Как образуются складки в горах
Вечный вопрос геологов: как же образовались различные типы складок? Какие силы и в течение какого времени должны действовать на пласты горных пород, чтобы их так сильно смять? Был ли этот процесс относительно быстрым или растягивался на миллионы лет? Были ли силы, приложенные к пластам горных пород, исключительно большими или, наоборот, очень слабыми, но действовавшими длительное время? Всеми этими вопросами занимается область геологической науки, которая называется тектоникой (от греч. «тектоникос» — «строительный»). Именно тектоника рассматривает различные виды структур, возникающих в горных породах, и условия их образования.
Механизмы формирования практически всех известных форм складок можно свести к трём главным типам. Первый тип приводит к образованию складок поперечного изгиба. Они образуются в том случае, когда сила, сминающая горизонтально залегающий пласт, направлена перпендикулярно к нему.
Возьмём стопку бумаги и надавим на неё сверху или снизу. Если она не лежит на столе, а опирается, скажем, на две книжки, то мы увидим, что бумага либо прогнётся вниз, либо изогнётся вверх. Поскольку пласты пород более пластичны, чем бумага, а давящий на них блок пород более жёсткий, чем палец, то возникновение складки обеспечено. Так возникают складки на платформах, например на упоминавшейся уже Русской равнине (Восточно-Европейская платформа), где блоки фундамента перемещаются, как клавиши рояля, приподнимая или опуская слои осадочных пород, их перекрывающие.
При втором типе образования складок возникают складки продольного изгиба, когда силы направлены вдоль пластов по горизонтали. Такой тип складок можно получить, сжимая на столе толстую пачку листов бумаги с боков. При этом листы бумаги, сминаясь в складки, скользят друг по другу, иначе их смять просто невозможно. Представим себе, что такое же продольное сжатие испытывают слои пород разной прочности — твёрдые песчаники и мягкие глины. При таком смятии пластичные глины будут сильнее раздавливаться и выжиматься с крыльев складок в их своды, которые станут увеличиваться в объёме. В своды как бы накачивается, нагнетается пластичная глина.
Эксперименты по моделированию складок разных типов легко организовать в домашних условиях. Возьмите небольшой ящичек, у которого одна стенка прозрачная, например из плексигласа (т.е. оргстекла), а торцовая стенка подвижная. Уложите на дно ящичка разноцветные слои пластилина, а ещё лучше — чередуйте пластилин с песком или мелом. Когда Вы начнёте медленно сдавливать слои, нажимая на подвижную стенку, то увидите, как подготовленная Вами слоистая «толща» начнёт сминаться в складки. Изменяя состав «слоев» и их толщину, Вы получите различные типы складок.
При третьем типе формирования складок образуются складки течения, или нагнетания. Они свойственны таким пластичным породам, как глины, гипс, каменная соль, ангидрит. Складки таких пород отличаются очень прихотливой формой, что мы и наблюдаем в соляных куполах. При высоких температурах, которые существуют на глубинах в несколько километров, пластичными становятся даже такие прочные породы, как кварциты, мраморы, известняки и песчаники, также образующие весьма сложные по форме складки (в том числе и складки течения).
Таким образом, формирование складок — это непростой и, главное, очень длительный процесс. Поэтому стоит ещё раз обратить внимание на фактор времени, который в геологии играет важнейшую роль. Не следует думать, что складка может образоваться в течение нескольких лет. Этот процесс растягивается на миллионы (реже — сотни тысяч) лет. Тогда и силы, приложенные к пластам горных пород, могут быть не столь значительны, но зато устойчиво действовать длительное время, а горные породы ведут себя при этом как очень вязкая жидкость. Вместе с тем эти же породы обладают твёрдостью и хрупкостью. Если к ним быстро приложить силу, например резко ударить молотком, они расколются, но при медленном сдавливании породы как бы «потекут» и начнут деформироваться.
Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1374
Случайная статья
