Где же залегли горные породы? Какую весть несут они из доисторического прошлого, и кто способен ее расшифровать? Сколько ученых изучает землю? Какие подошвы в ней запрятаны? Что за складки, которые нельзя разгладить утюгом?
Массу удивительных вопросов и еще более удивительных ответов на них хранит геология. Кто уверен, что его дом не зашатается и не «поползет» в ближайшее время, тот может вообще не интересоваться горными породами.
Какие породы – горные? И где они залегли?
Залеганием горных пород называют расположение, формы и отношение друг к другу ограниченных довольно четко фрагментов земной коры. Причем сложены они одной (или близкими) породами общего происхождения и схожего возраста.
Учитывается их пространственное расположение относительно плоскости горизонта, сторон света и то, как они связаны с другими горными породами вокруг.
Осадочные и некоторые вулканические имеют пластообразную форму залегания горных пород. Первичное залегание здесь пологое. Но разнообразные процессы в земной коре изменяют и нарушают его.
Чем интересны горные породы? Формы залегания их многочисленны. По ним ученые воссоздают географическую и геологическую картины прошлого нашей планеты.
Горные породы – посланники прошлого
Изучением условий природы, которыми отличались древнейшие геологические эпохи, занимается палеография.
Данная научная дисциплина исследует состав, условия и формы залегания горных пород, анализирует толщи одинаковых возрастов, а найденные в них остатки организмов подвергает палеоэкологическим исследованиям.
Палеографы составляют и палеографические карты, и литолого-фациальные. Подразделами палеографии являются палеоэкология, палеобиогеография, палеоклиматология. Есть у нее еще несколько направлений:
- терригенно-минералогическое,
- геохимическое,
- палеотектоническое,
- палеонедрологическое,
- палеогеоморфологическое,
- палеовулканологическое,
- палеомагнитное и другие.
Лучше гор могут быть только… хорошо изученные горы!
Залегания горных пород, формы, типы и виды являются предметом изучения и многих других дисциплин геологии.
| Название дисциплин | Что конкретно изучают |
| Геология и планетология, палеография и палеоэкология | Землю в целом и воздействие на нее космоса. Историю планеты. |
| Вулканология и стратиграфия, геотектоника и сейсмология, геохимия и региональная геология, динамическая геология и петрология, инженерная геология и петрография, минералогия и литология | Собственно земную кору (твердь земли) – внешнюю твердую часть литосферы, оболочку Земли. |
А если учесть, что природные газы, нефть и даже вода в широком смысле понимания тоже считаются горными породами, то список этот можно продолжать еще долго.
Какие первичные, а какие – вторичные?
К первичным формам залегания горных пород относятся возникшие в процессе формирования именно этой породы. А вторичными называются образованные деформацией, которой подвергались первичные со временем.
Вторичная форма залегания называется дислокацией. Какие они – неразрывные (складчатые) или разрывные – зависит от того, каким видам тектонических воздействий подверглась порода.
К первым относятся слои – плоские тела осадочной породы. Они обычно отличаются большой площадью, простирающейся по горизонтали на десятки метров, а то и километров. Вид их часто неправильный. Одни слои, бывает, истончаются и вовсе исчезают, другие, напротив, становятся толще.
Изучающие порядок залегания горных пород именуют место утончения слоя «пережим», если он потом снова достигает прежних или больших размеров. Если же напластование утончается до полного исчезновения, форма залегания называется «выклинивание».
Линзообразное залегание (попросту - линза) возникает если выклинивание слоя произошло на малом расстоянии от его центра. Различают также пропластки (мощность – маленькая, распространенность – очень большая), прослои (распространенность – ограниченная, мощность – маленькая).
В зависимости от того, как именно образованы, первичные залегания делятся на:
- глубинные (второе название - интрузивные), – к ним относятся силлы и батолиты, лополиты и штоки, лакколиты и дайки;
- излившиеся (или эффузивные) – это экструзии, а также покровы и потоки.
Ненарушенные и нарушенные
По типу залегания горные породы могут быть:
- горизонтальные,
- моноклинальные,
- складчатые.
Земная кора, а именно верхняя ее часть, образована слоистыми толщами осадочного происхождения, которые долгое время откладывались в воде.
Местом, где они накапливались, в подавляющем большинстве являлось горизонтальное дно лагун и морей древности. Поэтому, когда имеют место осадочные горные породы такого типа первичного ненарушенного залегания, говорят, что оно – горизонтальное.
Время и тектоническая активность делают свое дело. В результате в том или ином месте слоистая осадочная горная порода наклоняется в определенную сторону.
Если слои наклонены в общем направлении, причем расстояние между ними достаточно большое, угол наклона – общий и в разрезе они не повторяются; то речь идет о нарушенном моноклинальном залегании.
Эти складки не разгладишь утюгом
Иногда порода как бы мнется характерными складками. Такая пластическая деформация толщ говорит о наличии складчатого типа залегания.
Выделяют несколько элементов складки:
- свод (он же замок),
- крылья,
- угол.
Морфологическая классификация складок основывается:
- на форме замка;
- на том, какое положение занимает осевая поверхность складки;
- на отношении крыльев друг к другу;
- на соотношении ширины и длины складки.
Диапировые складки выделяются в особый вид. Они получаются в том случае, когда пластичные массы внедряются в более плотные породы, которые их окружают. Яркие их примеры – диапиры глиняные и купола соляные.
По своему типу складчатость может быть:
- полной,
- прерывистой,
- промежуточной.
На геологических картах отражаются особенности складок. На платформах они, в основном, куполовидные. Бывают складки также длинные и вытянутые, прямые, наклонные, опрокинутые, лежачие, ныряющие. По углу они разделяются на тупые, острые, веерообразные, штамповые.
Мощность равна расстоянию от подошвы до кровли
По этой формуле находят такую важную величину, как мощность пласта.
Осадочная горная порода разделяется на пласты так называемой поверхностью напластования. Нижняя – это подошва, а верхняя – кровля пласта. Соответственно (если залегания слоев горных пород рассматривать пачками), кровля нижнего служит подошвой верхнему.
Расстояние (причем, наименьшее) между ними как раз и будет мощностью пласта.
Виды залегания горных пород
Породы, называемые осадочными, образуются на дне в горизонтальном направлении либо с небольшим наклоном. И каждый верхний слой будет более молодым, чем тот, который является для него подстилающим. Если ситуация с осадками при этом относительно стабильная, напластовывающиеся поверхности залягут параллельно (говоря языком терминов – согласно). В таком случае разрез представлен непрерывными слоями.
Однако и в этом случае в залегании слоев может наблюдаться несогласие. Его называют параллельным или стратиграфическим и фиксируют в случае, если напластования непоследовательны исторически. Возникает это явление, когда земная кора колеблется.
Угловое и тектоническое несогласие – это также нарушения изначального залегания пластов. В первом случае разновозрастные слои отклоняются отнюдь не в одну сторону.
Все описанные несогласия дают эрозионные границы, разделяющие фрагменты горных пород разных возрастов.
Изучение горных пород важно для будущего
В инженерной геологии большое значение придается данным о последовательности залегания горных пород.
При строительстве выбираются самые благоприятные места, а именно те, где горные породы залегают горизонтально. Хорошим признаком считается также большая мощность слоев и желателен однородный состав породы.
Если сооружения и здания имеют фундамент, расположенный в однородном грунте, то вес конструкции создаст равномерную сжимаемость слоев. Соответственно, повышается устойчивость постройки.
А вот при наличии дислокации (то есть, вторичной формы породных залеганий) однородность всех грунтов в основании будет, скорее всего, нарушена. Это сильно усложнит строительство.
Так что узкая специфика темы горных пород и, в частности их залегания у человека под ногами, только кажущаяся. На самом деле, не только для геологов, но и для всех остальных важно, по какой земле ходить, что с ней произойдет в ближайшем будущем. Имеет значение и то, на каком фундаменте строить дом, чтобы он простоял нерушимым многие годы.
