1. Типи складчастостей та їх морфологічні типи

Складчаcтість – процес зім’яття гірських порід у складки;

Голоморфна складчастість - утворюється за рахунок “закриття” басейнів седиментації (геосинкліналей), що призводить до стиснення субгоризонтально залягаючих шарів гірських порід у складки. Синоніми: повна, геосинклінальна, шовна

Ознаки голоморфної складчастості:

1. Неперервність складчастих форм: синкліналі та антикліналі поєднані спільним крилом.

2. Переважання лінійних складок, які простягаються субпаралельно одна одній.

3. Чітке вираження вергентності складчатої системи.

4. Розвиток нахилених та перекинутих складок, які ускладнені насувами.

5. Прояв дисгармонійної складчастості через різні фізичні властивості гірських порід, що зминаються.

Ідіоморфна складчастість - розвивається на орогенному та пізньоорогеному етапі на місці міжгірських та передгірських прогинів, або є субплатформеною, яка розвивається за рахунок переважно вертикальних рухів фундаменту.

Ознаки ідіоморфної складчастості:

1. Преривчасті та локальні складки.

2. Розвиток переважно брахіформних та купольних або неправильних в плані складок.

3. Розвиток асиметричних складок.

4. Складчастість швидко “затухає” та переходить у моноклінальне чи горизонтальне залягання.

2. Кінематичні типи розломів

РОЗЛОМИ

1) Великі та гігантські сколи й відриви, по яких відбувається втрата суцільності (деструкція) літосфери та розпад її на плити й у тому числі останніх – на тектонічні блоки будь-яких порядків.

2) Поверхні, по яких відбувається зміщення літосферних плит та блоків земної кори.

3) Границі між плитами та блоками відзначених типів.

4) Лінійні зони механічного руйнування гірських порід у пружному середовищі.

5) Лінійні зони своєрідної в'язкої течії гірських порід на границі взаємодіючих між собою відзначених плит і блоків у пластичному та в'язкому середовищі.

Елементи розривних порушень

Морфологічні типи розривних порушень

Вріз Скид

Підкид Насув

Зсув

а – лівий, б – правий

(в плані)

3. Реологічні типи розломів

Дж. Рамсей запропонував поділяти розломи на крихкі, крихко-пластичні та пластичні. Є.І.Паталахою та І.А.Гарагашем (1991) запропоновано типізацію розломів за співвідношенням крихкого, або дискретного, та в‘язкого компонентів амплітуди.

Реально, у природних середовищах між ідеальними крихким і в'я­зким розломами існують перехідні різновиди (рис. 3.4.40). Вивчення останніх дозволило Є.І.Паталасі й О.І.Лукієнку ідентифікувати серед них наступні реологічні типи розломів: 1) крихкий, 2) крихко- в'язкий, 3) субв'язкий, 4) в'язкий кліважний, 5) в'язкий кристаліза­ційно-сланцюватий та гнейсуватий (рис. 3.4.41).

Перші два типи розломів належать вторинній епізоні, третій - тій частині епізони, яка безпосередньо межує з мезозоною, четвертий - мезозоні, а п'ятий - виключно катазоні.

Розглянемо найважливіші риси внутрішньої будови перерахова­них типів розломів докладніше. Для цього використаємо десятиба­льну шкалу тектонофацій (див. табл. 3.4.1).

Крихкі розломи. Порушення цього типу являють собою великі та гігантські тріщини сколювання, розвинені головним чином у вторинній епізоні, що відзначається пружними властивостями відповідного їй середовища. Ідеальні різновиди розломів подібно­го типу мають представляти собою одиничні поверхні ковзання (див. рис. 3.4.40, а). Але в реальних геологічних умовах такі роз­ломи завжди мають дуже вузький, ширина якого навіть при знач­них амплітудах зміщень не перевершує перші десятки метрів, шов - своєрідну щілиноподібну зону катакластичної течії гірських по­рід. Такий шов, звичайно, виповнено продуктами катаклазу, мілонітизації або глинками тертя в епізоні (рис. 3.4.41) та ультрамілонітами та псевдотахілітами в нижній катазоні.

Рис. 3.4.40. Реологічні типи розломів: а- крихкий, б - крихко-в'язкий,

в - субв'язкий та в'язкий кліважний, г - в'язкий сланцюватий та гнейсуватий. Буквені індекси: Аз - амплітуда загальна, Ак - крихкий компонент амплітуди, Ав - в'язкий компонент амплітуди

Маркуються розломи даного типу тектонофаціями ІХ-Х вторин­ної епізони. Системи крихких розломів, звичайно, утворюють блокові текто­нічні структури.

Крихко-в'язкі розломи. Розриви даного типу розвинено в епі­зоні й можливо мають місце в нижній катазоні. Такі порушення, крім крихкого компонента амплітуди, мають і в'язкий (чи набли­жений до нього) компонент (див. рис. 3.4.40, б). Останній знахо­дить свій вираз у структурах катакластичної течії продуктів меха­нічного руйнування. Тому розломи даного типу, на відміну від крихких, крім катаклазит-мілонітового шва, мають зону дроблен­ня, яка у вигляді "сорочки" облямовує цей шов з обох боків, на­даючи розлому в цілому зональної будови (рис. 3.4.42). Поява цієї зони зумовлена розвитком дуже густої сітки тріщин сколювання і відриву, які поділяють породи на мікроблочки розміром від пер­ших десятків сантиметрів до перших міліметрів.

Рис. 3.4.42. Типова зональна будова крихко-в'язкого розлому епізони в шаруватому середовищі: 1 - мілонітовий шов, 2 - катаклазити,

З - інтенсивно подрібнені породи (тектонічні брекчії), 4 - помірно і слабо подрі­бнені породи, в яких зберігаються елементи первинної шаруватості.

5 - тріщинуваті породи за межами розлому.

Відзначена структурна зональність маркується тектонофаціями VІІ-Х епізони (див рис. вище). При цьому тектонофаціальний мак­симум припадає на шов, а мінімум - на крайові частини розлому з обох боків від шва.

У шаруватому середовищі зміщення по розломах даного типу обов'язково супроводжується формуванням складок прирозломного вигину та флексур.

Утворення розломів подібної морфології зумовлюється розвитком лінійних зон сколової та відривної тріщинуватості, котра при зростанні амплітуд поступово трансформується в суцільну зону зміщення. На початковій стадії сколи орієнтуються кулісно та діагона­льно до напрямку зміщення. В міру зростання амплітуди зсуву з'явля­ються все нові й нові сколи з поступовим зменшенням кута між азиму­тами їх падіння та простягання. Нарешті, у завершальну стадію вздовж поверхні зсуву виникає суцільна зона дроблення. При цьому сколи ранньої генерації трансформуються у відриви.

У регіональному плані крихко-в'язкі розломи в різних випадках складають або ешелоновані системи - шовноподібні зони на границі великих блоків земної кори та навіть літосферних плит, або разом із прирозломними складками беруть участь у створенні відбитих тектоні­чних структур у чохлі платформ та різного типу накладених западин.

Сув'язкі розломи. Розриви цього типу розвинені виключно в епізоні на границі останньої з мезозоною (перехідна підзона). Вони не мають чітко вираженого шва та відповідного крихкого компонента амплітуди (див. рис. 3.4.40, в) і являють собою досить потужні лінійні зони крихкого кліважування гірських порід. Зміщення по цих розломах відбувається за схемою простого зсуву: сумарна амплітуда складається із суми мікрозміщень по всіх кліважних поверхнях, які складають відповід­ну цьому порушенню зону. У шаруватому середовищі такі структу­ри обов'язково несуть складки сколювання, виникнення котрих, як відзначалося вище, викликається зміною по латералі мікроамплітуд та напрямків зміщення по множині відзначених поверхонь.

Подібні розломи мають структурно-зональну будову, яка марку­ється тектонофаціями V-Х епізони.

У регіональному плані сув'язкі розломи часто утворюють ешелоновані системи (шовноскладчасті зони), усередині котрих вони субпаралельні між собою, сильно наближені одна до одної чи наклада­ються своїми крайовими частинами одна на одну.

В'язкі кліважні розломи. Розриви даного типу розвинено тільки в мезозоні. Вони виражені лі­нійними зонами кліважної течії гірських порід, в даному випадку за участі динамометаморфізму (див. рис. 3.4.40, г) за способом, який демонструється поряд на парафіновій моделі (рис. 3.4.44). У шарува­тому середовищі такі розломи несуть у собі складки ламінарної течії та дезінтеграцій ні структури типу в'язкого будинажу тощо, розвиток котрих, також як і в попередньому випадку, обумовлений диференці­йованим розподілом амплітуди по всій ширині зони течії.

Подібні розломи структурно-зональні й в осьових частинах представлені вторинними монокліналями, а в гетерогенних сере­довищах, крім того, тектонічним меланжем. Вони маркуються тектонофаціями V-Х мезозони.

Рис. 3.4.44. Парафінова модель в'язкого кліважного розлому та його структур­ної зональності. Матеріал було розігріто до 2/3 температури плавлення. У кру­жечках - мікроструктура парафіну: 1 - первинна полігональна за межамн "розлому", II — груболінзоподібна безпосередньо біля "розлому",

III -тонколінзоподібна в крайовій частині "розлому",

IV — сланцювата в центральній частині "розлому" (за Є.І.Паталахою, 1981)

Розломи цього типу, як і субв'язкі, утворюють шовні зони і в тому числі зони зім'яття, які маркуються переважно тектонофаціями VIII—X.

В'язкі кристалізаційно-сланцюваті та гнейсуваті розломи. Такі порушення майже безроздільно панують у верхній катазоні й мають місце в нижній катазоні. Вони також являють собою лінійні зони з усім набором складчастих та дезінтеграційних утворень, характерних для в'язких розломів розглянутого вище типу (див. рис 3.4.40, г). Але за своїм походженням вони зобов'язані кристалізаційно-сланцюватій, трансляційно-сланцюватій або гнейсуватій течії гірських порід. Мар­куються ці тектонічні утворення тектонофаціями III—X катазони.

Розломи даного типу також складають шовноскладчасті зони. Крім того, їх різновиди, що залягають відносно горизонтально, утворюють у метаморфічних товщах структури типу "шаруватого пирога" з ритмічною тектонофаціальною зональністю по вертикалі.

Треба зауважити, що і сьогодні подібні дислокаційні структури далеко не всіма сприймаються як в'язкі розломи та і взагалі як струк­тури в'язкої чи пластичної течії. Більше того, їх традиційно плута­ють із тіньовими структурами.

Рис. 3.4.45. Схематичний розріз в'язкого розлому первинної епізони у флішоїд- них відкладах верхнього ордовіка Джалаїр-Найманської шовної зони в Чу-Ілійських горах (Південний Казахстан)

Існує ще один наближе­ний до розглянутих типів в'язких розломів, які можна назвати синдіагенетичними в'язкими розломами (рис. 3.4.45), що розвинені у флішоїдних товщах, котрі у сферу розривних дислокаційних перетворень потрапили на стадії діагенезу осадових порід. Такі розломи предста­вляють собою вторинні монокліналі меланжеподібної будови, у ме­жах котрих лінзи та будини відносно жорстких порід (пісковики, вапняки тощо) затерті в механічно розсланцьованих або крихко розкліважованих тонкоуламкових осадових породах.