Форми залягання гірських порід, новини в будівництві
Форми залягання гірських порід прийнято ділити на первинні, що виникають під час утворення самих порід і вторинні-виникають вже після їх утворення в результаті різних ендогенних механічних деформацій.
Слово тектоніка в перекладі з грецького означає строеніе.Геотектоніка (або тектоніка Землі) геологічні наука, що вивчає особливості будови і розвитку земної кори.Земная кора постійно відчуває руху, в одних місцях піднімаючись в інших опускаючись (малюнок-1) Окремо її ділянки зім'яті в складки. зрушені, нахилені, ускладнені разривамі.Еті руху і форми залягання гірських порід, пов'язані з переміщенням матеріалу Землі під впливом внутрішніх сил, в тому числі і сили тяжіння, називають тектоніческімі.Нарушенія початкового залягання гірських порід називаються дислокаціями (зміщеннями), а різні форми будови ділянок земної кори -тектоніческімі структурами.
Цифри-розміри підняття (в м) за останні 25 000 років.
Основне практичне призначення геотектоніки полягає в тому, щоб пояснити і передбачати закономірності розташування в земній корі комплексів природних сполук і утворених ними структурних форм, оскільки процеси утворення мінералів і гірських порід пов'язані з рухами і деформаціями земної кори (наприклад, переміщення магматичних мас йде по утворився в земній корі тектонічних тріщинах) .Без цих знань неможливо складання геологічних карт і розрізів. пошуки і розвідка родовищ корисних копалин, дослідження грунтів при будівництві різних інженерних споруд.
Читай також вторинні форми залягання гірських порід
геологу найчастіше доводиться мати справу з неповним розрізом поверхневих частин земної кори і він повинен заповнити ці пропуски, користуючись даними геотектонікі.Геотектоніка дає також можливість передбачити розташування гірських порід на глибині під поверхнею землі, що має величезне значення при прогнозі розподілу корисних копалин, зведенні різних інженерних споруд. проходці штолень і пр.Двіженія і деформації земної кори впливають на залягання гірських порід, тому в першу чергу, геотектоніка вивчає форми залягання в земній корі самих гірських породнезавісімо від їх внутрішніх (структурних) перетворень.
Механічні деформації можуть привести до зміни розташування мінералів всередині самої породи (наприклад, під впливом деформації мінерали, розташовані раніше безладно, можуть придбати впорядковане орієнтоване розташування) Ці явища також вивчаються геотектонікою. Гірські породи утворюють в земній корі різні по конфігурації геометричні тела.Іх прийнято називати структурними формами або формами залягання (дивись рис-2) .Вони дають фактичний матеріал, користуючись яким дослідник повинен зробити висновок не тільки про сучасний будові цієї ділянки, але також про рухах і перетвореннях, що мали місце тут в геологічному минулому.
Малюнок-2.Форми залягання гірських порід
1-батоліт; 2 етмоліт; 3-гарполіт; 4-шток; 5-лополіт; 6-факол; 7-жила; 8-купол; 9-лавові потоки; 10-некк; 11-лавовий обеліск; 12-лавовий вогнище; 13-пластові тіла або сили магматичних порід; 14-Дайк; 15-лакколіт; а-пластові тіла осадових порід
Форми залягання гірських порід прийнято ділити на первинні та вторічние.Первічние виникають під час утворення самих порід і тісно пов'язані з умовами їх вознікновенія.Вторічние структурні форми виникають як результат різних ендогенних механічних деформацій порід, вже після їх образованія.Очевідно, можливі випадки, коли механічні деформації будуть одномоментні з утворенням осаду і змінять його початкове можливе залягання (так, шари осадових порід, що формуються на прогинатися ділянці морського дна можуть бути з гнути в складки), інакше матимуть екзогенне походження.
Однак ці відхилення не можуть в більшості випадків порушити прийнятого вище підрозділу структурних форм на первинні і вторинні. Первинні структурні форми різні для порід осадових і магматичних. Метаморфічні породи, які є переважно ізммененнимі осадовими, найчастіше мають форми залягання, характерні для осадових порід. Первинні структурні форми для всіх порід були коротко розглянуті в іншій статті (класифікаційні ознаки гірських порід).
Як первинні, так і вторинні структурні форми залягання порід найлегше вивчати по оголень, які представляють виходи їх на денну поверхность.Обнаженія можуть бути штучні і природні. Штучні створюються людиною-це різні кар'єри, траншеї, канави, свердловини, шурфи, котловани і інші.
Первинні форми залягання осадових гірських порід
Основний первинною формою залягання осадових утворень є шар або пласт.Слоем або пластом, називається приблизно горизонтальне лежаче геологічне тіло, складене однорідної гірською породою і обмежене більш-менш паралельними поверхностямі.Ніжнюю з цих поверхонь називають підошвою шару (пласта), а верхню -Покрівля. У тих випадках, коли шар сильно нахилений до горизонталі, його нижню поверхню називають лежачим боком а верхню-висячим боком.
Очевидно, в осадових утвореннях початку відкладення відповідає підошва шару, а кінця-кровля.Еслі розглядати відкладення осадових порід в послідовності їх утворення (по вертикалі), то можна виділити шари певної потужності, що відрізняються один від одного по структурі, речовому складу та іншими ознаками ( наприклад, шари вапняку, пісковика, глини і так далі) .Якщо така пачка шарів об'єднується з якого або ознакою (походженням, петрографічного складу, геологічному віку і так далі), то його називають свит й.
У свиту можна об'єднати шари як однорідних, так і різнорідних гірських порід.
Шаруватість визначається не тільки великим або меншим розходженням в складі і структурі порід, а й наявністю видимих або з'являються при природному руйнуванні кордонів розділів (тріщин) між шарами. Потужність шарів дуже різна -від декількох міліметрів до декількох десятків метров.Она може змінюватися і в межах самого шару, при прослеживании його по протяжності (в горизонтальному напрямку) -це різні перетискання, роздуви, виклинювання, лінзи.
Виклинювання шару поступовий зменшення потужності або навіть повне його зникнення в даному разрезе.Обратное явище-різке збільшення потужності -називається раздувом.В тому випадку, коли тонкий пласт залягає серед товстих, його називають пропластками або прослойкой.Лінзой називають пласт породи, виклініваются на невеликому відстані по обидва боки (рис-1) .Крім змін потужності по протяжності верств для осадових порід також характерна і мінливість літологічного складу.
Малюнок 1. Особливості залягання пластів:
а-лінза; б-виклинцьовування пласта; в-пережим; г-прошарок;
Простежуючи на площі будь-яку свиту порід, що має певне положення в розрізі, можна помітити, що петрографічний склад шарів, що складають її в різних місцях разлічен.Ізмененія литологического або петрографічного складу порід по протяжності верств, які характеризуються своєрідністю органічних залишків, що вказують на певні фізико географічні умови їх утворення, називаються зміною фацій або фаціальними змінами (грецьке слово-фаціес-вигляд, обличчя).
Як і зміна потужностей, зміна фацій відбувається в різних випадках з різною скоростью.Іногда фації змінюються швидко і різко протягом декількох кілометрів або сотень метрів, в інших випадках виявляються витриманими на сотні кілометрів і поступово змінюють один друга.Смена фацій по простяганню відбувається зазвичай шляхом вклинювання одних одних фацій в інші в деякій перехідною зоне.Еслі фації обмежені простором і часом освіти, то породи цих фацій в розрізі утворюють короткі лінзи, швидко виклініваются в д ух або у всіх напрямках.
Значення таких утворень (лінз, прошарків) дуже велике і недооблік їх при будівництві може спричинити за собою небажані последствія.Прімером цього може служити Пізанська вежа в Італії, нерівномірне осідання підстави якої вийшла в результаті деформації лінз глин в піску, раположенноє асиметрично щодо осі вежі. при вивченні розрізів осадових порід іноді встановлюється хронологічна безперервність в освіті шарів.
Малюнок-2. Різні випадки залягання пластів:
I-згідне залягання пластів а, б, в, г; П і Р-пласти, що лежать незгідно на пласті г (видно сліди розмиву покрівлі); II-залягання тих же пластів в перекинутої складці, значно розмитою
У цьому випадку говорять про згодному залягання порід (малюнок-2) Частіше ж фіксуються перерви в опадонакопичення, що виражаються у відсутності шарів будь-якого віку. Морфологічно перерви виражені слідами древніх розмивів-руйнуванням покрівлі підстилаючого шару, зрізанням покрівлі по нерівній поверхні з утворенням виступів і западин різної амплітуди. У підошві шару, що утворився після перерви, знаходяться здебільшого уламки руйнування нижчих порід, зцементовані в конгломерати; їх називають базальними конгломератами (тобто лежать в основі наступної свити порід).
Такий характер залягання називають незгодним (рис-2). Чергування порід в земній корі, пов'язане зі слоистостью, підпорядковується певним закономерностям.установленно, що осадова оболонка Землі складена в різних місцях певним набором порід з різним характером їх чергування. Такі товщі порід називають формаціямі.Тіпічним прикладом формацій служать флішові свити, тобто свити характеризуються ритмічної повторюваністю певних наборів пород.Так, кожен ритм може складатися з пісковика або грубообломочного вапняку внизу, мергелю в середині і глини вгорі.
Наступна пачка складається з тих же порід з дуже незначними відхиленнями, причому більш грубий матеріал завжди знаходиться внізу.Такіе ритмограми шарів поширені на Північному Кавказі, Уралі і є як би графічним зображенням тектонічного розвитку цих ділянок земної кори.Очевідно, берегова лінія морського басейну в цьому місці неодноразово піднімалася і опускалась.Момент настання моря на сушу (трансгресія) кожен раз знаменувався більш грубозернистими опадами, що накладаються на поверхню розмитою в Контіні ентально умовах породи.