Большинство тектонических горных цепей представляют собой складчатые горы, образовавшиеся под влиянием бокового давления внутренних сил. К ним относятся Уральские и Кавказские горы, Алтай, горы Восточной Азии и др.
В некоторых случаях тектонические горы образовались в результате поднятия одних участков земной коры относительно других или же в результате опускания прилегающих частей материка. При этом перемещение пластов земной коры происходит по вертикальным или наклонным трещинам. Такие горы получили название массивных или глыбовых.
Обычно в горных областях можно наблюдать сочетание различных типов гор, характер поверхности которых весьма усложнен процессами выветривания и размывания.
В некоторых местах горы образуются размыванием осадочных горных пород, когда вода разрезает местность глубокими речными долинами и оврагами. Равнинная местность с течением времени может превратиться в холмистую, а затем — в гористую.
Такие горы получили название эрозионных (эрозия — размывание и разрушение земной поверхности текучими водами и льдом).
Нормальное залегание горных пород. Осадочные горные породы обычно залегают в виде пластов (слоев), расположенных горизонтально или со слабым наклоном. Такое залегание принято называть нормальным (рис. 6).
Слоем, или пластом, называют более или менее однородное образование, ограниченное двумя параллельными плоскостями. Каждый слой ограничивается сверху кровлей (которая при наклонном положении слоя называется висячим боком), а снизу— подошвой, называемой при наклонном залегании лежачим боком.
Несколько пластов, близких по составу или геологическому возрасту и обычно различной мощности, составляют свиту пластов (например, пласты /, 2, 3). Параллельное залегание нескольких пластов или свит называется согласным залеганием. Свиты или пласты, залегающие по отношейию друг к другу под некоторым углом, образуют несогласное залегание. Если кровля и подошва пласта не параллельны, его называют выклинивающимся пластом (см. рис. 6, пласт 4). Пласт, выклинивающийся на небольшом расстоянии с двух сторон, называют линзой (см. рис. 5, пласт 6). Сравнительно тонкие пласты среди пластов большой мощности называют пропластками.
Нарушенное залегание горных пород. Тектонические процессы нарушают нормальное залегание горных пород, вследствие чего образуются различного рода складки, сбросы и другие формы нарушенного залегания пластов.
Складки. Складкой называют изогнутую свиту пластов, в один полный перегиб слоев с обратным падением. На рис. 7 показаны различные складки: одни из них обращены вершиной кверху (антиклинальные складки, рис. 7, А), между ними складка обращена вершиной книзу (синклинальная складка, рис. 7,б). В каждой такой складке различают ось, ядро и крылья.
В зависимости от положения оси различают складки: прямые, когда ось составляет прямой угол с горизонтом (рис. 8, а, б, в), косые, когда ось составляет с горизонтом острый или тупой угол, а крылья складки падают в противоположных направлениях (рис. 8), опроки- нутые и лежачие, когда ось складки близка к горизонтальной линии (рис. 8, д, е), а крылья обычно также близки к горизонтальному положению и одно из них перевернуто.
Различают еще сложную складчатость, когда пласты настолько сильно измяты, что к ним полностью нельзя применить установленные выше определения.
Складки являются весьма распространенной формой нарушенного залегания горных пород. Их можно наблюдать в естественных обнажениях или в искусственных дорожных выемках, в предгорных и горных районах нашей страны. При постройке горных дорог постоянно приходится встречаться с самыми разнообразными складками. При заложении выемок, разработке карьеров, особенности при проходке тоннелей характер складок, их положение по отношению к сторонам света и угол наклона пластов к горизонту оказывают большое влияние на способы производства работ и на устойчивость выработок. Например, при заложении выемки в крыле антиклинальной складки может произойти смещение пластов по одной из поверхностей напластований в сторону выемки. При проложении тоннелей давление породы на крепь (так называемое горное давление) будет весьма различным в зависимости от того, как будет проложен тоннель: вдоль складки или поперек, в ядре складки или на крыльях, в синклинальной или антиклинальной складке.
В связи с этим обычно определяют простирание складки или пласта, падение и угол падения пластов.
Простиранием называют то направление по отношению к странам света, по которому вытянулась складка или пласт. Линия простирания определяется при пересечении пласта горизонтальной плоскостью (см. рис. 7).
Падением называют направление, перпендикулярное к простиранию. Направление падения соответствует наибольшему уклону поверхности пласта.
Углом падения пласта называют тот угол, который он образует с горизонтом, т. е. угол наклона линии падения к горизонту.
Простирание, падение и угол падения пласта определяются при помощи горного компаса (рис. 9).
В отличие от обычного горный компас посажен на прямоугольную подставку. Длинная сторона пластинки совпадает с линией С—Ю компаса. Лимб компаса разделен на 360° не по часовой стрелке, как у обычного компаса, а против нее. В горном компасе перемещены восток и запад: вместо востока указан запад и вместо запада указан восток. Эти перемещения необходимы для того, чтобы можно было без каких-либо вычислений прямо делать отсчеты азимута по лимбу компаса. Особенностью горного компаса является также наличие у него отвеса и шкалы (угломера), с помощью которых можно определять угол падения пластов в градусах (от 0 до 90).
Как уже отмечалось, направление падения всегда перпендикулярно к направлению простирания. По этой причине с помощью горного компаса достаточно определить одно из этих направлений, второе же из *4нх вычисляют. Если падение пластов хорошо видно, то обычно становятся лицом в сторону их наклона и прикладывают •'горный компас короткой стороной к пласту так, чтобы северный конец на лимбе был направлен в сторону падения. После этого открывают рычаг, закрепляющий стрелку, и дают стрелке компаса успокоиться. Отсчет по северному концу стрелки дает азимут, соответствующий направлению падения пластов. Азимуты простирания будут отличаться от азимута падения на 90° в обе стороны.
В том случае, когда падение пластов выражено слабо, на поверхности пласта находят небольшую площадку, расчищают ее и устанавливают ее наклон по направлению скатывания кокого-либо шарика или капли воды. Определив таким образом направление падения пластов, кладут компас северным концом в сторону падения и делают отсчет так, как изложено выше.
Для определения угла падения стрелку компаса переводят с помощью рычага в неподвижное состояние и прикладывают компас длинным ребром по наклону пласта; при этом отвес компаса изменит свое положение. Искомый угол отсчитывают по шкале угломера.
Окончательные записи делаются примерно в следующем виде: пласты падают в направлении ЮЗ 200°, имея простирание ЮВ 110° и СЗ 290°; угол падения пластов — 35°.
Таким же образом можно определять направление жил и трещин.
Наклон пластов может быть самым различным — от 0 до 90°.
Различают пласты:
Сбросы представляет собой дислокации, при которых произошел разрыв сплошности пластов вследствие вертикальных или наклонных давлений. Они представляют собой смещения пластов горных пород по вертикальной или наклонной трещине. Таких трещин и дислокаций может оказаться сразу несколько. В этом случае их называют сложными сбросами. Возвышенный участок земной коры, ограниченный сбросами, называют горстом, а опущенный — грабеном (рис. 10). Примером крупного грабена может служить озеро Байкал.
При строительстве необходимо учитывать наличие сбросов, поскольку они являются наиболее неблагоприятным случаем нарушения залегалия пластов. Обычно при наличии сбросов отсутствует какая-либо уверенность в том, что смещение пород больше не повторится. Кроме того, сбросовая трещина может служить местом усиленной циркуляции подземных вод. При заложении опор больших мостов или фундаментов зданий в местах сбросов отдельные их части могут быть расположены на разных горных породах, что может повлечь различную осадку сооружений.
В связи с этим места сбросов являются наиболее нежелательными для заложения тоннелей, больших мостов и зданий.
§ 17. Вулканизм
Вулканы в большинстве случаев имеют форму отдельной конусообразной горы, сложенной застывшей лавой и рыхлыми продуктами извержения, обломками камней и вулканическим пеплом. В центральной части возвышенности имеется впадина овальной или круглой формы, называемая кратером (рис. 11),
Кратер связан каналом с глубокими недрами Земли, откуда периодически поднимается огненно-жидкая магма, находящаяся в недрах Земли в расплавленном состоянии. Так как канал в своей верхней части обычно закрыт застывшей лавой и пеплом, то перед излиянием магмы на поверхность чаще всего происходит сильный взрыв. В описанной общей схеме строения вулкана и порядка извержения в действительности может наблюдаться значительное разнообразие.
Процесс излияния магмы на дневную поверхность и сопутствующие ему явления получили название извержения. Извержение вулканов представляет собой одно из самых грозных и величественных явлений природы. Перед извержением обычно наблюдаются подземные толчки, завершающиеся взрывом. При взрыве может взлететь на воздух часть возвышенности, вылетают куски породы, пепел, газы и пары, и только после этого из кратера или трещин начинает подниматься жидкая масса — лава,
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
