Разрывы со смещениями

Любой процесс деформации горных пород заканчивается разрушением, при условии появления в породах напряжений, превышающих пределы их прочности. Разрушение пород может быть хрупким и вязким. При хрупком разрушении в породах образуются поверхности отрыва; при вязком – развивается скалывание (срезание).

На рисунке приведены схемы хрупкого и вязкого разрушения твердых тел. При растяжении отрыв произойдет в направлении, перпендикулярном оси сжатия; при сжатии – в направлении, параллельном оси сжатия; при действии пары сил (сдвиге) – под углом приблизительно 45⁰ к направлению действия сил. При вязком разрушении, при растяжении и сжатии скалывание происходит приблизительно под углом 45⁰ к оси растяжения или сжатия; при воздействии пары сил (сдвиге) – в направлении, близком к направлению действия активной пары сил.

При разрушении в горных породах образуются разрывы, вдоль которых может затем последовать перемещение отделившихся блоков породы.

Разрывы со смещениями делятся на 6 групп: сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и покровы.

Сбросы

Сбросами называются разрывы, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород.

В сбросах различают следующие элементы: приподнятое или лежачее крыло (А), опущенное или висячее крыло (Б), сместитель (В), угол падения сместителя (é), амплитуда по сместителю (а₁-б₁), вертикальная амплитуда (а₁-б₂), горизонтальная амплитуда (б₁-б₂); стратиграфическая амплитуда (а₄-б₁), вертикальный отход (а₂-б₁), горизонтальный отход (б₁-а₃).

Классификация сбросов. Сбросы различаются по ряду признаков: углу наклона сместителя, ориентировке по отношению к простиранию нарушенных пород, соотношению наклона сместителя и нарушенных пород, направлению перемещения крыльев, взаимному расположению сбросов в плане и в разрезе.

По углу наклона сместителя выделяются: пологие сбросы, с углом наклона сместителя до 30⁰; крутые – с углом наклона сместителя от 30 до 80⁰ и вертикальные сбросы с углом наклона сместителя от 80 до 90⁰.

По отношению к простиранию нарушенных пород различаются: продольные сбросы, у которых общее простирание сместителя совпадает с простиранием нарушенных пород; косые или диагональные сбросы, сместитель которых ориентирован под углом к простиранию пород, и поперечные сбросы, направленные вкрест простирания пород.

По соотношению наклонов сместителя и нарушенных пород выделяются согласные и несогласные сбросы. У согласных сбросов наклон пород и сместителя направлен в одну и ту же сторону;

у несогласных сбросов породы и сместитель падают в противоположные стороны.

По направлению движения крыльев выделяются четыре вида сбросов: прямые, обратные, шарнирные и цилиндрические.

В прямых сбросах висячее крыло перемещается вниз; в обратных сбросах – лежачее крыло вверх. В шарнирных сбросах крылья поворачиваются в разные стороны или в одну и ту же сторону вокруг оси, перпендикулярной к простиранию сместителя. Если ось вращения расположена не у конца сброса, а на его продолжении, крылья шарнирного сброса могут двигаться в различных направлениях. В цилиндрических сбросах движение происходит по дуге, или искривленной поверхности, близкой к дуге, вокруг оси вращения, расположенной в стороне от сместителя.

По взаимному расположению сбросов в плане различают параллельные, радиальные и перистые сбросы. В параллельных сбросах поверхности сместителей в плане и разрезе параллельны, а смещение по таким сбросам носит нередко ступенчатый характер. Радиальные сбросы расходятся от одной точки или от определенного участка по радиусам. Такие сбросы могут возникать на периклинальных и центриклинальных замыканиях складок или на сводах куполов.

Перистые сбросы образуют ветвящуюся сеть, в которой выделяется основной наиболее крупный сброс и ответвляющиеся более мелкие сбросы.

Строение сместителей. Поверхность сместителя не всегда бывает ровной и может быть искривлена.

При перемещении крыльев вдоль изогнутого сместителя между ними нередко возникают полости, которые впоследствии могут заполняться жильными и рудными минералами или водой.

При движении крыльев, соприкасающихся друг с другом, поверхности сместителя притираются и становятся гладкими, как бы отполированными. Такие блестящие поверхности носят название «зеркал скольжения». На зеркалах скольжения образуются многочисленные штрихи и бороздки («борозды скольжения»), ориентированные по направлению движения крыльев.

Зеркала скольжения возникают даже при относительно небольших перемещениях крыльев. При смещениях с амплитудами в десятки и сотни метров в результате разрушения неровностей и выступов поверхности сместителя, помимо зеркал скольжения, между крыльями сброса развивается «брекчия трения», представляющая собой раздробленную и перетертую массу обломков пород.

Мощность брекчий трения непостоянна и нередко достигает нескольких метров, а при значительной амплитуде смещения и искривленной поверхности разрыва – десятков метров.

В мощных брекчиях трения обломочный материал подвергается разлинзованию с образованием внутри брекчии многочисленных зеркал скольжения. Известны случаи, когда в брекчиях трения оказывались обломки пород, не обнажающихся на поверхности, вынесенные из глубины. В брекчии трения часто проникают гидротермальные растворы, из которых отлагаются жильные и рудные минералы; брекчии нередко сильно обводнены.

Определение направления перемещения крыльев сброса. Различаются два вида перемещения крыльев сброса: абсолютное и относительное. При выяснении направления абсолютного перемещения определяется смещение каждого крыла относительно горизонта. При этом возможны три случая: перемещение висячего крыла вниз при неподвижном висячем крыле; перемещение обоих крыльев: лежачего вверх и висячего вниз, или обоих крыльев вниз или вверх, но с различной скоростью. Решение вопроса об абсолютном перемещении крыльев – задача крайне сложная и далеко не всегда разрешимая. В молодых, недавно образовавшихся сбросах выявлению абсолютного перемещения нередко помогает изучение геоморфологии и строения рельефа; подвижное крыло обычно оказывается более сильно раздробленным и нарушенным.

В подавляющем большинстве случаев геологу достаточно иметь данные лишь об относительном перемещении, т. е. знать амплитуду смещения одного крыла относительно другого. Для этой цели можно воспользоваться зеркалами и бороздами скольжения. Царапины и бороздки на зеркалах скольжения имеют неодинаковую ширину. Они начинаются едва заметной царапиной, ширина которой постепенно увеличивается, царапинка превращается в борозду и заканчивается небольшим углублением. Направление расширения борозды скольжения указывает на направление относительного смещения. Нередко бороздки смещения располагаются отдельными группами, объединенными общей поверхностью отрыва. Направление свободного скольжения руки совпадает с направлением смещения крыльев.

Большое значение для определения направления движения крыльев имеют изгибы слоев у поверхностей сместителя. Слои отгибаются в направлении перемещения крыльев. Нередко возникает не изгиб слоев, а их смещение по ряду параллельных сбросов с небольшой амплитудой.

Относительное направление перемещения может быть определено по соотношению возраста пород на крыльях сбросов. Рассмотрим в качестве примера синклиналь, центриклинальное окончание которой нарушено двумя параллельно расположенными сбросами.

Строя вертикальный разрез по линии АБ легко найти относительные перемещения крыльев сбросов. Тот же результат мы получим, если сравним породы, слагающие крылья сброса. В сбросе I отложения D на поверхности приведены в соприкосновение с породами C₁.Для объяснения указанных взаимоотношений необходимо допустить, что D-ие отложения были приподняты, а нижнекаменноугольные - опущены. Следовательно, западное крыло сброса опущено (-), а восточное приподнято (+). Аналогично рассуждения можно привести и для сброса II.

Отсюда вытекает общее правило (применимое и для остальных типов разрывов): при определении относительного перемещения крыльев разрывов необходимо сравнить возраст пород, обнажающихся на поверхности по линии разрыва. Приподнятым крылом окажется то, на котором обнажены относительно более древние породы; на опущенном крыле обнажаются относительно молодые породы.

Определение амплитуды смещения. Определение амплитуды сбросов представляет сложную задачу, решение которой осуществляется различными графическими приемами. Обычно для этой цели строится разрез вкрест простирания сместителя сброса с таким расчетом, чтобы на опущенном и приподнятом крыльях линией разреза был пересечен один и тот же слой или стратиграфический горизонт. Если при этом слои пересекаются линией разреза не вкрест простирания, а под каким-либо иным углом, в углы падения пород при изображении их на разрезе необходимо ввести соответствующие поправки.

В том случае, если на карте рельеф изображен с помощью горизонталей, величину вертикального отхода можно определить с помощью линий простирания.

Для этого определяется положение линии простирания какого-либо слоя на одном из крыльев сброса и ее высотная отметка. Затем линия простирания продолжается на второе крыло сброса до пересечения с выходом этого же слоя на поверхности и вновь определяется высотная отметка линии простирания. Разница в высотных отметках линий простирания на крыльях сброса составляет величину вертикального отхода. Описанный метод может быть применен при условии сохранения направления простирания пород на обоих крыльях сброса.

Вертикальный отход может быть определен с помощью заложения. С этой целью находят линию простирания на одном из крыльев сброса и определяют величину заложения. Затем строят линию падения до пересечения выхода пласта на поверхности на другом крыле сброса (линия АВ). Если бы смещение по разрыву отсутствовало, высотная отметка пласта составила бы 200 м, в то время как она равна 150 м. Следовательно, вертикальный отход сброса составляет 50 м.

Определение возраста сбросов. Эта задача решается лишь приближенно. Основным признаком, позволяющим судить о времени образования сброса, является возраст нарушенных пород. Большое значение имеют и косвенные данные, например время формирования складчатости в данном районе, время проявления интенсивных вертикальных движений и внедрения интрузий и др.

Рассмотрим геологическое строение одного из участков Южного Урала, сложенного смятыми в складки отложениями Р₁ и С, нарушенными сбросом. Северное продолжение сброса скрыто под налегающими над палеозойские породы нижнеюрскими отложениями, залегающими почти горизонтально. Юрские отложения сбросом не затронуты и. следовательно, можно говорить о том, что сброс образовался позже Р₁­, но раньше J₁. Для времени образования сброса получается, таким образом, широкий возрастной интервал, однако, учитывая, что складчатые сооружения Урала сформировались в верхнем палеозое, вероятнее считать возраст сброса верхнепермсикм, но не более поздним.

Нередко перемещения по поверхности сместителя происходят неоднократно. Рассмотрим разрез одного из участков Алайского хребта.

В опущенном крыле сброса на смятых в сложные складки известняках, аргиллитах и песчаниках С₁ залегают Р₁ конгломераты. В приподнятом крыле Р₁ конгломераты с размывом лежат на дислоцированных D₁ известняках. Вертикальная амплитуда сброса, измеренная по подошве конгломератов Р₁, составляет 280 м.

Однако эта величина не может объяснить факт примыкания С₁ к D₁ и, по-видимому, следует предположить существование допермских подвижек по сбросу.

Последовательность движения по сбросу может быть намечена следующим образом, Сброс образовался в донижнепермское время после формирования пород С₁. В результате смещения, составляющего несколько сотен метров, отложения С₁ были опущены и приведены в соприкосновение с приподнятыми известняками D₁. Позже вся территория подверглась размыву и на эрозионной поверхности в Р₁ сформировалась мощная толща конгломератов. В после нижнепермское время подвижки по сбросу возобновились, и восточное крыло вновь было приподнято на 280 м. Таким образом, перемещения по сбросу происходили дважды и в обоих случаях в одном и том же направлении, что увеличивало суммарную амплитуду сброса.

Однако повторные подвижки по сместителю нередко происходят так, что они уменьшают амплитуду сброса. Особенно частая смена направлений смещения отмечается в шарнирных сбросах.

Молодые сбросы, образовавшиеся в четвертичном периоде, нередко отражаются в рельефе, образуя резко выраженные уступы, подпруживая озера и реки.

Одновозрастные сбросы почти никогда не пересекаются. Они ветвятся или сливаются друг с другом под тем или иным углом, но не пересекают друг друга. Пересечение одного сброса другим наблюдается только при сбросах, разделенных значительным промежутком во времени их образования.

При пересечении разновозрастных вертикальных сбросов линии выхода сместителей на поверхности не изменяют своего положения; при наклонных сбросах более древний из сбросов окажется смещенным.

Происхождение сбросов. Из схемы строения наклонных сбросов видно, что между концами разорванных и смещенных слоев образуется «зияние», т. е. концы разобщенных слоев как бы отходят друг от друга. Объяснить это можно только, предположив растяжение тех участков земной коры, в которых развиваются сбросы. Как уже указывалось, при растяжении разрушение пород возможно либо хрупким путем (отрыв), либо вязким (скалывание).

В обоих случаях, кроме того, действует сила тяжести, направленная вниз. При отрыве поверхность сместителя развивается перпендикулярно действия растягивающих усилий; так образуются параллельные ступенчатые сбросы. При скалывании поверхность сместителя располагается под углом 45⁰ к направлению растягивания.

Примерами служат сбросы, образующиеся в сводах куполов.

Широкое распространение имеют и сбросы, связанные только с действием силы тяжести (образующиеся при оползневых процессах).

Далеко не все сбросы образуются после формирования пород. Многие из них развиваются одновременно с осадконакоплением. У таких сбросов разрезы на опущенных крыльях оказываются более полными и более мощными по сравнению с разрезами, слагающими приподнятые крылья.

Взбросы

Взбросами называются разрывы, в которых поверхность наклонена в сторону расположения приподнятых пород.

Во взбросах различаются следующие элементы:

опущенное или лежачее крыло (А), приподнятое или висячее крыло (Б), сместитель (В), угол наклона сместителя (é), амплитуда по сместителю (а₁-б₁), вертикальная амплитуда (а₁-б₂), горизонтальная амплитуда или перекрытие (б₁-б₂), стратиграфическая амплитуда (а₁-б₄), вертикальный отход (а₁-б₃), горизонтальный отход (б₁-а₂).

Классификация сбросов. Она практически совпадает с классификацией сбросов. Взбросы, так же как и сбросы, различаются по ряду признаков. По углу наклона сместителя выделяются: пологие сбросы с углом наклона сместителя до 30⁰, крутые – от 30 до 80⁰ и вертикальные взбросы с углом наклона сместителя от 80 до 90⁰. По отношению к простиранию нарушенных пород различаются продольные взбросы, у которых простирание сместителей совпадает с направлением простирания пород, косые или диагональные взбросы, ориентированные под углом к простиранию пород и поперечные – направленные под прямым углом к простиранию пород.

По соотношению наклона пород и сместителя (в вертикальных разрезах) выделяют согласные и несогласные сбросы.

По направлению перемещения крыльев выделяются три вида взбросов: прямые, обратные и шарнирные. В прямых сбросах висячее крыло перемещается вверх; в обратных – лежачее крыло перемещается вниз. В шарнирных взбросах крылья повернуты вокруг оси, находящейся на одном из концов разрыва.

По взаимному расположению в плане различают ступенчатые, радиальные и перистые взбросы. Сместитель взбросов имеет те же характерные черты, что и сместитель сбросов, и направления движения по сместителю, амплитуда и возраст сбросов определяются так же, как и для взбросов.

Происхождение сбросов. Строение взбросов, характеризующееся перекрытием одного крыла другим, указывает на сокращение участков, поражаемых взбросами в горизонтальном направлении, что можно объяснить лишь сдавливанием земной коры. С механической точки зрения взбросы представляют собой поверхности скалывания. При горизонтальной ориентировке сил, вызывающих сдавливание, сместители возникающих сбросов окажутся крутыми; если действующие силы ориентированы под углом к горизонту, сместители могут быть наклонены полого или круто.

Групповые сбросы и взбросы

Сбросы и взбросы нередко развиваются группами, охватывающими значительные по размерам территории. Широко распространены групповые сбросы и взбросы, носящие название грабенов и горстов.

Грабены

Грабенами называются структуры, образованные сбросами и взбросами, центральные части которых сложены на поверхности более молодыми породами, чем породы, обнажающиеся в их краевых частях.

Грабены характеризуются, таким образом, погружением их центральных частей относительно периферических вдоль линий разрывов. Различают простые и сложные грабены. По отношению ко времени формирования горных пород, слагающих грабен, различают наложенные грабены и грабены, формировавшиеся параллельно с осадконакоплением.

Наложенные грабены развиваются в ранее образовавшихся толщах горных пород, нередко смятых в складки и прорванных интрузиями. Такие грабены как бы накладываются на ранее сформированные структуры и могут возникнуть много позже процессов осадконакопления и складчатости. В наложенных грабенах мощности пород в их центральных и периферических частях остаются одинаковыми, при этом не происходит изменения ни в фациях, ни в составе пород. Амплитуды смещения по сбросам или взбросам таких грабенов могут достигать сотен метров, а протяженность по простиранию может исчисляться многими километрами. Нередко наложенные грабены развиваются в сводах куполовидных складок и в замках антиклиналей.

Грабены, формирующиеся параллельно с осадконакоплением, имеют более сложное строение. В их центральных частях накапливаются мощные толщи горных пород, отсутствующих совершенно или имеющих небольшую мощность в периферических участках. Приподнятые древние породы, обнажающиеся на краях грабенов, нередко служат источником сноса обломочного материала, накапливающегося в их центральных частях. Грабены, формирующиеся параллельно с осадконакоплением, развиваются в течение длительного времени и проявляют активность на протяжении целых периодов и даже эр. Они обладают значительной шириной и протяженностью. Грабен долины р. Рейн имеет 288 км в длину и от 32 до 40 км в ширину. Амплитуда смещения по сбросам, ограничивающим грабен, превышает 1 км.

Наибольшим развитием пользуются грабены, образованные сбросами. Возникновение подобных грабенов связывается с растяжением отдельных участков земной коры и последующим оседанием их центральных частей. Таким путем возникают грабены в сводах куполов и антиклинальных складок, затухающие обычно на глубине. Для образования больших грабенов типа рейнского или байкальского, этого недостаточно и отвечающее им опускание с амплитудой до 2 км и более может, по-видимому, как указывает В. Е. Хаин, возникать лишь при оттоке из глубины значительного количества магматического материала. Этот материал сосредоточивается в основании приподнятых крыльев грабенов, где нередко наблюдаются вулканические излияния преимущественно базальтового состава.

Горсты

Горстами называются структуры, образованные сбросами или взбросами, центральные части которых на поверхности сложены более древними породами, чем породы, обнаженные в их краевых частях.

Таким образом, в горстах в отличие от грабенов центральные части приподняты относительно опущенных периферических участков. Различают простые и сложные горсты. Простые горсты образуются двумя сбросами или взбросами; в сложных горстах принимает участие большое количество разрывов.

Горсты, так же как и грабены, могут развиваться как позже процесса осадконакопления, так и одновременно с ним. В последних случаях осадконакопление осуществляется в краевых частях горстов, за счет разрушения и размыва их приподнятых центральных участков.

Наиболее распространены горсты с относительно небольшими линейными размерами – от единиц до нескольких десятков километров, при ширине в десятки и сотни метров. Примером района развития горстов может явиться Центральный Казахстан, где высоко приподнятые центральные части горстов, сложенные древнепалеозойскими и допалеозойскими образованиями, разделены грабенами, заполненными снесенным с горстов обломочным материалом.

Сдвиги

Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении.

В сдвигах различаются: крылья, сместитель, угол наклона сместителя и амплитуда смещения. По углу наклона сместителя сдвиги делятся на горизонтальные с углом наклона сместителя от 0 до 10⁰; пологие – от 10 до 45⁰; крутые – 45-80⁰ и вертикальные – 80-90⁰.

По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги, так как и сбросы, делятся на продольные, косые или диагональные и поперечные.

Отделение сбросов от сбросов и взбросов нередко представляет собой сложную задачу. Перемещение крыльев разрыва в горизонтальном направлении может быть установлено по бороздам скольжения, которое на поверхностях сместителей сдвигов имеют горизонтальное положение.

Сдвиги, изображенные на картах, отличаются от сбросов и взбросов по характеру смещения крыльев. В сдвигах при перемещении крыльев в положение, существовавшее до возникновения разрыва, концы оборванных структур сходятся, и структура восстанавливается как целая.

В сбросах и взбросах геологическое строение крыльев на поверхности обычно резко отлично и перемещение их по сместителю в горизонтальном направлении не может восстановить форму структуры, существовавшей до разрыва.

Очень часто смещение крыльев в разрывах происходит не строго вверх или вниз по поверхности сместителя и не строго в горизонтальном направлении. В этом случае в разрывах появляется как сдвиговая, так и сбросовая и взбросовая составляющие и разрывы называются сбросо-сдвигами и взбросо-сдвигами.

При таком разделении разрывов к сбросам относятся все разрывы с отклонением перемещения по направлению наибольшего наклона сместителя не более чем на 10⁰, к взбросам - разрывы с отклонением перемещения от наибольшего угла восстания сместителя не более чем на более 10⁰, в сдвигах отклонение направления смещения от горизонтального также не должно превышать 10⁰; при перемещении крыльев в иных направлениях разрывы относятся к сбросо-сдвигам и взбросо-сдвигам. Образование сдвигов вызывается воздействием на горные породы противоположно направленных сил (пары сил). Особенно часто сдвиги развиваются вдоль ранее возникших крупных трещин.

Раздвиги

По предложению В. В. Белоусова (1952 г.) разрывы, в которых перемещение крыльев происходит перпендикулярно к поверхности отрыва, следует называть раздвигами. При раздвиге увеличивается зияние между крыльями разрыва. Амплитуда раздвига измеряется перпендикулярно к поверхности отрыва и может в некоторых случаях достигать десятков метров, но чаще не выходит за пределы нескольких метров. Раздвиги чаще, чем другие виды разрывов, оказываются заполненными жилами горных пород и минералов. Образуются раздвиги при растягивающих усилиях, действующих перпендикулярно поверхности отрыва.

Надвиги

Все рассмотренные выше виды разрывов со смещениями характеризуются хрупким отрывом или вязким сколом горных пород без заметных пластических деформаций или сопровождаются очень незначительными пластическими деформациями. Существуют, однако, широко распространенные разрывы, возникающие и развивающиеся параллельно с образованием складок. Разрывы взбросового характера, возникающие одновременно со складчатостью, называются надвигами.

Надвиги обладают рядом характерных свойств. Они развиты преимущественно в сильно сжатых наклонных или опрокинутых складках. Значительно реже надвиги осложняют строение плавных пологих складок. В складках, сложенных относительно однородными породами, надвиги обычно возникают в замках складок и ориентированы параллельно осевой поверхности. В неоднородных толщах пород надвиги нередко развиваются в крыльях по границам между пластичными и хрупкими породами. Такие надвиги широко распространены, например, среди меловых и палеогеновых отложений Восточных Карпат, где они сосредоточены в нормальных крыльях опрокинутых складок, в мягких олигоценовых аргиллитах. Однако и в этих случаях надвиги сохраняют общую параллельность осевым поверхностям складок. В плане надвиги обнаруживают пространственную связь с отдельными складками. Они развиваются вдоль осевых линий складок или на их крыльях параллельно осевым линиям. При затухании складок надвиги выклиниваются. Надвиг возникает там, где складка становится сильно сжатой и опрокинутой. Нередко отдельные надвиги объединяются, охватывая две или большее количество складок. В опрокинутых складках часто развиваются параллельные надвиги, придавая общей структуре чешуйчатое строение.

По наклону поверхности разрыва выделяются 4 вида надвигов: крутые – с углом наклона поверхности разрыва более 45⁰. пологие – менее 45⁰. горизонтальные – с приблизительно горизонтальным расположением поверхности и ныряющие – с изогнутой поверхностью разрыва, обладающей на отдельных участках наклоном, обращенным в сторону видимого перемещения пород.

Образование надвигов связано со скалыванием, развивающимся при пластических деформациях слоистых толщ.

Необходимо подчеркнуть, что надвиги и складки развиваются одновременно. Опытным путем установлено, что появление первых поверхностей скалывания в искусственно создаваемых складках в большинстве случаев совпадает с образованием первых изгибов. Развитие складчатых и разрывных форм в дальнейшем протекает одновременно; растет число и амплитуда смещения по ним. Таким образом, нельзя рассматривать надвиги без учета влияния пластических деформаций. Разрывы появляются в замке в виде поверхностей скалывания двух направлений, но в дальнейшем хорошо развивается только одно из них. Чаще разрывы зарождаются в антиклиналях, причем с такой ориентировкой, что по ним происходит надвигание антиклинали на соседнюю синклиналь. По мнению В. В. Белоусова, «наличие разрывов не только не мешает его дальнейшей пластической деформации с образованием складок, но более того, оно в значительной мере определяет направление дальнейшего развития складчатой структуры – возможно не в меньшей степени, чем складчатость определяет положение и развитие разрывов».

Этот вывод имеет большое значение, так как указывает на возможность одновременного развития складок и разрывов.

Покровы

Покровами называются крупные надвиги, характеризующиеся перемещениями на километры и десятки километров по пологим горизонтальным или волнистым поверхностям. Покровы развиваются в областях со сложным складчатым строением. Смещения обычно охватывают огромные массы горных пород, заключающих целые складчатые комплексы. В покровах выделяются перемещенные массы висячего крыла, называемые аллохтоном, и оставшееся на месте лежачее крыло – автохтон. Обычно породы автохтона моложе пород аллохтона, так как смещение масс происходит из областей поднятия в направлении смежного прогиба. При этом в подошве покрова располагаются породы с резко повышенной пластичностью, служащие как бы смазочным материалом при движении покрова. Поверхность, по которой перемещается аллохтон, называют поверхностью волочения.

В аллохтоне различают переднюю лобовую часть или фронт покрова, в той или иной степени размытую эрозией, и тело покрова. В лобовой части покрова эрозия нередко отчленяет части аллохтона, которые утрачивают непосредственную связь с основным телом покрова. Такие останцы называются «останцами покрова» или «экзотическими останцами».

Нередко при расчлененном рельефе в долинах рек или на участках с высоким гипсометрическим положением поверхности волочения эрозия удаляет часть покрова и обнажает породы автохтона. Такие выходы автохтона на поверхность называются «тектоническими окнами».

По условиям образования различаются два вида покровов. Первый их них образуется из крупных лежачих складок. Перемещение этих покровов достигает 15-20 км. Примером может служить покров, развитый вдоль северного края Восточных Карпат, а также в Восточных Альпах. Покровы второго вида развиваются из надвигов в наклонных и опрокинутых складках. Они обладают, по-видимому, большей амплитудой смещения, в отдельных случаях достигающей 40-50 км. Такие покровы представляют, вероятно, результат свободного гравитационного скольжения по поверхности земли из зоны орографически повышенной в орографически пониженную зону.

Нередко перемещение аллохтона происходит не по одной поверхности волочения, а по нескольким, в результате чего покровы оказываются состоящими как бы из нескольких чешуй или пластин.

После обнаружения покровных явлений в Альпах (1903 г.) со стороны многих геологов стало наблюдаться увлечение покровной тектоникой. Структура целых складчатых областей и, прежде всего, самих Альп и затем Карпат, Балкан и других горных систем стала рисоваться как сплошное нагромождение покровов, передвинутых на многие сотни километров, при этом сложно изогнутых и даже завернутых друг в друга. Это увлечение покровами имело крайне отрицательные последствия и надолго задержало установление действительной истории развития и подлинной структуры многих складчатых областей.

По существу, признание всеобщей аллохтонности слоев, когда ни один пласт не считается находящимся на месте или даже близ места своего отложения, вообще исключает возможность изучения геологической истории развития такой страны.

Советские геологи также пережили период известного увлечения гипотезой покровного строения. Однако, несмотря на признание гипотезы покровного строения вообще, почти все описанные в литературе случаи установления покровного строения в пределах СССР, как правило, довольно скоро были опровергнуты позднейшими исследованиями.

В 1928 г. М. М. Тетяев описал тектонику Забайкалья и Дальнего Востока как систему грандиозных покровов, указав, что последовательность разреза в Забайкалье является не стратиграфической, а тектонической. Корни покровов М. М. Тетяев предлагал искать на территории Китая. Противником указанных идей был В. А. Обручев (1928, 1930 гг.). Он указал на обогащение нижнеюрских слоев Забайкалья грубой галькой, состоящей из пород палеозоя. Эти слои являются базальными конгломератами трансгрессивно налегающих на палеозой юрских толщ, а не тектоническими брекчиями, как полагал М. М. Тетяев. Детальное геологическое картирование отдельных районов Забайкалья, выполненное рядом геологов, подтвердило правильность точки зрения В. А. Обручева. Попытки установления покровов были предприняты и на Урале. Тем не менее, на Западном Урале удалось установить присутствие чешуйчато-надвиговых структур лишь с незначительным масштабом перемещения.

Следует, таким образом, отказаться от представлений, согласно которым покровы образуют грандиознейшие перемещения, приводящие к формированию последовательно надвинутых друг на друга чешуй, и составляют основу тектонического строения складчатых областей.

Анализ строения складчатых зон показывает, что основные фациально-структурные зоны развивались и формировались на том месте, где мы их находим.