Transcript лекция 3 правленная

СТРУКТУРНАЯ
ГЕОЛОГИЯ
Лекция 3
Ненарушенное
и нарушенное
залегание,
напряжения и
деформации
Геологи-2014- л-3
1
Напряжения и деформации
(дислокации)
Нетектонические и тектонические деформации
происходят под действием сил, в результате
которых в геологических телах развиваются
напряжения – реакции тел на приложенные
силы
Нарушения возникают под
действием стресса
Напряжения - внутренние силы,
уравновешивающие приложенные
к телу внешние силы.
Геологи-2014- л-3
2
Деформация тела изменение его
формы и
размеров.
Проявляется
перемещением
внутренних частей
тела друг
относительно
друга. Главную
роль в
деформации
играет векторная
разность
напряжений стресс.
Напряжения и
деформации
Последовательно развиваются
• упругие,
• пластические,
•разрывные деформации
Виды пластических деформаций
Геологи-2014- л-3
3
Главные оси деформаций
При любых однородных
деформациях существуют три
таких направления, вдоль
которых происходит только
удлинение, или укорочение. Если
представить себе все
напряжения в теле в виде
векторов, то это будет либо шар
(гидростатическое давление),
либо двухосный, или трехосный
эллипсоид. Оси эллипсоида - оси
удлинения (укорочения) главные оси деформации, оси
главных нормальных
напряжений.
Геологи-2014- л-3
4
Нормальные и
тангенциальные
напряжения
В любой плоскости эллипсоида деформаций, не
совпадающей с одной из главных осей, напряжения
можно рассматривать, как комбинацию
перпендикулярных к этой плоскости нормальных (σ) и
тангенциальных (τ) напряжений. Наибольшие
тангенциальные напряжения будут располагаться вдоль
двух взаимно перпендикулярных площадок,
расположенных под углом 45° к осям σ1 и σ 3.
Геологи-2014- л-3
5
Последовательность
развития деформаций в твердом
теле



При слабых кратковременных воздействиях
возникает упругая деформация.
Длительные и (или) более сильные напряжения
вызывают пликативную (пластическую,
связную) деформацию (дислокацию), при
которой тело меняет форму, или объем.
Когда напряжения превышают предел
прочности, тело разрушается и его части
перемещаются друг относительно друга,
говорят, что тело подвергается разрывной
(дизъюнктивной) деформации
Геологи-2014- л-3
6
Разрушение тел может происходить путем
отрыва и скалывания. Скалывание развивается в
условиях, приближающихся к условиям
пластических деформаций, отрыв в условиях
хрупкого разрушения геологических тел
Геологи-2014- л-3
7
Геологи-2014- л-3
8
Геологи-2014- л-3
9
Геологи-2014- л-3
10
Геологи-2014- л-3
11
Геологи-2014- л-3
12
Последовательность
развития деформаций в твердом теле



При слабых кратковременных воздействиях
возникает упругая деформация.
Длительные и (или) более сильные напряжения
вызывают пликативную (пластическую,
связную) деформацию (дислокацию), при
которой тело меняет форму, или объем.
Когда напряжения превышают предел
прочности, тело разрушается и его части
перемещаются друг относительно друга,
говорят, что тело подвергается разрывной
(дизъюнктивной) деформации
Геологи-2014- л-3
13
Нетектонические дислокации:
Конседиментационные дислокации
 Конволютная слоистость
 Адвекция
 Подводные оползни
 Структуры уплотнения
Постседиментационные дислокации
 Увеличение, или уменьшение объема (ангидрит-гипс;
известняк – доломит)
 Выжимание пород в долины
 Синклинали над карстовыми воронками
 Оползание слоев
 Астроблемы
 Диапиры
 Гляциодислокации
 Техногенные дислокации
Геологи-2014- л-3
14
Подводные оползни
Геологи-2014- л-3
15
http://www.evgengusev.narod.ru/petrov/pet-1966-6.html
Геологи-2014- л-3
16
Структуры уплотнения
Геологи-2014- л-3
17
Образование структур «рыбий хвост»
Структура Тен Ярд, Великобритания
Геологи-2014- л-3
18
Выжимание пород в долины
Геологи-2014- л-3
19
Синклиналь над карстовой воронкой
Геологи-2014- л-3
20
Загибание слоев
под действием оползающего грунта
Геологи-2014- л-3
21
Астроблемы
Чистая вода
Manicjnagan
Glosses blaff
Аорунга
АризонскийГеологи-2014- л-3
22
Геологи-2014- л-3
23
Тектонические дислокации
Пликативные
(связные,
изгибы)
Дизъюнктивные
(разрывы)
Геологи-2014- л-3
24
По форме стратоизогипс
Незамкнутые, полузамкнутые, замкнутые
По генезису
Тектонические
Нетектонические
По соотношению с осадконакоплением
Конседиментационные
Постседиментационные
Геологи-2014- л-3
25
Пликативные дислокации
по форме
Незамкнутые
(флексуры) стратоизогипсы - прямые
параллельные линии
Полузамкнутые (структурные носы,
структурные заливы, седла)
стратоизогипсы изогнуты, но не замкнуты
(иногда могут образовывать ловушки)
Замкнутые (складки) - стратоизогипсы
замкнуты (могут образовывать ловушки)
Геологи-2014- л-3
26
Флексура - коленообразно изогнутая
моноклиналь
Флексура в породах олигоцена, побережье
Геологи-2014- л-3
Охотского моря, Западная
Камчатка. ftlab.ginras.ru27
Отличительные признаки
конседиментационных и
постседиментационных
структур
(на примере флексур)
Признаки
флексур
Мощность
Фациальный
состав
Полнота
разреза
Распределение
напряжений
Конседиментационные
Максимальные в опущенном
крыле, минимальные - в
смыкающем крыле
Тонкообомочные, глинистые и
карбонатные породы в
опущенном крыле.
Грубообломочные и рифовые
фации в смыкающем крыле,
грубообломочные фации в
поднятом крыле.
Наиболее полная в опущенном
крыле, с перерывами в поднятом
крыле
Сосредоточены исключительно в
смыкающем крыле
Геологи-2014- л-3
Постседиментац
ионные
Не отличается
Не отличается
Одинаковая
Имеет различную
природу в кровле
и подошве
деформируемых
слоев
28
Окончание флексуры
Геологи-2014- л-3
29
Элементы флексуры
Элементы флексуры (разрез)
Геологи-2014- л-3
30
Морфологиеская классификация флексур
Согласная
Несогласная
Структурная
терраса
Горизонтальная
Вертикальная
Наклонная
Z–образные формы
крылья падают в одну
сторону
крылья падают в разные
стороны
cмыкающее крыло
горизонтально
верхнее и нижнее крылья
горизонтальны
смыкающее крыло
вертикально
Крылья наклонны
Геологи-2014- л-3
31
Значение
флексур для
нефтегазовой
геологии
Геологи-2014- л-3
32
Полузамкнутые структуры
 Структурный нос
 Структурный залив
 Структурное седло (седловина)
Геологи-2014- л-3
33
Структурный нос
Антиклинальное осложнение
моноклинали
Длина - длина прямой,
соединяющей самые неизогнутые
стратоизогипсы вкрест их
простирания. Ширина - длина
прямой, соединяющая точки, на
которых выпрямляется самая
нижняя стратоизогипса. Высота максимальное расстояние по
вертикали между самой высокой
точкой и той начальной наклонной
поверхности, осложнением
которой является структурный нос
Геологи-2014- л-3
34
Залежь
нефти,
связанная со
структурным
носом
Геологи-2014- л-3
35
Структурный залив
Геологи-2014- л-3
36
Фрагмент структурной карты одного из продуктивных горизонтов
Дружного месторождения. Западная Сибирь
Геологи-2014- л-3
37
Седло
(седловина)
Геологи-2014- л-3
38
Складки - замкнутые
структурные формы,
представляющие собой
волнообразные изгибы слоев
Геологи-2014- л-3
39
Замок, ядро - часть складки в месте перегиба.
Крылья - боковые моноклинальные части складок
Угол - угол, образованный поверхностями на
продолжении крыльев складки
Осевая поверхность -
поверхность,
проходящая через замки
складок в ее разных
частях.
Шарнир - линия
пересечения осевой
поверхности и
поверхности
напластования слоев,
образующих складку.
Геологи-2014- л-3
40
Шарнир и его ундуляции
Шарнир
изображают
линиями со
стрелками,
или
утолщениям
и . Углы
погружения
обозначают
числами, или
утолщениям
и линий.
Геологи-2014- л-3
41
Гребень, свод - самая высокая часть складки.
Днище, киль - самая низкая часть складки.
Амплитуда - расстояние по перпендикуляру вкрест
простирания складки между замками антиклинали и
смежной с нею синклинали по одному слою. Высота - то же
по вертикали.
Для одиночной
складки разница абс.
отметок между
самой высокой и
самой низкой
замкнутой
стратоизогипсой.
Геологи-2014- л-3
42
Структурная
карта
Самотлорского
месторождения
Геологи-2014- л-3
43
Длина складки - длина ее шарнира между одноименными перегибами.
Замыкание – участок складки с наименьшим радиусом
замыкание
Ядро
Геологи-2014- л-3
44
Единичные складки – состоящие из элементарных
форм называются простыми. Совокупность складок
называется складчатостью.
Складки классифицируются по форме
(морфологическая), приложению усилий
(кинематическая), происхождению (генетическая)
Геологи-2014- л-3
45
По соотношению длины и ширины складки в
плане
Геологи-2014- л-3
46
Геологи-2014- л-3
47
Геологи-2014- л-3
48
Геологи-2014- л-3
49
Рисунок гидросети над складками
Центростремительный
Центробежный
Радиально-концентрический
Геологи-2014- л-3
50
Кольцевая структура на
космическом снимке
Южно-Покачевское месторождение
Геологи-2014- л-3
51
Совокупность складок образует складчатость.
Если складки по разрезу повторяют друг друга,
такую складчатость называют гармонической.
Попробуйте
классифициров
ать одиночные
складки ,
изображенные
на разрезах.
Это складки,
сложенные
палеогеновыми,
меловыми и
юрскими
отложениями в
Юрских горах
(Франция)
Геологи-2014- л-3
52
Копет-Даг.
GoogleEarth
Западное
Прибалхашье.
GoogleEarth
Геологи-2014- л-3
53
По соотношению
направления
приложенных сил и
направления слоистости
складки классифицируют
по кинематике
Геологи-2014- л-3
54
Складки течения
Диапиры соляные и грязевые
образуются при инверсии плотностей
Геологи-2014- л-3
55
Структура соляного купола
Геологи-2014- л-3
56
Соляные
диапиры
Геологи-2014- л-3
57
Грязевые вулканы
http://www.traveler.az/component/content/a
rticle/42-azer-monuments/176-mudvolcanoes
Геологи-2014- л-3
58
Складки поперечного изгиба
Складки поперечного изгиба образуются, когда усилия
прикладываются перпендикулярно напластованию. При этом
слои всюду растягиваются. Иногда растяжения концентрируются
вдоль отдельных зон.
Такие складки характерны для платформенного чехла
Геологи-2014- л-3
59
Складки продольного изгиба
В складках продольного изгиба происходит проскальзывание слоев
друг относительно друга и формируются как структуры
растяжения (показаны красным), так и структуры сжатия.
Геологи-2014- л-3
60
Схема скольжения слоев при изгибе
(а) и скалывании (б)
а
б
Геологи-2014- л-3
61
На размеры складок при
сжатии влияют
относительные вязкости
деформируемых пород
Укорочение всех слоев
одинаковое
Вязкость слоев возрастает
от 1 к 5.
Эксперимент на эквивалентных
материалах в лаборатории
экспериментальной тектоники
Сейсмиты
Геологи-2014- л-3
62
Дисгармоническая складчатость
Дисгармоническая складчатость образуется, когда в разрезе
чередуются более и менее пластичные породы Складки
Северных Аппенин, сложенные породами юры, мела и палеогена.
Геологи-2014- л-3
63
Дисгармоничная складчатость нагнетания
Карбон. Южный Урал
Схема формирования
складок нагнетания
(по П.А. Фокину)
Между компетентными
пластами известняков
(грубослоистых, массивных)
зажата пачка тонкослоистых
терригенно-карбонатных пород
Выдавливание
происходит в замки
антиклиналей!
Геологи-2014- л-3
64
Зеркало складчатости и плойчатость
Геологи-2014- л-3
65
Геологи-2014- л-3
66