Навигация
Дизъюнктивные нарушения залегания горных пород
60864
знака
3
таблицы
16
изображений
2. Дизъюнктивные нарушения залегания горных пород
Дизъюнктивные нарушения - разрывы сплошности геологических тел. Общий термин для трещин, разрывов, разломов. По происхождению дизъюнктивные нарушения делятся на нетектонические, возникающие при сокращении объёма породы, выветривании, оползнях, падении метеоритов; и тектонические, подразделяемые на разрывы без смещения (трещины) и разрывы со смещением (сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги, шарьяжи и раздвиги). По отношению к складчатым и другим тектоническим структурам они могут быть краевыми или граничными, внутренними и сквозными; по глубине проявления - приповерхностными или глубинными, рассекающими земную кору и верхнюю мантию.
Разрывы в горных породах делятся на две большие группы. К первой группе относятся трещины, представляющие собой разрывы, перемещения по которым имеют очень незначительную величину.Во вторую группу объединяются разрывы с заметными перемещениями пород, разъединяемых разрывами. Совокупность трещин, разбивающих тот или иной участок земной коры, называется трещиноватостью. По степени проявления трещины можно разделить на три группы: открытые, закрытые и скрытые.
Открытые трещины характеризуются четко видимой полостью. В закрытых трещинах разрыв хорошо заметен невооруженным глазом, но стенки трещин оказываются сближенными до такой степени, что заметить полость по разрыву неудается.
Скрытые трещины очень тонки и при обычных наблюдениях не заметны, но их легко обнаружить при разбивании или окрашивании горных пород.
В геометрической классификации трещин в осадочных и метаморфических породах, обладающих ясно выраженной слоистостью или имеющих неясную слоистость, но четкую сланцеватую текстуру, выделяются (рис.3):
а) поперечные трещины, секущие в плане слоистость или сланцеватость по направлению падения. В разрезах поперечные трещины могут быть либо вертикальными, либо наклонными;
б) продольные трещины, параллельные линии простирания, но секущие слоистость или сланцеватость в вертикальных разрезах;
в) косые трещины, секущие слоистость или сланцеватость под углом относительно простирания и направления падения;
г) согласные трещины, ориентированные параллельно слоистости, или сланцеватости как в плане, так и в разрезах.
В массивных, а также в слоистых и сланцеватых породах нередко трещины удобнее классифицировать по углу наклона.
В таких случаях обычно выделяются следующие виды трещин: вертикальные (с углами падения от 80 до 90°), крутые (с углами падения 45 до 80°), пологие (с углами падения 10 до 45°), слабо наклоненные и горизонтальные (с углами падения от 0 до 10°).
В генетической классификации выделяются следующие типы и виды трещин:
Нетектонические трещины:
1. Первичные трещины.
2. Трещины выветривания.
3. Трещины оползней, обвалов и провалов.
4. Трещины расширения пород при разгрузке.
Тектонические трещины:
1. Трещины отрыва;
2. Трещины скола (скалывания);
3. Трещины раздавливания (сплющивания).
Образование нетектонических трещин в горных породах обусловлено изменениями внутренних свойств пород под влиянием сил, проявляющихся при экзогенных процессах на поверхности Земли или вблизи нее.
Первичные трещины развиваются в результате проявления внутренних сил, возникающих в породах при их усыхании, уплотнении, изменении объема и температуры и физико-химических превращениях.
Трещины выветривания. При выветривании порода теряет свою монолитность. Разрушение ее происходит главным образом за счет раскрытия и расширения ранее существовавших в ней трещин и образования новых — трещин выветривания.
Трещины оползней, обвалов и провалов. В описываемую группу объединены трещины, довольно разнообразные по происхождению. Они обычно часты и четко выражены, но имеют местное распространение.
Трещины расширения пород при разгрузке. Горные породы в земной коре находятся в сильно сжатом состоянии. Одна из основных сил, действующая повсеместно, вызывается тяжестью вышележащей толщи. При высвобождении пород от действия сжимающих сил, что происходит у поверхности Земли, в горных выработках, в бортах речных и овражных долин и при других подобных условиях, породы начинают выдавливаться в свободное пространство. В выработках выдавливаются боковые стенки, кровля и почва, стремящиеся заполнить все ее сечение; у поверхности Земли развиваются трещины отслаивания; в бортах речных долин и оврагов появляются характерные трещины бокового отпора.
Тектонические трещины появляются в горных породах под влиянием тектонических сил, вызываемых в земной коре эндогенными процессами.
Тектонические трещины во многом, отличаются от трещин нетектонических. Различия выражаются прежде всего в том, что эти трещины более выдержаны как по простиранию, так и по падению и ориентированы по единому плану в различных по составу породах.
Трещины отрыва имеют обычно линзовидную (иногда S – образную) форму. Трещины отрыва нередко образуют кулисообразные ряды.(рис.4).
Они образуются в результате раздвигания (приоткрывания) стенок трещин: прямого (трещины отрыва) или косого (трещины разрыва). Обычно трещины выполнены различными жильными минералами (кварц, карбонаты, рудные и др.) и / или дайками магматических пород.
Ось алгебраически максимальных главных нормальных напряжений (σ1) в период формирования трещин отрыва ориентирована в направлении, нормальном (перпендикулярном) их плоскостям.
Оси σ2 иσ3 залегают в плоскости трещины отрыва: в общем (простейшем) случае ось σ3 залегает в направлении простирания формирующейся трещины отрыва, а ось σ2 – совпадает с линией её падения (рис. 4). Трещины скола – по морфологии прямолинейны или слабоизвилисты и характеризуются притертыми (тесно сжатыми) краями и наличием на плоскостях трещин штрихов (борозд) скольжения. Последние свидетельствуют о перемещении стенок трещин относительно друг друга. Трещины обычно «пустые» (без выполнения) и лишь в местах изгибов при перемещении стенок трещин могут возникнуть пустые (позднее выполненные жильными минералами) небольшие по мощности полости.
Обычно одновременно формируются не менее 2 систем так называемых сопряженных во времени и пространстве (синхронных) трещин скола. В кинематическом отношении эти трещины относятся к категории взбросов (взбросо-сдвигов, сдвигов и др.).(рис.4.).
Трещины сплющивания – прямолинейные, тесно сжатые, короткие, без выполнения, на их стенках отсутствуют штрихи скольжения, что свидетельствует о том, что перемещения по плоскостям трещин сплющивания не происходили.
Ось σ3 всегда ориентирована строго перпендикулярно плоскостям трещин сплющивания, ось σ2– по их простиранию, ось σ1 – по направлению их падения (рис. 4). Классификация разрывов со смещениями разработана на основании многолетней практики геологов. Эти разрывы делятся на шесть основных групп: сбросы, взбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и покровы.
Разрывы каждой из групп обладают отличительными морфологическими признаками и образуются при различных динамических и кинематических условиях. Поэтому данная классификация является как морфологической, так и генетической. Сбросами называются нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения опущенных пород.
залегание геологический дрен котлован
Классификация сбросов
| По углу наклона смесителя | По отношению к простиранию нарушенных горных пород | По отношению наклонов смесителя и нарушенных пород | По направлению движения крыльев (рис.5) | По взаимному расположению | По отношению к времени образования нарушенных разрывами отложений |
| пологие сбросы ( с углом наклона до 300) | продольные (общее простирание смесителя совпадает с простиранием нарушенных пород) | согласные (наклон пород и смесителя направлен в одну и ту же сторону) | прямые (висячее крыло перемещается вниз) | параллельные (поверхности смесителей в плане и разрезе параллельны) | Конседиментационные (возникающие и развивающиеся одновременно с накоплением осадков) |
| крутые ( от 300 до 800) | косые (смеситель ориентирован под углом к простиранию пород) | несогласные (породы и смеситель падают в противоположные строны) | обратные (лежачее крыло перемещается вверх) | радиальные (расходятся от одной точки или от определенного участка по радиусам) | постседиментационные |
| вертикальные (угол наклона смесителя больше 800) | поперечные (направленные вкрест простирания пород) | шарнирные (крылья поворачиваются в разные стороны) | перистые (образуют ветвящуюся сеть) |
Взбросами называются нарушения, в которых поверхность разрыва наклонена в сторону расположения приподнятых пород.
Классификация взбросов
| По углу наклона смесителя | По отношению к простиранию нарушенных пород | По соотношению наклона пород и смесителя (рис. 6) | По направлению перемещения крыльев | По взаимному расположению в плане | По отношению к времени образования |
| пологие (с углом наклона смесителя до 300) | продольные (простирание смесителя совпадает с направлением простирания попод) | согланые (наклон пород и смесителя направлен в одну и ту же сторону) | прямые (висячее крыло перемещается вверх) | ступенчатые | Конседиментационные |
| крутые ( от 300 до 800) | косые (ориентированные под углом к простиранию пород) | несогласные (порода и смеситель наклонены в противополож. стороны) | обратные (лежачее крыло перемещается вниз) | радиальные | постседиментационные |
Групповые сбросы и взбросы. Сбросы и взбросы развиваются группами, охватывающими значительные территории. Широко распространены системы смещенных блоков горных пород, разделенных сбросами или взбросами, называемых грабенами и горстами. Грабенами называются структуры, образованные сбросами или взбросами, центральные части которых опущены и сложены на поверхности породами, болеемолодыми, чем породы, обнажающиеся в приподнятых краевых частях. Таким образом, грабены характеризуются погружением их центральных частей относительно периферических вдоль линий разрывов (рис.7). Различают простые и сложные грабены. Простые грабены образуются двумя сбросами или взбросами; в сложных грабенах принимает участие большое количество разрывов.
Грабены планетарного размера, образованные сбросами, получили название рифтов, а грабены, в строении которых участвуют взбросы — рампы.
Горстами называются структуры, образованные сбросами или взбросами, центральные части которых приподняты и на поверхности сложены более древними породами, чем породы, обнаженные в их краевых частях (рис. 8).
Сдвигами называются разрывы, смещения по которым происходят в горизонтальном направлении — по простиранию сместителя (рис. 9). В сдвигах различаются крылья, сместитель, угол наклона сместителя и амплитуда смещения.
По углу наклона сместителя сдвиги делятся на горизонтальные (угол наклона от 0 до 10°), пологие (угол наклона от 10 до 45°), крутые (угол наклона от 45 до 80°), вертикальные (угол наклона сместителя от 80 до 90°).
По отношению к простиранию нарушенных пород сдвиги, так же как и сбросы, могут быть продольными, косыми, или диагональными, и поперечными. Различают правые и левые сдвиги.
По предложению В. В. Белоусова, разрывы, в которых перемещение крыльев происходит перпендикулярно к поверхности отрыва, называют раздвигали. При раздвиге увеличивается зияние между крыльями разрыва.
Разрывы взбросового характера, возникающие одновременно со складчатостью, называются надвигами.
Тектоническими покровами, или шарьяжами, называются крупные надвиги, характеризующиеся перемещениями на километры и десятки километров по пологим, горизонтальным и волнистым поверхностям.
В покровах выделяются перемещенные массы висячего крыла, называемые аллохтоном, и оставшееся на месте лежачее крыло — автохтон. Поверхность, по которой перемещается аллохтон, называют поверхностью волочения.
Тектонические покровы относятся к числу наиболее сложных структурных форм земной коры.
Тектонические покровы (шарьяжи) – это крупные структуры перекрытия, когда один геологический комплекс пород лежит (залегает) на другом наподобие более молодой толщи, но отделен от него полого залегающим разрывным нарушением (рис. 10).
Породы, залегающие под покровом, называются автохтонными (автохтоном).
Породы, слагающие покровы (перемещенные, шарьированные), называются аллохтонными (аллохтоном).
Поверхность, разделяющая авто- и аллохтонные пластины, залегает полого, участками – горизонтально и обычно имеет сложную форму.
Останцы разрушенных (подвергшихся денудации) после своего формирования аллохтонных пластин называются клиппами(рис. 10.)
Выходы пород автохтона среди аллохтонных (например, в долине реки, эродирующей тело шарьяжа) называются тектоническими окнами (рис. 10.)
Типы тектонических покровов.
Выделяют два типа покровов: 1) покровы течения и 2) покровы скалывания.
Первый тип покровов–шарьяжи, образованные сложно дислоцированными (смятыми в лежачие, опрокинутые складки и рассеченные разрывами (отложениями. Они сложены мощными толщами пластичных (в период шарьяжеобразования) пород: флишоидами, серпентинитами и др.
Второй тип покровов образован сравнительно слабо деформированными пластинами, сложенными твердыми, непластичными (в период формирования) хрупкими горными породами.
Мощность покровов достигает 3-4 км, пакетов покровов – 7-8 км.
Похожие работы
... служат обоснованием проекта, поэтому в них освещаются геологические условия и оцениваются все факторы, влияющие на выбор места расположения сооружения, условия его строительства, эксплуатации и реконструкции. Основными задачами инженерной геологии являются: · изучение горных пород как грунтов основания, среды для размещения сооружений и строительного материала для различных сооружений; · ...
... 2.01.01-82 “Строительная климатология и геофизика”. СНиП 2.01.15-90 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования”. СНиП 2.06.15-85 “Инженерная защита территорий от затопления и подтопления”. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах”. При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, а также ...
... строительства и архитектуры необходимо включить в план работ Института экономики вопрос о переходе от планирования по стоимости готовой продукции к планированию по стоимости строительно-монтажных работ Задание 6.Определить и описать инженерно-геологические процессы, которые могут возникнуть при фильтрационном воздействии на них подземных вод. Указать мероприятия по борьбе с этими процессами. ...
... сооружений на данной территории с учетом экологического, экономического и других критериев эффективности). В процессе геологических работ (или исследований) изучают инженерно-геологические условия некоторой территории. Для инженерной геологии важнейшее значение имеет гидрогеологическое строение верхней части геологической среды, включающей первый от поверхности водоносный горизонт и ...
0 комментариев