Флексуры могут формироваться одновременно с осадконакоплением (конседиментационно). Такие флексуры характеризуются резким различием мощностей и фаций на их крыльях. На опущенном крыле в этом случае отмечаются более полные стратиграфические разрезы с наибольшими мощностями и тонкообломочными осадками (фациями). На смыкающем крыле мощности пород наименьшие, отдельные части стратиграфического разреза на нем отсутствуют. На высоком крыле развиты осадки грубообломочные, мощности осадков меньше, чем на опущенном крыле.
Постседиментационные флексуры не имеют различий в мощности и фациях на крыльях. На глубине смыкающие крылья флексур нередко осложняются разрывами.
Складчатые формы залегания слоев
Складчатое залегание - такое залегание горных пород, при котором пласты выведены из первоначального горизонтального положения и смяты с различной интенсивностью.
Складки - волнообразные изгибы слоистых толщ, образующиеся при пластических деформациях горных пород.
Складка не бесконечна, она плавно переходит в другую складку или сливается не недислоцированными породами. В обнажении обычно наблюдаются поперечные или косые разрезы складок.
Площадь серии пород, смятых в складки, значительно меньше первоначальной.
Антиклинальные складки ? изгибы слоев, в центральных частях которых (в ядрах) располагаются относительно более древние породы. Антиклиналь - выпуклый прогиб.
Синклинали - вогнутые прогибы; центральные части сложены более молодыми породами.
Элементы складок
Крылья складок - боковые части складок, где элементы залегания более или менее постоянны.
Замок - часть складки, где одно крыло переходит в другое. Замок антиклинали называют сводом, синклинали - мульдой.
Угол складки ? угол, образованный линиями продолжений крыльев складки.
Осевая поверхность - поверхность, делящая складку на две относительно равные части. Она проходит вдоль длинной оси складки.
Шарнир - линия, образованная пересечением осевой поверхности с поверхностью пласта. Каждая поверхность пласта или слоя в складке имеет свой шарнир. В антиклинальной складке шарнир воздымается от периферии к центру, а затем погружается. В синклинали - обратное явление. Такое погружение и воздымание называется ундуляцией шарнира.
В центральных частях складок шарниры горизонтальны, при этом границы пластов (крыльев) должны быть параллельны друг другу.
На замыканиях антиклинали шарнир погружается, у синклинали ? воздымается. На этих участках можно замерить азимут и угол погружения шарнира. У антиклиналей замыкание называется периклинальным окончанием, у синклиналей - центриклинальным окончанием.
Существует правило шарнира: если шарнир не горизонтален, то он всегда погружается в сторону молодых пород.
Ось складки - линия, образованная пересечением осевой поверхности с горизонтальной плоскостью. Осей в складке может быть бесконечное множество.
При вертикальном положении осевой поверхности оси и шарниры в плане будут совпадать. При наклонном положении они будут занимать различное положение для разных поверхностей напластования. Положение оси складки определяется ее азимутом простирания.
Ядро складки - внутренняя часть складки, заключенная между выходами одного и того же пласта. Ядро выделяется в складке условно. Величина его зависит от того, какой пласт принимают за исходный. Часто ядром считают только тот пласт, который занимает центральную часть складки.
Антиклинали и синклинали часто сопряжены друг с другом, образуя двойные или полные складки.
Свод - наиболее поднятая часть складки.
Мульда - наиболее пущенная часть складки.
Гребневая поверхность складки соединяет самые высокие точки в складке. Гребень - линия пересечения гребневой поверхности с поверхностью пласта.
Шарниры и гребни могут иногда совпадать друг с другом. Определение гребневой линии важно при изучении наклонных и опрокинутых складок, содержащих жидкие и газообразные полезные ископаемые. Нефть и газ часто находятся в наиболее возвышенных частях складок.
Размеры складок характеризуются длиной, шириной и высотой. Размеры складок - величины непостоянные и зависят от глубины эрозионного среза. Длина и ширина складок обычно замеряется на геологической карте, причем необходимо указывать, по какой поверхности напластования произведен замер.
Длина складки - расстояние (вдоль оси) между точками погружения (выхода) шарнира по одному и тому же стратиграфическому горизонту складки. Длина ? расстояние вдоль длинной оси сладки между центральными частями смежных синклиналей или антиклиналей.
Ширина складки - расстояние между осями двух смежных антиклиналей или синклиналей.
Высота складки - расстояние между самой высокой и самой низкой точками одной и той же поверхности в полных складках, замеренное параллельно осевой поверхности.
Морфологическая классификация складок
По положению осевой поверхности:
1) нормальные или вертикальные или прямые;
2) наклонные;
3) опрокинутые;
4) горизонтальные (лежачие);
5) перевернутые (ныряющие)..
По поперечному сечению: симметричные и асимметричные.
Симметричные складки лучше определять по зеркалу складчатости - поверхности, касательной к шарнирам антиклиналей и синклиналей в одном и том же слое. Симметричной (прямой) следует называть складку, осевая поверхность которой перпендикулярна зеркалу складчатости, независимо от наклона складки к горизонту.
По расположению крыльев относительно осевой поверхности:
а) изоклинальные - крылья параллельны друг другу и осевой поверхности;
б) простые или нормальные - крылья падают в разные стороны от осевой поверхности;
в) веерообразные - с обратным наклоном крыльев.
Все эти типы складок (а?в) могут быть косыми, опрокинутыми, лежачими и перевернутыми
г) чешуйчатые - нередко развиваются из антиклинальных складок, когда при усилении бокового давления мощности осадков на крыльях уплотняются и происходит разрыв крыла со смещением.
По углу при вершине складок (по форме залегания):
1) остроугольные, острые;
2) тупоугольные, тупые;
2-а) прямоугольные;
3) сундучные или коробчатые с плоскими замками и крупными крыльями;
4) гребневидные;
5) веерообразные
По форме в плане:
1) купола или чаши - отношение ширина и длины складки 1:1 или 1:2;
(куполовидные или чашеобразные);
2) брахискладки - отношение от 1:2 до 1:5 - 1:7 и даже до 1:10;
3) линейные, цилиндрические - отношение > 1:5 - 1:10.
По соотношению мощностей слоев в замках и на крыльях:
1) параллельные (концентрические) - мощность повсюду одинакова; у концентрических антиклинальных складок по мере углубления в более древние слои крутизна склонов увеличивается, ядро становится суженным.
2) подобные - утолщение слоев в замках синклиналей и антиклиналей. Форма замка с глубиной не меняется.
3) диапировые? мощность уменьшается в сводах антиклиналей, вплоть до полного выклинивания. Такое же поведение мощности слоев наблюдается в том случае, когда осадок отлагается на неровную поверхность водного бассейна (плащеобразное облекание). Диапировые складки имеют большое значение как нефте- и газоносные структуры.
Диапировые складки или складки с ядрами протыкания широко распространены в областях с ненарушенным залеганием пород, особенно в наиболее глубоких впадинах (синеклизах) платформ, например, в Прикаспийской низменности и Днепрово-Донецкой антеклизе. При образовании диапировых складок происходит процесс нагнетания в ядра антиклинальных складок пластичного материала какой-либо толщи (каменной соли, гипса, ангидрита, иногда пластичных глин). Этот материал отжимается из соседних антиклиналей. Затем происходит протыкание пластичного ядра вышележащей толщи.
В строении ядра диапировой складки и вмещающих пород наблюдается резкое различие. Ядро имеет черты активного перемещения слагающих его пластичных масс вверх. Структура вмещающих пород отражает пассивное приспособление к движению диапирового ядра. Вмещающие породы на контакте с ядром нередко раздроблены и срезаны пластичными породами ядра. Вблизи контакта они имеют крутое залегание, часто поставлены на голову или запрокинуты, в них развиваются многочисленные разрывные нарушения, зоны дробления. Эти нарушения быстро затухают по мере удаления от ядра.
Если ядро выходит на поверхность Земли, соляной купол называется открытым, если нет - закрытым (криптодиапир). В сводовых частях диапировых куполов нередко происходит интенсивное дробление и проседание. В результате в плане они приобретают вид разбитой тарелки. Внутренняя структура сложная: пластичные породы ядра смяты в узкие сжатые складки, образующиеся при течении вещества. На поверхности соляных куполов развивается так называемая «соляная шляпа» (кепрок). Она представляет собой глинистую массу, вымытую из растворенных соленосных отложений под действием проникающих поверхностных вод и оставшуюся на месте. Мощность соляной шляпы может достигать нескольких десятков метров. В рельефе такие складки обычно выражены сильно заболоченными и закарстованными низинами.
Гипотезы образования диапировых складок
А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов, Т. Штилле и др: образование диапиров связано с действием тектонических сил.
А.А. Богданов - причина образования диапиров ? гравитационое давление.
Ю.А. Косыгин рост диапировых куполов объясняет различием в плотности солей (2,15 г/см3) и вмещающих пород (2,3-2,4 г/см3). Соль как бы «всплывает» вверх под действием разницы давлений в своде и на крыльях.
Глиняные диапиры распространены на Керченском, Таманском и Апшеронском районах. На Керченском и Таманском полуостровах к глиняным диапирам приурочены ядра действующих вулканов. Они возникают там, где к наиболее поднятым и разрыхленным породам подходит поток воды, газа. Может образовываться огненный столб высотой до 300 м. После извержения образуются конусы (И. М. Губкин).
Геологические условия образования складок
В зависимости от глубины формирования складок они подразделяются на поверхностные и глубинные.
Поверхностные - (покровные, складки осадочного чехла) - развиваются в верхних зонах земной коры. При их образовании не происходит существенных изменений в первоначальном составе пород (без перекристаллизации).
Образование поверхностных складок
Складки регионального смятия (общего смятия - по В. В. Белоусову). Образуются при продольном изгибе (параллельно поверхности напластования) под влиянием сил, направленных параллельно поверхности Земли. Особенно благоприятны соприкосновения массивов древних кристаллических пород с относительно более молодыми геосинклинальными толщами. Для них характерны линейные симметричные и асимметричные структуры с общей ориентировкой осей. (пример: в палеозое Урала и Тянь-Шаня).
Складки облекания (по Белоусову - глыбовые складки, по Г. Д. Ажгирею - складки растяжения) - поперечные изгибы в верхнем структурном этаже (осадочном чехле). Они образуются при глыбовых перемещениях нижнего структурного этажа - фундамента. Силы смятия направлены преимущественно вверх.
Глыбовые складки развиваются из складок облекания, когда разрывы, по которым перемещаются блоки фундамента, проникают в осадочный чехол и достигают земной поверхности. Возникают чередующиеся антиклинальные и синклинальные складки, разделенные продольными разрывами с уплощенными или плоскими замками и сравнительно крутыми крыльями. Такие складки называются горст-антиклиналями и грабен-синклиналями.
Складки гравитационного скольжения образуются на склонах поднятий под действием гравитационных сил. Подстилающие породы часто пластичные. Складкам свойственны наклонные, опрокинутые и лежачие формы, осложненные надвигами. Ориентировка осей складок параллельна наиболее прогнутым частям впадины.
Приразрывные складки. При перемещении пород вверх по взбросам и надвигам в лежачем крыле под давлением висячего крыла образуются складки продольного изгиба. Наиболее благоприятны разрывы с углом сместителя 40?600, вблизи них возникают складки, ориентированные параллельно разрыву, при удалении от разрыва складки затухают.
Складки, связанные с внедрением интрузий. Вблизи контактов многих интрузивных массивов наблюдаются складки продольного, реже поперечного изгиба. Оси складок обычно ориентированы согласно контурам интрузивов. Образование складок следует связывать с движением магмы при ее продвижении в верхние части земной коры. Ширина смятых в складки пород обычно составляет сотни метров. Пример: смятия у контактов MZ и KZ интрузий Крыма и Кавказа. При вулканической деятельности вокруг вулканов возникают крупные округлые и овальные мульды, образующиеся в результате погружения или обрушения вулканических аппаратов в полости, прежде занятые магмой.