Псевдоподобные (подобные по ритму) складки

Складки продольного укорочения в пачках неоднородного состава

В природе обычно в складкообразовании принимают участие пачки, представляющие собой чередование слоев разной мощности и с разными деформационными свойствами. Рассмотрим некоторые особенности образования складок в таких пачках.

Если сминаемая толща состоит из мощных относительно вязких пластов, разделенных очень маломощными податливыми прослоями, последние играют, по существу, лишь роль смазки между более мощными и вязкими пластами. В вязких слоях происходит изгиб, а в податливых прослоях — сдвиг, обусловленный взаимным смещением вязких слоев вдоль слоистости. В этих условиях формируются преимущественно концентрические складки, так как изменение мощности очень тонких податливых прослоев, как бы велико оно ни было, не может оказать существенного влияния на форму складок (рис….).

В случае, если вязкие слои немногочисленны и разделены мощными пачками податливых слоев, форма складок зависит от соотношения деформационных свойств слоев. Когда более податливый материал очень легко деформируется, каждый более вязкий слой изгибается самостоятельно, образуя независимые складки, и более податливые приспосабливаются к их форме (рис. …). Это наиболее обычное явление при образовании складок параллельными жилами. Деформация более податливых пород может вообще не включать изгиба и состоять из сочетания продольного укорочения с неоднородным простым сдвигом в поперечном направлении, вызываемым действием соседних вязких слоев (рис….).

Когда различие деформационных свойств слоев невелико и более вязкие слои в разрезе по-прежнему немногочисленны, определяющими форму складок становятся, наоборот, более податливые слои. Немногочисленные жесткие прослои влияют на нее очень мало, в основном приспосабливаясь к этой форме; если же их деформационные свойства этого не позволяют, то они ломаются. Податливые слои, если они однообразны, образуют при этом преимущественно подобные складки. Так как мощность вязких прослоев не изменяется, продольное укорочение в замках подобных складок приводит к образованию этими прослоями мелких дополнительных складок или разрывов со смещением.

Частое ритмичное чередование слоев с разными свойствами нередко приводит к образованию складок, которые можно назвать псевдоподобными или подобными по ритму.

В этих складках одинаковую форму имеют лишь те поверхности, которые занимают одинаковое положение в ритме (две тонкие или две жирные линии на рис….). Таким образом, постоянной остается осевая мощность ритма. Поэтому их и можно назвать складками, подобными по ритму. Рассмотрим две ситуации.

Складки, подобные по ритму, тип А. Более вязкие слои ритмов образуют преимущественно концентрические складки. В таких складках поведение податливых слоев требует более обстоятельного анализа. Рассмотрим его на примере двучленного ритма.

Поскольку жесткие слои, сохраняя неизменной свою первичную мощность, тем самым сохраняют свою длину, то сохраняется неизменной и длина обеих границ податливых слоев. А отсюда следует, что в податливых слоях не происходит то продольное к слоистости укорочение, которое в подобных складках обеспечивает увеличение нормальной мощности в замках в соответствии с углом поворота крыльев. Но поскольку постоянство осевых мощностей для ритма в целом сохраняется, мощность податливого слоя в замке все равно обязательно должна увеличиваться, причем даже в большей степени, чем у слоев в настоящей подобной складке, поскольку в псевдоподобной складке мощность изменяется только у одного из двух слоев. Увеличение мощности податливого слоя в замке происходит за счет соответствующего уменьшения его нормальной (а, следовательно, и осевой) мощности в крыльях. Такое изменение нормальной мощности податливых слоев в псевдоподобных складках обычно называют выдавливанием их из крыльев в замки между изгибающимися более вязкими слоями (но это не «нагнетание» и не «перетекание» вещества маловязких слоев из крыльев в замки).

Податливый слой, находящийся между вязкими, испытывает в крыльях складки, помимо уменьшения мощности, еще и простой сдвиг вдоль слоистости, которого нет в идеальных концентрической и подобной складках. Величина сдвига зависит от трения на границе слоев. При абсолютно жестком сцеплении между слоями, как видно на рис….,точки А и В на верхней и нижней границах податливого слоя, находившиеся до деформации на одном перпендикуляре к слоистости (проведенном в месте будущего перегиба крыла складки), оказываются лежащими на отрезке, повернутом относительно нормали к слоистости на угол β. Если в маловязких слоях на первой стадии деформации сформировались кливаж или сланцеватость, то деформация сдвигания протекает с использованием возникшей анизотропии, т.е. вдоль поверхностей кливажа.

Поскольку податливый слой испытывает несколько видов деформации, прямоугольная сетка, построенная в поперечном сечении слоя до деформации, превращается в весьма искривленную, как это приблизительно показано на рис. …. По этому рисунку можно построить направления наибольших удлинений (рис. …). Получается картина, похожая на обычное расположение поверхностей так называемого обратного веерообразного кливажа в податливых слоях (рис….).

Складки, подобные по ритму, тип Б. Складки, о которых шла речь выше, возникают при значительном контрасте вязкости слоев ритмичных пачек. Если же различие свойств не так велико (но больше, чем в складках, близких к подобным), то возникают складки, тоже подобные по ритму (тип Б), промежуточные между подобными складками и складками, подобными по ритму типа А (рис….). Такие складки очень широко распространены, а, скорее всего, и преобладают в складчатых областях.

Характерные черты складок, подобных по ритму, тип Б:

1. Мощность в замке увеличивается во всех слоях, однако в вязких меньше, чем в маловязких.
2. Кливаж развит во всех слоях (это связано с не очень большим контрастом вязкости).
3. Кливаж в вязких слоях образует прямой веер (но он не перпендикулярен границам слоев).

4. Кливаж в маловязких слоях образует обратный веер (рис…).

Механизм образования.

Из всего, что было сказано выше, можно заключить, что эти складки образуются так:

1. Горизонтально лежащие слои испытывают горизонтальное же укорочение. Контраст вязкости невелик и эта стадия длится достаточно долго. Закладывается кливаж во всех слоях (первая стадия складкообразования)
2. Постепенно начинает развиваться изгиб. При этом изгибаются только вязкие слои. Маловязкие приспосабливаются к изгибу вязких (вторая стадия складкообразования)
3. Изгиб постепенно прекращается и начинается третья стадия – стадия общего сплющивания (третья стадия складкообразования, не является обязательной)

Что происходит на второй стадии в вязких слоях:

1. Изгиб (если слой разделить на домены, то это поворот доменов)

2. Неравномерное сплющивание

3. Сдвиг кровли относительно подошвы

Что происходит на второй стадии в маловязких слоях: