Структурная геология - Ажгирей Г.Д.
Скачать (прямая ссылка):
выжимания нагнетания
Рис. V-2. Схема раздавливания земной коры и возникающего в ней послойного течения с образованием складчатости (по В. В. Белоусову)
с радиальными тектоническими силами. В отличие от представления Э. Хаармана и Р. Ван-Бемеллена, согласно М. М. Тетяеву и В. В. Белоусову смятие пород осуществляется не путем свободного скольжения под действием сил тяжести, а в связи со сжимающими силами, ориентированными в вертикальном направлении. Вещество горных пород пластически течет (движение масс в горизонтальном направлении) из областей сильного радиального сжатия в области меньшего сжатия, при этом образуются складки (рис. V-2).
Все упомянутые гипотезы односторонне рассматривают процесс складкообразования, но почти каждая из них содержит рациональные, положительные представления и вносит вклад в понимание механизма складчатости.
НЕКОТОРЫЕ ГЛАВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДЧАТОСТИ
В настоящем разделе мы рассмотрим условия образования складчатости геосинклинального типа, распространенного преимущественно в центральных частях горных складчатых поясов. Эта оговорка совершенно необходима, потому что, как уже указывалось, существует очень много типов складчатости, способ и условия образования которых чрезвычайно сильно отличаются. Именно поэтому в вопрос о генезисе складчатости вносится много !Представлений, правильных в отношении некоторых конкретных типов складок, но совершенно неприменимых, ошибочных при объяснении способов и условий образования настоящей геосинклинальной складчатости.
Для того чтобы понять, как образуется геосинклинальная складчатость, необходимо выяснить тип деформации (и как следствие — ведущие формы возникающих складок) и динамику деформации.
Ниже показано, что ведущим типом деформации при образовании геосинклинальной складчатости является пластическая деформация.
Кинематика деформации — второй кардинальный вопрос генезиса складчатости. Существует ошибочное мнение, что при образовании геосинклинальной складчатости ведущим является горизонтальное перемещение вещества. Многочисленные факты указывают на то, что наиболее важным кинематическим результатом при складкообразовании является вертикальное перемещение вещества. Складкообразование выражается поднятиями. Самым универсальным выражением вертикальных перемещений вещества при складчатости является образование поднятий в форме сводов большого радиуса (складок коры), которые могут не сопровождаться складками малых радиусов. Но всякая геосинклинальная складчатость малых радиусов обязательно вписывается в своды большого радиуса.
Динамическая обстановка образования складчатости выясняется изучением тектонического строения складок коры и поясов складок малых радиусов (геосинклинальной складчатости). Как будет показано ниже, не только складчатость геосинклинального типа, но и куполовидная складчатость передовых прогибов и периклинальных окончаний горных сооружений в основном вызывается тангенциальным сжатием.
РОЛЬ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СКЛАДКООБРАЗОВАНИИ
По представлениям старой, классической контракционной гипотезы, осадочные породы рассматривались как достаточно жесткие и упругие материалы, способные передавать тектонические силы сжатия со стороны платформы на всю ширину геосинклинального пояса, т. е. на 200—400 км и более при смятии осадков в складки. Именно на таком допущении основано экспериментальное воспроизведение складчатости посредством бокового сжатия слоистых материалов — переслаивающихся глин, песка, воска, парафина и др. в ящике с одним или двумя поршнями, проделанное А. Добре (1879), Б. Виллисом (1934) и другими (рис. V-3).
Из тех же неудовлетворительных представлений о ведущей роли упругих деформаций при складкообразовании исходит М. Смолуховский (1909) в своем анализе условий продольного изгиба слоев и В. Шмидт (1932) при построении эпюр напряжений, возникающих при изгибании жесткой плиты..
Теоретические расчеты и полевой геологический опыт согласованно указывают на то, что жесткость горных пород совершенно недостаточна для передачи приложенных извне сил бокового сжатия на большое расстояние. В. В. Белоусов (1948) показал ведущее значение пластических деформаций при складчатости, основываясь на принципе подобия (см. II главу). Для воспроизведения в лабораторных условиях складчатости, в соответствии с принци-
ДроІЇь
Рис. V-3. Моделирование складок в ящике со сжимающим поршнем
пом подобия, в качестве материала должны браться такие текучие вещества, как вазелин или густой мазут при комнатной температуре. Очевидно, что деформируя такой текучий материал при помощи силы, приложенной к подвижному поршню, мы не сможем получить складок на значительном расстоянии от поршня, потому что эти вещества не обладают необходимой жесткостью для передачи тангенциально действующих сил.
Не только покров осадочных пород, но и породы древнего кристаллического основания в той или иной мере деформируются пластически. Широко распространенные представления о том, что граниты как сравнительно жесткие породы не
