Физические свойства минералов 2 (стр. 3 из 7)

этом вертикальные или крутые, называются продольными (трещины S): Эти трещины, в отличие от предыдущих, закрытые и притертые. Существуют еще пологие трещины, параллельные линейной текстуре (трещины L). Они образуют в породе пластовую отдельность. Встречаются диагональные трещины (I)), расположенные косо к линейной текстуре (рис.1). Происхождение всех этих трещин нельзя считать твердо установленным. Трещины Q, вероятно, образуются при сокращении объема массива при его остывании. Предполагается, что трещины L образуются, когда в результате эрозии массив освобождается от нагрузки вышележащих пород. Это трещины разгрузки. Происхождение трещин S и D возможно, связано с внешним тектоническим воздействием. Для понимания условий образования трещин существенное значение, имеют закономерности их взаимного сочетания. Трещины обычно образуют «системы», т. е. группы трещин, объединяемые теми или иными особенностями их расположения. Часто в одну систему объединяют трещины взаимно параллельные, имеющие одинаковое положение в пространстве. Однако под системой может пониматься и иное сочетание трещин, например на куполе

рис. 1

Системы трещин в интрузивном массиве (схема по Г. Клоосу) трещины составляют две системы — систему радиальных и систему концентрических трещин. Нередко на периклиналях и центриклиналях складок наблюдается поворот трещин вместе с поворотом слоев, причем трещины все время сохраняют свое положение по отношению к слою; например определенная группа вертикальных трещин на всем протяжении пери- и центриклинали сохраняет свое простирание по направлению падения слоя; другая группа, оставаясь перпендикулярной к слою, сохраняет простирание, диагональное к простиранию слоя, и т. д. Очевидно, в этом случае целесообразно выделять системы трещин по общности их залегания по отношению к слою. Как мы только что видели, в интрузивных массивах выделяются системы трещин в зависимости: от их положения по отношению к ориентированным текстурам. При изучении трещин фиксируется их частота — количество трещин на условно выбранном протяжении, отложенном в направлении, нормальном к трещинам. При этом устанавливается частота для каждой системы трещин. Если трещины, объединенные в. систему, взаимно параллельны, измерение частоты трещин той или иной системы ведется по направлению, перпендикулярному простиранию этой системы. В случае радиальных трещин измерения ведутся по периметру купола, а в случае концентрических трещин — по его радиусам. Поскольку индивидуальные расстояния между трещинами сильно меняются, для получения средней частоты трещин необходимы измерения на значительных протяжениях, включающих много десятков трещин одной системы. Следует иметь в виду, что частота трещин одной и той же системы закономерно меняется с переходом от слоя с одним составом и одной мощностью к другому слою с иным составом и иной мощностью: как правило, трещины становятся более частыми с уменьшением как мощности слоя, так и прочности его материала.

Пересекающиеся системы трещин вырезают из пород блоки той или иной формы и того или иного размера. Такие блоки называются отдельностями породы. В слоистых породах роль одной из систем поверхностей, ограничивающих отдельности, играет напластование. Форма отдельностей зависит от толщины слоя и взаимного положения, а также от частоты трещин

разных систем. Говорят об отдельностях кубических, глыбовых, плитчатых и других, хотя установившейся терминологии для выделения типов отдельностей нет. Особо должны быть выделены системы кулисных трещин отрыва, образующих полосу вдоль сдвигового смещения. Вдоль сдвига протягиваются параллельные ему трещины скалывания, а кулисные трещины отрыва примыкают к последним, являясь «трещинами оперения» (рис.2).

рис. 2

Следует отметить также случаи ветвления трещин, в связи с чем образуются структуры «конского хвоста». Ветвления обычно наблюдаются на конце большой трещины, где последняя выклинивается и где сосредоточенное разрушение рассеивается.

Разрывные смещения.

Среди разрывных смещений выделяется ряд разновидностей в зависимости от пространственного положения разрыва и от направления смещения. Основными группами разрывных смещений являются и разрывы со скольжением. Раздвиги. Под раздвигом понимается смещение, выраженное в раздвигании краев трещины, вследствие чего увеличивается полость трещины. Раздвиг характеризуется размером полости (зиянием). Полые раздвиги с большим зиянием не могут длительно существовать в земной коре: они закрываются ввиду ползучести пород или заполняются посторонним минеральным материалом. Полость может заполниться пластичным материалом соседних слоев. В других случаях полость заполняется минеральным веществом магматического или водного происхождения, в связи с чем в раздвиге образуются минеральные жилы. В огромном большинстве случаев амплитуда отдельных раздвигов измеряется долями метра или несколькими метрами. Самым большим из известных на материках является раздвиг в Южной Африке, заполненный упомянутой выше Большой Дайкой. Этот раздвиг имеет зияние, превышающее 10 км. В длину трещина раздвига прослеживается на 540 км.

Разрывы со скольжением. Эта группа разрывов характеризуется параллельным скольжением краев разрыва. У всех разрывов со скольжением имеются общие морфологические черты,

которые целесообразно рассмотреть совместно. Плоскость разрыва, по которой развивается скольжение, называется сместителем. Породы, непосредственно примыкающие к разрыву, образуют его крылья. Если сместитель наклонен, то различают висячее крыло, находящееся над сместителем, и лежачее, располагающееся под ним (рис. 3). Разрывное смещение со скольжением характеризуется положением сместителя в пространстве, направлением смещения и его амплитудой. При этом полная амплитуда может быть разложена на составляющие амплитуды.

На рис. 3, а изображено смещение по наклонной трещине, которое отклоняется как от падения, так и от простирания

сместителя, т. е. имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющую движения. Расстояние ab является полной амплитудой смещения. Направление последнего может быть выражено его азимутом. Если замерен угол падения сместителя, то этого достаточно для определения положения линии смещения в пространстве, так как линия смещения будет лежать на пересечении проведенной по соответствующему азимуту вертикальной плоскости и плоскости сместителя.

Полная амплитуда может быть разложена на смещение по простиранию, т. е. горизонтальную амплитуду (ас), и на смещение по падению (cb). Вертикальная линия представляет собой; вертикальную амплитуду (ad). На рис. 3, б изображено другое разрывное смещение. Здесь полное смещение (ab), смещение по восстанию (cb), смещение по простиранию (ас). Вертикальное смещение измеряется линией bd.

Так как в результате разрывного смещения в непосредственное соприкосновение приходят слои различного возраста, то можно говорить о стратиграфической амплитуде смещения. Последняя, не имеет цифрового выражения и зависит помимо амплитуды смещения еще и от залегания и мощности стратиграфических подразделений.

В зависимости от положения сместителя по отношению к простиранию слоев или складок различают разрывы продольные, поперечные и косые. Если сместитель падает в ту же сторону, что и слои, которые он пересекает (однако, возможно, и под другим углом), то такой разрыв называется согласным. Несогласный разрыв падает в направлении, отличном от падения слоев.

Результатами разрывного смещения могут быть сдваивание и зияние слоев. Сдваивание имеет место, когда, восстановив у разрыва перпендикуляр к слою (mn на рис. 3), мы на продолжении перпендикуляра за разрывом снова встречаем тот же слой. Зияние будет соответствовать тому случаю, когда при тех же условиях слой не будет встречен (рис. 3, а). При разработке пластовых месторождений полезных ископаемых сдваивание выгодно, так как оно увеличивает запасы ископаемого на данной площади Зияние, наоборот, невыгодно.

Перемещаясь в любом направлении в плоскости сместителя, как правило, можно отметить изменение амплитуды смещения, а иногда и его направления. Все разрывные смещения где-то затухают и полностью прекращаются.

Переходим к краткой морфологической характеристике отдельных разновидностей разрывов со скольжением. В зависимости от направления относительного смещения по разрывам среди них выделяются сдвиги, сбросы, взрезы, взбросы, надвиги, покровы.

Сдвиг — это разрывное смещение, направленное по простиранию трещины, т. е. горизонтально. Сместитель сдвига может быть как вертикальным, так и наклонным. Различают правый и левый сдвиги. Если смотреть на сдвиг перпендикулярно к разрыву, то в правом сдвиге удаленное от наблюдателя крыло смещается вправо, а в левом сдвиге удаленное крыло смещается влево. Легко понять, что один и тот же сдвиг окажется либо правым, либо левым, с какой бы стороны мы на него ни смотрели (рис.4).