Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Проявление медленных поднятий или опусканий в течение миллионов лет геологической истории приводит к огромным изменениям земной поверхности. Так, высочайшая вершина Земли — гора* Эверест — сложена морскими известняками раннепалеозойского-возраста (около 450 млн лет), причем до времени около 40 млн. лет назад Гималайского хребта, который она венчает, еще не существовало, и подъем от уровня моря до высоты почти 9 км произошел позднее, наиболее быстро в последние несколько миллионов лет; для этого было достаточно скорости порядка нескольких миллиметров в год.
В послевоенное время в нашей стране в разных ее районах,, от Кольского полуострова до Средней Азии, организован ряд специальных полигонов для изучения с помощью высокоточной аппаратуры не только вертикальных, но и горизонтальных движений. Последние отмечались и ранее, прежде всего в связи с крупными, землетрясениями, когда горизонтальные смещения почвы достигали нескольких метров і(Сан-Францисское землетрясение 1906 г., Гоби-Алтайское 1953 г. и др.), а также при повторных триангуля.-циях.
Изучение современных вертикальных и горизонтальных движений земной коры показывает, что их скорость в среднем не превышает 1—2 см/год. На первый взгляд эта величина может показаться ничтожной. Но ведь эти движения идут непрерывно на протяжении сотен тысяч и миллионов лет. Скорость в 1 см/год может создать за 1 млн лет горный хребет высотой в 10 км — выше Гималаев! Между тем продолжительность одного геологического периода, кроме незавершенного четвертичного, составляет несколько, десятков миллионов лет. И если бы движения земной коры сохраняли свой знак на протяжении столь продолжительных отрезков» геологического времени и если бы росту гор не препятствовали» процессы денудации, а опускания не компенсировались бы накоплением осадков в образующихся впадинах, рельеф Земли был бьь еще более расчлененным, чем наблюдается в действительности.
Движения земной коры служат поверхностным выражением деформаций слагающих ее толщ горных пород. Эти движения и деформации порождаются возникающими по разным причинам напряжениями. Напряжением называется внешняя сила, действующая на единицу площади тела, а деформацией— изменение формы и размера тела под действием напряжения. Способность материала противостоять деформирующим силам называется прочностью+ и величина деформации зависит не только от величины напряже-
яия, но и от прочности горных пород на сжатие или растяжение. Прочность на сжатие, как правило, намного (не менее чем «а порядок) превосходит прочность горных пород на растяже-шие.
Деформация горных пород, как и любого другого материала, может 'быть упругой, хрупкой или пластической. Упругость (модуль упругости) — это мера сопротивления вещества непрерывной деформации. Если предел упругости не превзойден, деформация •является упругой и форма тела восстанавливается после снятия напряжения. При резком и сильном повышении напряжения горная порода быстро достигает предела упругости и после этого шспытывает хрупкое разрушение. Если напряжение возрастает медленно, но достигает достаточно большой величины, порода переходит в текучее, пластичное состояние, испытывая пластическую деформацию.
В верхней части земной коры большая часть горных пород !Претерпевает хрупкое разрушение, и только некоторые из них — глины, соли — способны ,к пластической деформации. Но на глубине с повышением температуры и всестороннего давления, и особенно в условиях насыщенности водой или другими флюидами, способность пород к пластической деформации значительно повышается и, в частности, такие породы, весьма хрупкие в приповерхностных условиях, как мраморы, оказываются способными к •течению при приложении внешних сил. (Медленная и непрерывная пластическая деформация под влиянием постоянной нагруз-жи или напряжения называется ползучестью, или крипом.
Деформации приводят к нарушениям первичного залегания пород, ,которое для осадочных толщ водного происхождения и для !вулканических покровов является горизонтальным или близким к !горизонтальному. Породы сминаются в складки (рис. 14.1), раскалываются трещинами и разрывами со смещением разделенных ими блоков. Складки, трещины, разрывы именуются дислокациями горных пород (лат. «дислокатио» — нарушаю). Такие дислокации лучше всего можно наблюдать вдоль морских побережий, !например на побережье Черного моря между Анапой и Сочи, в речных берегах, в железнодорожных и шоссейных выемках. Они •обусловливают наряду с внедрениями магматических пород крайние неравномерное распределение и изменчивое залегание различных пород в недрах горных сооружений и под равнинами (обычно на некоторой глубине). Эта особенность размещения и залегания горных пород образует структуру, т. е. строение того или иного участка земной (коры или коры в целом. Структура в решающей мере контролирует и размещение залежей различных полезных ископаемых, которые, как правило, связаны с определенными типами горных пород (многие горные породы сами являются полезными ископаемыми, например мраморы, глины, соли и др.) и определенными формами их залегания (например, залежи нефти и газа с выпуклыми вверх складками — антиклиналями).
