Лекция №6 Трещины. Геометрическая классификация трещин Классификация трещин
advertisement
Лекция №6 Трещины. Классификация трещин Геометрическая классификация трещин Разрывы в горных породах делятся на две большие группы. К первой группе относятся трещины, представляющие собой разрывы, перемещения по которым имеют незначительную величину. Во вторую группу объединяются разрывы с заметными перемещениями пород, разъединяемых разрывами. Совокупность трещин, разбивающих тот или иной участок земной коры, называется трещиноватостью. По степени проявления трещины можно разделить на три группы: открытые, закрытые и скрытые. Открытые трещины характеризуются четко видимой полостью. В закрытых трещинах разрыв хорошо заметен невооруженным глазом, но стенки трещин сближены до такой степени, что заметить полость по разрыву не удается. Скрытые трещины очень тонки и при обычных наблюдениях не заметны, но их легко обнаружить при разбивании или окрашивании горных пород. Трещины, имеющие одинаковую или близкую ориентировку, объединяются в ряд трещин. Трещины одного ряда могут ветвиться, но они не пересекаются. Обычно в горных породах развивается несколько рядов трещин. Нередко при этом ряды трещин взаимосвязаны и изменения в ориентировке одного ряда сопровождаются соответствующими изменениями в ориентировке другого ряда. Отдельностью называются блоки и глыбы, на которые разделяется трещинами горная порода. Форма отдельности обусловливается расположением трещин. В осадочных горных породах обычно развиваются прямоугольная, кубическая, параллелепипедальная, призматическая, плитчатая, шаровая и глыбовая отдельности; в метаморфических — плитчатая, пластинчатая, ребристая, остроугольная; в лавах — призматическая, столбчатая или шаровая отдельности; среди интрузивных массивов встречаются кубическая, прямоугольная, параллелепипедальная и др. Классификация трещин. Трещины, развитые в горных породах, можно классифицировать либо относительно текстурных особенностей (слоистость, сланцеватость, ориентировка линейных и пластинчатых минералов), либо относительно стран света, либо исходя из условий их образования. В первом случае классификация будет отражать лишь ориентировку трещин в пространстве и называться геометрической. Во втором случае классификация отражает обстановку их возникновения и носит генетический характер. Классификации не исключают одна другую: трещиноватость в них рассматривается с различных точек зрения, и они дополняют друг друга. В геометрической классификации трещин в осадочных и метаморфических породах, обладающих ясно выраженной слоистостью или имеющих неясную слоистость, но четкую ориентированную текстуру, выделяются: а) поперечные трещины, секущие в плане слоистость или сланцеватость по направлению падения. В разрезах поперечные трещины могут быть либо вертикальными, либо наклонными; б) продольные трещины, параллельные линии простирания, но секущие слоистость или сланцеватость в вертикальных разрезах; в) косые трещины, секущие слоистость или сланцеватость под углом относительно простирания и направления падения; г) согласные трещины, ориентированные параллельно слоистости или сланцеватости как в плане, так и в разрезах. Рис. Геометрическая классификация трещин. Черный слой — слоистость; абв — и а'б'в' — поперечные трещины, где и г'д'е/ — продольные, жзи и ж'з'и' — косые, клм — согласные. В массивных, а также в слоистых и сланцеватых породах нередко трещины удобнее классифицировать по углу наклона. В таких случаях обычно выделяются следующие виды трещин: вертикальные (с углами падения от 80 до 90°), крутые (с углами падения 45—80°), пологие (с углами падения 10—45°), слабонаклонные и горизонтальные (с углами падения от 0 до 10°). 2. Генетическая классификация трещин. В генетической классификации выделяются следующие типы и виды трещин. Нетектонические трещины: 1) первичные трещины, 2) трещины выветривания, 3) трещины оползней, обвалов и провалов, 4) трещины расширения пород при разгрузке. Тектонические трещины: 1) трещины отрыва, 2) трещины скалывания, 3) кливаж. К основным признакам, на основе которых выделены отдельные виды трещин относятся: геологическая обстановка, характер механического разрушения пород, источник возникновения нагрузок и морфологические особенности трещин. 2.1. Нетектонические трещины. Образование нетектонических трещин в горных породах обусловлено изменениями внутренних свойств пород под влиянием сил, проявляющихся при экзогенных процессах на поверхности Земли или вблизи нее. 2.1.1. Первичные трещины развиваются в результате проявления внутренних сил, возникающих в породах при их усыхании, уплотнении, изменении объема и температуры и физико-химических превращениях. Первичные трещины в осадочных породах, или диагенетические (литогенетические) трещины, возникают преимущественно при процессах диагенеза, т. е. в стадии превращения осадка в горную породу, и по своей природе являются трещинами отрыва. Наиболее важными физическими изменениями осадка при диагенезе являются потеря воды и уплотнение отложений путем уменьшения их влажности и пористости. При повсеместном распространении диагенетических трещин наиболее четко они выражены в областях с горизонтальным или слабонарушенным залеганием пород. Там, где породы смяты в складки и испытали интенсивные тектонические движения, первичные трещины обычно замаскированы более поздней тектонической трещиноватостью. Диагенетические трещины не пересекают сколько-нибудь мощные толщи тех или иных пород, а тесно связаны с отдельными слоями или пачками слоев и заканчиваются у поверхностей наслоения. По отношению к слоистости эти трещины располагаются различно: перпендикулярно, косо, параллельно; нередко они имеют изогнутые поверхности, а также неправильную сложную форму. На поверхностях наслоения диагенетические трещины образуют полигональную сеть. Частота трещин находится в полной зависимости от мощности слоев. Мощные пласты имеют более редкую сеть трещин по сравнению с пластами менее мощными, сеть трещин в которых при прочих равных условиях бывает гуще. Г.А. Смирнов указывает, что среднее расстояние между трещинами в карбонатных городах равняется приблизительно удвоенной мощности пласта. Образование диагенетических трещин объясняется уменьшением объема осадка при превращении его в горную породу. Возникающее при этом трение на верхней и нижней поверхностях наслоения препятствует общему объемному сжатию слоев. Что вызывает появление в них многих центров стяжения, на равном расстоянии между которыми при достижении необходимых напряжений в породе возникают трещины отрыва. Чем мощнее слой, тем больший объем породы необходим для появления предельных напряжений, и поэтому при одинаковом составе пород в относительно мощных слоях диагенетические трещины более редки, чем в маломощных. Первичные трещины в эффузивных породах развиваются под воздействием напряжений, возникающих при сжатии в результате их охлаждения. Уменьшение объема всегда вызывает появление растягивающих усилий, в результате которых образуются трещины отрыва. Для лав наиболее характерны плитчатая, столбчатая, шаровая отдельности, реже встречаются прямоугольная и остроугольная отдельности. Особенно примечательны столбчатая и шаровая отдельности в лавах. Образование трещин, ограничивающих столбчатую отдельность, связано с возникновением осей стяжения, отстоящих друг от друга на равных промежутках. Линии, соединяющие эти центры, совпадают с направлениями наибольших растягивающих напряжений, и, когда лава затвердевает, появляются трещины отрыва, перпендикулярные к этим линиям. Трещины пересекаются таким образом, что получаются шестиугольники. По мере охлаждения лавы столбы удлиняются от поверхности в глубину лавового покрова, образуя многочисленные призмы. Столбчатая отдельность иной формы (пятиугольная, четырехугольная) встречается редко и образуется за счет усиленного роста одних граней и из-за недоразвитости других. Шаровая и овальная отдельности в лавах возникают при быстром охлаждении лавовых потоков. Такие условия создаются при соприкосновении лав с водой на морском дне, при излиянии лав под сильным дождем или их внедрении в мягкие, пропитанные водой отложения. 2.1.2. Трещины выветривания. При выветривании порода теряет свою монолитность. Разрушение ее происходит из-за раскрытия и расширения ранее существовавших в ней трещин и образования новых. Последние образуются главным образом за счет температурных градиентов и являются трещинами отрыва. Степень разрушения породы и частота трещин, вызванных процессами выветривания, с удалением от дневной поверхности быстро уменьшаются. Обычно трещины выветривания распространены на глубину до 10—15 м от поверхности, в редких случаях глубина их проникновения увеличивается до 30—50 м. 2.1.3. Трещины оползней, обвалов и провалов. В описываемую группу объединены трещины, довольно разнообразные по происхождению. Они обычно часты и четко выражены, но имеют местное распространение. На бортах оползней обычно развиваются трещины скалывания, в верхней части оползня — трещины отрыва, а в нижней — комплекс трещин, связанный со скучиванием оползших масс. 2.1.4. Трещины расширения пород при разгрузке. Горные породы в земной коре находятся в сильно сжатом состоянии. Одна из основных сил, действующая повсеместно, вызывается тяжестью вышележащей толщи. При высвобождении пород от действия сжимающих сил у поверхности Земли, в горных выработках, бортах речных и овражных долин и при других, подобных условиях породы начинают выдавливаться в свободное пространство, что приводит к образованию трещин отрыва, параллельных поверхности свободного пространства. В выработках выдавливаются боковые стенки, кровля и почва, стремящиеся заполнить все их сечение. Особенно часты трещины у поверхности Земли, называемые трещинами отслаивания: в бортах речных долин и оврагов появляются характерные трещины бокового отпора. Трещины отслаивания возникают параллельно обнаженной поверхности. Они часты и хорошо выражены вблизи нее, но становятся более редкими и менее ясными в глубине. Трещины бортового отпора (отседание, откос) развиваются в бортах долин рек и оврагов, врезанных в различные скальные и полускальные породы. Трещины бортового отпора бывают наклонены под углом 30— 50°, в сторону долины и распространяются в глубину до уровня реки; простирание их совпадает либо с современными, либо с древними долинами. Ширина захвата долин трещинами отпора зависит от глубины эрозионного среза и от характера пород. При прочих равных условиях при большей глубине долины ширина зоны развития трещин будет соответственно больше. Крепкие и менее выветрелые породы сокращают ширину зоны. Образование трещин бортового отпора связано с отсутствием силы со стороны открытого пространства, способной уравновесить окружающее давление. 2.2. Тектонические трещины. Тектонические трещины появляются в горных породах под влиянием тектонических сил, вызываемых в земной коре эндогенными процессами. Возникающие при этом деформации почти всегда сопровождаются развитием в горных породах трещин, образующихся как на сравнительно небольших площадях, ограниченных отдельными структурами, так и на огромных пространствах. Тектонические трещины во многом отличаются от трещин нетектонических. Различия выражаются прежде всего в том, что эти трещины более выдержаны как по простиранию, так и по падению и ориентированы по единому плану в разных по составу породах. Напомним, что тектонические трещины в соответствии с принятой классификацией делятся на трещины отрыва, скалывания и кливаж. Кливаж, в противоположность другим видам тектонических трещин, не нарушает сплошности пород. В породах с развитым кливажем разрушаются их текстура и структура, но они не теряют монолитности, если только поверхности кливажа не расширены какими-либо более поздними процессами (например, выветриванием). 2.2.1. Трещины отрыва возникают при появлении в породах нормальных напряжений, превышающих пределы их прочности, и ориентированы перпендикулярно к растягивающим усилиям. Они обычно приоткрыты, обладают неровной зернистой поверхностью и лишены какихлибо следов перемещений. Гальки и крупные зерна при пересечении их поверхностью отрыва нередко выпадают из породы, оставляя на поверхности трещины гнезда в виде ямок и вдавленностей. Трещины отрыва быстро выклиниваются по простиранию и падению, но часто рядом или в стороне от выклинивающейся трещины можно найти новую, продолжающуюся в том же направлении. При разрастании трещин отрыва выделяется несколько последовательных стадий их роста. Вначале появляются редкие, удаленные друг от друга трещины, затем при увеличении их числа и размеров они как бы заходят друг за друга и на последней стадии соединяются между собой с образованием коротких косых смыкающихся разрывов. Образование трещин отрыва происходит в разнообразных условиях. Они могут быть развиты на огромных пространствах, в таких региональных структурах, как смыкающие крылья флексур или борта прогибов, либо имеют узкое местное распространение. Региональные трещины отрыва особенно хорошо развиты в чехлах платформ и в орогенных комплексах, испытавших общее растяжение или неравномерные вертикальные перемещения под влиянием движений фундамента. Наглядным примером могут служить резко выраженные трещины отрыва, развитые в орогенном меловом и палеогеновом комплексе пород северных склонов Горного Крыма. Здесь повсеместно развиты два взаимосвязанных направления крупных трещин, одно из которых соответствует простиранию пород, а другое — направлению падения. Трещины, совпадающие с простиранием, связаны с растяжением вдоль линий падения, обусловленном интенсивными поднятиями первой гряды Крымских гор и не менее интенсивными погружениями крымской предгорной равнины; растяжения по простиранию пород обязаны неравномерным вертикальным движениям всего комплекса пород, приведших к образованию пологих, плавных синклиналей (Качинская, Бодракская) и разделяющих их антиклиналей (Беш-Кош и др.). Трещины отрыва интенсивно развиваются на пологих смыкающих крыльях региональных флексур, совпадая с их общим простиранием. Однако если флексура формируется над сбросом в фундаменте при дальнейшем перемещении крыльев разрыва, то на смыкающем крыле скорее возникнут трещины скалывания, наклоненные в сторону опущенного крыла флексуры. Сброс из фундамента может проникнуть в перекрывающий чехол, но появится в нем позже трещин отрыва. Региональные трещины отрыва развиваются также на бортах многих платформенных прогибов, подвергающихся растяжению в связи с погружением. Морфологически региональные трещины отрыва имеют ряд характерных черт. Это обычно крутые или вертикальные ровные трещины, выдержанные по простиранию и по падению на десятки и сотни метров. Они бывают открытыми, и очень часто речная и овражная сеть вырабатывается согласно с планом расположения таких трещин. Именно такие трещины на обширных пространствах развиты в палеозойских карбонатных толщах в чехле Восточно-Европейской платформы. Местные трещины отрыва образуются на участках, испытавших растяжение при формировании складок и разрывов. Они возникают на сводах пологих куполовидных поднятий, на участках крутого погружения шарниров и в ядрах складок, на смыкающих крыльях флексур. Расположение трещин на сводах куполовидных поднятий зависит от их формы. В изометричных куполах трещины отрыва развиваются по радиусам и концентрически. В овальных поднятиях появляются два направления трещин отрыва: более раннее — параллельное длинной оси поднятия и позднее — параллельное короткой оси. Последовательность в образовании трещин объясняется большими нормальными напряжениями в сечениях, перпендикулярных к длинной оси поднятия по отношению к напряжениям, возникающим на сечениях, параллельных этой оси, критические значения напряжений на которых появятся позже, чем на первом сечении. В ядрах линейных складок трещины отрыва могут возникнуть по одному или двум направлениям. Одно из них совпадает с простиранием осей складок, другое — поперечное. Появление продольных трещин объясняется общим растяжением пород в замках складок изгиба; поперечные трещины возникают там, где шарниры складок образуют антиклинальные перегибы. Растяжения, которые испытывают при этом породы, направлены вдоль оси складки и приводят к образованию поперечных трещин отрыва. На периклинальных погружениях складок растяжение пород в направлении осевой линии также может привести к образованию трещин отрыва, поперечных к простиранию складки. Рис. Схема расположения трещин в ядре антиклинальной складки. Трещины отрыва образуются не только при растяжении, но и при сжатии пород и действии пары сил. При сжатии они возникают параллельно оси сжатия и нормально к оси поперечного растяжения. Образование трещин отрыва таким путем возможно в зонах тектонического дробления или в тектонических брекчиях. При действии пары сил трещины отрыва располагаются кулисообразно перпендикулярно к диагонали растяжения и под тем или иным углом к направлению действия сил, зависящим от свойств пород. Они обычно короткие, нередко четковидные с ветвлениями на концах. 2.2.2. Трещины скалывания образуются в направлении максимальных касательных напряжений при нагрузках, превышающих прочность пород. Стенки трещин скалывания обычно плотно сжаты и имеют гладкую поверхность, нередко покрытую штрихами скольжения. Гальки и крупные зерна, попадающие на линию разрыва, срезаются, а не выдергиваются из своих гнезд, как это отмечалось для трещин отрыва. Трещины скалывания сохраняют свою ориентировку по простиранию и падению и обладают большой протяженностью. Широко распространены трещины скалывания на участках, нарушенных сбросами и сдвигами. Образование этих структур происходит в условиях сжатия земной коры или под воздействием пары сил. Однако, прежде чем напряжения сконцентрируются на одной поверхности и вызовут появление разрыва, в породах разовьются трещины скалывания, ориентированные по двум направлениям под углом к оси сжатия или одному направлению, соответствующему действию пары сил. Нередко в крыльях разрывов, вблизи поверхности сместителей, образуются многочисленные трещины скалывания и отрыва, получившие название «оперяющих трещин». У сбросов с перемещением крыльев в различные стороны трещины отрыва направлены в противоположную сторону по отношению к наклону сместителя и перпендикулярно к оси наибольших растягивающих напряжений. Один из рядов трещин скалывания параллелен поверхности сместителя, второй соответствует второму направлению максимальных касательных напряжений. При взбросах ориентировка трещин скалывания и отрыва будет такой, как это показано. Рис. Боковые оперяющие трещины, образующиеся при взбросе (а) и сбросе (б). Тонкие линии — трещины скалывания; трещины отрыва. Стрелками указано направление смещения крыльев разрывов и направление максимальных касательных (ттах) и нормальных (отах) напряжений (разрезы) В плане большая часть оперяющих трещин ориентирована параллельно поверхности сместителя. При сдвиге трещины отрыва образуют тупой угол с направлением движения. Один из рядов трещин скалывания будет параллелен поверхности сместителя, а трещины скалывания второго ряда образуют прямой или острый угол с направлением движения. Если оперяющие трещины развиваются в породах, ранее нарушенных трещинами, сочетание всех образующихся трещин будет сложным, так как все новые трещины будут стремиться унаследовать поверхности ранее возникших разрывов. Так, например, трещины отрыва, оперяющие сдвиг, наследуют ранее появившиеся трещины скалывания, которые наиболее отчетливо выражены и широко раскрыты. Рис. Оперяющие трещины, развивающиеся вдоль сбросов. Трещины параллельны в плане линии сместителя. 1 — поверхность сместителя; 2 — трещины скалывания; 3 — трещины отрыва; стрелки — направление перемещения пород. отах — максимальные нормальные напряжения; ттах — максимальные касательные напряжения При наложении трещин скалывания на трещины отрыва может произойти объединение последних и образование единой крупной трещины. Рис. Сочетание трещин скалывания и отрыва при сдвиге. а — распределение напряжений; б — осложнение трещин отрыва за счет трещин скалывания; с — трещины скалывания; о — трещины отрыва; <ттах — направление максимальных нормальных напряжений; ттах — направление максимальных касательных напряжений Трещины скалывания не только связаны с формированием отдельных структур, но и широко распространены во многих районах. Они возникают в складчатых областях в тех случаях, когда уплотненные и преобразованные в процессе складчатости породы, неспособные в поверхностных зонах земной коры к дальнейшим пластическим деформациям, вновь испытывают сжатие в периоды, следующие за временем формирования складчатости. Трещины в таких случаях располагаются под острым углом по отношению к общему направлению сжатия. Трещины скалывания очень часто возникают в интрузивных породах, подвергшихся сдавливанию после окончания кристаллизации и полного остывания. 2.2.3. Кливаж. Кливажем называются частые параллельные поверхности скольжения, развивающиеся при пластической деформации горных пород. В механическом отношении кливаж выражается в образовании многочисленных поверхностей скольжения и срезывания, по которым в процессе пластической деформации частицы смещаются относительно друг друга. Образование кливажа соответствует последней стадии развития пластической деформации, характеризующейся потерей прочности перед разрывом. На земной поверхности и вблизи нее в зоне выветривания кливаж имеет вид открытых или закрытых частых параллельных трещин с ровными поверхностями, нередко со следами скольжения и притирания. В породах, расположенных вне зоны выветривания поверхности кливажа выражены скрытыми трещинами, который могут быть замечены только по относительному перемещению по поверхностям скольжения и особенно по смещению границ между слоями. При широком распространении и разнообразии деформированных горных пород кливаж развит далеко не повсеместно. Нередко он отсутствует в породах, смятых в самые сложные складки, а пределах одной складки может присутствовать не в каждом слоя или может быть выражен не с одинаковой ясностью и частотой слоях различного состава. В пластичных породах, например в аргиллитах, кливаж чаще бывает резким, чем в пластах хрупких, например алевролитах или песчаниках. Частота поверхностей скольжения также зависит от физических свойств пород. В песчаниках и алевролитах количество поверхностей кливажа достигает 15—20 и более на 1 м; в относительно пластичных породах они бывают значительно более частыми. Например, в углистых сланцах поверхности кливажа развиваются через доли миллиметра. Классификация кливажа с учетом работ В. В. Белоусова и М. А. Усова может быть дана в следующем виде А. Кливаж, связанный со складчатостью: I. Послойный кливаж; П. Секущий кливаж (1. Веерообразный, 2. Обратный веерообразный, 3. Параллельный (главный). Б. Приразрывный кливаж. Послойный кливаж развивается параллельно слоистости на ранних стадиях пластической деформации. Как отмечалось выше, при образовании складок в слоистых толщах изгиб без разрыва сплошности пород может произойти лишь при скольжении одних слоев по другим или внутрислоевом скольжении. Внутрислоевое скольжение сосредоточивается преимущественно в мягких, относительно пластичных слоях. В хрупких породах оно развивается незначительно. При достаточно интенсивном скольжении параллельно слоистости возникнут многочисленные поверхности срезывания, которые В.В. Белоусов предложил называть «послойным кливажем». Секущий кливаж. В процессе складкообразования породы подвергаются сильному уплотнению, а нередко и перекристаллизации. При этом они теряют свою пластичность, а межслоевое и внутрислоевое скольжение уменьшается или прекращается. При продолжающемся в этих новых условиях изгибе пород, сминаемых в складку, по одному из направлений максимальных касательных напряжений возникнут новые поверхности скольжения, вдоль которых образуется секущий по отношению к слоистости кливаж. При этом однородные тонкозернистые породы, например, такие как глинистые сланцы, разбиваются частыми гладкими, хорошо притертыми поверхностями скольжения; в крупнозернистых породах возникают менее правильные и менее частые поверхности скольжения, нередко изогнуые, делящие породу на линзовидные пластинки, смещенные относительно друг друга. При изучении поверхностей смещения в шлифах выявляется, что они представляют собой полоски с непостоянной, четко выраженной мощностью. Минеральные зерна на поверхностях скольжения раздробляются, развальцовываются; листочки слюды и выделения плагиоклаза изгибаются; зерна кварца вытягиваются вдоль поверхностей скольжения, с появлением облачного погасания; в кальците и других минералах образуются характерные Двойники. На значительных глубинах при этих движениях происходит не только разрушение минералов, но и их перекристаллизация с образованием слюд, хлорита и других минералов, вплоть до образования слоистых сланцев. Возникающая таким образом вторичная сланцеватость ориентирована под углом к первичной слоистости и может ее полностью затушевывать. Ориентировка секущего кливажа в плане совпадает с направлением оси складки. В поперечных вертикальных разрезах он может быть ориентирован различно: либо в виде веера, либо параллельно осевой поверхности. Веерообразный кливаж на крыльях складки располагается под острым углом к осевой поверхности и ориентирован веерообразно относительно нее таким образом, что сходится под антиклиналями и над синклиналями. В замке складки кливаж параллелен осевой поверхности и сечет слои под прямым углом. Углы между осевой поверхностью и веерообразным кливажем могут достигать 20°. Обратный веерообразный кливаж характеризуется также веерообразным расположением кливажа, но сходящимся над антиклиналями и под синклиналями. Угол, под которым веерообразный или обратный веерообразный кливаж располагается относительно осевой поверхности, в значительной степени зависит от состава пород, слагающих складку. В хрупких породах поверхности кливажа располагаются под большим углом к осевой поверхности, чем в пластичных. В вертикальных разрезах, при четко выраженных переходах от слоя к слою, угол наклона кливажа резко меняется на границе слоев с различными физическими свойствами; при этом нередко изменяется и частота кливажа. Если переход между слоями с различными физическими свойствами нерезкий и постепенный, кливаж меняет свою ориентировку плавно, постепенно. Параллельный (главный) кливаж развивается параллельно осевой поверхности в пределах всего объема складки. Возникает он в острых и изоклинальных, а также в опрокинутых складках, сложенных породами, измененными региональным метаморфизмом. Образование параллельного кливажа связано с перемещением вещества в направлении роста складки. Б. Приразрывный кливаж. Кроме описанного выше кливажа, развивающегося в складках, явление, имеющее с ним все признаки сходства, отмечается в крыльях крупных разрывов, главным образом у взбросов и сбросов. Ширина зон, пораженных приразрывным кливажем, может достигать 200—400 м. На более раннее возникновение кливажа относительно образования разрыва и перемещения вдоль него указывает присутствие в брекчиях трения сместителей повернутых и раздробленных участков пород развитым в них кливажем. Кливаж и складчатость. Нередко в специальной литературе можно встретить указания на образование складок путем скольжения пород по поверхностям, пересекающим слоистость и более или менее параллельным осевым поверхностям складок. Такие образования получили название «складок скалывания» или «складок кливажа» (кливажные складки). Особенность их строения выражается в разделении породы кливажем на тонкие пластинки, толщина которых может быть микроскопической (микролитоны). Рис. Главный (параллельный) кливаж в протерозойских сланцах гор Улутау (Центральный Казахстан) Как указывает В. Ярошевский, толщина микролитонов часто ритмически меняется. В наиболее тонких местах происходит концентрация скольжения, в связи с чем обосабливаются пучки микролитонов, или «пакеты скольжения». Рис. Пакеты скольжения с микролитонами, обусловливающими концентрацию движения, перемежающиеся с менее перемещенными пакетами в палеозойских глинистых сланцах (зарисовка по фотографии) Отдельные микролитоны и пакеты скользят относительно друг друга в направлении касательных напряжений, значительно изменяя при этом начальную мощность пород на крыльях складок как в сторону ее уменьшения, так и утолщения. Сокращение обычно происходит на крутых крыльях, а утолщение - в замках и на пологих крыльях складок. Параллельно с микролитонами при резких различиях в физических свойствах слоев может возникнуть будинаж. Образование микролитонов, нередко сопровождаемое их сплющиванием, особенно характерно для мягких, пластичных пород, таких как глинистые сланцы и филлиты, находящихся в приповерхностных условиях, а также для кристаллических сланцев при их размягчении под влиянием процессов метаморфизма. Нередко «складки скалывания», или «кливажные складки», выделяются в отдельный генетический тип складок. Между тем скольжение пород и образование обладает различным планом расположения трещин. При этом древние комплексы в значительно большей степени покрыты трещинами, чем молодые, что может служить существенным дешифрировочным признаком. Наблюдения над трещинами в поле. Изучение трещиноватости в горных породах должно быть основано в первую очередь на полевых наблюдениях. Оно должно быть выполнено таким образом, чтобы прежде всего выяснить генезис трещин, время их возникновения, возрастные и пространственные взаимоотношения. Не менее важны количественная оценка трещиноватости и характеристика строения поверхности трещин. Особенно тщательные наблюдения должны быть проведены над минерализацией трещин и их обводненностью. Все перечисленные вопросы должны решаться комплексно при взаимной увязке и учете получаемых результатов. Выбор пунктов наблюдений при изучении трещиноватости имеет большое значение. Практика изучения трещин показывает, что пункты наблюдения могут располагаться либо более или менее Равномерно на всей площади, подлежащей изучению, либо на Участках, специально выбранных для этой цели. При равномерном расположении пунктов наблюдений изучения трещин ведут параллельно с выявлением других свойств горных пород. Особенно тщательно следует вести наблюдения в выработках. Подобный способ наблюдений рекомендуется при съемке в масштабах 1:50000, 1:100000 и др. При крупномасштабных съемках изучение трещиноватости лучше производить на специально подобранных участках. Такие участки выбираются после достаточно полного знакомства с районами работ. Располагаются они так, чтобы в результате можно было дать характеристику трещиноватости для различных структурных элементов, например: крыльев складок, их осевых частей и погружений; крыльев разрывов; пород различного состава или комплексов пород; отдельных свит, толщ и структурных этажей в целом. Число участков зависит от сложности геологического строения: чем оно сложнее, тем больше участков приходится подбирать. Размер площадки должен быть таким, чтобы на ней располагалось не менее 50—70 трещин. Однако для более полных наблюдений необходима площадка, на которой можно произвести 100—200 замеров. При определении ориентировки трещин в пространстве элементы залегания поверхности трещин измеряют точно так же, как элементы залегания пластов горных пород. Замеряют азимут простирания, азимут падения и угол падения. Прежде чем приступить к замерам ориентировки трещин, необходимо на участке, где производятся измерения, выяснить элементы залегания пластов горных пород, сланцеватости или иных ориентированных текстур. Делать это всегда следует вначале, так как при большом количестве измерений об этом можно забыть и тем самым обесценить проведенную работу. Запись результатов наблюдений над трещинами следует сводить в таблицы непосредственно в поле, а не разбрасывать среди текста полевой книжки. При специальных исследованиях трещин указываются дебит, температура и состав вод, которые могут быть заключены в трещинах, длина и ширина трещин, состав заполнителей и др.
