У взброса и надвигов обе системы стратоизогипс пересекают пространство между линиями, обозначая собой перекрытие и образуя заштрихованную полосу (рис. 113, в и 114, 2) при пересечении разрывом складок. Если стратоизогипсы искривлены в ту же сторону, что и линии сброса, сместитель будет наклонен в сторону, противоположную падению пласта, при обратном соотношении - по падению пласта.
Поверхность нарушения также может быть изображена в стратоизогипсах (см. рис. 114, 4) путем соединения изогипс с одинаковыми отметками пласта на линии сброса прямыми линиями, если эта поверхность плоская, или изогнутыми линиями, если сама поверхность разрыва искривленная.
Г л а в а Х11
ОСОБЫЕ ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД
§ 46. Ископаемые рифы и нетектонические дислокации
Помимо обычных форм залегания осадочных пород существуют особые формы их залегания, сравнительно редкие, не типичные по отношению к основной массе отложений, слагающих земную кору. Недостаточное внимание к этим особым формам при картировании приводит к ошибкам. Сюда относятся многочисленные первичные (седиментационные) и вторичные (главным образом экзогенные) формы залегания слоистой структуры, cocpeдoточенные преимущественно в верхних горизонтах земной коры.
Из первичных форм укажем на ископаемые рифогенные образования и на рассмотренные ранее формы неравномерного уплотнения пород при диагенезе (см. рис. 25). Ко вторичным формам относятся нетектонические дислокации (в том числе складки, образующиеся в соляных куполах при гидратации ангидрита) кластические (нептунические) дайки или жилы (когда раздвиги заполняются осадком или вторичным обломочным материалом), структуры выжимания пород под неравномерной нагрузкой (выпучивание глинистых пород под долинами рек, а также гравитационные складки), загибы слоев на склонах под влиянием силы тяжести, карстовые формы и другие явления. Среди перечисленных форм наибольшее геологическое значение имеют рифогенные структуры и нетектонические нарушения, поэтому они заслуживают специального, более полного описания.
Ископаемые рифы и биогермы представляют собой неслоистые первично обособленные массы органогенного известняка (иногда доломита) в форме подземных холмообразных возвышенностей или плоско-выпуклых линз, резко выделяющихся среди окружающих их слоистых карбонатных пород (рис. 115).
Рис. 115. Схема ископаемого рифа («шихана») Тра-Тау (к востоку от Ишимбая). По д. В. Наливкину.
1 - уфимские красноцветы; 2 - кунгурские гипсы и ангидриты; 3 - верхнеартинские сланцы и мергели, облекающие риф; 4 - рифовый массив; 5 - нижнесакмарские слоистые известняки, подстилающие риф; 6 - верхнекаменноугольные доломиты и известняки; 7 - средний карбон, вверху слоистые известняки, внизу доломиты; 8 - нижний карбон, вверху массивные доломиты, внизу слоистые известняки
Биогермы представляют собой мелкие, а рифы - более крупные тела этого типа. Различают коралловые, мшанковые, водорослевые и другие рифы. Современные и ископаемые рифы могут иметь коническую, кольцевую и валообразную форму (барьерные рифы). Биогермы и рифы различного возраста распространены в верхнепалеозойских породах Предуралья, в юрских и меловых отложениях Памира Крыма и Кавказа, в миоценовых осадках Молдавии, Юго-Западной Украины (Подолия), Керченского и Таманского полуостровов. Рифовые массивы занимают значительные площади, а некоторые ископаемые барьерные рифы достигают высоты 1000 м и вытянуты в длину на многие сотни километров.
Рифы более стойки к действию денудации, чем вмещающие породы, поэтому рифовые сооружения часто хорошо бывают выражены в рельефе; например, миоценовые мшанковые барьерные рифы, выраженные в виде холмистых гряд - толтр в Молдавии и на Подолии.
Постройки колониальных кораллов и сопутствующих им известковых водорослей, мшанок и фораминифер (ископаемые рифовые массивы) отличаются, с одной стороны, высокой пористостью и чистотой известняка, его монолитностью и прочностью, а с другой - локальностью среди вмещающих пород. Эти свойства и сводообразная форма массивов превращают такие структуры, когда они бывают перекрыты слабо проницаемыми породами, в литологические ловушки для нефти, например, в Ишимбае. С рифами бывают связаны месторождения бокситов, да и сам рифогенный известняк имеет очень широкое практическое применение как наиболее чистое карбонатное сырье для химической промышленности, прочный облицовочный и декоративный камень в строительстве и флюсовый материал в металлургии.
Методика картирования рифов более сложная в сравнении с обычными методами работы в осадочных толщах и частично сходна с приемами исследования небольших интрузивов (см. § 49). Кроме определения возраста и условий происхождения рифов, особое внимание уделяется изучению их внутреннего строения и соотношению с окружающими породами.
Нетектонические дислокации (иногда их называют ложными дислокациями, или псевдодислокациями) представляют собой местные нарушения горных пород, вызванные различными экзогенными процессами. К нетектоническим дислокациям относятся некоторые моноклинали, складки, разрывные структуры (главным образом надвиги и сбросы), перемещения на большие расстояния весьма крупных глыб или масс горных пород, оторванных от мест коренного залегания, и трещины. Образуются они преимущественно в результате подводных и наземных оползней (частично обвалов), под действием ледников, сезонного промерзания и оттаивания поверхностных отложений. В соответствии с происхождением, подобные структуры делят на оползневые дислокации, Ледниковые дислокации и морозные деформации (криотурбации). Характерными особенностями структур являются приуроченность их к вполне определенным слоям осадочных свит, малые размеры, преимущественное развитие одиночных структур или отсутствие закономерной связи между ними в комплексах и весьма неправильная форма этих дислокаций (рис. 116). Для ледниковых дислокаций свойственны разобщенность, отсутствие закономерных связей между структурами.
Рис. 116. Псевдодислокациоиные складки, образующиеся при под· водных оползнях (обобщенная форма)
Нарушения оползневого происхождения в подводных условиях в очень пластичных породах могут возникать уже в период отложения осадка, и тогда образуются многочисленные мелкие неправильные складки (в виде спирально закрученных линз, опрокинутых складочек), обычно приуроченные лишь к отдельным относительно маломощным горизонтам. Другие подводные оползни имеют место уже после отвердения осадка. Это приводит к образованию разрывных нарушений, а также более крупных одиночных складок, часто относительно правильной формы, больших по размерам, чем складки первого типа. Установлено, что подводные оползни могут происходить и на крутых, и на пологих (1- 3°) склонах, в результате усиленной деятельности морских течений в сочетании с медленными тектоническими подвижками дна или землетрясениями. Большинство подводных оползней приурочено к геосинклиналям: многочисленные случаи развития подводных оползней описаны при изучении Кавказа (в верхнемеловых и палеогеновых породах Дагестана). Такие дислокации могут иногда встречаться на большой площади, но они всегда строго локализованы в определенных, обычно маломощных горизонтах осадочных толщ и не связаны с общим структурным рисунком последних. Менее распространены они на платформах (встречены, в частности, в сарматских известняках Джурина на Подолии - см. рис. 26, структуры ложного несогласия).
К явлениям оползневого происхождения относят и перемещения части отторженцев, т. е. крупных глыб передвинутых скальных пород (чаще всего известняков).
Наземные оползневые и обвальные нарушения широко развиты в современном рельефе на склонах речных долин и оврагов и по берегам морей и озер. Крупные оторвавшиеся блоки горных пород (особенно скальных) нередко перемещаются вниз по склону и по дну долины на сотни метров (иногда на несколько километров) и толкают перед собой пластичные породы, которые либо выглядят в виде бесформенной массы, либо мелких, неправильной формы складочек с мелкими надвигами. При обвалах могут образовываться несортированные брекчии. Обе формы наземных нарушений не сохраняются (или почти не сохраняются) в вертикальных разрезах, но всегда учитываются при геологической съемке, так как они могут стать источником ошибок (как маскирующие дислокации) в истолковании общей геологической структуры района исследовании.
Ледниковые дислокации, или гляциодислокации, представляют собой надвиговые и складчатые нарушения в близких к поверхности горизонтах горных пород (на глубину в несколько десятков метров, редко превышающую 100 м) под давлением двигавшихся масс льда. Они известны в ряде мест на территории распространения четвертичных оледенений в Европе, Северной Азии и Северной Америке. В СССР гляциодислокации (рис. 117) известны, например, под Ленинградом, близ Онежского озера, по Среднему Днепру, в Западной Сибири.
