Геологические структуры

Описаны типы геологических структур, тектонических дви жений, процессы тектогенеза отдельных регионов, в которых расположены наиболее представительные геологические структуры земно й коры (Восточно-Африканская рифтовая система, разлом Сан-Андреас, покровные структуры Швейцарских Альп). Рассмотрены физические условия образования в горных породах трещин, разрывов и складок, формы проявления кливажа в различных геодинамических обстановках и в породах с неодинаковыми физическими свойствами. Большое внимание уделено генезису разрывов и складок. Основные термины приведены на русском и английском языках.

Для научных работников, занимающихся структурной геологией, будет полезна специалистам по инженерной геологии.

Эта книга представляет собой попытку осветить несколько» тем, связанных с геологическими структурами, учитывая современное состояние исследований и историю структурной геологии.

Книга состоит из семи глав, каждая из которых сама по себе является законченной и самостоятельной. Кроме того, гл. 2 разделена на девять независимых разделов. Проблемы, связанные с первичными структурами в осадочных или изверженных породах, не рассматриваются. Это связано не с тем, что они не представляют интереса, а с тем, что в данной книге главное, внимание уделяется вторичным структурам. Геометрия деформаций и механика сплошных сред, в основном, освещены в других работах, однако по ходу изложения мы попытались дать легкодоступные объяснения, касающиеся этих вопросов.

В гл. 1 мы рассматриваем историю структурной геологии и строение геологических структур, их классификацию, имеющиеся описания, а также кратко показываем методы исследований, упомянув об использовании данных смежных областей науки. Эта глава представляет собой введение к книге в целом.

В гл. 2 мы приводим несколько примеров реальных геологических структур, объясняя их с позиций структурной геологии. Для этой 'цели использовалось описание геологического строения нескольких наиболее интересных, всемирно известных геологических структур. Авторы каждого раздела посетили описываемые ими области, где либо воспользовались возможностью выполнить геологическую съемку, либо лично осмотрели структуры.

Напротив, в гл. 3—6 рассматриваются элементарные структуры, а именно трещины, разломы, кливаж или складки либо простые структуры, например, структуры будинажа: здесь основное внимание уделяется механизмам их образования. Для правильного понимания механизмов формирования геологических структур используется минимальный объем необходимых сведений по теории упругости, механике жидкостей, теории продольного изгиба и реологии. При этом применялись аналитические методы, представляющие собой важную область современной структурной геологии.

В гл. 3 рассматриваются плоскости нарушений типа разломов и трещин, обычно наблюдаемые в горных породах,. с точки зрения выяснения механических свойств изучаемой зоны во время их образования. Если подходить к этим вопросам с позиций   физических   свойств   материалов, то они главным образом связаны с упругой деформацией либо с возникновением хрупких трещин. Однако, изучение процессов формирования геологических структур является крайне важной задачей, основной для понимания того, как с течением времени изменяются поля напряжений, которые приводят к развитию   разрывов.

Гл. 4 посвящена в основном кливажу сланцеватости. По этому вопросу написано много статей, особенно в последние годы, но он по-прежнему остается одним из важнейших при анализе деформированных структур.

Гл. 5 — самый большой раздел в книге, посвященный «складкам и складкообразованию». Лишь к началу 60-х годов были разработаны приемлемые теории механизмов складкообразования. С тех пор широко использовались наблюдения и геологическая съемка природных складок при полевых работах. Кроме того, достигнуты значительные успехи как в теоретической   области,   так   и   в   проведении   экспериментов.

Гл. 6 содержит элементарную информацию о течении твердых веществ. В ней приведено несколько примеров геологических структур, образовавшихся в результате течения горных пород. В частности, описываются современные проблемы, а именно: из каких элементов складываются явления течения, какова их роль в образовании геологических структур.  Эта  глава  в  значительной  степени  противопоставляется

Наконец, в гл. 7 рассматриваются трещины, разломы и другие разрывные нарушения как дискретные поверхности в массивах горных пород с позиций геотехники. Структурная теология объединяет чрезвычайно широкий круг прикладных областей, например, изучение структур, с которыми связаны месторождения нефти, раза и все прочие месторождения полезных ископаемых. Кроме того, она изучает задачи, связанные с выбором оснований под сооружения различных типов при их проектировании. В этой главе особое внимание уделяется дискретным поверхностям в скальных основаниях, что позволяет использовать наши знания о механизмах и процессах образования геологических структур в практической деятельности   человека.

Таким образом, эта книга состоит из трех различных частей, т. е. гл. 2, гл. 3—6 и гл. 7. Гл. 3—6 рассматривают аналитические задачи, гл. 2 посвящена комплексным проблемам. Другими словами, в гл. 3—6 описываются тектонические механизмы, а в гл. 2 — локальные или региональные структуры. Однако в обоих случаях, несмотря на разные подходы, есть общая цель: изучение отдельных тем приводит к познанию структур, распространенных на всем земном шаре. Напротив, в гл. 7 рассматриваются геотехнические задачи с прикладным использованием структурной геологии. В этом смысле излагаемый в книге материал не унифицирован и не систематизирован. Наша задача как редакторов книги заключалась скорее в том, чтобы показать разнообразие проблем, связанных с геологическими структурами. Для того, чтобы познакомить читателей с содержанием предмета, мы сгруппировали темы по трем направлениям. Надеемся, что читатели, ознакомившись с информацией каждой главы, получат возможность заново пересмотреть свои представления о геологических структурах, и что наша книга будет в значительной степени способствовать развитию изучения геологических структур.

Изучение геологических структур начинается с осмотра и описания обнажений в поле. Для описания сложных структур и процессов их образования используются многочисленные специальные термины. Однако, в этой книге мы не проводим систематического описания и классификации структур, потому что это не соответствует ее цели. Наиболее часто употребляемые термины с пояснениями и иллюстрациями приведены в приложении, помещенном в конце книги.

В списке литературы приведены лишь наиболее важные работы.