Разрывные нарушения (дизъюнктивы). У дизъюнктива различают Лежачий и висячий блоки

Морфологическая классификация дизъюнктивов

2). Секущие дизъюнктивы.

а) продольные:

• 
  продольные согласные – совпадает простирание и направление падения дизъюнктива и слоев, различие в величине угла падения;
  
• 
  продольные несогласные – совпадает простирание дизъюнктива и слоев, различие в направлении падения.
  

• 
  диагональные согласные;
  
• 
  диагональные несогласные.
  

Продольный (а), диагональный (б) и поперечный (в) дизъюнктивы.

Согласный (а) и несогласный (б) дизъюнктивы в разрезе.

Г
рабены

Схема грабенов (а) и горстов (б) в разрезе.

С
тупенчатые сбросы

Ступенчатые сбросы.

Чешуйчатые надвиги в Чаткальских горах (по Г.Д. Ажгирею).

Решить дизъюнктив - значит определить их тип и амплитуды смещения по ним (вертикальную, горизонтальную, полную).

Определение амплитуды сброса при горизонтальном залегании слоёв:

а – план; б – стратиграфическая колонка.
При горизонтальном залегании пород на размытой поверхности вдоль линии сброса происходит соприкосновение различных слоев. Мощность размытых в приподнятом крыле слоев составит вертикальную амплитуду сброса (h). На геологической карте с горизонталями рельефа амплитуда такого сброса может быть определена как разность отметок одной и той же поверхности слоя по обе стороны линии сброса. В данном примере граница между песчаниками и алевролитами в СЗ блоке (лежачее крыло) имеет абсолютную отметку 100 м, а в ЮВ блоке (висячее крыло) - 90 м. Таким образом, вертикальная амплитуда сброса составляет 10 м.

Задача 2_. Крутопадающим дизъюнктивом, имеющим СВ простирание сместителя и крутое СЗ падение (угол падения 70°), моноклинальная толща разорвана на два блока, которые претерпели смещение. Решить дизъюнктив.

При решении этой задачи рассмотрим два варианта:

а) смещение по дизъюнктиву в вертикальном направлении;

б) смешение по дизъюнктиву в горизонтальном направлении.

В
данной задаче при СЗ падении сместителя висячим крылом дизъюнкива является СЗ блок. Вертикальная амплитуда смещений по нему определяется с помощью стратоизогипс одной из поверхностей пласта (подошвы или кровли). Для определения стратоизогипс кровли пласта песчаника находим две точки пересечения линии выхода кровли с горизонталью 600 м в ЮВ блоке. Через эти точки проводим линию простирания кровли (стратоизогипсу) с отметкой 600 м и продолжаем её в СЗ блок, где она уже имеет отметку 500 м.

Определение вертикальной амплитуды сброса

при моноклинальном залегании слоя.

б) Если перемещение по дизъюнктиву произошло в горизонтальном направлении, то границы наклонных слоев также будут смещены на поверхности. Амплитуда горизонтального смещения определяется по величине смещения одноимённых стратоизогипс какой-либо поверхности в разных блоках. Так, например, стратоизогипса кровли пласта с отметкой 700 м в лежачем блоке пересекается с дизъюнктивом в точке 1; эта же стратоизогипса с отметкой 700 м в висячем блоке смещена и пересекается с дизъюнктивом в точке 2. Кратчайшее расстояние между этими точками и составляет горизонтальную амплитуду смещения, равную в масштабе карты 100 м. Даём название кинематического типа дизъюнктива. Это поперечный правосторонний сдвиг.

И

На рисунке сплошными линиями показаны выходы жил. Плоскости этих жил, рассекаясь дизъюнктивом, образуют линии скрещения (или следы пересечения с ним), а, будучи продолжены, дадут характерные точки пересечений, по которым и можно будет рассчитать амплитуды перемещений висячего блока разрыва относительно лежачего.

Определение положения линии скольжения

и амплитуды смещения жил I и 2.
Решим дизъюнктив. Для этого построим положение разрыва и жил на новом (нижнем) произвольном горизонте с глубиной, равной h. Очевидно, что дизъюнктив и жилы сместятся параллельно самим себе на некоторые расстояния по направлению падения. Для нахождения этих расстояний, необходимо сделать дополнительный чертёж, на котором изображаются истинные углы падения жил (у обеих он равен 60°) и угол падения разрыва (50°). Отсекая от поверхности горизонт, равный h, на нижнем горизонте мы получим расстояния (а) и (б), на которые сместятся параллельно самим себе жилы (отрезок а) и дизъюнктив (отрезок б). Отрезки (а) и (б) - это величины заложения жил и дизъюнктива.

Построив, как указано на рис. положение жил и разрыва на горизонте h , мы тем самим совместим планы поверхности (сплошные линии) и горизонта (пунктирные линии). Отметим общие одноимённые точки, соответствующие местам пересечения дизъюнктива и жил, расположеные в его висячем и лежачем боках. Для жилы 1 висячего бока дизъюнктива такими точками будут Д и Д'; для жилы 2 - Р и Р', соответственно для лежачего бока нарушения это будут точки Е и Е'(жила 1) и точки О и О' (жила 2). Соединив прямыми линиями одноимённные точки (Д и Д', Р и Р', Е и Е', О и О'), получим следы пересечений смещённых частей жил и дизъюнктива или, как говорят, линии скрещений. Линии скрещения разрыва и жил в висячем и лежачем блоках необходимо продолжить до их пересечения. В полученных точках пересечения (точки: "Л"- в лежачем блоке; "В" - в висячем блоке) пересекутся три поверхности - дизъюнктива и жил 1 и 2. Точки "В" и "Л" характерны тем, что до смещения они совпадали. Следовательно, только они и могут надёжно показать, на какую величину переместились блоки один относительно другого и в каком направлении. Таким направлением будет линия ЛВ = R, соединяющая эти точки.

Таким образом, отрезок ЛВ = R представляет собой проекцию истинной амплитуды перемещения блоков на горизонтальную плоскость (т. е. выбранную нами плоскость проекции). Точка "В" ("характерная точка") является местом пересечения трёх плоскостей, т.е. дизъюнктива и жил 1 и 2, расположенных в висячем блоке нарушения; эта точка, смещена относительно такой же точки "Л" лежачего блока вниз и к западу по падению плоскости сместителя. Следовательно, это нарушение является сбросо-сдвигом. По правилу сложения и вычитания векторов (правило параллелограмма) вектора можно разложить на сдвиговую, т.е. горизонтальную составляющую (λ), параллельную простиранию нарушения, и сбросовую составляющую (L), перпендикулярную к простиранию разрыва. Зная масштаб плана, отрезки (λ) и (L) можно перевести в числовые величины:

λ = 255 м, L = 300 м (рис. 52 а). Так как (λ) - это горизонтальная линия, на горизонтальную плоскость она проектируется истинной величиной. Зная ширину сброса L= 300 м, являющуюся проекцией на горизонтальную плоскость истинной амплитуды перемещения H₁, и истинное падение плоскости нарушения = 50°, можно найти H, сделав дополнительный разрез (рис. 52, в).

На разрезе (рис. 52, в) показано истинное положение плоскости разрыва относительно линии горизонта и от места их пересечения (точка К) отложен отрезок L = 300 м, соответствующий ширине сброса. Опустив перпендикуляр из крайней точки (В) до пересечения с разрывом (рис. 51 в), получим на линии нарушения отрезок КМ = H₁ = 570 м, т.е. истинную наклонную амплитуду сброса. Спроектировав точку М на вертикальную линию, получим отрезок КЕ = H = 360 м, т.е. вертикальную амплитуду сброса. Направление проекции линии скольжения (ЛБ) берем с плана (рис. 52, а). Азимут этой линии равен 310°. Таким образом, определены числовые значения амплитуд смещения дизъюнктива – H, H₁, L, а также азимут направления перемещения висячего блока. Полное название дизъюнктива – поперечный крутопадающий сбросо-сдвиг.

Рис. 53. Расчёт амплитуды перемещения даек при вертикально

падающем разрыве (И.П. Кушнерёв, 1977).
На рис. 53 а изображены две дайки, смещённые вертикально падающим разрывом северо-восточного простирания. Дайки падают на запад и юго-запад под различными углами и секутся под косым углом. С первого взгляда трудно определить характер перемещения. Поэтому следует сделать разрез (рис. 53 б) вдоль плоскости дизъюнктива в том же масштабе, что и на рис. 53, а. Так как разрыв сечет дайки косо, то необходимо внести поправки на углы падения даек на нашем разрезе. Видимые углы падений даек в плоскости сечения их разрывом определим путём графических построений (рис. 53 в).

На разрезе изображаем поверхность (линия ОР) и горизонт, расположенный ниже этой поверхности на произвольную величину h (горизонт h; линия ОР₁). От линии горизонта в точке О откладываем истинные углы падения даек и разрыва, т.е. на одном чертеже делаем совмещённый разрез вкрест их простирания. Контакт первой дайки пересечёт горизонт h в точке S, второй дайки - в точке U, а разлом - в точке О (т.к. он вертикален). Очевидно, что в направлении линии падения на горизонте h проекция висячего бока (северо-западного) первой дайки будет отстоять от её выхода на поверхности на величину ОS = а, а второй дайки - на величину OU = b. Эти горизонтальные заложения (а) и (b) используем на рис.53,а, проводя пунктиром положение боков даек на горизонте h и получаем совмещённый план поверхности и горизонта h. На этом плане видно, что разлом сечёт дайки на отмеченных горизонтах под косым углом в точках А и К у первой дайки и М и Е - у второй. Замерив расстояние между указанными точками вдоль линии разрыва (рис.53 а), выполняем дополнительный разрез (рис.53 г), на котором на горизонте отмеряем эти расстояния от вертикальной линии ОО₁, в виде отрезков АК и ЕМ. На нём сохраняем ту же высоту h = ОО₁,. Соединив точки О и К и О и М прямыми линиями, получим при точках К и М видимые углы падения даек в данном вертикальном сечении. Измерив их транспортиром, получим видимый угол падения первой дайки, равный 77° и второй - 37°. После этого строим разрез (рис.53 б). Поскольку дизъюнктив вертикален, то северо-западный блок считаем условно висячим, а противоположный - лежачим. Следы пересечения разлома с дайками "лежачего" бока изобразим сплошными линиями, продолжая которые, находим точку В; те же линии в "висячем" боку разлома изобразим пунктиром и найдём другую аналогичную точку Л; соединив точки Л и В, получим вектор ЛВ = R₂. Положение вектора R₂ и его направление показывают, что северо-западный блок поднимался относительно юго-восточного, сдвигаясь к северо-востоку. Вектор R₂ - это изображение истинной величины косого перемещения блоков в вертикальной плоскости разрыва. Разложив этот вектор на сдвиговую и взбросовую составляющие, получим истинные величины этих перемещений. Зная масштаб, выразим эти величины в метрах: R₂ = 225м, λ = 130 м; Н = 180 м.

При решении задач в стратоизогипсах (задачи 4,5) и построении разрезов и планов необходимо соблюдать следующие условия:

1. Искать точки пересечения линий смещения следует раздельно для жил, расположенных в висячем (точка В) и лежачем (точка Л) блоках разрыва.

2. При определении характера смещения висячего блока разрыва относительно лежачего, стрелка вектора R всегда должна быть направлена от точки Л к В.

3. Анализируя направление вектора R в плоскости дизъюнктива, устанавливают, направлен ли он по восстанию или по падению плоскости разрыва (соответственно устанавливаем, взброс это или сброс), а при косом положении - соответствующие их комбинации со сдвигом.

4. Чем крупнее масштаб планов и карт, тем меньше возникает ошибок при графических построениях.

5. Вести построения линий скрещения жил и разрыва для какой-либо одной геологической поверхности, чтобы исключить влияние их мощностей на величину амплитуды смещения.

Изуче­ние разломов земной коры привело к развитию представлений о нали­чии среди них особого типа тектонических разрывов, существование которых представляет самостоятельные, первичные черты развития земной коры.

• 
  большой протяженностью (многие десятки, сотни и первые тысячи километ­ров);
  
• 
  значительной глубиной (проникают до мантии Земли и углуб­ляются в нее);
  
• 
  длительностью и многофазностыо развития (прояв­ляются на протяжении многих периодов, иногда нескольких эр).
  

К глубинным разломам относят сбросовые структуры Байкала, Рейна, Восточно-Африканские и многие другие; сдвиговые — Сан-Андреас, Грейт-Глен, Ново-Зеландский, Талассо-Ферганский, Тихо­океанские и многие другие. Имеются тенденции относить к ним и крупные надвиговые разрывы. Далеко не все из них отвечают усло­виям, перечисленным вначале, что свидетельствует о необходимости дальнейшей работы по установлению таких особенностей глубинных разломов, которые являются неотъемлемыми их чертами, позволяя достаточно твердо их выделять среди других крупных тектонических нарушений, классифицировать их.

Это тем более важно, что глубинные разломы определяют многие существенные особенности возникновения и развития генеральных структур земной коры, фациальных особенностей тех или иных районов, магматических проявлений, и, главное, формирования и размещения многих полезных ископаемых. Для этого достаточно напомнить о таком широко известном глубинном разломе, как Иртыш­ская зона смятия.

С представлениями о глубинных разломах тесно связано понятие о первичной основной делимости земной коры. Согласно этому поня­тию земная кора расчленена определенным закономерным образом сетью трещин, на которые накладываются глубинные разломы. Бла­годаря этому земная кора оказывается составленной из мозаики тек­тонических блоков, движения которых и определяют дальнейшее структурное развитие земной коры, в том числе и геосинклинальное.

Как уже отмечалось, с глубинными разломами связаны зоны дроб­ления, катаклаза, рассланцевания, динамометаморфизма, часто про­низанные магматическими образованиями, также сильно изменен­ными. Они известны под названием зон смятия. Многофазность их раз­вития обусловливает большую их сложность. Сильная измененность пород в этих зонах часто приводит к неправильным представлениям о большей древности их, чем это имеет место на самом деле. Изучение зон смятия представляет весьма важную и трудную задачу.

Длительность развития глубинных разломов часто приводит к тому, что по обе стороны разломов могут в течение длительных отрезков времени возникать и раз­виваться особые условия для на­копления осадочных толщ, реали­зации явлений магматизма и фор­мирования месторождений полез­ных ископаемых. В этих случаях говорят о различных структурно-фациалъных (или структурно-формационных) зонах и под­зонах.