Трещиноватость

Трещиноватость, или трещинная (блоковая) структура, так же как и слоистая структура, обладает универсальным распространением и охватывает огромный диапазон порядков размеров от первого, соответствующего, например, системам широтных разломов восточной части Тихого океана, расстояния между которыми превышают 1000 км, до десятого порядка, если речь идет о системах трещин с расстояниями, измеряемыми миллиметрами. Изучение трещиноватости различных порядков важно при решении ряда теоретических и практических вопросов геологии (распределение напряжений в земной коре при тектонических деформациях, механизм образования различных тектонических форм, инженерно-геологические условия строительства, формирование и разрушение залежей полезных ископаемых). При изучении трещиноватости выработана специальная терминология (система трещин, удельная трещиноватость, густота трещин и т. д.) и соответствующие методики.
При статистических обобщениях замеров трещин следует иметь в виду их большое разнообразие в смысле геологических условий возникновения, механических условий и времени появления. Поэтому статистическому обобщению должен быть предпослан анализ трещиноватости с выделением различных генетических групп трещин, для чего может служить предложенный М.В. Рацем статистико-генетический метод, заключающийся в использовании распределения логарифмов таких величин, как средние расстояния между трещинами, ширина трещин и т. д.
Различают тектонические трещины, т. е. трещины, образовавшиеся в результате тектонических напряжений (скалывание, растяжение, кручение и т. д.), от трещин выветривания и трещин, обязанных своим возникновением сокращению объема пород при застывании расплава, дегидратации или литификации. Тектонические трещины обладают обычно сглаженными поверхностями, выдержанной ориентировкой, связанной с простираниями других структурных элементов. Реже встречаются тектонические трещины отрыва с неровными краями.
Слой как геологическое тело может быть нарушен или ограничен пластовыми, нормальными и косыми трещинами.
Если происхождение косых трещин связано с динамическими условиями деформации слоев, то происхождение нормальных трещин может быть различным и часто является предметом дискуссий. Так, нормальные трещины могут быть связаны с сокращением масс при затвердевании, примером чему служит хорошо известная столбчатая отдельность в пластах базальтов.
Трещины, обязанные силам, возникающим внутри породы, называются эндогенными в отличие от экзогенных трещин, возникающих под влиянием внешних механических воздействий.
Происхождение и механические условия возникновения нормальных трещин в платформенных областях, не испытавших складчатости, были рассмотрены К.Г. Войновским-Кригером на основании наблюдений в бассейне р. Лемва (Полярный Урал), где горизонтально залегающие верхнемеловые песчаники рассечены вертикальными трещинами, группирующимися в две основные системы — шнротную и меридиональную. Трещины иных направлений выражены неотчетливо. Исключаются: а) внутренние силы, за счет которых не может быть объяснена правильная ориентировка в региональном масштабе, б) общее расширение масс породы, несовместимое с наблюдающимся зиянием трещин, в) внешнее боковое сжатие, поскольку оно не может передаваться на большие расстояния и должно вызывать наклонные перемещения скалывания.
Правильность систем трещин, их взаимная перпендикулярность, а также прямолинейность трещин указывают на скалывание, происходившее в результате перекашивания данного участка земной коры, т. е. в результате вращательных усилий в горизонтальной плоскости. Перекашиванием земная кора охватывается на значительную глубину, и, таким образом, передача усилий происходит не по тонкому слою, а по блоку значительной толщины.
Так же как и для слоев, закономерное распределение трещиноватости устанавливается и для геологических тел, имеющих форму массива. Среди прототектонических трещин, т. е. первичных трещин, возникающих при становлении интрузивного тела вблизи апикальной поверхности, обычно различают поперечные (относительно направления течения и линейной ориентировки изверженной породы), продольные и диагональные крутые или вертикальные трещины, а также пологие трещины, параллельные апикальной поверхности массива. Наблюдения над трещиноватостью позволяют восстановить форму массива, так как размещение трещин с ней согласуется. Например, поперечные трещины образуют характерный веер, соответствующий форме апикальной поверхности массива.