Закономерности пространственной ориентировки активных тектонических разломов

Итак, начнем с самого главного. Плоскость тектонического шва, как и плоскость любой сколовой трещины, располагается параллельно оси главного промежуточного напряжения σ₂. Это правило значительно сокращает число возможных положений в пространстве плоскостей смещения тектонических разломов.

Как уже неоднократно было сказано выше, в приповерхностной части земной коры главное максимальное напряжение σ₁ действует горизонтально. Перпендикулярное к нему главное промежуточное напряжение σ₂ также действует в горизонтальной плоскости. Вертикальное напряжение от веса горных пород еще невелико и поэтому выступает в роли главного минимального – σ₃.

Однако, все мы понимаем, что напряжение от веса горных пород постепенно возрастает с глубиной. В некоторой точке его величина становиться большей, чем величина главного промежуточного напряжения σ₂. Поэтому, роль главного промежуточного напряжения переходит к вертикальному напряжению от веса горных пород. Главное максимальное напряжение сохраняет горизонтальную ориентировку. Второй горизонтальный вектор выступает теперь уже в роли главного минимального напряжения.

С дальнейшим увеличением глубины напряжения от веса горных пород продолжают расти и в какой–то точке становятся больше, чем оба горизонтальных вектора главных нормальных напряжений. Поэтому, к вертикальным напряжениям переходит роль главного максимального напряжения σ₁. Горизонтальные напряжения становятся главным промежуточным σ₂ и главным минимальным σ₃.

Смена напряженного состояния породных массивов с глубиной рассматривается как геодинамическая этажность земной коры [9]. Каждый геодинамический этаж характеризуется своей ориентировкой главных нормальных напряжений и, как следствие, особыми условиями формирования тектонических разломов. Как показано на рисунке 1, в пределах верхнего геодинамического этажа происходит образование надвигов и взбросов. В пределах промежуточного геодинамического этажа происходит формирование сдвигов и раздвигов. Для нижнего геодинамического этажа характерно образование сбросов.

Рис. 1. Механизм образования тектонических разломов различной кинематики.

    Изучение напряженного состояния породных массивов Уральского региона позволило построить типовую роза–диаграмму активных тектонических нарушений (рис. 2). На данной розе–диаграмме каждый пик показывает, какую именно кинематику смещения имеют активные разломы, обладающие определенным азимутом простирания.

Рис. 2. Роза-диаграмма пространственной ориентировки активных тектонических нарушений.
1 - Раздвиги и сбросы; 2 - Левые хрупкие сдвиги; 3 - Левые хрупко-пластичные сдвиги; 4 - Правые хрупкие сдвиги; 5 - Правые хрупко-пластичные сдвиги; 6 - Надвиги.

    Указанная роза–диаграмма является результатом обобщений фактических данных, полученных по целому ряду объектов Северного, Среднего и Южного Урала. Результаты исследований, выраженные в виде розы–диаграммы, можно использовать в практических целях.

На главную