Курс лекций по инженерной геологии (стр. 50 )

стратиграфическую амплитуду (а4) — кратчайшее расстояние между кровлей (подошвой) одного и того же слоя в висячем и лежачем крыльях, различие в величинах а1, а2, а3 будет тем больше, чем положе наклонен сместитель.

Разрывы по характеру относительно перемещения разорванных частей толщ горных пород разделяются на сбросы, взбросы сдвиги и надвиги.

Сбросом называется такой разрыв, у которого сбрасыватель наклонен в сторону висячего крыла (рис. 9 А), которое у сброса относительно лежачего крыла опущено (опущенное крыло) по направлению сместителя, в то время как лежачее крыло у сброса поднято (поднятое крыло). Если висячее крыло поднято, а  лежачее опущено, то разрыв называется взбросом (рис. 9 Б), или, как его  еще называют, обращенным сбросом в отличие от нормального сброса. Сместитель сбросов (нормальных и обращенных) может быть ориентирован различно по отношению к странам света, а угол его наклона к горизонту чаще всего находится в пределах 40—60° для  нормальных сбросов и 60—80° —для обращенных (взбросов). Сбросы образуются и при других углах, в том числе и при вертикальном расположении сместителя.

В обнажениях горных пород, широко развитых по берегам рек, озер и морей, легко можно установить, какая из двух частей слоя,  расположенных по обе стороны сместителя, поднята, а какая опущена. Поднятые или  взброшенные части отличаются некоторым изгибом слоев книзу, опущенные части— изгибом слоев  кверху (рис. 9 В, Г). Расшифровать направление движений помогают и те царапины, которые образуются при перемещении одного крыла по отношению к другому. Особенно хорошо бывают выражены царапины, образованные выступами пород крыльев (то же отдельными обломками) на сглаженных поверхностях крыльев вдоль сместителя (на зеркалах скольжения, образующихся на стенках, крыльев).

Величина истинной амплитуды сбросов изменяется от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров. Размеры сбросов по простиранию колеблются от единиц километров до десятков и сотен километров. Сместитель по простиранию может ветвиться (оперяется). Нередко наблюдается система параллельных с большой амплитудой или взаимно пересекающихся сбросов (ступенчатых сбросов). Блоки, заключенные между разрывами, перемещаются или в одном направлении с различной иногда скоростью, или одни блоки опускаются, другие поднимаются. Выступающие блоки называются горстами, а опущенные — грабенами (рис.10).

Величина истинной амплитуды сбросов изменяется от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров. Размеры сбросов по простиранию колеблются от единиц километров до десятков и сотен километров. Сместитель по простиранию может ветвиться (оперяется). Нередко наблюдается система параллельных с большой амплитудой или взаимно пересекающихся сбросов (ступенчатых сбросов). Блоки, заключенные между разрывами, перемещаются или в одном направлении с различной иногда скоростью, или одни блоки опускаются, другие поднимаются. Выступающие блоки называются горстами, а опущенные — грабенами (рис. 10).

Грабен (с нем.— ров) представляет собой вытянутую впадину, нередко громадных размеров. К грабену, расположенному между Вогезами и Шварцвальдом, приурочена долина Рейна; к грабену приурочено озеро Байкал и его залив “Провал”. (“Провал” образовался в 1862 г., а само озеро — предположительно в палеогене). К грабенам приурочен ряд речных долин Тянь-Шаня. Система сложных крупных грабенов имеется в Восточной Африке, где они прослеживаются от устья Замбези через область больших Африканских озер на Эфиопию; крупный грабен рассекает Исландию; большие грабены прослежены на полуострове Камчатка и в ряде других мест. На дне океанов к грабенам приурочены подводные долины.

Горсты (с нем.— возвышенность)—приподнятые участки земли, ограниченные сбросами. Горсты широко развиты в Тянь-Шане, где ими образованы хребты, разделяющие долины рек. Много горстов в Забайкалье и других районах.

Если нарушенный сбросами участок эродируется денудационными процессами, то по стыку разновозрастных слоев в крыльях можно определить, какое из крыльев в результате разрыва поднято и какое опущено. При горизонтальном залегании слоев горных пород, разорванных сбросом, в поднятом крыле залегают более древние породы (все молодые породы уничтожены денудацией), а в опущенном — более молодые (рис. 11).

При наклонном (моноклинальном) залегании слоев (рис. 12),. пересекаемых наклонным сбросом, слои пород могут повторяться на поверхности (в случае, если поднятое крыло расположено во направлению падения слоев, или, наоборот, некоторые слои могут выпасть из разреза (в случае, если опущенное крыло сброса расположено в направлении падения слоя).

Нормальные сбросы, видимо, образуются в условиях растяжения земной коры, обращенные (взбросы)—в условиях сжатия. В условиях сжатия образуется и другая разновидность тектонического разрыва — надвиг — тектонический разрыв, при котором висячее крыло надвинуто на лежачее по пологому сбрасывателю (рис. 13). Падение сместителя такое же, как и у взброса (в сторону поднятого крыла), но у взброса угол падения сместителя больше 60°, сместитель надвига чаще всего падает под углом 45—60°. Ряд геологов взброс вовсе не выделяют, а называют его надвигом при крутом падении сместителя, что вполне правильно, учитывая их аналогичные условия образования.

Надвигание одних слоев на другие наблюдается на расстоянии нескольких единиц километров, а иногда даже и десятков километров. Надвиги свойственны геосинклинальным зонам, где они возникают в последние стадии формирования полной складчатости, когда подвернутые крылья складок вследствие большого давления растягиваются с образованием разрыва, по которому и происходит смещение. При этом, если давление было особенна сильное, образуются надвиги, простирание которых параллельна простиранию складок,— чешуйчатые надвиги.

Надвиги, секущие складки, называются секущими. Они образуются из серии мелких надвигов, соединенных между собой полудугами. Вдоль сместителя надвига породы сильно перемяты, перетерты (миланитизированы). При сравнительно крутых углах сместителя надвига к нему бывает приурочена брекчия трения (тектоническая брекчия), но обломки в ней более мелкие, чем в брекчии, образующейся при сбросах (в последней размеры обломков иногда достигают нескольких метров в поперечнике). Там, где тектоническая брекчия сцементирована крепким цементом, она в виде гривок обнажается среди более мягких пород крыльев и потому разрушающихся быстрее, чем брекчия. Это наблюдается в ряде мест вдоль Копет-Дагского надвига, по которому передовые складки Копет-Дага надвинуты в сторону Каракумов. Протяженность Копет-Дагского надвига вдоль хребта около 500 км. Представлен он серией кулисообразно расположенных надвигов. Истинная амплитуда надвига 3—5 км. Местами надвиг ярко выражен по контакту нижнемеловых известняков (собранных в складки, опрокинутых в месте надвига на север) с палеогеновыми конгломератами (тоже в месте контакта с известняками вздернутыми, а в сторону Каракумской депрессии быстро выполаживающимися). Там, где тектонический контакт между коренными породами перекрыт современными отложениями, линия надвига прослеживается по омоложению речных долин в зоне, тяготеющей к надвигу, а также по выходам вдоль сместителя теплых и горячих родников (родники Арчмана, озеро Бахардена и др.). Крупный (с амплитудой 5—10 км) пологопадающий надвиг наблюдается (по данным ) в краевой северной части Советских Карпат.

Надвиг с перемещением по пологому (вплоть до горизонтального) волнистому сместителю с перекрытием нижележащих толщ на несколько десятков километров называют тектоническим покровом, или шарриажем (шарьяж). В шарриажах надвинутая часть, или, как ее еще называют, “аллохтон”, собрана в складки, обычно иные, чем нижняя, не перемещенная его часть, или “автохтон”. Это различие в характере складчатости является хорошим поисковым признаком шарриажа. В случае бурения в местах шарриажа, скрытого от непосредственного наблюдения более поздними осадками, одни и те же слои могут повторяться до трех раз; при этом наблюдается перекрытие молодых слоев более древними. Амплитуда горизонтальных перемещений в шарриажах достигает двух-трех десятков километров.

Разрыв, у которого крылья смещаются параллельно простиранию сместителя (рис. 14), называется сдвигом. Падение сместителя может быть как крутым, так и пологим (чаще под углом 70—90°). Плоскости сместителя несут на себе следы горизонтальной штриховки, причем в направлении движения сильно исштрихованные поверхности могут сменяться зеркалами скольжения, у которых, если смотреть по направлению движения крыла, поверхность более гладкая, чем в противоположном направлении. При сдвигах характерно образование тектонической глинки - сильно измельченных перетертых обломков, разорванных сдвигом пород.

Перемещение по горизонтали иногда достигает нескольких километров. Сдвиги, как и надвиги, образуются преимущественно при складкообразовательных процессах, но могут развиваться и самостоятельно, нередко они сочетаются со сбросами, взбросами и надвигами.

Изучение дизъюнктивных нарушений в природной обстановке, особенно древних из них, вызывает серьезные затруднения. Это объясняется тем, что разрывы в рельефе сохраняются непродолжительное время. Экзогенные процессы уничтожают неровности в рельефе, залечивают сместители в земной коре, и древние разломы можно обнаружить лишь в том случае, если найдена миланитизированная порода, тектоническая глинка или брекчия, если обнаружен стык слоев разного возраста (важно не принять трансгрессивное залегание за смещение по разрыву). Рудные жилы и жилы магматических пород также указывают на древние разрывы. Современные и частично новейшие разрывы (если последние заложены в твердых породах) бывают хорошо выражены в рельефе в виде открытой сверху трещины или того и другого. Открытые трещины, или уступы (скарпы), указывают на молодость разрывов, нередко возникающих мгновенно на глазах человека и вызывающих землетрясения. У современных и новейших разрывов можно установить и направление движения по разрыву путем тщательного изучения результатов механического воздействия друг на друга пород крыльев: царапин на стенках сместителя, полировки стенок его (зеркала скольжения). Изучая, в каком направлении шероховатость в зеркале скольжения меньше и в каком больше, можно установить направление движения (в направлении движения зеркало более гладкое). Царапины вдоль сместителя по направлению движения становятся более широкими, так как остроугольные обломки, образующие царапину, постепенно стачиваются.