Структурные парагенезы разного ранга

А. Другие условия протекания деформационного процесса

Характер напряженного состояния. В принципе мы знаем два основных типа напряженного состояния: чистый и простой сдвиг. В первой части курса «Тектонофизика» мы частично рассматривали возникающие в условиях этих типов напряжений структуры, однако подразумевали, что они формируются в квазиоднородной и изотропной среде. Основная неоднородность, существующая в верхней части земной коры, это, конечно слоистость. Соответственно, структурный результат будет зависеть от ориентировки осей напряжений по отношению к слоистости, что и было рассмотрено выше.

Вообще следует иметь в виду, что хотя геологи любят рассуждать о напряженном состоянии при формировании структур, о характере полей напряжений, на самом деле реально мы можем видеть, изучать, считать только результат деформаций, которые запечатлеваются в горных породах. И лишь иногда реконструировать ориентировку напряжений.

Всестороннее давление. Изменяются свойства среды и характер протекания деформационного процесса.

Температура. Сильно изменяет свойства среды (как абсолютные, так и относительные). Работают иные механизмы деформации (разные типы ползучести).

Флюидная обстановка. Для деформационного процесса важно наличие или отсутствие флюида, его давление, специализация, миграция и.т.п.

Время. Его надо рассматривать в двух аспектах:

а) Огромное время протекания тектонических процессов. При длительных деформациях горные породы текут (в реологическом смысле) как вязкие жидкости. Отражением кратковременных процессов являются, например, землетрясения.

б) Самоорганизованность геологической среды, о которой говорилось выше, «подразумевает не мгновенность, не одноактность, но определенный процесс: стадийность формирования самоподобной структуры в том или ином макрообъеме среды на любом ранге от микроуровней к мезо- и макроуровням» (Наймарк, 2009).

Как можно догадаться, в определенных условиях возникают специфические структурные формы (точнее, их наборы, или структурные парагенезы). Следует ожидать, что, изучая эти наборы структурных форм в разных аспектах, можно судить об условиях их образования, а это как раз то, что интересует геологов.

На следующем рисунке 4 показан пример формирования некоторых структурных парагенезов разных масштабов. Как видно, на разных структурных уровнях могут существовать разные обстановки (например, укорочение-удлинение, простой сдвиг и т.п.). Так, на рис.4.4 изображен фрагмент карты некоторого региона. Весь этот регион испытывает горизонтальное сжатие со скашиванием, которое реализуется путем движения по надвигам. Надвиги, как правило, ограничены боковыми сдвигами. Если теперь рассматривать участок зоны сдвига (рис.4.3, обстановка горизонтального сдвига в вертикальной плоскости), то можно видеть трещины отрыва и скалывания (образование трещин отрыва и скалывания в зоне сдвига было рассмотрено на практических занятиях). Теперь выделим еще более мелкий участок уже внутри зоны сдвига. Мы увидим рассланцованную или кливажированную породу (рис.4.2). Эта текстура образовалась в обстановке укорочения. Порода содержит новообразованные волокнистые минеральные жилы. На рис.4.1 показан небольшой фрагмент такой жилы. Волокна растут в раскрывающихся трещинах, образовавшихся в результате растяжения. Этот пример ясно показывает, что нельзя делать выводы о геодинамической обстановке на основании изучения, например, только малых структурных форм.

В этом примере деформация начинается с формирования надвигов, затем образуются боковые сдвиги и связанные с ними структуры. В других случаях деформация начинается на уровнях высших порядков, а затем переходит на низшие уровни. Хороший пример – формирование парагенеза кливаж-складки-надвиги, который мы будем рассматривать на следующих лекциях.