ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

Проведенное данное рассмотрение тектонических движений в наибольшей степени применимо к внутриплитной тектонике, с некоторыми обобщениями.

Тектонические движения в земной коре проявляются посто­янно. В одних случаях они медленные, малозаметные для глаза человека (эпохи покоя), в других — в виде интенсивных бурных процессов (тектонических революций). В истории земной коры таких тектонических революций было несколько.

Подвижность земной коры в значительной степени зависит от характера ее тектонических структур. Наиболее крупными струк­турами являются платформы и геосинклинали. Платформы отно­сятся к устойчивым, жестким, малоподвижным структурам. Им свойственны выровненные формы рельефа. Снизу они состоят из жесткого неподдающегося складчатости участка земной коры (кристаллического фундамента), над которым горизонтально за­легает толща ненарушенных осадочных пород. Типичным приме­ром древних платформ служат Русская и Сибирская. Платформам свойственны спокойные, медленные движения вертикального ха­рактера. В противоположность платформам геосинклинали пред­ставляют собой подвижные участки земной коры. Располагаются они между платформами и представляют собой как бы их по­движные сочленения. Для геосинклиналей характерны разнооб­разные тектонические движения, вулканизм, сейсмические явле­ния. В зоне геосинклиналей происходит интенсивное накопление мощных толщ осадочных пород.

Тектонические движения земной коры можно разделить на три основных типа:

• колебательные, выражающиеся в медленных поднятиях и опусканиях отдельных участков земной коры и приводящие к образованию крупных поднятий и прогибов;

• складчатые, обусловливающие смятие горизонтальных слоев земной коры в складки;

• разрывные, приводящие к разрывам слоев и массивов горных пород.

Колебательные движения. Отдельные участки земной коры на протяжении многих столетий поднимаются, другие в это же вре­мя опускаются. Со временем поднятие сменяется опусканием, и наоборот. Колебательные движения не изменяют первоначальных условий залегания горных пород, но инженерно-геологическое их значение огромно. От них зависит положение границ между су­шей и морями, обмеление и усиление размывающей деятельно­сти рек, формирование рельефа и многое другое.

Различают следующие виды колебательных движений земной коры: 1) прошедших геологических периодов; 2) новейшие, свя­занные с четвертичным периодом; 3) современные.

Для инженерной геологии особый интерес представляют совре­менные колебательные движения, вызывающие изменение высот поверхности земли в данном районе. Для надежной оценки скоро­сти их проявления применяют геодезические работы высокой точ­ности. Современные колебательные движения наиболее интенсив­но происходят в районах геосинклиналей. Установлено, например, что за время с 1920 по 1940 гг. Донецкий бассейн поднимался относительно г. Ростова-на-Дону со скоростью 6—10 мм/год, а Среднерусская возвышенность — до 15—20 мм/год. Средние ско­рости современных опусканий в Азово-Кубанской впадине состав­ляют 3—5, а в Терской впадине — 5—7 мм/год. Таким образом, го­дичная скорость современных колебательных движений чаще всего равна нескольким миллиметрам, а 10—20 мм/год — это очень высокая скорость. Известная предельная скорость — немно­гим более 30 мм/год.

В России поднимаются районы г. Курска (3,6 мм/год), остров Новая Земля, Северный Прикаспий. Ряд участков европейской территории продолжают погружаться — Москва (3,7 мм/год), Санкт-Петербург (3,6 мм/год). Опускается Восточное Предкавка­зье (5—7 мм/год). Многочисленны примеры колебаний земной поверхности в других странах. Много веков интенсивно опуска­ются районы Голландии (40—60 мм/год), Датских проливов (15—20 мм/год), Франции и Баварии (30 мм/год). Интенсивно продолжает подниматься Скандинавия (25 мм/год), только район Стокгольма за последние 50 лет поднялся на 190 мм.

За счет опускания западного побережья Африки приустьевая часть русла р. Конго опустилась и прослеживается на дне океана до глубины 2000 м на расстоянии 130 км от берега.

Современные тектонические движения земной коры изучает наука неотектоника. Современные колебательные движения не­обходимо учитывать при строительстве гидротехнических соору­жений типа водохранилищ, плотин, мелиоративных систем, горо­дов у моря. Например, опускание района Черноморского побережья приводит к интенсивному размыву берегов волнами моря и образованию крупных оползней.

Складчатые движения. Осадочные породы первоначально зале­гают горизонтально или почти горизонтально. Это положение со­храняется даже при колебательных движениях земной коры. Складчатые тектонические движения выводят пласты из горизон­тального положения, придают им наклон или сминают в склад­ки. Так возникают складчатые дислокации (рис. 31).

Все формы складчатых дислокаций образуются без разрыва сплошности слоев (пластов). Это их характерная особенность. Основными среди этих дислокаций являются: моноклиналь, флексура, антиклиналь и синклиналь.

Моноклиналь является самой простой формой нарушения пер­воначального залегания пород и выражается в общем наклоне слоев в одну сторону (рис. 32).

Флексура — коленоподобная складка, образующаяся при сме­щении одной части толщи пород относительно другой без разры­ва сплошности.

Антиклиналь — складка, обращенная своей вершиной вверх (рис. 33), и синклиналь — складка с вершиной, обращенной вниз (рис. 34, 35). Бока складок называют крыльями, вершины — зам­ком, а внутреннюю часть — ядром.

Следует отметить, что горные породы в вершинах складок всег­да бывают трещиноваты, а иногда даже раздроблены (рис. 36).

Разрывные движения. В результате интенсивных тектонических движений могут происходить разрывы сплошности пластов. Разо­рванные части пластов смещаются относительно друг друга. Сме­щение происходит по плоскости разрыва, которая проявляется в виде трещины. Величина амплитуды смещения бывает различ­ной — от сантиметров до километров. К разрывным дислокациям относят сбросы, взбросы, горсты, грабены и надвиги (рис. 37).

Сброс образуется в результате опускания одной части толщи относительно другой (рис. 38, а). Если при разрыве происходит поднятие, то образуется взброс (рис. 38, б). Иногда на одном участке образуется несколько разрывов. В этом случае возникают ступенчатые сбросы (или взбросы) (рис. 39).

Рис. 31. Виды складок: 1 -полная (нормальная); 2 — изоклинная; 3— сундучная; 4— прямая; 5—косая; 6—наклон­ная; 7—лежачая; 8 — опрокинутая; 9—флексура; 10 — моноклинная

Рис. 32. Моноклинальное залегание слоев осадочных пород в природной обстановке.

Рис. 33. Антиклинальное залегание горных пород в природной обстановке (а); кинематическая схема формирования трещин в антиклинальной складке (б) (по М.

Васичу)

Рис. 34. Полная складка (а) и элементы складки (б):

1 — антиклиналь; 2 — синклиналь

Рис. 35. Синклинальное залегание слоев осадочных пород в природной обстановке(в оси складки различим разлом)

Рис. 36. Реконструкция рельефа в складчатой области

Рис. 37. Разрывные дислокации:

а— сброс; б— ступенчатый сброс; в —взброс; г —надвиг; д — грабен; е— горст; 1 — непо­движная часть толщи; 2 — смещенная часть; П — поверхность Земли; р — плоскость разрыва слоев

Рис. 38. Схема сдвига слоистой толщи: а —два переместившихся блока; б— профиль с характерным сдвигом пород (по М. Васичу)

Рис. 39. Схематический разрез Рейнского грабена и Вогезов

Рис. 40. Схемы движения блоков горных пород при разрывных дислокациях: а — нормальное; б— резервное; в — горизонтальное

Рис. 41. Разрушение твердого тела при отрыве и складывании: а —отрыв; б— хрупкое скалывание; в — образование пережима; г — вязкое скалывание при растяжении («разлинзование»)

Рис. 42. Восточное окончание надвига Одиберж (Приморские Альпы).Разрез (а) изображает строение правого берега долины Лу, расположенной непосредственно за участком, изображенным на блок-диаграмме (б); разрез ориентирован в противоположном направлении. Амплитуда надвига, соответствующая величине смещения пластов в запрокинутом крыле антиклинали, постепенно убывает с запада на восток

Грабен возникает, когда участок земной коры опускается меж­ду двумя крупными разрывами. Таким путем, например, образо­валось озеро Байкал. Некоторые специалисты считают Байкал Началом образования нового рифта.

Горст — форма, обратная грабену.

Надвиг в отличие от предыдущих форм разрывных дислока­ций возникает при смещении толщ в горизонтальной или срав­нительно наклонной плоскости (рис. 40). В результате надвига молодые отложения могут быть сверху перекрыты породами бо­лее древнего возраста (рис. 41, 42, 43).

Залегание пластов. При изучении инженерно-геологических условий строительных площадок необходимо устанавливать про­странственное положение пластов. Определение положения слоев (пластов) в пространстве позволяет решать вопросы глубины, мощности и характера их залегания, дает возможность выбирать слои в качестве оснований сооружений, оценивать запасы подземных вод и т. д.

Значение дислокаций для инженерной геологии. Для строитель­ных целей наиболее благоприятными условиями являются горизонтальное залегание слоев, большая их мощность, однородность состава. В этом случае здания и сооружения располагаются в однородной грунтовой среде, создается предпосылка для равномерной сжимаемости пластов под весом сооружения. В таких условиях сооружения получают наибольшую устойчивость (рис. 44).

Рис. 43. Пример блок-диаграммы, ориентированной параллельно осям складок с наиболее удачной ориентировкой разрезов (цилиндрическая проекция). Разлом Леван в Нижних Альпах

Рис. 44. Возможные варианты геологического строения строительных площадок: а, б— площадки, благоприятные для строительства; в — малоблагоприятные; г — неблагопри­ятные; А — сооружение (здание)

Наличие дислокаций усложняет инженерно-геологические ус­ловия строительных площадок — нарушается однородность грун­тов оснований сооружений, образуются зоны дробления, снижает­ся прочность грунтов, по трещинам разрывов периодически происходят смещения, циркулируют подземные воды. При крутом падении пластов сооружение может располагаться одновременно па различных грунтах, что иногда приводит к неравномерной сжи­маемости слоев и деформации сооружений. Для зданий неблаго­приятным условием является сложный характер складок. Нежела­тельно располагать сооружения на линиях разломов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: