Курс лекций по инженерной геологии (стр. 48 )

Морфология складок. Слои осадочных горных пород у складок геосинклинальных областей изогнуты более резко, чем у платформенных. Складки в первых областях переходят одна в другую, а не являются изолированными, как это наблюдается на платформах.

В геосинклинальных областях складки антиклинальные и синклинальные. Антиклинальной складкой (антиклиналью) называется выпуклая складка, слои в которой падают в противоположные стороны (рис. 3, а). Синклинальной складкой (синклиналью) называется вогнутая складка (рис. 3, б), слои в которой падают друг другу навстречу.

Как антиклинальные, так и синклинальные складки имеют следующие элементы (рис. 5): шарнир, крылья, замок, ядро, осевая поверхность, ось, ширина, высота, длина складки.

Шарнир — линия (Г — Г1), проходящая через точки максимального перегиба любого из слоев, собранных в складку. В связи с тем, что в продольном направлении складка опускается или поднимается, то и шарнир может быть волнистым (шарнир ундулирует) Там, где  антиклинальная складка переходит в места несмятыми слоями горных пород, шарнир погружается. В отличие от этого в места замыкания синклинальной складки шарнир воздымается.

Крыльми называются боковые части складки (аа1, а2а3).

Замком складки (аа1, бб1) называется та ее часть, которая лежит в области перегиба слоев складок (перегиб от одного крыла к другому).

Ядро складки —толща горных пород, лежащая в перегибе антиклинальных и в прогибе синклинальных складок. В случае абразии антиклинальных складок в ядре обнажаются более древние породы — непарный слой, от которого как в одну, так и в другую сторону следуют слои все более и более молодых пород, располагающихся в общем случае параллельно-непарному слою. В синклинальной складке в ядре обнажаются более молодые породы, а в обе стороны от непарного слоя, составляющего ядро, располагаются все более и более древние. Осевая поверхность — воображаемая плоскость, проходящая через шарниры всех слоев, слагающих складку. Ось (В—В1) —воображаемая линия пересечения осевой плоскости с поверхностью Земли. Ось складки может быть горизонтальной, волнистой или наклонной. В направлении этого наклона погружается под уровень земной поверхности и складка. Ось складки, может переходить из одного слоя в другой.

Ширина складки — расстояние между ее крыльями на уровне среза ее поверхностью Земли. При наличии нескольких параллельных складок, переходящих одна в другую, ширина складки может быть определена как расстояние между осевыми поверхностями двух соседних антиклиналей или синклиналей.

Высота складки — вертикальное расстояние от перегиба антиклинали до уровня среза складки поверхностью Земли.

По взаимоотношению между крыльями  и замком  складок (рис. 5) встречающиеся в природе складки условно делятся на килевидные, или закрытые, складки и пологие (округлые), или открытые. У первых, образующихся главным образом в породах пластических и тонкослоистых, ширина замковой части сводится к нулю, у вторых, формирующихся в породах твердых и толстослоистых, замковая часть полога - и ширина ее тем больше, чем положе складка. Крылья у открытой складки расходятся от замка полого в стороны. Однако в природе встречаются и такие открытые складки, у которых крылья в направлении от замка сходятся, как бы пережимаясь в поперечном направлении. Это так называемые веерообразные складки.

Встречаются в природе также складки, у которых крылья почти параллельны между собой, причем одни из них, называемые изоклинальными складками, с узкими замками, другие, коробчатые (сундучные),— широкие антиклинали с крутыми переходами замковой части складки к крыльям. Их разделяют узкие синклинали. Узкие антиклинальные складки, разделенные широкими синклиналями, называются гребневидными. Механизм их образования представляется как нагнетание пластических пород по разломам, поэтому гребневидные складки можно и не выделять, так как по форме они остроугольные, но развитые в зоне гребневидной складчатости. В плане гребневидные и коробчатые складки имеют вид овалов.

В особый вид складок выделяется флексура, представляющая собой коленообразный изгиб слоев; в крыльях флексуры слои пород залегают почти горизонтально, а между ними наблюдается крутой наклон слоев вплоть до вертикального. Следовательно, одна часть слоя оказывается приподнятой или опущенной по отношению к другой без разрыва сплошности слоя. При значительном смещении слой в коленообразном изгибе может разорваться и тогда связное нарушение переходит в разрывное.

По положению осевой плоскости и крыльев в пространстве встречающиеся в природе складки условно разделяются на несколько видов: прямая — осевая поверхность вертикальная, а крылья располагаются симметрично; наклонная (косая) —осевая поверхность наклонена, а крылья асимметричны, т. е. одно крыло падает круче другого; опрокинутая — осевая поверхность наклонена, крылья падают в одну сторону, и в одном крыле слои оказываются в перевернутом залегании; лежачая — осевая поверхность горизонтальна, крылья направлены в одну сторону, и в одном крыле слои находятся в перевернутом залегании; перевернутая, или ныряющая, — осевая поверхность имеет обратный наклон, а сама складка как бы ныряет. В таких складках антиклинали после их частичного разрушения экзогенными процессами, приобретают видимость синклиналей. Поэтому особенно надо помнить, что в нормальной, не опрокинутой складке в ядре синклинали располагаются более молодые породы. Если этого не наблюдается, следовательно, встречена ныряющая антиклинальная складка. Синклинали приобретают при опрокидывании вид антиклиналей и определить ее можно также, помня взаимоотношение пород, располагающихся в крыльях и ядре.

Перечисленными формами далеко не ограничивается разнообразие поперечных разрезов складок.

Размеры складок, так же как и их формы, весьма разнообразны; они обусловливаются составом горных пород, мощностью толщ, температурой, при которой складки формировались, степенью увлажненности пород, длительностью процесса, направлением и величиной давления, возникающего при горообразовании, и т. п. Так, кристаллические сланцы собираются в мелкие миллиметровые складки (плойчатые); пластические породы (каменная соль, гипс, глины) дают более крупные, но тоже шириной в пределах нескольких десятков сантиметров, реже в несколько метров, складки, усложненные дополнительными более мелкими складками самых разнообразных форм. Известняки, конгломераты, доломиты образуют крупные складки шириной в сотни и даже во много сотен метров.

При образовании складок общего смятия происходит перераспределение сминающегося материала, выражающееся в сокращении мощности слоя на крыльях и в увеличении в 2 и больше раза в замковой части складки. Последнее имеет место не только в пластических породах, но и в жестких.

Если район сложен слоистыми толщами горных пород, близкими по своим свойствам, то при горообразовательных процессах они собираются в одинаковые по форме складки, т. е. антиклинали и синклинали в верхних слоях будут соответствовать антиклиналям и синклиналям в более глубоких слоях собранной в складки толщи. Такие складки называются гармоничными. В районах, сложенных толщей, горных пород примерно одинаковой мощности, по-разному реагирующих на складкообразовательные процессы, образуется сложная система складок: одни слои могут быть смяты в один вид складок, другие — в другой. Такого типа складки называются дисгармоничными. Если слои мягких осадочных пород залегают на жестких породах, то при складкообразовательных процессах они собираются в складки и срываются со своего основания. Такие складки называются сорванными.

Длина складки — расстояние от одного до другого окончания складки, выраженного переходом ее в участки с недислоцированным залеганием слоев или причленением к другой складке. Замыкание антиклинальной складки называется переклиналью, а замыкание синклинальной складки — центриклиналью.

В зависимости от соотношений длины и ширины различают линейные и прерывистые складки. Линейные складки развиваются в геосинклинальных областях в результате общего смятия слагающих их толщ. У линейных складок ширина во много раз меньше длины. Отношение длины к ширине у таких складок 10 : 1, 100 : 1 и более. Слои в крыльях линейной складки на значительном протяжении падают перпендикулярно ее простиранию и только в местах погружения антиклиналей и воздымания синклиналей они дугообразно меняют направление своего падения. В периклиналях и центриклиналях слои залегают, как правило, более полого, чем в крыльях. Линейные складки в плане бывают прямолинейные (а), дугообразно изогнутые (б), ветвистые (г), виргирующие (в), миндалевидные (ж), кулисо-образные (д), сигмоиды (е) и т. п. Часто по простиранию один вид линейных складок переходит в другой. Например, пучок прямых сменяется пучком дугообразнo изогнутых или прямые по простиранию ветвятся и т. п. Линейные складки тесно скучены в пределах узких, но длинных, тянущихся на несколько сотен километров полос (Кавказ, Урал, Копет-Даг и др.). Антиклинали и синклинали по своим размерам, сложности и ориентации в пределах одной и той же складчатой зоны близки между собой.

Нередко серия линейных складок образует общее сводовое поднятие или опускание, распространяющееся на громадные пространства. Крупное сводовое поднятие, образовавшееся в геосинклинальной области, усложненное синклинальными и антиклинальными складками второго и последующих порядков, называется антиклинорием; огромное опускание, возникшее в геосинклинальной зоне, усложненное складками последующих порядков, называется синклинорием. Примером антиклинория является Главный Кавказский хребет, синклинория — Ферганская впадина. В последние годы крупные сводовые поднятия типа Главного Кавказского хребта, усложненные более мелкими, часто называют мегаантиклинориями, а опускания — соответственно мегасинклинориями, а уж складки второго порядка называют антиклинориями и синклинориями. Мегаантиклинориями, кроме Большого Кавказа, являются также Урал, Аппалачи, Малый Кавказ, Альпы. Все они состоят из группы антикли-нориев и синклинориев. Линейные складки развиты в горных странах, возникших на месте геосинклинальных областей, поэтому их называют также геосинклинальными, или полными.