Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
Из анализа литературы и расчетов, выполненных А.А. Пэком (1990), следует, что длительность орогенного этапа орогенических областей составляет 30—40 млн лет, скорости подъема варьируют в пределах 0,07—4,5 мм/год, составляя в среднем около 1 мм/год. Амплитуды подъема достигают нескольких десятков километров.
В орогенических областях сопряженно развиваются два процесса: подъем к поверхности тектонически напряженных блоков пород и формирование вдавленных блоков (рамповые грабены). В первом случае происходит не только общее падение напряжения, но и более быстрое сокращение вертикальной составляющей тензора напряжений и возникновение девиатора напряжений с вертикально направленными растягивающими усилиями. Результатом является деформация вертикального сдвигания при дополнительном горизонтальном сжатии. Это приводит к образованию горизонтальных трещин отрыва и сколовых трещин, ориентированных под углом около 45° к поверхности. По мере подъема- массива и релаксации напряжения происходит «разваливание» системы — в поднятых блоках трещины отрыва становятся сначала наклонными, а затем вертикальными.
Во втором случае имеет место зонный орогенез (по В. К. Ky-чаю). В литосфере орогенов формируются астенолинзы. Под хребтами-поднятиями давление на астенолинзы больше, чем в соседних депрессиях. На границе Южного Тянь-Шаня и Афгано-Таджикской депрессии в основании гранитного слоя давление достигает 108 Па на 1 км2. При этом происходит перетекание вещества линз из поднятий в кору депрессий. Гранитные и базальтовые ли-топластины (только они передают горизонтальное сжатие) под поднятиями более мощные, чем под депрессиями. На границах этих структур происходит сплющивание и утолщение краев ли-топластин, в результате здесь имеют место аномально высокие скорости движений. Происходит процесс приращения поднятий за счет предгорий.
Деформационные процессы в коре орогенов наиболее удачно можно объяснить с позиции модели всестороннего сжатия, разработанной В.К. Кучаем (1986). Во вдавленных блоках на границе поднятий и депрессий накапливается большая плотность упругой энергии. В перенапряженных породах в результате всестороннего сжатия при образовании поверхностей разрушения начинается процесс самопроизвольного хрупкого разрушения по Грифитсу: dW > (1A0, где dW — изменение освобождающейся упругой энергии при росте трещины, ClA0 — изменение поверхностной энергии при росте трещины, затрачиваемой на образование новых поверхностей трещин. Из самых общих представлений теории поля следует, что в перенапряженных сжатием породах необходимо наличие добавочных девиаторных напряжений, чтобы осуществился переход энергии объемной деформации в энергию изменения формы или переход потенциальной энергии в кинетическую. При этом формируется очаг множества лавинообразно развивающихся хрупких трещин. Положение таких очагов совпадает с позицией центров разномасштабных землетрясений. Чем более прочные и упругие комплексы пород, чем больше их объем и чем больше в них накопилось упругой энергии, тем более значительные массы пород будут брекчированы. Вертикальный диапазон образования таких брекчий в зависимости от конкретных геологических условий орогенов колеблется от 5 до 25—30 км.
Подобные представления согласуются с геологическими данными. На их основе находят объяснение мощные тела и зоны объемных брекчий с «висячими» без признаков смещения обломками, разрушение прежде всего наиболее прочных, упругих, малопористых пород на плутоногенных гидротермальных, скарновых, меднопорфировых, некоторых магматогенных и других месторождениях. Высказанные представления несколько дополняют идеи о тектоно-кесонном геодинамическом эффекте, развиваемые П.М. Горяиновым и И.В. Давиденко (1979). Они объясняют все
многообразие не только брекчиевых образований, но и бескорневых тел гранитов, пегматитов явлениями либо резкого, либо постепенного падения давления при подъеме блоков пород к поверхности. Вероятно, этот механизм образования геологических структур и деформации пород существует, но он не универсален и ограничен масштабами скоростей подъема, физико-механическими свойствами пород, типами и интенсивностями региональных полей напряжения и рядом других менее значимых факторов.
Таким образом, на границах вдавленных и поднимающихся блоков пород в перенапряженных зонах с большим запасом упругой энергии на глубинах 5—25 км формируются тела брекчий. В приповерхностных зонах при условии быстрого вертикального подъема тектонических блоков протекают процессы релаксации упругих напряжений, возникает анизотропное поле напряжений и формируется структурный парагенезис литостатической разгрузки. Он представлен горизонтальными трещинами отрыва, двумя системами трещин скола, чешуйчатыми кулисными отрывами, изогнутыми, дугообразными разрывами, оконтуривающими удлиненные будинообразные блоки пород. Особенностью этих дизъюнк-тивов является их полная сопряженность, отсутствие смещений, перетертого милонитового материала, следов участия флюидной фазы. Данные разрывы рассекают без смещения самые разнообразные магматические, метаморфические и осадочные комплексы, слагающие поднятый блок, вне зависимости от их литологии и первичных текстурно-структурных особенностей. Наиболее полно описываемый парагенезис проявился в Тырныаузской тектонической зоне, в эльджуртинских гранитах и вмещающих их породах.
