Структуры трещинных зон, связанных со складчатостью

Трещинные структуры, сопряженные с общим процессом складкообразования, подчинены общему плану деформации, определившему проявление складчатости соответствующего этапа в целом в масштабе района. Таким образом, они являются производными региональных тектонических полей напряжений на некотором этапе деформаций и обусловлены деформацией чистого сдвига. Деформация, приводящая к образованию наиболее распространенных складок продольного изгиба со скольжением, может быть выражена эллипсоидом деформации. При относительно небольшой нагрузке сверху, когда возможен рост складки с изгибанием слоев вверх, оси, А и С лежат в главной плоскости деформации, а ось В совпадает с шарниром складок (см. рис. 3.16). В соответствии с представлением об эллипсоиде деформации в такой ситуации возникают две системы трещин скалывания (или разломов) и одна система трещин отрыва. Простирание двух систем трещин скола совпадает с простиранием осей складок, они падают навстречу друг другу, линия их пересечения совпадает с ориентировкой оси В эллипсоида деформации (и оси а₂ эллипсоида напряжений) и по своему положению в пространстве и взаимному расположению они не отличимы от осложняющих складки систем сопряженных взбросов (надвигов). Образующиеся совместно с ними трещины отрыва ориентированы перпендикулярно длинной оси эллипсоида деформации (и оси о, эллипсоида напряжений), а следовательно горизонтальны.

Если нагрузка сверху препятствует росту складки в вертикальном направлении (например, если эта структура развивается на значительных глубинах), то при боковом сдавливании (ось С эллипсоида деформации и ось ст₃ эллипсоида напряжений горизонтальны) возможен только рост складки в горизонтальном направлении (оси, А эллипсоида деформации и ст, эллипсоида напряжений горизонтальны). Таким образом возникают складчатые структуры с вертикальными или близкими к вертикальным ориентировками шарниров (оси В эллипсоида деформации и ст₂ эллипсоида напряжений вертикальны, см. рис. 3.17). В этом случае складкообразование сопровождается возникновением двух систем трещин скола, по которым происходят горизонтальные (сдвиговые) перемещения.

В естественных условиях деформации сопровождаются с расширением не только по оси А, но и по оси В (т.е. деформации являются трехосными). В общем случае это обусловливает развитие на фоне складкообразования четырех систем трещин скола, из которых две соответствуют надвигам или взбросам, а две другие — сдвигам. Кроме того, развиваются и две системы трещин отрыва: одна субгоризонтальная, а другая вертикальная, поперечная шарниру складки.

Примером трещинных структур рудных полей, связанных с общим процессом складкообразования, является, например, структура старых рудных районов Шнеберга в Рудных горах Германии (рис. 5.18). Система жил с кварцем, баритом, флюоритом, карбонатом, арсенидами Со, Ni и Fe, а также серебряной, висмутовой, полиметаллической и урановой минерализацией располагается на рудном поле между двумя гранитными массивами и ограничивается с северо-востока крупным нарушением юго-восточного простирания. Минерализация связана преимущественно с двумя системами жил в трещинах скалывания, которые являются диагональными сдвигами по отношению к простиранию осей складок и имеют одна — запад-северо-западное, а вторая — северозападное простирание. Лишь незначительная минерализация связана с довольно протяженными жилами северо-восточного простирания, продольными по отношению к осям складчатых структур (видимо, выполняют зоны взбросов).

Рис. 5.18. Геолого-тектоническая схема старых рудных районов Шнеберга (Рудные Горы).

/ — линия границы между нижней (Ри) и верхней (Ро) филлитовой серией; 2 — авгитовый и роговообманковый сланец, 3 — кварцитовый сланец, 4 — гранит; 5 — внутренняя контактовая зона (андалузит-слюдистый сланец); 6 — внешняя контактовая зона («фруктовый сланец»); 7 — рудные жилы.