Структурная геология - Ажгирей Г.Д.
Скачать (прямая ссылка):
ЗОНАЛЬНОСТЬ ДЕФОРМАЦИЙ И ТЕКТОНИЧЕСКИХ СТРУКТУР
Упругие, пластические и разрывные, однородные и неоднородные деформации имеют место во всех доступных изучению частях земной коры как по площади, так и в вертикальном направлении. Однако, несмотря на повсеместное распространение деформаций всех типов, можно выделить зоны преобладания одних деформаций над другими и в этом смысле вполне целесообразно говорить о зональном распределении характерных типов деформаций и тектонических структур (В. М. Крейтер, 1948).
Для правильного освещения вопроса вспомним, что не существует горных пород упругих, хрупких или пластичных, равно как практически ке существует вполне гомогенных или вполне гетерогенных пород. Можно говорить только об условиях, в которых любая горная порода может деформироваться улруго-пластически или упруго-хрупко. Таким же образом любой комплекс весьма гетерогенных пород при известных условиях будет деформироваться как гомогенный материал и, наоборот, при других условиях, 1B практически гомогенных породах при деформации будет находить выражение даже ничтожная гетерогенность.
B структурной геологии решающее значение имеют анализ условий, в которых происходит деформация, и трезвый учет изменяемости свойств деформируемых пород, ибо сами эти свойства только отчасти определяются особенностями материала горных пород и существенно меняются: от условий деформации.
При таком понимании вопроса мы различаем в земной коре два рода зональности.
Во-первых, зональность горизонтальную, имеющую большое значение и в приповерхностных частях земной коры и в глубоких поясах, но, пови-димому, происходящую от разных причин. B приповерхностных частях земной коры одни породы, главным образом мало диагенезированные осадки, сохраняющие большое количество межзеренной воды, ведут себя как высокопластичные вещества, если скорости деформации не исключительно велики. Эти породы принято именовать неконсолидированными1. Другие породы, к которым относятся древние, диагенези-рованные, смятые в складки осадочные отложения и разнообразные магматические тела, при средних и высоких скоростях деформаций ведут
1 В самой близкой к поверхности зоне в связи с практически полным отсутствием нагрузки неконсолидированные породы могут деформироваться как хрупкие тела.
себя как сравнительно хрупкие материалы. Их мы обычно именуем консолидированными.
В связи с какими-то другими, мало еще известными причинами в глубоких зонах земной коры и нижележащих оболочках существуют различия в свойствах вещества, приводящие к разделению земной коры на области жестких платформ, глыб, массивов, в которых преобладают упруго-хрупкие деформации, и подвижных, геосинклинальных поясов, в которых преобладают упруго-пластические деформации.
Неудачно, что термины «консолидированный» и «неконсолидированный» применяются как для поверхностных зон, так и для глубоких частей земной коры. B результате создается неправильное представление, что жесткость платформ и пластичность геосинклинальных участков зависят от свойства пород, распространенных на поверхности.
Во-вторых, различают зональность вертикальную. Теоретические соображения и эксперименты в согласии свидетельствуют о том, что с повышением всестороннего давления и температуры все горные породы приобретают способность деформироваться пластически, и хрупкие деформации на больших глубинах должны отходить на второй план. Это обстоятельство и является причиной вертикальной зональности деформаций и тектонических структур.
Были даже попытки подразделить земную кору по вертикали на верхнюю зону, в которой возможна только хрупкая деформация, промежуточную зону, в которой возрастает роль пластических деформаций и, наконец, нижнюю зону, так называемую зону истечения, в которой возможна только пластическая деформация. Предполагается, что в последней зоне не может происходить образование трещин и не существуют открытые пустоты. По> А. Гейму, глубина верхней границы зоны истечения 2600 м, К. Ван-Хайз опускает эту границу на глубину 12 000 м.
Согласно современным представлениям, подобное отчетливое подразделение земной коры по вертикали на зоны не может быть произведено. Не существует зоны исключительного развития хрупких деформаций, потому что пластические деформации могут происходить даже в самых приповерхностных частях земной коры, если скорость дефоріма-ции очень мала. Уже на небольших глубинах, измеряемых первыми тысячами метров, роль пластических деформаций быстро увеличивается. Тем не менее хрупкие деформации при известных условиях, повидимому, могут происходить на очень больших глубинах.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ В ОБЛАСТИ ДЕФОРМАЦИЙ ГОРНЫХ ПОРОД
Блестящим экспериментатором, осуществившим широкую программу опытов деформации горных пород во второй половине XIX в., являлся французский геолог А. Добре, работы которого (1879), несмотря на давность, не утратили ценности до настоящего времени. В последующий период времени количество экспериментальных работ в области деформации горных пород, проводившихся геологами в разных странах, достигло огромных цифр; к сожалению, полных критических сводок в этой важной области геологических знаний не существует.
