Скачать презентацию Структурная геология и геологическое картирование Лекция 5 Скачать презентацию Структурная геология и геологическое картирование Лекция 5

Лек.5 складки 1.ppt

  • Количество слайдов: 41

Структурная геология и геологическое картирование Лекция № 5 «Складки» Структурная геология и геологическое картирование Лекция № 5 «Складки»

Определения сводообразные изгибы слоев и вообще пород, слагающих земную кору [Ф. Ю. Левинсон-Лессинг в Определения сводообразные изгибы слоев и вообще пород, слагающих земную кору [Ф. Ю. Левинсон-Лессинг в Энциклопедическом Словаре Ф. А. Брокгауза и И. А. Эфрона, 1890– 1907]; изгиб в слоях, пластах земной коры [Толковый Словарь Д. Н. Ушакова, 1935 ]; изгиб существовавшей ранее поверхности, чаще всего – стратиграфической ["Введение в структурную геологию", Э. У. Спенсер, 1981] изгиб слоя без разрыва его сплошности ["Общая геология", Н. В. Короновский, А. Ф. Якушова, 1991]; волнообразный изгиб слоев горных пород [Геовикипедия]; Складки это трехмерные структуры земной коры, поэтому их описание и классификация требуют учета: – во-первых, собственной объемной геометрии складок, которую удобнее рассматривать в различных сечениях, обычно, в вертикальных (поперечном и продольном) и горизонтальном, – во-вторых, их ориентировки в пространстве

Элементы собственной геометрии складок Собственная геометрия складок не зависит от их положения и ориентировки Элементы собственной геометрии складок Собственная геометрия складок не зависит от их положения и ориентировки в пространстве. Первичные элементы собственной геометрии можно непосредственно измерить, вторичные элементы условны, их можно только вычислить по геометрии первичных элементов Основные понятия Замок (свод, ядро) – место перегиба слоев, т. е. часть складки с минимальным радиусом изгиба (с максимальной кривизной). Крыло – часть складки с максимальным радиусом изгиба или плоская (с минимальной кривизной), обычно соединяющая смежные NB! Граница замки между замком складки и её крылом условна

Характерные точки в поперечном сечении складок Базовая классификация складок по геометрии замка и крыльев: Характерные точки в поперечном сечении складок Базовая классификация складок по геометрии замка и крыльев: 1 – синусоидальные, 2 – с замком постоянной кривизны; 3 – с прямолинейными крыльями; 4 – с изломом в замке. r – радиус дуги в складке с постоянной кривизной; а–b – прямолинейный отрезок крыла; р – точка перегиба: 1 и 2 – точка на поверхности пласта, в которой пласт приобретает противоположный по направлению изгиб, 3 и 4 – точка в середине прямолинейного отрезка крыла; s – шарнирная точка: 1 и 3 – точка максимального изгиба, 2 – точка посередине между точкам перегиба;

Шарнир (S) – линия на поверхности пласта, проходящая через все шарнирные точки одной складки. Шарнир (S) – линия на поверхности пласта, проходящая через все шарнирные точки одной складки. Шарнир задает геометрию складки в продольном сечении, как правило, он тоже изогнут, но с большим радиусом изгиба. Осевая поверхность (AP) – поверхность, проходящая через все шарниры одной складки. Линия перегиба (Р) – линия на поверхности пласта, проходящая через все точки перегиба в одном крыле складки. Поверхность перегиба (РР) – условная поверхность, проходящая через все линии перегиба одного крыла складки. Угол складки ( ) – условный NB! Осевая плоский угол между крыльями складки. поверхность делит угол складки пополам! Ширина (полуволна) (B) – кратчайшее расстояние между соседними поверхностями перегиба. Длина волны (W) – двойная ширина складки.

NB! Осевую поверхность иногда называют «осевой плоскостью» , что не совсем верно, поскольку она, NB! Осевую поверхность иногда называют «осевой плоскостью» , что не совсем верно, поскольку она, как правило, бывает изогнутой! NB! Поверхность перегиба, как правило, конформна осевой поверхности! Тест № 1 А что же такое "шарнирная поверхность"? Рисунок из учебника "Введение в структурную геологию" Э. У. Спенсера

Срединная линия (М) – линия в поперечном сечении складки, проходящая через все точки перегиба Срединная линия (М) – линия в поперечном сечении складки, проходящая через все точки перегиба одного пласта смежных складок. Срединная поверхность (МР) – условная поверхность, проходящая через все соседние линии перегиба одного пласта смежных складок. Огибающая поверхность (ОР), или "зеркало складчатости" – условная поверхность, проходящая через все Высота (Н) – шарниры одного слоя в складках с одинаковым направлением кратчайшее изгиба. расстояние между огибающими поверхностями смежных складок одного слоя. Амплитуда (A) – кратчайшее расстояние между огибающей поверхностью и срединной поверхностью

Морфологические классификации складок Разнообразные классификации складок имеют своей целью не только и даже столько Морфологические классификации складок Разнообразные классификации складок имеют своей целью не только и даже столько их систематизацию и удобство описания морфологии, сколько определение условий их формирования. Все известные классификации складок делятся на две большие группы: 1 – классификации, использующие в качестве критериев исключительно элементы собственной геометрии складок; 2 – классификации, основанные на ориентировке складок в пространстве. Базовая классификация для обеих групп не имеет отношения ни к собственной геометрии складок, ни к их Антиклиналь положению в пространстве, важен только относительный в ядре более и крылья. возраст пород, слагающих ядра древние породы Синклиналь в ядре более молодые породы

а Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: ширины и длины а Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: ширины и длины – соотношение складки (длина складки определяется также как и ширина, но в продольном сечении) б 1 3 2 1 – линейные (а/б > 5) 2 – брахискладки (2 < а/б < 5), 3 – изометричные (2 < а/б < 1), атиклинали – купола, синклинали – мульды

Примеры линейных складок Сильно вытянутые (совершенные линейные) складки. Ю. Африка. Google. Earth Линейная складка. Примеры линейных складок Сильно вытянутые (совершенные линейные) складки. Ю. Африка. Google. Earth Линейная складка. Сев. Прибалхашье. Казахстан. Google. Earth Линейная складка. Сулеймановы горы. Пакистан. Google. Earth

Примеры брахиморфных складок Брахискладка. Атлас. Африка. Google. Earth Брахиантиклинал ь. Аделаида. Австралия. Google. Earth Примеры брахиморфных складок Брахискладка. Атлас. Африка. Google. Earth Брахиантиклинал ь. Аделаида. Австралия. Google. Earth Брахискладка. Атлас. Африка. Google. Earth

Примеры изометричных складок Изометричная складка. Западное Прибалхашье. Казахстан. Google. Earth Изометричная складка. Монголия. Google. Примеры изометричных складок Изометричная складка. Западное Прибалхашье. Казахстан. Google. Earth Изометричная складка. Монголия. Google. Earth Структура Ришат. Пологий купол диаметром 50 км. Сахара. Google. Earth

Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – соотношение высоты и Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – соотношение высоты и ширины складки 1 – высокие (А/В>1), 2 – низкие (А/В<1) 1 2 NB! Эта классификация представляется излишней! 1 2 3 4 – угол между крыльями складки – пологие, ( > 120 ); – открытые, или тупые (120 > > 70 ); – закрытые, или острые (70 > > 30 ); – сжатые, до изоклинальных ( < 30 ); 2 4 1 3

Примеры открытых, или тупых складок Антиклиналь. Верхний девон. Южный Урал Синклиналь. Верхний девон. Южный Примеры открытых, или тупых складок Антиклиналь. Верхний девон. Южный Урал Синклиналь. Верхний девон. Южный Урал Антиклиналь. Верхний девон. Южный Урал

Примеры закрытых, или острых складок Синклиналь. Нижний силур. Южный Урал Складки. Нижний карбон. Южный Примеры закрытых, или острых складок Синклиналь. Нижний силур. Южный Урал Складки. Нижний карбон. Южный Урал Синклиналь. Верхний девон. Южный Урал

Примеры сжатых, изоклинальных складок Верхний девон. Южный Урал Ордовик. Южный Урал Примеры сжатых, изоклинальных складок Верхний девон. Южный Урал Ордовик. Южный Урал

Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – форма замков складок Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – форма замков складок 1 – округлые, синусоидальные (замки криволинейны с шарнирной точкой, крылья расходятся); 2 – коробчатые, сундучные (замки и крылья относительно плоские, примерно параллельные, в складке две шарнирные точки); 3 – веерообразные (замки и крылья криволинейны, крылья подворачиваются внутрь замков) 4 – шевронные, аккордеонные (замки угловатые с точками излома, крылья прямолинейные)

Примеры складок Сундучная складка. Северный Памир. Фото В. И. Дронова А Сундучная складка. Верхний Примеры складок Сундучная складка. Северный Памир. Фото В. И. Дронова А Сундучная складка. Верхний девон. Южный Урал Б Веерообразные складки: А – простые, Б – с пережатыми замками

Примеры шевронных складок Остров Крит. Интернетресу рс Орегон. США. Интернетрес урс Карбон. Южный Урал. Примеры шевронных складок Остров Крит. Интернетресу рс Орегон. США. Интернетрес урс Карбон. Южный Урал.

Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – соотношение мощностей пластов Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – соотношение мощностей пластов в ядре и на крыльях складки 1 – концентрические (мощности в замках и на крыльях одинаковы, морфология складок меняется вниз и вверх по разрезу) 2 – подобные (мощности в замках больше, морфология складок сохраняется вниз и вверх по разрезу) Для сохранения формы подобных складок по всему объему сминаемой толщи необходимо 1 перераспределение вещества слоя (частичное выдавливание) из крыльев складки в ядро. Бытовой аналог подобных складок – стопка одинаковых тарелок. В концентрических складках вещество 2 слоя не перераспределяется, поэтому слои "вынуждены" изменять радиус кривизны. Бытовой аналог концентрических складок – изогнутая Схема Ван Хайза пачка бумаги, в которой внутренние (1894)

NB! Изогоны – элементы собственной геометрии складок, представляющие собой линии на разрезе складки, соединяющие NB! Изогоны – элементы собственной геометрии складок, представляющие собой линии на разрезе складки, соединяющие на одном крыле точки с одинаковыми углами наклона пластов В концентрических складках изогоны нормальны к поверхности пласта и равны между собой 1 2 В подобных складках изогоны параллельны осевой поверхности и равны между собой

Примеры концентрических складок Турция Концентрические складки в известняках и песчаниках. Стенка. Ичмелер. Турция Примеры концентрических складок Турция Концентрические складки в известняках и песчаниках. Стенка. Ичмелер. Турция

Концентрическая складка в алевролитах карбона. Южный Урал Концентрическая складка в алевролитах карбона. Южный Урал

Тибет Складка концентрического Тибет Складка концентрического

Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – угол между осевой Основные критерии морфологических классификаций на основе элементов собственной геометрии складок: – угол между осевой и срединной (или огибающей) поверхностями 1 2 1 – симметричные (угол между срединной и осевой поверхностями 90 ) 2 – асимметричные (угол между срединной и осевой поверхностями меньше 90 )

Складки бывают и простыми, и очень сложными. Чтобы понять их строение и способы образования Складки бывают и простыми, и очень сложными. Чтобы понять их строение и способы образования необходимо сначала их как-то систематизировать, для каждого типа изучить и смоделировать условия формирования, т. е. провести ОЧЕНЬ большую работу. Сложные складки в мраморах. Австрия

Мраморная колонна банка в Вене Мраморная колонна банка в Вене

Ориентировка складок в пространстве Определения Ось складки (О) – линия пересечения осевой поверхности с Ориентировка складок в пространстве Определения Ось складки (О) – линия пересечения осевой поверхности с горизонтальной плоскостью (вариант – с рельефом). рельефом Угол наклона осевой поверхности ( ) – плоский угол между осевой поверхностью и горизонтальной плоскостью О О NB! Ось складки всегда горизонтальна и не может ундулировать по определению! Угол наклона шарнира ( ) – угол между шарниром и горизонтальной плоскостью. Шарнир задает геометрию складки в продольном сечении, обычно он изогнут, но с большим радиусом изгиба, чем изогнута складка в поперечном сечении. Ундуляция шарнира изменение угла наклона шарнира.

Килевая точка – точка на поверхности пласта с минимальной высотой в поперечном сечении складки Килевая точка – точка на поверхности пласта с минимальной высотой в поперечном сечении складки Киль – линия, соединяющая все килевые точки одной складки Килевая поверхность – поверхность, проходящая через все кили одной складки Депрессия (седловина) гребня – самое низкое положение гребневой линии Гребневая точка – точка на поверхности пласта с максимальной высотой в поперечном сечении складки Гребень – линия, проходящая через все гребневые точки одной складки Гребневая поверхность – поверхность, проходящая через все гребни одной складки Кульминация гребня – самое высокое положение гребневой линии

Базовая классификация складок по их положению в пространстве 1 2 По относительной ориентировке в Базовая классификация складок по их положению в пространстве 1 2 По относительной ориентировке в пространстве замка и крыльев выделяются: 1 – антиформы (замок относительно крыльев ориентирован вверх); 2 – синформы (замок относительно крыльев ориентирован вниз). Тест № 2 Какие это складки (в терминах базовых классификаций)? антиформа – синформа –

Основные критерии морфологических классификаций по ориентировке в пространстве основных элементов складок: – наклон осевой Основные критерии морфологических классификаций по ориентировке в пространстве основных элементов складок: – наклон осевой поверхности а б в г © Encyclopedia Britannica, inc. , 1994 а – прямые (осевые поверхности вертикальны, оба крыла в нормальном вертикальны залегании), залегании б – наклонные (осевые поверхности наклонны, но оба крыла в нормальном наклонны залегании); залегании в – опрокинутые (осевые поверхности наклонны, но одно крыло перевернуто!); наклонны перевернуто г – лежачие (осевые поверхности

NB! Свойства складок а) прямые: крылья падают в противоположные стороны; б) наклонные: крылья падают NB! Свойства складок а) прямые: крылья падают в противоположные стороны; б) наклонные: крылья падают в противоположные стороны под разными углами, а осевая поверхность – в сторону пологого крыла; в) опрокинутые: крылья и осевые поверхности падают в одну сторону, но перевернутое крыло круче осевой поверхности, а нормальное – положе; г) лежачие: на геологической карте выглядят как моноклинали и уверенно реконструируются только в случае перевернутого залегания; д) ныряющие: (осевая поверхность изогнута в виде а б б в в в г д 1 2

Примеры наклонных складок Городская стена г. Джиардини на тупой наклонной антиклинали, сложенной базальтами. Сицилия Примеры наклонных складок Городская стена г. Джиардини на тупой наклонной антиклинали, сложенной базальтами. Сицилия Наклонные шевронные складки. Южный Урал. Фото из архива ОАО "Челябинскгеосъе

Примеры опрокинутых складок Опрокинутая (почти лежачая) острая складка. Швейцарские Альпы. Фото А. Г. Кошелева Примеры опрокинутых складок Опрокинутая (почти лежачая) острая складка. Швейцарские Альпы. Фото А. Г. Кошелева Опрокинутые острые складки. Нижний карбон. Южный Урал

Примеры лежачих складок Лежачая изоклинальная складка. Швейцарские Альпы. Фото А. Г. Кошелева Лежачая закрытая Примеры лежачих складок Лежачая изоклинальная складка. Швейцарские Альпы. Фото А. Г. Кошелева Лежачая закрытая складка. Ордовик. Южный Урал

Основные критерии морфологических классификаций по ориентировке в пространстве основных элементов складок: – наклон шарнира: Основные критерии морфологических классификаций по ориентировке в пространстве основных элементов складок: – наклон шарнира: 1 – горизонтальные (шарнир горизонтален); 2 – погружающиеся (шарнир наклонен, появляются замыкания): замыкания а – периклиналь (замыкание антиформы или "нормальной" антиклинали, шарнир наклонен от складки, пласты погружаются к ее б – центриклиналь (замыкание периферии) "нормальной" синклинали, периферии синформы или шарнир наклонен внутрь складки, пласты погружаются к ее центру); центру Центриклиналь. Горизонтальные и погружающиеся складки W. H. Freeman and Company, 1994 1 2 а б Периклина ль. Израиль Горы Макран. Иран. Google. Earth

3 – вертикальные, точнее – складки с вертикальным шарниром Складки с вертикальным шарниром очень 3 – вертикальные, точнее – складки с вертикальным шарниром Складки с вертикальным шарниром очень специфичны. Поскольку у этих складок вертикальны оба крыла и шарнир, у них вертикальны и все основные поверхности : осевая, перегиба, срединная, зеркало складчатости. Вследствие этого возникает несколько парадоксальных ситуаций: – осевая поверхность складок с вертикальным шарниром вертикальна, но они не относятся к типу "прямых"; – для складок с вертикальным шарниром можно определить "синклиналь" это или "антиклиналь", но нельзя определить "синформа" это или "антиформа"; – в складках с вертикальным шарниром нельзя определить "нормальное" или "перевернутое" залегание пластов. Острая складка с вертикальным шарниром. Верхний Тест № 3 Какие морфологические классификации применимы к складкам с вертикальным шарниром, а какие нет?

Свойства веерообразных NB! В прямых складок NB веерообразных складках залегание пород на крыльях всегда Свойства веерообразных NB! В прямых складок NB веерообразных складках залегание пород на крыльях всегда перевернутое! Тест № 4 У каких ещё складок оба крыла находятся в перевернутом залегании? А Тест № 5 Как описать морфологию веерообразной складки по геологической карте на разных эрозионных срезах в терминах базовых классификаций? Б Б А D C S D C А – антиклиналь, антиформа Б – антиклиналь, синформа

Тест № 6 осевая гребень поверхность ядро шарнир перегиб крыло длина волны амплитуда высота Тест № 6 осевая гребень поверхность ядро шарнир перегиб крыло длина волны амплитуда высота ширина ? сжатая закрытая открытая пологая киль >120 70 -120 30 -70 <30 http: //homepages. uni-tuebingen. de/paul. bons/paul/lectures/structure/index. html

Шесть задач 1. Осевая поверхность наклонной антиклинали имеет падение З-270, 60º. Определите элементы залегания Шесть задач 1. Осевая поверхность наклонной антиклинали имеет падение З-270, 60º. Определите элементы залегания восточного крыла складки, если западное крыло падает на запад под углом 20º. 2. Осевая поверхность перевернутой антиклинали имеет падение Ю-180, 40º. Определите элементы залегания северного крыла складки, если южное крыло падает под углом 20º. 3. Оси прямых смежных синклинали и антиклинали имеют простирание СЗ-290. Общее крыло складок падает на ЮЗ под углом 70º. Определите элементы залегания других крыльев этих складок. В-90 80 Ю-180 60 СВ-20 70 4. Перевёрнутое крыло антиклинальной складки имеет простирание СЗ-300 и погружается на юго. ЮЗ-210 45 запад, 45º. Определите элементы залегания осевой поверхности смежной синклинали, если известно, что складки изоклинальные. 5. Тупая асимметричная синклинальная складка ЮЗ-220 50 имеет угол 100º и простирается на СЗ-310. Определите элементы залегания северовосточного крыла складки, если известно, что югозападное падает под углом 30º. 6. В названии какой складки две сдвоенные Аккордеонная согласные? А две сдвоенные гласные? Веерообразная

Любите складки – источник знания о структуре и ее эволюции! Любите складки – источник знания о структуре и ее эволюции!