Складки и складкообразование в геологических телах

Процесс, при котором слоистые структуры в геологических телах изгибаются в результате деформации, называется «складкообразованием» (folding), а образующиеся при этом структуры — «складками» (folds).

В течение геологической истории, вплоть до настоящего времени, Земля подвергается непрерывным изменениям. Складкообразование — лишь одна из форм этого изменения. Встречая слои, предположительно отложившиеся горизонтально, но которые были смяты в складки, начинаешь ощущать, что складчатость сама по себе может быть довольно значительным изменением. Известно, что крупномасштабная складчатость сопровождается непрерывным изменением рельефа (Сигимура, 1952, Кацука; 1972). Такие складки называются «активными складками» (active folds), и многие из них известны на Японском архипелаге, который расположен в активной орогенической зоне (Исследовательская группа по QTM, 1973). Обращаясь к складкам, образовавшимся в прошлом, немедленно вспоминаешь грандиозные структуры в Швейцарских Альпах, где эрозия и денудация обнажают корни высочайшего горного пояса. Сжатые складки, изображенные на рис. 5.1, а также грандиозная горная цепь, состоящая из соединяющихся пиков высотой более 4000 м, красноречиво говорят о силе орогенических движений, которым подвергались Альпы. Они также демонстрируют, что складкообразование является преобладающей формой деформации в орогенических поясах.

Известно, что в основном это так и есть, причем не только в Швейцарских Альпах, но и в других древних орогенических поясах Японии, и во многих других областях мира, где обнажаются корни горных систем. Наблюдая и анализируя эти складки, мы получим возможность расшифровать процессы складкообразования в орогенических поясах (рис. 5.2).

Однако, отнюдь нельзя сказать, что складки развиваются лишь в орогенических зонах. Даже под огромными равнинами на севере Европы, вдали от Швейцарских Альп, толщи горных пород интенсивно смяты в складки. Складчатость — это обычный вид деформации в земной коре, и, в частности, это — одна из главных форм тектонических движений в орогенических поясах. Изучение складок и складкообразования, следовательно, один из наиболее важных аспектов структурной геологии.

Изучение складок, йреследующее цель выяснения тектонических процессов в земной коре, предпринимается по двум направлениям, а именно: 1) изучить, где в земной коре и в течение каких геологических периодов образовался определенный тип складок, и охарактеризовать их структурные свойства и 2) классифицировать складки и проанализировать механизмы складкообразования. Не только описания и изучение природных складок, но также эксперименты по складкообразованию и теоретические анализы складчатости, включающие в себя моделирование и числовые методы, сыграли значительную роль. Развитие петроструктурных методов дало возможность изучить распределение напряжений и механизмы деформаций в складчатых толщах. Подобно многим другим направлениям наук о Земле, изучение складок и складкообразования становится междисциплинарной наукой. Эта глава предназначена для объяснения теоретических концепций, образующих основу современной теории складкообразования, которая, находясь в развитии, использует данные междисциплинарных исследований. Основные типы складок показаны так, чтобы дать некоторое общее руководство к наблюдению складок в природе. Обобщается также современное состояние изучения их структурных особенностей.