфологическая классификация складок

4. Осевая поверхность - воображаемая поверхность, делящая пополам угол складки или поверхность, проходящая через точки перегиба слоев, составляющих складку.

5. Ось, осевая линия - линия пересечения осевой поверхности с горизонтальной плоскостью или поверхностью рельефа. Характеризуя ориентировку осей складки в плане, указывают азимут ее простирания.

6. След осевой поверхности - линия пересечения осевой поверхности складки с любой другой поверхностью (например, с поверхностью обнажения).

7. Шарнир - линия пересечения осевой поверхности с кровлей или подошвой какого-либо слоя, характеризующая изгиб складки вдоль ее осевой поверхности. Шарнир в каждой конкретной точке является вектором, характеризующимся азимутом и углом погружения или воздымания. Шарнир представляет собой волнистую линию, обусловленную поднятиями и прогибаниями слоев. Такие поднятия и погружения шарнира называют ундуляциями (от лат. undulatio - волнистость). На рис. 8.14а изображена ундуляция складки в плане, а на рис. 8.14б - в разрезе. Шарниров в складке можно провести столько, сколько в ней слоев. Положение шарнира в пространстве характеризуется азимутом и углом воздымания и погружения. На рис. 8,14в, г, д приведены условные знаки для изображения шарниров складок. Иногда под термином «шарнир» подразумевают ось складки. Обычно шарнир ундулирует относительно примерно горизонтальной линии. Однако в случае сложно дислоцированных, толщ, обычно подвергнутых региональному метаморфизму, встречаются складки с крутыми и даже вертикальными шарнирами. Углы на крыльях таких складок обычно также крутые, или вертикальные.

8. Гребневая поверхность - поверхность, соединяющая самые высокие точки слоев, образующих складку. В рельефе гребню соответствует водораздел хребта. Гребень - линия пересечения гребневой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоев складки. Это - самая высокая часть складки и именно здесь будут сосредоточиваться нефть и газ. В случае прямой (симметричной) складки гребневая и осевая поверхности совпадают. Если же складка наклонена, положение этих поверхностей может отличаться (рис. 8.15).

9. Килевая поверхность - поверхность, соединяющая самые низкие точки слоев, образующих складку. Киль, днище, дно - линия пересечения килевой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоев складки. Это - самая низкая часть складки. В рельефе килевой поверхности соответствует тальвег долины. В случае прямой (симметричной) складки килевая и осевая поверхности совпадают. Если же складка наклонна, положение этих поверхностей может отличаться.

10. Длина складки - длина ее шарнира между одноименными перегибами (рис. 8.16), или, в случае одиночных складок, наибольшее расстояние по самой нижней замкнутой стратоизогипсе. Изредка длиной складки называют расстояние между границами того или иного слоя, замыкающегося в данном горизонтальном срезе. Так как это расстояние зависит не столько от характеристики складки, сколько от глубины ее среза эрозией, такое определение длины неверно.

11. Ширина складки - кратчайшее расстояние между осевыми поверхностями смежных антиклинали и синклинали или, в случае одиночных складок, кратчайшее расстояние по самой нижней замкнутой стратоизогипсе. Изредка шириной складки называют наибольшее расстояние поперек оси складки между выходами слоя, принятого при измерении длины складки. Такое определение неверно.

12. Простирание - ориентировка длинной оси складки. Складка по простиранию может ветвиться. Такое ветвление называется виргацией складки (рис. 8.17).

13. Замыкание складки - участок складки с наименьшим радиусом. Замыкание называется периклинальным у антиклинали и цен-триклинальным у синклинали (рис. 8.18).

14. Амплитуда - расстояние вдоль осевой поверхности между сводами антиклинали и смежной синклинали или, для одиночной складки, разница абсолютных отметок между самой высокой и самой низкой замкнутой стратоизогипсами. Более правильно прибавить еще значение, равное удвоенной половине сечения стратоизогипс, потому что самая верхняя и самая нижняя стратоизогипсы не проходят ни через вершину, ни через самую нижнюю части структуры, а отстоят от нее на неопределенную величину, меньшую, чем сечение стратоизогипс.

15. Высота - расстояние по вертикали между сводами (гребнем и килем) антиклинали и смежной синклинали (в полной складке) (рис. 8.15) или разница абсолютных отметок между самой высокой и самой низкой замкнутой стратоизогипсами в одиночной складке. Например, для складки, изображенной на рис. 8.18, высота будет равна 320 м (-2100) - (-1980). Иногда высотой складки называют ее амплитуду. В случае вертикальной осевой поверхности складки ее высота и амплитуда совпадают.

Морфологическая классификация складок - это классификация по их форме. В литературе можно встретить различные морфологические классификации, поэтому в скобках приведены термины-синонимы. Классифицируют форму складок по разным признакам - основаниям классификаций (табл. 8.4).

По ориентировке выпуклости складки делятся на:

- Антиклинальные - выпуклостью вверх. Поскольку положение складки в пространстве может быть различным, понятие «верх» определяется в стратиграфическом смысле, как направление в сторону более молодых пород. В тех случаях, когда стратиграфическую последовательность слоев определить не удается, что нередко случается в сильно метаморфизованных толщах, рекомендуется пользоваться терминами «синформа» и «антиформа». Нередко антиклинальной складкой называются изгибы, в центральных частях срезов которых располагаются наиболее древние породы относительно их периферических частей. Однако и это определение верно не всегда. Например, в случае прямого структурного рельефа, если углы на крыльях складок более пологие, чем склоны, в ядре антиклинальной складки обнажаются более молодые породы (рис. 8.19Аб). Эта ситуация обычна для пологих складок, с которыми часто приходится иметь дело в нефтяной геологии. Чтобы сделать приведенное определение правильным, его следует изменить следующим образом: антиклинальной складкой называются изгибы, в центральных частях которых при сечении их горизонтальной плоскостью располагаются наиболее древние породы относительно их периферических частей. Курсивом выделено добавленное уточнение. Геологам-нефтяникам часто приходится иметь дело не с картами срезов, а со структурными, на которых изображается форма одной поверхности. В этом случае привычное определение также неприменимо. Также неоднозначны соотношения молодых и древних пород при сечении их горизонтальными плоскостями у ныряющих складок, о которых будет сказано далее. В ситуациях, когда невозможно определить стратиграфическую последовательность, складки правильно называть анти-формными.

— Синклинальные - выпуклостью вниз. К определению синклинальной складки применимы все уточнения, которые разобраны при рассмотрении антиклинальных складок.

По положению осевой поверхности складки делятся на:

— Симметричные (прямые, стоячие) с вертикальной осевой поверхностью и одинаковыми углами на крыльях (рис. 8.20а).

— Асимметричные, среди которых выделяют:

— Наклонные, у которых крылья падают в разные стороны под разными углами - одно крыло падает круче, чем другое (рис. 8.20б).

— Опрокинутые (перевернутые) - у которых крылья падают в одну сторону под разными углами - одно крыло падает круче, чем другое (рис. 8.20в). В опрокинутых складках выделяют нормальное и опрокинутое крылья. В опрокинутом крыле в вертикальном его сечении стратиграфическая последовательность слоев обратная - молодые породы оказываются ниже древних.

— Лежачие - это складки с горизонтальной осевой поверхностью.

— Ныряющие - с осевой поверхностью, имеющей форму складки (рис. 8.20г). На различных уровнях эрозионного среза соотношения слоев у таких складок могут быть самыми разнообразными (рис. 8.21). Некоторые авторы называют ныряющие складки перевернутыми.

По взаимоотношениям между крыльями (углу между крыльями и осевой поверхностью) выделяются:

— Простые (обычные нормальные, открытые) складки - с падением крыльев в разные стороны от осевой поверхности (рис. 8.22а).

— Изоклинальные - складки с параллельными крыльями. Толщи, смятые в такие складки, особенно если они сложены сходными породами (например, сланцами), иногда ошибочно картируются как моноклинально залегающие ритмичные пачки значительной мощности (рис. 8.22б). При вертикальном положении осевой поверхности изоклинальные складки будут прямыми, при наклонном - опрокинутыми (рис. 8.22в),

— Веерообразные - складки, у которых крылья падают веерообразно, к осевой поверхности. Такие складки обычно невелики по размерам (первые метры) и сложены пластичными, чаще всего глинистыми породами (рис. 8.22г). Иногда замок складки оказывается пережатым (рис. 8.22д). Такие складки встречаются в относительно пластичных породах и имеют небольшие размеры.

По форме замка складки делятся на:

— Стрельчатые, с угловатым замком, которые в свою очередь разделяются на:

— Острые - с углом складки меньше 90°(рис. 8.23-1).

— Тупые - с углом больше 90° (рис. 8.23-2).

— Сундучные (коробчатые) - с широкими плоскими замками. У этих складок обычно выделяются две осевые поверхности. Сундучные складки, в свою очередь, разделяются на собственно сундучные, с примерно равными синклиналями и антиклиналями, гребневидные - с широкими, плоскими синклиналями и узкими антиклиналями и килевидные - с широкими, плоскими антиклиналями и узкими синклиналями. Иногда такие складки называют кинкбандами (kink bands) (рис. 8.23, 3, 4, 5). Кроме стрельчатых выделяют округлые складки (рис. 8.23-6).

По соотношению мощностей на сводах и крыльях складки делятся на:

— Подобные, у которых форма замка не меняется с глубиной, а мощность слоев на крыльях меньше мощности в сводах. Строго подобные складки захватывают небольшие объемы горных пород, хотя складки, близкие к подобным, преимущественно встречаются в природных условиях (рис. 8.24а).

— Параллельные (концентрические), - у которых мощность слоев на крыльях и в сводах одинакова. Однако с глубиной антиклинали у таких складок становятся более выраженными, а синклинали расплываются. В природе такие складки встречаются на отдельных локальных участках и обычно быстро исчезают по разрезу (рис. 8.24б).

В природе лишь небольшая часть смятых в складки слоев сохраняет свою мощность или форму замка по латерали и разрезу. Поэтому строго подобные и параллельные складки образуются лишь в небольших объемах пород, чередуясь друг с другом и с более сложным характером изменения мощности в параллельном сечении.

— Антиклинальные складки с утоненными замками. Так как в складках этого типа мощности пород в сводах меньше, чем на крыльях, для них характерно увеличение углов падения на крыльях с глубиной. Эти складки представляют собой типичные конседиментационные структуры облекания. Синклинальные складки такой формы не встречаются (рис. 8.24в).

— Синклинальные складки с утолщенными замками. Так как в складках этого типа мощности пород в замках больше, чем на крыльях, для них характерно увеличение углов падения на крыльях с глубиной. Эти складки представляют собой типичные конседиментационные структуры облекания. Антиклинальные складки такой формы не встречаются (рис. 8.24 г).

По соотношению длинной и короткой осей складок (длине и ширине) различают:

— Линейные складки, у которых отношение длины к ширине больше, чем 3:1. Некоторые авторы предлагают линейными называть складки с отношением длины к ширине более 5:1 или даже 10:1.

— Брахиморфные, брахиформные, брахискладки, брахисинклинали, брахиантиклинали. (Брахи - греч. - укороченный) - складки, у которых отношение длины к ширине меньше, чем 3:1. По некоторым авторам меньше 5:1 или 10:1.

— В случае приблизительно одинакового размера длины и ширины складок (отношение длины к ширине не превышает 1,2:1) они называются куполами, сводами (антиклинали), или мульдами, чашами (синклинали). В таких складках понятие осевой поверхности теряет смысл (рис. 8.25).

В осадочных толщах куполовидные и брахиморфные складки представляют собой относительно крупные самостоятельные структуры. Однако среди метаморфических комплексов или пластичных осадочных пород иногда встречаются складки, которые, хотя по соотношениям продольных размеров с поперечными должны и быть названы куполовидными, однако по своему облику больше напоминают сосульки. Выявить такие структуры очень трудно, особенно если их осевые поверхности не крутые, а пологие или горизонтальные. На горизонтальных срезах карт они выглядят как обычные линейные складки с субгоризонтальными шарнирами. Необходимы очень тщательные исследования, чтобы выявлять такие складки, и возможно, что они встречаются значительно чаще, чем представляется.

Одна и та же структурная форма описывается набором прилагательных, характеризующих ее разные признаки - например, наклонная простая округлая подобная брахисинклинальная складка. Эти названия указывают на те эталонные формы, по которым описываются складчатые структуры. Знание эталонных форм позволяет составлять профессиональное словесное описание реальной структурной формы.

В природе каждая элементарная складка является частью другой, более крупной складки, а сама, в свою очередь обычно состоит из относительно мелких складок, которые, в свою очередь являются элементами следующих ступеней масштабной иерархии, вплоть до складочек размером в миллиметры, называемых плойчатостью.

Если складки образуются в толще с неодинаковой жесткостью пород (присутствуют компетентные и некомпетентные слои), в ней развивается совокупность основной относительно большой складки простого строения (образованной компетентным слоем) и множества мелких дополнительных складок, развитых в пластичных породах и осложняющих ее рисунок. Такие мелкие дополнительные складки в зависимости от механизма своего образования называются складками волочения (при проскальзывании слоев относительно друг друга), зигзагообразными складками, дополнительными складками течения и т.д.

Здесь перечислены лишь наиболее употребительные наименования, характеризующие форму складок. Более полная их классификация приведена в специальных справочниках, например в работе «Формы геологических тел», подготовленной коллективом авторов под редакцией Ю.А. Косыгина.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: