double arrow

Причины и механизм образования «осевых швов»

2

Переход деформации на уровень блоков

1. Исчерпание релаксационных возможностей системы, связанных со структурами уровня зерен и слоев. Переход деформации на новый структурный уровень – уровень блоков.

2. Предварительное формирование тектонических разрывов, являющихся границами блоков. Причина формирования разрывов. Подготовка их предшествующей складчатой деформацией.

· срывы по границам тел с сильно различающимися деформационными свойствами, в том числе по границам слоистых пачек.

· срывы по разделам дисгармонии.

· «срывы» по границам слоев на крыльях складок, повернутых под большим углом к ориентировке оси максимального сжатия (обычно разрывы формируются на подвернутых крыльях асимметричных складок).

· формирование разрывов вдоль осевых поверхностей складок, наследование так называемых «осевых швов» (это структуры, сходные по генезису с макрокливажными и межмуллионными швами, но более крупные).

Эти структуры названы нами дизъюнктивами сжатия. Они гораздо крупнее, чем муллионы, и именно они бывают похожи на «настоящие» разрывы. Дизъюнктивы сжатия (ДС) достаточно широко распространены в складчатых областях, но не всегда легко распознаются. ДС представляют собой плоские тела (зоны, швы), имеющие протяженность от первых десятков сантиметров до сотен метров, выглядящие обычно как зоны рассланцевания (рис….). ДС всегда встречаются в парагенезе со складками и обычно располагаются вдоль их осевых поверхностей (рис….). Из этого факта следует, что ДС перпендикулярны оси максимального укорочения и приурочены к зонам концентрации этой деформации. При складкообразовании, на стадии перехода от открытых складок к закрытым, сплющивание внутри слоев сосредотачивается в зонах замков, в то время как крылья испытывают преимущественно поворот. В этих зонах, расположенных вдоль осевых поверхностей складок, развивается или сгущается кливаж, который и наследуется ДС. Кроме этого ДС могут быть приурочены к участкам утолщенных крыльев набегающих складок, где также концентрируется внутрислоевое сплющивание. Таким образом, ДС обусловлены неоднородностями более высокого ранга, чем кливаж и МС. Это уровень пачек слоев, а неоднородности подготавливаются предшествующей деформацией. Иногда ДС связаны и с крупными вещественными неоднородностями, например, сингенетично нарушенными участками слоистого разреза, которые более податливы деформации, чем окружающие породы.




Тела ДС лишены следов каких-либо брекчий или иных тектонитов; в них доминируют слюды. По сравнению с вмещающими породами, швы обеднены кальцитом или кварцем, но местами в них наблюдаются новообразованные тела, сложенные этими минералами (…..). Иногда в швах присутствуют реликты слоистости (……). Все эти факты приводят к выводу об участии компрессионной ползучести в формировании швов.



Механизм формирования ДС представляется следующим. Процесс начинается в зонах концентрации деформации укорочения на самом низком структурном уровне – уровне зерен. Сначала перпендикулярно сжатию зарождается кливаж, являющийся структурой растворения под давлением, причем каждый «элементарный» кливажный шов можно, в принципе, рассматривать как ДС на микроуровне. Затем процесс переходит на более высокий структурный уровень: развиваются более крупные и сложно построенные швы, приуроченные к границам вещественных (реже мелких структурных) неоднородностей. Далее включается следующий структурный уровень, обусловленный неоднородностями более крупного масштаба, о которых говорилось выше. Так, осевые зоны складок предопределяют появление зон сгущения кливажа на участках максимальной концентрации сжатия, причем процессы растворение и выноса здесь идут с нарастающей интенсивностью. В этих зонах концентрируется и флюидный поток с преобладанием выноса подвижных компонентов. В то же время на участках относительного спада давления мобильные кварц и кальцит могут частично осаждаться (в рассеянном виде или в форме жильных тел). Таким образом, состав и структура формирующихся швов начинает меняться, однако в них еще могут быть видны реликты слоистости (рис.….). С течением времени скорость деформации в этих зонах увеличивается, что приводит к лавинообразному процессу флюидной переработки. Процесс растворения под давлением, к которому присоединяется катаклаз, концентрируется во все более узких зонах, которые можно назвать шовными. Они уже существенно отличаются по составу и структуре от вмещающих пород и становятся механически ослабленными. Масштабы химической дифференциации при формировании крупных швов ДС могут быть на несколько порядков выше, чем при образовании кливажных и муллионных швов. На этом этапе по сформировавшимся шовным зонам осуществляется лишь сближение крыльев, почему такие структуры и были названы дизъюнктивами сжатия [Малюжинец, Фролова, 1991]. Этот эффект можно было бы, вслед за А.В.Лукьяновым [1991], назвать «сшиванием». Одним из следствий такого процесса является кажущееся смещение слоев на противоположных крыльях складок (рис. …), а также преобразование дуговидных антиклиналей в гребневидные. Интенсивное развитие ДС на некоторых участках складчатой структуры приводит кэффекту ложного моноклинального залегания слоев, поскольку замки складок полностью перерабатываются в зонах «осевых швов». На далеко зашедшей стадии развития шовные зоны выглядят как разрывы, хотя какие-либо перемещения вдоль них отсутствует. При изменении относительной ориентировки осей деформации,что часто происходит в складчатых областях, вдоль ослабленных зон ДС легко осуществляется движение, и тогда по формальным признакам такие разрывы обычно диагностируются как взбросы или сдвиги. Однако при своем заложении эти зоны были ориентированы перпендикулярно оси максимального укорочения. ДС, так же, как кливаж и МС, развиваются на низкой ступени метаморфизма, однако сохраняются и при повышении уровня последнего.



Мы видим, что неоднородность геологической среды на разных структурных уровнях вызывает резкую локализацию деформации укорочения. Зоны такой локализации на высоких уровнях (например, внутрислойном) вызваны существованием, в основном, первичных осадочных неоднородностей. На более низких структурных уровнях они обусловлены преимущественно неоднородностями, созданными предшествующим структурообразованием. Один из механизмов реализации деформации укорочения – растворение под давлением, или компрессионная ползучесть, играет огромную роль при деформациях верхних частей земной коры. Непосредственно растворение осуществляется на уровне зерен, но концентрация этого процесса (включающего также перенос вещества и его переотложение) может приводить к формированию более крупных структур (муллион-структур и дизъюнктивов сжатия). В результате образуются механически ослабленные «швы» разного ранга, ориентированные перпендикулярно оси максимального сжатия. Во время своего формирования стенки швов лишь сближаются. Можно ли называть эти зоны концентрации деформации укорочения разрывами, зависит от нашего подхода к понятию «разрыв». После своего образования такие зоны влияют на ход дальнейшей деформации и даже при небольшом изменении относительной ориентировки ее осей вдоль них с легкостью осуществляются смещения.

Итак, заранее подготовленные направления структурной и механической анизотропии используются при образовании разрывных нарушений, чаще всего взбросового типа. Деформация переходит на уровень блоков. Появляется новый структурный уровень, способный эффективно релаксировать напряжения. Структурный парагенез, образующийся при прогрессирующей деформации укорочения нагружаемой толщи, или, другими словами, развивающийся во времени в обстановке горизонтального сжатия: кливаж – складки продольного укорочения – взбросы или надвиги. Следует уточнить, что последние члены этого парагенеза формируются уже в сложной обстановке сочетания горизонтального сжатия с горизонтальным скашиванием.



2




Сейчас читают про: