Лекция 14. Структурные парагенезы. Тектонофации (Лекции по структурной геологии (Тевелев А. В.))

Структурная геология игеологическое картированиеЛекция № 14«Структурные парагенезы.Тектонофации»Структурные парагенезы. ОпределенияДизъюнктивные СП – естественные, многократноповторяющиеся и упорядоченные ассоциации закономерносонаходящихся разрывов определенных (по морфокинематике и ориентации) типов, одного масштабного рангаи тектонически одновозрастных [Л.М. Расцветаев, 1987],СП – устойчиво повторяющиеся, целостные комплексы элементарныхструктурных форм, составляющие морфологически сходныетектонические зоны и отличающиеся по структуре от соседних участков[А.В.

Лукьянов, И.Г. Щерба, 1972],СП – все возникшие одновременно в едином генеральномполе напряжений резко разномасштабные формы, типсовокупности которых определяется, прежде всего,морфологией складчатых форм первого порядка игенетически связанных с ними разрывов [В.С. Милеев, 1978],СП – ассоциация разновеликих структурных форм,приблизительно одновозрастных и пространственно тесносвязанных [В.Д. Вознесенский, 1984],СП – совокупность структурных форм, находящихсясовместно и сформировавшихся в “определенной единой”геодинамической обстановке [М.А. Гончаров и др., 2005]Структурные парагенезы – закономерные сочетанияразличных структурных элементов, сформированных в едином поленапряжений (динамическое определение)Структурные парагенезы – закономерные сочетанияразличных структурных элементов, сформированных в процессеразвития крупных структур (кинематическое определение)В любом случае формирование всех элементарных структурныхэлементов единого парагенеза предполагает некий общий механизм илихотя бы общую причину.

Иными словами, само возникновение, геометрия икинематика выделяемых в "структурный парагенез" структурных элементовдолжны удовлетворительно объясняться посредством какой-либотеоретической модели.Если из определения изъять теоретическую составляющую, то в"структурный парагенез" можно будет объединять любые структурныеэлементы, расположенные примерно в одном месте, что убивает смыслсамой идеи.Например – ассоциация разновеликих структурных форм,приблизительно одновозрастных и пространственно тесно связанныхДизъюнктивные структурные парагенезы:сбросы и взбросыМеханизм: образуются вертикальными смещениями блоковв условиях горизонтального сжатия или растяженияПо КушнаревуСтруктурныепарагенезы:асбросвзброса) грабен – сопряженнаяпара встречных сбросов,центральный блок опущенсбросб) горст – сопряженнаяпара встречных взбросов,центральный блок поднятвзбросбвв) рамп – сопряженная пара расходящихсявзбросов центральный блок опущенвзброс взбросСтруктурные парагенезысоляных диапировМеханизм: изгибание пластов под действиемизостатического всплывания соли – растяжение в замкекупола и растворение соли подземными водами –образование кольцевых и радиальных сбросов(структура "битой тарелки").Структурный парагенез:– соляной диапир;– антиклинальная складка (купол);– кольцевые и радиальные сбросы над диапиромСоляные купола Предуралья (поЛ.Ф.

Волчегурскому, 1977)Северная Германия (по Карри, изучебника Э. Спенсера)Соляной штокМеханизм: изгибание пластов под действиемизостатического всплывания соли – растяжение взамке купола и растворение соли подземными водами– образование кольцевых и радиальных сбросов(структура "битой тарелки").Структурный парагенез:– соляной диапир;– антиклинальная складка (купол);– кольцевые и радиальные сбросы над диапиром;– прикупольные "осевые" грабеныСоляные купола.Северная Германия,Гейдельберг(по R.J. Twiss, E.M.Moores, 2000)Структурные парагенезы обстановок чистого сдвигаМеханизм: трехосноенапряженное состояниебваσ31σ1σ1Структурный парагенез обстановок чистогосдвига включает в себя:– сопряженные левые и правые сдвиги (а)– раздвиги (отрывы) (б);– надвиги и складки (в)13σ32Структурныепарагенезыобстановокпростого сдвигаСтандартный структурныйпарагенез обстановокпростого сдвига включает:– риделевские сдвиги(син- и антитетические);– раздвиги (отрывы);– сбросы;– складки;– надвигиИз Sylvester, 1988(упрощено, по Арк.В.

Тевелеву, 2005)Структурные парагенезыскладок поперечного изгибаМеханизм: образуются при вертикальных перемещениях блоков фундамента.ШтамповаяантиклинальФлексураВзбросыСбросыМодели из лекции А.М. НикишинаСтруктурный парагенез:– система сбросов в фундаменте– флексура в чехлеСтруктурный парагенез:– система взбросов в фундаменте– штамповая складка в чехлеКрыло штамповой складки в MZ-KZотложениях моря ЛаптевыхФлексура (по Е.А. Гусеву идр., 2002)Структурныйпарагенез:– система сбросов вфундаменте– флексура в чехлеФлексура в борту Рейнского грабена(по А. Гейму, из учебника В.В.Белоусова)ПримерыСтруктурный парагенез:– система сбросов в фундаменте– штамповая складка компетентных слоев– дисгармоничные складки в некомпетентных слояхПримерыСеверное Прибалхашье.

Казахстан(по И.А. Кошелевой)Структурные парагенезыскладок продольного изгибаМеханизм: образуются при общемгоризонтальном сжатииСтруктурные парагенезы:– системы расходящихся (А) или встречных (Б) взбросов;– серии прямых и слабо наклонных складок в ядре сложной антиформы-рампа(А) или сложной антиформы-горста (Б);– приразломные зоны рассланцевания (кристаллизационной сланцеватости),зеркала скольжения и т.д.Разрезы по Восточно-Магнитогорской зоне,Южный Урал.

По В.М. Мосейчуку, 2000В складках продольного изгиба по мере их развития часто происходят срывывдоль осевых поверхностей, вследствие чего образуются надвиги той жевергентностиСтруктурный парагенез:– пакет надвиговых пластин;– серия опрокинутых складок той жевергентности;– серпентинитовый меланж;– приразломные зоны рассланцевания(кристаллизационной сланцеватости),зеркала скольжения и т.д.Формирование надвигов из складок(по R.J. Twiss, E.M.

Moores, 2000)Восточно-Магнитогорская зона, ЮжныйУрал (по А.В. Жданову, 2004)Структурный парагенез:– пакет надвиговых пластин;– серия опрокинутых и лежачих складок той же вергентности в аллохтоне;– серия прямых и слабо наклонных складок той же вергентности в автохтоне;– приразломные зоны рассланцевания (кристаллизационной сланцеватости),зеркала скольжения и т.д.– надвиговые дуплексы (линзовидныеблоки, ограниченные надвигами)Схемы строения дуплексов(по R.J.

Twiss, E.M. Moores, 2000)Разрез через Зилаирский синклинорийи Предуральский прогиб, Южный Урал(по Р.А. Исмагилову, 2006)Структурные парагенезы сдвиговых зонСбросыНадвигиСдвигАСдвигСбросыНадвигиБСтруктура "конского хвоста"(по R.J. Twiss, E.M. Moores, 2000)Сдвиговые смещения могут компенсироватьсяпо серии расходящихся листрических сбросов(А) на попутных изгибах и надвигов (Б) навстречных изгибах, формируя структуру типа"конский хвост".Схема главных разломных зонобласти Памирского синтаксиса[по Арк.В. Тевелеву, 2005]NB! На концах «хвостов» амплитуды нулевые!Механизм: смещение блоковфундамента по генеральномуправому сдвигуСтруктурныйпарагенез:– генеральный правый сдвиг;– сбросо-сдвиги;– складка с изогнутой осевойповехностью (S-образной);– дисгармоничные складкинекомпетентных слоёв на участкеизгиба осевой поверхностиСеверноеПрибалхашье,КазахстанПонятие "транспрессия" и симметричноеему понятие "транстенсия" были введеныВ.Б.

Харландом в 1971 г.В.Б. ХарландСандерсон и Марчини в 1984 году смоделировали транспрессию какдеформацию, включающую сдвиг, сопровождаемый укорочением поперекплоскости разлома и вертикальным удлинением вдоль этой плоскости, т.е. каккомбинацию механически чистого и простого сдвига.Соответственно транстенсию можно определить как деформацию,включающую сдвиг, сопровождаемый удлинением поперек плоскости разлома ивертикальным укорочением вдоль этой плоскости, т.е. также как комбинациюмеханически чистого и простого сдвига.Схемы строениядуплексов(по R.J.

Twiss,E.M. Moores, 2000)В терминологии Н. Вудкока [Woodcock, Fisher, 1986]присдвиговые транстенсивные и транспрессивныеструктурные ассоциации называются соответственносдвиговыми дуплексами растяжения и сжатия.Найджел ВудкокСдвиговый дуплекс растяжения(по R.J. Twiss, E.M. Moores, 2000)Сдвиговый дуплекс сжатия(по R.J. Twiss, E.M. Moores, 2000)Структурныйпарагенез:– генеральный правый сдвиг;– правые сбросо-сдвиги;– флексурыСдвиговый дуплекс растяжения[по R.J. Twiss, E.M. Moores, 2000]Сдвиговый дуплекс сжатия[по R.J. Twiss, E.M. Moores, 2000]Структурныйпарагенез:– генеральный правый сдвиг;– правые взбросо-сдвиги;– надвигиЗоны присдвигового растяженияТермин "структуры присдвигового растяжения"обычно ассоциируется с поверхностными впадинами,которые Бёрчфилом и Стюартом были названыpull-apart basins [Burchfiel, Stewart, 1966].Б.

Кларк БёрчфилПол МаннЭволюция пулл-апартов[по Манну, 1983]Схемы образованияразломных изгибов,инициирующих формированиепулл-апартов [по Манну, 1983]Структурные парагенезы пулл-апартовСтруктурный парагенез:– сдвиги;– раздвиги;– листрические сбросы;– флексурыРаздвигСдвигЛистрические сбросыФлексурыСдвигСхема развития пулл-апарта(по Арк.В. Тевелеву, 2002)Схема развития пулл-апарта(по Арк.В. Тевелеву, 2002)Строение рифтовой зоны(по Chorowic et al., 1994)Физическая модель формированиязоны растяжения (по Дубинину, 1987)Структурные парагенезы зонрастяжения устойчивоповторяются в различныхситуациях и при моделированииСтруктурные парагенезызон транспрессииПри транспрессииотдельные пластинывыдавливаются вверхиз сдвиговой зоны иформируютсядивергентные сериинадвигов – "цветочная",или "пальмовая"структурыСтруктура конвергентныхсдвиговых зон(по Sylvester, 1986)Артур СилвестерПри транспрессии деформации могут возникать разными способами.Соответственно формируются и разные структурные парагенезы:– система сколов и отрывов Риделя с вертикальной осью растяжения (б);– комбинация сколов Риделя и Андерсона с вертикальной осью растяжения (в);– система сколов и отрывов Риделя с горизонтальной осью растяжения (г);– структурные парагенезы могут сменять друг друга по вертикали (д)Упрощенные блоковые моделитранспрессивных деформаций(по Арк.В.