Определение направления смещения по дизъюнктиву.
Самым надежным способом определения направления и амплитуды смещения по дизъюнктиву заключается в отыскании маркирующего горизонта по обоим сторонам от него. Если маркирующий горизонт отсутствует, можно воспользоваться штрихами скольжения, однако зачастую они показывают только последние движения блоков, более ранние же уничтожаются. Если провести рукой по гладкой стороне поверхности зеркала скольжения направление движение руки будет показывать направление перемещения блока. Загибание слоев возле разлома так же является характерным признаком, но оно так же показывает только последние перемещения. Состав заполнения трещин разрывного нарушения так же может указывать на направление смещения.
Линейность. Первичная линейность в магматических и осадочных породах. Вторичная линейность в деформированных породах: линейность течения, линейность вращения, линейность пересечения плоскостей и др. Способы замера линейности.
Линейность – субпараллельное расположение вытянутых структурных элементов в гюпю, которые м.б. представлены призматическими, игольчатыми кристаллами или вытянутыми скоплениями зерен, удлиненными обломками, шарнирами мелких складок или пересечением поверхностей делимости и трещинноватости.
Возможные случаи замера линейности
а) Если линейность представляет собой хорошо видимый элемент (шарниры мелких складок), то она замеряется непосредственно компасом (азимут погружения и угол погружения).
б) если линейность лежит в плоскости сланцеватости, то она м.б. замерена так же, как и в 1 случае, компасом и транспортиром (через угол склонения).
Угол склонения – угол между линией простирания плоскости и данной линией, лежащей в этой плоскости. При замере отмечается направление склонения:
По сторонам света
По или против часовой стрелки.
в) если линейность представлена пересечением плоскостей, то ее координаты определяются на сетке, как лииня пересечения этих плоскостей
г) если линейность образована призматическими или цилиндрическими элементами изометричного сечения, то ее можно определить двумя способами
Надвиговые покровы (шарьяжи).
Шарьяжи (надвиговые покровы) – разновидность надвигов. Характеризуется очень большой амплитудой смещения (километры) и пологим залеганием сместителя.
Главные части надвига: аллохтон (покров), автохтон (постель), фронт надвига (лоб породы автохтона).
Тектоническое окно – место среди аллохтона, где изолированно на его поверхность выходят породы автохтона.
Корень покрова – место, где тело прокрова смыкается с породами того же возраста.
Экзотические скалы – клиппены, клиппы – останцы аллохтона.
Тектонический меланж – комплексы пород с хаотически перемешанными обломками, возникающие в результате тектонического дроблеиня в экзогенных условиях.
Наложение складчатостей. Признаки одно- и двухфазной деформации. Синформные и антиформные структуры.
Признаки:
-Изгибание осевых поверхностей
-Изгибание сланцеватости в плане (мелкие складки в замках более поздних складок, при этом их ОП м. резко перескаться)
-Повороты слоев на 1 и том же крыле более поздней складки
При сильной сжатости наложенных складок ОП первых и вторых складок м. оказаться параллельными друг другу. В таких случаях отличить одни складки от других м. по различной ориентировке шарниров
-Пересечение двух систем сланцеватости
-Разная ориентировка линейности на противоположных крыльях складки
-При однофазной деформации ОП более или менее плоские
-При двухфазной деформации ОП изогнуты
-При трехфазной деформации ОП имеют сложный, извилистый, но в целом изометричный контур.
В
случае наложения складчатости понятия
антиклиналь и синклиналь не м.
использоваться => применяют
термины синформа и антиформа.
Морфология трещин отрыва и трещин скалывания.
Угол скалывания зависит от физико-механических свойств породы.
Способы определения ориентировки шарнира складки.
Существует 2 способа определения ориентировки шарнира складки при условии что выполнены необходимые замеры (элементы залегания) в различных частях складки.
1. Наносим на сетку проекции плоских сегментов в виде дуг большого круга; на отдельный лист восковки выносим точки пересечения дуг, учитывая, что число пересечений = n * (n-1) / 2, где n – кол-во плоскостей вынесенных на сетку; составляем диаграмму в изолиниях и определяем центр тяжести максимума – выход шарнира.
2. Выносим полюса сегментов, которые расположатся в некотором поясе; строим диаграмму в изолиниях, определяем положение пояса складки и выход шарнира (В).
Разрывные нарушения, образующиеся при растяжении земной коры: нормальные и обратные сбросы, сбросо-сдвиги, грабены, раздвиговые трещины.
Есть а - висячее крыло (снизу) и б - лежачее крыло (сверху)
Сброс – висячий падает по падению. Обратный сброс – лежачий блок вверх. Сбросо-сдвиг – сброс с горизонтальным перемещением.
Общая характеристика конических складок. Ось конуса, вершинный или апикальный угол, вершинная ось или шарнир. Стереограмма конической складки.
Конгруэнтные складки волочения, их признаки, использование для расшифровки крупной складки.
Складки образуются одновременно с большой складкой, ОП этих складок в разных крыльях образуют конвергентный веер.
Иногда бывают складки протыкания (диапировые, которые не подвержены этому правилу.
-Инконгруэнтные
По внешнему виду похожи на предыдущие, но образуются раньше или позже большой складки. Шарниры менших складок обычно не совпадают с шарниром большой складки, но м. и совпасть.
Масштабы геологических тел, методы исследования применительно к каждому масштабу.
Ультрамикроскопический. Изучаемым объектом является ультрадисперсные фазы и кристаллическая решетка минерала. Методы изучения – рентгеновский и электромикроскопический. Дисциплины – физика твердого тела и структурная геология (при изучении глинистых фракций).
Микроскопический – объектом изучения является элементы находящиеся в шлифах и аншлифах. Дисциплины – петрография, структурная геология (этот анализ занимается выявлением закономерностей внутренней структуры).
Мезаскопический – все то что нельзя поместить под микроскоп и нельзя зарисовать (образцы или отдельности небольшого обнажения). Дисциплина – структурная геология.
Макроскопический – объект изучения – отдельные структурные формы, которые можно закартировать (складки, разрывные тела и т.д.). Дисциплина – структурная геология и геологическое картирование.
Мегаскопический – объект изучения – регионы. Дисциплина региональная геотектоника.
Глобальный – объект изучения – континенты, акватории и весь земной шар. Дисциплина – общая геотектоника.
Методика поворота плоскостных и линейных структурных элементов с помощью сетки Вульфа.
Поворот структурных элементов означает не что иное как изменение пространственного положения системы отсчета, замена одной координатной системы к-л другой при условии, что взаимное положение этих систем известно.
Повороты осуществляются на экваториальных сетках – сетке Вульфа или сетке Шмидта.
Чтобы выполнить любой поворот, требуется знать три элемента:
Ось поворота
Направление поворота
Угол поворота
Необходимо различать 2 вида преобразования проекций:
Повороты структурных элементов (плоскостных, линейных и их сочетаний) при одном и том же неизменном положении картинной плоскости
Повороты различных структурных диаграмм
В последнем случае пространственное положение изображенных на диаграмме структурных элементов не меняется, изменяется лишь положение картинной.
При выполнении преобразований того или другого вида надо руководствоваться следующими правилами:
Ось поворота необходимо совместить с центральным меридианом сетки и все опорные точки проекции переместить по тем параллелям, на которых они оказались, на величину поворота.
В случае поворота структурных элеементов направление переноса точек совпадает с направлением поворота.
В случае поворота диаграмм опорные точки переносятся навстречу направлению поворота.
Если при переносе точка доходит до внешней окружности сетки, то недостающий угол отсчитывается из диаметрально противоположной точки сетки в том же направлении.
Поворот производится на такой же сетке, какая использовалась при проектировании.
Три вида деформации: деформации упругие, пластические и разрывные. Закон Гука. Анализ диаграмм деформации (критические точки на кривой деформации).
Упругая деформация – исчезает при удалении вызвавших ее сил (напряжений).
σ = Eε (ε – отнсительное удлинение, σ – напряжение, Е – модуль юнга)
Модуль Юнга – коэффициент, характеризующий сопротивление материала растяжению / сжатию при упругой деформации, отношение нормального напряжения (σ) к относительному удлинению (e).
Е = (F/S) / (ΔL/L) = σ/e
Чем выше сопротивление, тем большее напряжение требуется для получения нужной деформации.
Закон Р. Гука: "Упругая деформация стрежня прямо пропорциональна первоначальной длине (L) и приложенной силе (F) и обратно пропорциональна площади сечения (S)".
Пластическая деформация – это деформация без разрушения, которая не исчезает после прекращения действия внешних сил.
При длительном действии напряжения развивается ползучесть – способность г.п. к медленным во времени пластическим деформациям при неизменном напряжении, часто меньшем, чем разрушающее напряжение.
Разрывная деформация – деформация, при котором происходит нарушение сплошности материала.
В реальных породах различают два вида разрушения:
– хрупкое, при котором отсутствуют остаточные деформации, поскольку предел прочности оказывается ниже предела упругости,
– вязкое, при котором остаточные деформации присутствуют, поскольку предел прочности оказывается выше предела упругости.
Разрушение пород происходит путем образования трещин отрыва и трещин скалывания, поэтому принято различать пределыпрочности пород на отрыв и на скалывание, которые для одной и той же породы могут существенно различаться в зависимости от условий разрушения.
a – предел пропорциональности, b – предел упругости, с – предел текучести, d – предел прочности, e – разрушение; 0-a – линейная зависимость, a-b – нелинейная зависимость, b-c – площадка текучести, c-d – зона упрочнения, d-e – увеличение деформации при уменьшении напряжения.
Диапировые складки: морфология, ориентировка осей А, В, С эллипсоида деформации, условные обозначения.
Состав:
-Ядро протыкания
-Криптодиапир (скрытый диапир)
-Шип или шток
-Кепрок (покрывающая порода, каменная шляпа)
-Компенсационные мульды
Изменения характера разломов с глубиной.
С глубиной все крупные разломы выполаживаются, это явление получило название листрический сброс. Угол наклона их сместителя может быть непостоянным и меняться по падению сброса, в этом случае пологие участки называются «флэт», а крутые «рамп». Глубинные же разломы — это особая категория разрывов смещений, которые имеют на поверхности протяжение сотни км, и в течении длительного геологического времени являются зонами концентрации особенно интенсивных тектонических, магматических, метаморфических процессов. Общие признаки: длительность развития глубинное залегание, большая протяженность, динамометаморфизм, линейные интрузивы, вулканы, рудоносные пояса, различные геофизические аномалии.
Однородные деформации, их анализ. Нормальные и касательные напряжения. Объемное (трехосное) и плоское (двухосное) напряженные состояния.
Однородная деформация – не сопровождается искривлением первоначально прямых линий, проведенных в любом направлении в деформируемом теле.
Деформация – изменение местоположения, ориентации или формы.
Дисторсия – изменение формы
Дилатансия – увеличение объема, обусловленное раскрытием микротрещин и увеличением их числа.
Нетектонические трещины: первичные трещины осадочных и эффузивных пород, трещины оползней, трещины расширения пород при разгрузке.
Вызываются силами, развивающимися в г.п. при изменении их внутренних свойств, а также силами, проявляющимися при экзогенных условиях на поверхности или вблизи поверхности Земли.
Первичные трещины (при усыхании, уплотнении и других физ.превращениях)
а) перв.тр. в осадочных г.п. – возникают при диагенезе.
Чем > слой, тем < трещины
FSR – fracture space ration – отношение мощности слоя к среднему расстоянию между трещинами в отдельном слое.
б) первичные трещины в эффузивных г.п.
-столбчатая отдельность
-подушечная
-параллелепипедная и матрацевидная
Трещины выветривания
У
силивают
трещинноватость любого происхождения.
Глубина распределения трещин выветривания
около 50 м и зависит от климатических
условий.
Трещины оползней, обвалов, провалов
-Оползневые трещины
а) трещины растяжения (сверху открытые, отвесные,
развитые перпендикулярно направлению сползания)
б) боковые трещины – тр. трения, расположенные
параллельно бортам оползня
в) центральные тр. – тр.сжатия, расположенные
поперек движения, падают навстречу движению
г) нижние тр. – тр.надвигания. Образуются у нижнего
края оползневого языка. Здесь же м.б. складчатые
деформации
Признаки подошвы и кровли в осадочных породах.
Палеонтологический метод
Знаки на поверхности
Вертикальные изменения в слоях обломочных пород (ритмичная слоистость и ее разновидность – градационная слоистость.
Местные несогласия, эрозионные углубления и отторженцы.
Косая слоистость
Ориентировка уплощенных и удлиненных галек конгломератов
Знаки ряби (только остроугольные?)
Общая характеристика и стереограммы цилиндрических складок.
Правила поворота диаграмм, составленных на азимутальных сетках.
Поворот структурных элементов означает не что иное как изменение пространственного положения системы отсчета, замена одной координатной системы к-л другой при условии, что взаимное положение этих систем известно.
Повороты осуществляются на экваториальных сетках – сетке Вульфа или сетке Шмидта.
Чтобы выполнить любой поворот, требуется знать три элемента:
Ось поворота
Направление поворота
Угол поворота
Необходимо различать 2 вида преобразования проекций:
Повороты структурных элементов (плоскостных, линейных и их сочетаний) при одном и том же неизменном положении картинной плоскости
Повороты различных структурных диаграмм
В последнем случае пространственное положение изображенных на диаграмме структурных элементов не меняется, изменяется лишь положение картинной.
При выполнении преобразований того или другого вида надо руководствоваться следующими правилами:
Ось поворота необходимо совместить с центральным меридианом сетки и все опорные точки проекции переместить по тем параллелям, на которых они оказались, на величину поворота.
В случае поворота структурных элеементов направление переноса точек совпадает с направлением поворота.
В случае поворота диаграмм опорные точки переносятся навстречу направлению поворота.
Если при переносе точка доходит до внешней окружности сетки, то недостающий угол отсчитывается из диаметрально противоположной точки сетки в том же направлении.
Поворот производится на такой же сетке, какая использовалась при проектировании.
Полевые наблюдения над делимостью и трещиноватостью.
Для обработки массовых замеров и определения среднестатистического напряжения трещин используют следующие правила:
-Замеры делимости и трещинноватости проводят в однородных доменах (крылья складки, шарнирная зона складки, замок или ядро)
-Нужна ясность в геологическом положении коренного выхода, в котором геолог намерен выполнить замеры трещинноватости (т.е. наличие разрывных нарушений, ядро складки, висячий или лежачий блок)
-Наблюдения трещинноватости д.б. дифференцированы между участками с характерным залеганием г.п. (для каждого участка д.б. составлена самостоятельная структурная диаграмма)
-Замеры д. проводиться отдельно на каждой литологической разновидности
-Четко разделять производимые замеры по характерным морфологическим признакам трещин (прямолинейные, пустые, с зеркалами и штрихами скольжения, минерализованные или неминерализованные, обводненные или нет)
-Замерять штрихи скольжения (при их наличии) и стремиться определять направление смещения по ним
-Давать характеристику частоты развития трещин (кол-во трещин на 1 погонный метр в крест их простирания)
-Наблюдение над трещинноватостью д.б. массовыми
-При замерах стремиться к максимальной объективности (замерять все наблюдаемые трещины)
Все результаты заносятся в дневник, журнал.
Определение элементов залегания структурной плоскости по ее видимым падениям.
Классификация складок (по форме, по расположению крыльев относительно осевой поверхности, изменению первоначальной мощности слоев, форме замка, форме шарнира).
По соотношению длины к ширине:
- линейные (соотношение длины к ширине 3:1)
- брахиформные (1 < x < 3)
- изометричные (1:1) (синклинальные – мульды, антиклинальные – купола)
По положению осевой поверхности и наклону крыльев:
-прямые (одинаковые углы и ширина выхода пород, но крылья падают в разные стороны
-наклонные (наклонная осевая поверхность, но ширина выхода пород разная и крылья падают в разные стороны)
-опрокинутые (осевая поверхность имеет наклонное положение, а крылья падают в одну сторону)
-лежачие (осевая поверхность горизонтальна)
-ныряющие (осевая поверхность изогнута и меняет свой азимут падения на противоположный)
По величине угла в замковой части
-открытые (угол более 90°)
-средние (угол от 30° до 90°)
-сжатые (угол меньше 30°)
По взаимному расположению крыльев
-нормальные
-изоклинальные
-веерообразные
П
о
форме замка складки
-аркообразные (округлые)
-гребневидные
-килевидные
-коробчатые (сундучные)
По соотношению мощностей в замке и на крыльях
-концентрические (мощность в замке и на крыльях одинаковая)
-подобные (мощность в замке больше чем на крыльях)
-складки с утоненным замком (мощность слоев в замковой части меньше, чем на крыльях)
По форме шарнира
-периклинальное (для антиклинальных складок)
-центриклинальное (для синклиналей)
