Файл: Основы геологии.pdf

137 брахисинклинальными. В ряде случаев брахискладки обра- зуют целую цепь прерыви- стых складок, каждая из которых является соответст- венно брахиантиклиналью или брахисинклиналью. Системы прерывистых брахискладок в условиях платформенных структур образуют валы.
Флексура (см. рис. 33б) представляет собой коленооб- разно изогнутые слои горных пород. Чаще всего на крыльях флексур породы залегают го- ризонтально или почти гори- зонтально, а в центральной части структуры круто или почти вертикально. В отличие от складок обычного типа в структурах, называемых флек- сурами, имеются три крыла: верхнее, нижнее и смыкающее. Иногда флексуры называют сбросом без разрыва сплошности слоя. По существу, флексура является переходной формой между пликативными и дизъюнктивными дислокациями и по механизму образования
(постседиментационные флексуры), и по форме: они образуются в тех случаях, когда тектонические напряжения оказываются недостаточными для нарушения сплошности слоя, но способными довести изгиб слоёв почти до предела прочно- сти. Во многих случаях флексуры располагаются в осадочном чехле над зонами крупных тектонических нарушений пород более жёсткого фундамента.
Дизъюнктивные дислокации пластов горных пород являются изменениями первичных форм залегания пластов с нарушением их сплошности (рис. 41, 42).
При значительных тектонических напряжениях, преимущественно вертикальных или круто наклонённых, пласты горных пород могут растягиваться с образова- нием флексур, когда напряжение не превышает предела прочности слоя, или разрывов сплошности – в тех случаях, когда напряжение превышает предел прочности слоя и преодолевает «текучесть» горных пород.
Рис. 40. Сложная складчатость в отложениях
мезозоя в районе города Туапсе. Фото автора

138
Рис. 41. Схема строения дизъюнктивных дислокаций в разрезе: а) сброс, б) взброс,
в) надвиг, г) ступенчатый сброс, д) грабен, е) горст. Амплитуда сброса: аб – истинная
(по сместителю), ав – вертикальная, бв – горизонтальная; I-I – проекция сместителя
В результате таких тектонических движений сплошность слоя нарушает- ся, и одна часть его перемещается относительно другой, располагаясь над, под или в стороне относительно неё.

139
Рис. 42. Строение в разрезе сброса (слева) и взброса (справа). Амплитуда взброса:
аб – по сместителю, ас – вертикальная, вс – горизонтальная
Плоскость, по которой происходит смещение одной части слоя относи- тельно другой, называется плоскостью сместителя или просто сместителем.
Смещенные части слоя называются крыльями.
Сместитель может занимать любое положение в пространстве. Как пра- вило, поверхность его очень неровная, ветвистая, ступенчатая или шероховатая, изогнутая, либо какой-то другой формы. Условно можно выделить два принци- пиально разных типа расположения сместителей: вертикальное и наклонное.
Расстояние, на которое крылья дислокации перемещены относи- тельно друг друга, называется амплитудой. Различают несколько типов ампли- туд: по сместителю, вертикальную, горизонтальную (см. рис. 41), а также в необходимых случаях стратиграфическую.
Дизъюнктивные дислокации разных типов могут образовываться в ре- зультате движения блоков земной коры по разным направлениям, однако тип дизъюнктивной структуры определяется чаще расположением сместителя от- носительно крыльев, а также соотношением вертикальной и горизонтальной амплитуд, то есть углом наклона сместителя.
Выделяют следующие типы дизъюнктивных дислокаций простого типа или одиночных дислокаций: сброс, взброс, надвиг, сдвиг, раздвиг.
Сброс – это тектоническое нарушение, у которого сместитель
(сбрасыватель, см. рис. 41) располагается вертикально или наклонён в сторону опущенного крыла. Иногда крылья тектонических структур называют также висячими или лежачими, при этом в такое название вкладывается разными ис- следователями разный смысл. Мы будем понимать под лежачими и висячими крыльями структур положение этих крыльев относительно плоскости смести- теля: висячее крыло «висит» на сместителе, то есть располагается под смести-

140 телем, а лежачее – «лежит» на сместителе, то есть располагается над сместите- лем. На рис. 41 слева располагается, таким образом, лежачее или опущенное крыло, а справа от сместителя – висячее или поднятое крыло. Угол наклона сместителя (сбрасывателя) чаще бывает более 40-60 0
Взброс (см. рис. 41) представляет собой тектоническое нарушение, у ко- торого сместитель (взбрасыватель) наклонён в сторону поднятого, в данном случае лежачего крыла. Сместитель имеет угол наклона обычно более 60 0
, в связи с чем вертикальная амплитуда взброса в большинстве случаев бывает больше, чем горизонтальная. Следует иметь в виду, что образование взброса, как и сброса, может происходить при разных направлениях движений блоков земной коры: разнонаправленных – один вверх, другой – вниз; однонаправлен- ных вверх или вниз с разными скоростями. Тип структуры определяется, как уже говорилось, фиксированным положением сместителя относительно крыль- ев этой структуры.
Надвиг является нарушением типа взброса или одним из частных случаев взброса, у которого очень пологое положение сместителя: всегда менее 60 0
, ча- ще значительно более пологое, приближающееся к горизонтальному. Пологое положение сместителя надвига объясняет, как и сам термин, значительные рас- стояния перемещения одних крыльев относительно других в горизонтальном направлении, то есть преобладанием у надвигов горизонтальной амплитуды.
Пологие надвиги, имеющие сложное чешуйчатое строение и большие горизон- тальные амплитуды – до 30-40 км, называются тектоническими покровами или
шарьяжами.
Сдвиг, в отличие от всех вышерассмотренных дизъюнктивных дислока- ций, является нарушением со смещением крыльев в горизонтальном на- правлении параллельно простиранию сместителя. Чаще всего сместитель сдвигов ориентирован вертикально или круто наклонён под углами не менее
60-70 0
, но известны и более пологие исключительные случаи сдвигов.
Раздвиг, как и сдвиг, характеризуется смещением крыльев в горизонтальном направлении, однако при этом крылья раздвигаются от плоскости сместителя перпендикулярно к ней. В результате раздвигания блоков земной коры образу- ется полость раздвигания, которая в большинстве случаев заполняется продук- тами магматической деятельности с образованием даек, реже – продуктами разрушения горных пород раздвигающихся блоков с образованием тектониче- ских брекчий.
В природе чаще всего наблюдаются системы дизъюнктивных нарушений с сочетанием разных их типов и образованием комплексных структур: сбросо-

141 сдвигов, взбросо-сдвигов, взбросо-надвигов, сдвиго-раздвигов и т.д. Такие сложные структуры довольно легко распознаются при изучении геологического строения территории.
Необходимо остановиться также на многочисленных, очень часто встре- чающихся ступенчатых структурах. Это могут быть ступенчатые сбросы, сту- пенчатые взбросы, ступенчатые сдвиги, представляющие собою последовательное сбрасывание, взбрасывание или сдвигание блоков земной ко- ры или крыльев структур по системам чаще всего параллельных сместителей. В ряду названных ступенчатых структур особо выделяются две структуры: горст и грабен.
Горст является комбинированной ступенчатой структурой простого или сложного строения (рис. 41е, 43), у которой центральная часть приподнята от- носительно боковых частей. Простой горст образуется двумя сместителями и тремя крыльями, ориентировка сместителей может быть как параллельной, так и косой. Сложный горст может быть образован целой системой сместителей разной ориентировки и разных амплитуд при явной приподнятости централь- ной части структуры относительно боковых.
Рис. 43. Строение в разрезе ступенчатых дизъюнктивных структур: A,C – простые
горсты, B – простой грабен, D – сложный горст; 1 – алевролиты, 2 – глинистые
сланцы, 3 – известняки, 4 – известковистые сланцы, 5 – кристаллические
сланцы фундамента, 6 – проекции линий разломов

142
Грабен (см. рис.41д, 43) представляет собой также ступенчатую комби- нированную структуру, в которой центральная часть опущена относительно бо- ковых частей (крыльев). Простой и сложный грабены устроены аналогично описанным выше горстам, имеют такую же ориентировку сместителей, но цен- тральная часть простого или сложного строения всегда занимает опущенное положение относительно боковых частей (крыльев) грабена.
3.3.4. Общие понятия о землетрясениях
Землетрясениями называют колебания земной коры, вызванные внезап- ным высвобождением внутренней энергии Земли. Причины такой разрядки мо- гут быть разные, в связи с чем выделяются и разные типы землетрясений: вулканические, денудационные и тектонические.
Вулканические землетрясения связаны с вулканической деятельностью на поверхности Земли или в подводных условиях. Образованию таких землетрясе- ний способствует взрыв газов, выделяющихся из магмы при её выходе из зем- ных недр. Фокусы вулканических землетрясений располагаются на глубинах до
40-50 км, частота их проявления весьма незначительна.
Денудационные землетрясения связаны с крупными обвалами и оползня- ми в высокогорных районах, иногда – в подземных пещерах. Располагаются они практически на поверхности Земли и относятся к очень слабым. Происхо- дят землетрясения такого типа очень редко.
Тектонические землетрясения связаны с деформацией земной коры. Они чаще всего приурочены к специфическим районам планеты: вдоль глубоковод- ных океанических желобов или подводных хребтов в океанах, а также вдоль высокогорных хребтов на поверхности Земли. Образуются такие землетрясения при очень быстрой разрядке внутренней энергии планеты. При этом образуют- ся тектонические разрывы со смещениями в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Наибольшая тектоническая активность и вероятность землетрясений на- блюдается в краевых частях тектонических плит, особенно в краевых частях
Тихоокеанской плиты, а также в Средиземноморско-Индонезийском поясе.
Наиболее спокойными в отношении землетрясений являются краевые части Атлантической плиты и платформенные участки Земли, в пределах кото- рых наиболее опасны зоны глубинных разломов.
Интересны многочисленные споры и обсуждения по поводу возможных землетрясений на территории Республики Коми и, в частности, в районе г. Ух-

143 ты, которые в 1990 г. велись в местной прессе. При этом высказывались мысли о возможности и о невозможности здесь землетрясений. Как известно, Респуб- лика Коми и Ухтинский район расположены в пределах Восточно-Европейской платформы – структуры тектонически относительно спокойной. В отдельные периоды в районе г. Сыктывкара отмечаются слабые проявления землетрясе- ний, чаще всего являющиеся отголосками крупных землетрясений в тектониче- ски активных областях. Одним из таких проявлений, практически повсеместно, на этой платформе были слабые «шумы» от карпатских землетрясений. В сущ- ности, в пределах республики в обозримом будущем практически невозможно проявление интенсивной тектонической активности, по крайней мере, с силь- ными землетрясениями.
Место, где зарождается землетрясение, называется фокусом или гипо-
центром землетрясения. Фокус занимает значительную площадь и в качестве точки понимается чисто условно. Эпицентром землетрясения называется точка на поверхности Земли, расположенная непосредственно над фокусом землетря- сения на кратчайшем расстоянии от него. На противоположной стороне плане- ты располагается антиэпицентр.
Интенсивность или сила землетрясения измеряется в баллах. Существуют две системы-шкалы силы землетрясений: первая из них создана в 1931 г. учё- ным Меркали и называется его именем или шкалой «М». В ней все землетрясе- ния классифицируются по 12-балльной системе. Вторая шкала – японская, она является 8-балльной.
Большая разрушительная сила землетрясений, часто большое количество человеческих жертв этих землетрясений ставят их в разряд наиболее грозных и разрушительных сил природы, являющихся проявлениями эндогенных геологи- ческих процессов. Одним из крупнейших землетрясений в истории человечества является Тяньшаньское землетрясение 1976 г., унесшее около 600000 человече- ских жизней и принесшее огромный материальный ущерб. На памяти нынешне- го поколения людей известны такие крупные землетрясения с многочисленными жертвами, как землетрясение 1963 г. в г. Скопле (Югославия), Ашхабадское землетрясение 1948 г., Ташкентское 1966 г., Газлинское 1976 г., самое «свежее» в нашей памяти землетрясение 1989 г. в армянском городе Спитаке и др.
Поэтому большое внимание всегда уделялось вопросам прогнозирования землетрясений для своевременного предупреждения и эвакуации населения и материальных ценностей. Для реального прогноза надо ответить на три глав- ных вопроса: 1) где оно произойдёт; 2) когда это случится; 3) какова возможная сила ожидаемого землетрясения?

144
Ответ на первый вопрос даёт сейсмическое районирование, при котором определяются зоны различной сейсмической активности. В дополнение к этому используется анализ предыдущих землетрясений и более точные предсказания: сведения о беспокойном поведении животных, внезапное изменение уровня грунтовых вод и уровня воды в водохранилищах и колодцах, а также другие признаки, известные местному населению.
Общий анализ всех характеристик района в сейсмическом отношении может дать ответ и на второй вопрос, о времени предстоящего землетрясения в конкретном районе, хотя это значительно сложнее.
О приближении времени землетрясения могут свидетельствовать: 1) уча- стившиеся подвижки земной коры; 2) резкое изменение уровня грунтовых вод;
3) беспокойное беспричинное поведение групп животных; 4) изменение скоро- стей распространения упругих сейсмических волн по данным геофизических наблюдений.
В последние годы отрицательными моментами в работе по сейсмическим исследованиям и систематическим наблюдениям стали многочисленные факты закрытия сейсмических станций, особенно в сейсмически активных районах, нарушение систематичности наблюдений на действующих сейсмостанциях.
Кроме того, большим недостатком в этом направлении является довольно рас- пространённое недоверие к научным прогнозам относительно места и времени возможных землетрясений, что не позволяет в ряде случаев своевременно при- нимать меры безопасности даже в тех случаях, когда предсказания учёными де- лаются и довольно своевременно и успешно.
3.3.5. Понятие о формациях
С особенностями тектонического режима развития земной коры связано образование определённых формаций горных пород. Поэтому здесь приводятся общие понятия о типах таких формаций и условиях их формирования.
Формация представляет собой комплекс фаций или горных пород, образо- ванных в условиях определённого геотектонического режима. Выяснив с помо- щью анализа фаций физико-географические условия формирования осадков или горных пород, с помощью формационного анализа мы можем установить или восстановить условия тектонического режима, существовавшего на данном уча- стке поверхности земной коры во время формирования этих комплексов осадков.
Как было сказано ранее, согласно классической геосинклинальной теории выделяются три стадии тектонического развития земной коры: геосинклиналь-