Главная Дети и подростки Пять городов мира, находящихся на разломах земной коры. Тектонический сдвиг: опасные последствия

Пять городов мира, находящихся на разломах земной коры. Тектонический сдвиг: опасные последствия

Землетрясение, ставшее причиной рекордных разрушений, и последующее цунами, ударившие по Японии рано утром в пятницу - жестокое напоминание о разрушительных природных катастрофах, которые могут обрушиться на заселенные города - особенно на те, которые находятся в зонах высокого риска, например, вдоль линий главных разломов земной коры.
Взгляните на пять городов, которые больше всего подвергнуты угрозе подобных катастроф из-за своего расположения.
Токио, Япония
Построенный точно на тройном пересечении трех главных тектонических плит - Северо-Американской плиты, Филиппинской плиты и Тихоокеанской плиты - Токио постоянно находится в движении. Долгая история и ознакомленность с землетрясениями подтолкнули город к созданию максимальных уровней тектонической защиты.

Токио - город, вне всяких сомнений, больше всего подготовленный к землетрясениям, это означает, что мы, вероятно, недооцениваем потенциальные разрушения, которые может нанести природа.
Столкнувшись с землетрясением силой 8,9 баллов, самое сильное землетрясение в истории Японии, Токио, находящийся в 370 км от эпицентра, перешел в автоматизированный режим остановки: лифты прекратили работу, метро остановилось, людям пришлось пройти много километров холодной ночью, чтобы добраться до своих домов за городом, там произошли наибольшие разрушения.
Цунами высотой 10 метров, последовавшее за землетрясением, смыло сотни тел на северо-восточном побережье, тысячи людей считаются пропавшими.

Стамбул, Турция
Сейсмологи давно следят за так называемыми "живыми" разломами, один из которых - Северо-Анатолийский. Он протянулся почти на 1000 километров - в основном через территорию современной Турции - и расположен между Евразийской и Анатолийской плитами. Скорость сдвига в районе их соприкосновения достигает 13-20 мм/год, но общая величина перемещения этих плит выше - до 30 мм/год. Город - смешение богатой и бедной инфраструктуры, подвергающей огромную часть 13 миллионов жителей риску. В 1999 г. землетрясение силой 7,4 балла ударило по городу Измит, это всего 97 км от Стамбула.
В то время как более старые здания, такие как мечети, выстояли, более новые здания 20 века, часто построенные из бетона смешанного с солеными грунтовыми водами и с игнорированием местных строительных норм, превратились в пыль. В регионе погибло около 18000 людей.
В 1997 г. сейсмологи прогнозировали, что с 12% возможностью такое же землетрясение может повториться в регионе до 2026 г. В прошлом году сейсмологи в журнале Nature Geoscience опубликовали данные о том, что следующее землетрясение, вероятно, произойдет на западе Измита вдоль разлома - опасные 19 км на юг от Стамбула.

Сиэтл, Вашингтон
Когда жители Тихоокеанского Северо-западного города думают о катастрофах, на ум приходят 2 сценария: мегаземлетрясение и извержение вулкана Рейнир.
В 2001 г. землетрясение на территории проживания индейцев племени нискуолли подтолкнуло город к совершенствованию плана готовности к землетрясению, были внесены несколько новых усовершенствований к строительным нормам. Как бы то ни было, много более старых зданий, мостов и дорог до сих пор не модернизированы в соответствии с новыми нормами.
Город находится на активной тектонической границе вдоль Северо-Американской плиты, Тихоокеанской плиты и плиты Хуан-де-Фука (Juan de Fuca). Древняя история обоих землетрясений и цунами записана в земле превратившихся в камень заливных лесов, а также в изустных историях, передающихся из поколения в поколения тихоокеанских северо-западных коренных американцев.
Неясно вырисовывающийся вдалеке, а когда облачный покров находится достаточно высоко открывающийся впечатляющий вид вулкана Рейнир напоминает, что это спящий вулкан и в любое время он может подтолкнуть также и гору Святой Елены.
Хотя сейсмологи чрезвычайно хорошо осуществляют мониторинг вулканических толчков и предупреждают власти о надвигающемся начале извержения - в прошлом году извержение исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль показало, что протяженность и продолжительность извержения всего лишь чье-то предположение. Большинство опустошений затронет восток вулкана.
Но если будет дуть нехарактерный северо-западный ветер, аэропорт Сиэтла и сам город столкнутся с большим количеством горячего пепла.

Лос-Анджелес, Калифорния
Катастрофы - не новинка для территории Лос-Анджелеса - и обо всех не говорят по телевизору.
За последние 700 лет мощные землетрясения происходили в регионе каждые 45-144 года. Последнее сильное землетрясение силой 7,9 балла произошло 153 года назад. Другими словами, Лос-Анджелес должен подвергнуться следующему сильному землетрясению.
Лос-Анджелес с населением около 4 миллионов человек при следующем сильном землетрясении может столкнуться с сильными толчками. Согласно некоторым предположениям, беря в учет всю Южную Калифорнию с населением около 37 миллионов человек, природная катастрофа может убить от 2000 до 50000 человек и нанести ущерб на миллиарды долларов.

Сан-Франциско, Калифорния
Сан-Франциско с населением более 800000 человек - другой большой город на западном побережье Соединенных Штатов, который может быть опустошен мощным землетрясением и/или цунами.
Сан-Франциско расположен рядом, хотя не точно на северной части разлома Сан-Андреас. Есть также несколько родственных разломов, проходящих параллельно по региону Сан-Франциско, повышая вероятность чрезвычайно разрушительного землетрясения.
В истории города уже была одна такая катастрофа. 18 апреля 1906 г. Сан-Франциско подвергся землетрясению силой между 7,7 и 8,3 баллов. Катастрофа стала причиной гибели 3000 человек, принесла убытки на полмиллиарда долларов и сравняла с землей большую часть города.
В 2005 г. эксперт по землетрясениям Дэвид Шварц (David Schwartz), житель Сан-Франциско, предположил, что с вероятностью в 62% регион подвергнется сильному землетрясению в течение следующих 30 лет. Хотя некоторые здания в городе построены или укреплены так, чтобы выдержать землетрясение, но, согласно Шварцу (Schwartz), многие все равно находятся в зоне риска. Жителям также советуют держать всегда при себе в готовности наборы с предметами крайней необходимости.

Что мы знаем о литосфере?

Тектонические плиты — это крупные стабильные участки коры Земли, которые являются составными частями литосферы. Если обратиться к тектонике, науке, изучающей литосферные платформы, то мы узнаем, что большие по площади участки земной коры со всех сторон ограничены специфическими зонами: вулканической, тектонической и сейсмической активностями. Именно на стыках соседствующих плит и происходят явления, которые, как правило, имеют катастрофические последствия. К ним можно причислить как извержения вулканов, так и сильные по шкале сейсмической активности землетрясения. В процессе изучения планеты тектоника платформ сыграла очень важную роль. Ее значение можно сравнить с открытием ДНК или гелиоцентрической концепцией в астрономии.

Если вспомнить геометрию, то мы можем представить, что одна точка может быть местом соприкосновения границ трех и более плит. Изучение тектонической структуры земной коры показывают, что наиболее опасными и быстро разрушающимися, являются стыки четырех и более платформ. Данное формирование наиболее неустойчивое.

Литосфера делится на два типа плит, разных по своим характеристикам: континентальную и океаническую. Стоит выделить тихоокеанскую платформу, сложенную из океанической коры. Большинство других состоят из так называемого блока, когда континентальная плита впаивается в океаническую.

Расположение платформ показывает, что около 90% поверхности нашей планеты состоит из 13 больших по размеру, стабильных участков земной коры. Остальные 10% припадают на небольшие формирования.

Ученые составили карту наиболее крупных тектонических плит:

Из теории мы знаем, что твердая оболочка земли (литосфера) состоит не только из плит, формирующих рельеф поверхности планеты, но и из глубинной части — мантии. Континентальные платформы имеют толщину от 35 км (на равнинных территориях) до 70 км (в зоне горных массивов). Учеными доказано, что наибольшую толщину имеет плита в зоне Гималаев. Здесь толщина платформы достигает 90 км. Самая тонкая литосфера находится в зоне океанов. Ее толщина не превышает 10 км, а в некоторых районах этот показатель равняется 5 км. На основании информации о том, на какой глубине находится эпицентр землетрясения и какова скорость распространения сейсмических волн, производятся расчеты толщины участков земной коры.

Процесс формирования литосферных плит

Литосфера состоит преимущественно из кристаллических веществ, образовавшихся в результате охлаждения магмы при выходе на поверхность. Описание структуры платформ говорит об их неоднородности. Процесс формирования земной коры происходил длительный период, и длится до сих пор. Через микротрещины в породе расплавленная жидкая магма выходила на поверхность, создавая новые причудливые формы. Ее свойства менялись в зависимости от смены температуры, и образовывались новые вещества. По этой причине минералы, которые находятся на разной глубине, отличаются по своим характеристикам.

Поверхность земной коры зависит от влияния гидросферы и атмосферы. Постоянно происходит выветривание. Под действием данного процесса меняются формы, а минералы измельчаются, меняя свои характеристики при неизменном химическом составе. В результате выветривания поверхность становилась более рыхлой, появлялись трещины и микровпадины. В этих местах появлялись отложения, которые нам известны как грунт.

Карта тектонических плит

На первый взгляд кажется, что литосфера стабильна. Верхняя ее часть таковой и является, но вот нижняя, которая отличается вязкостью и текучестью, подвижна. Литосфера делится на определенное число частей, так называемых тектонических плит. Ученые не могут сказать из скольких частей состоит земная кора, поскольку помимо крупных платформ, имеются и более мелкие формирования. Названия самых больших плит были приведены выше. Процесс формирования земной коры происходит постоянно. Мы этого не замечаем, поскольку данные действия происходят очень медленно, но сопоставив результаты наблюдений за разные периоды, можно увидеть, на сколько сантиметров в год смещаются границы образований. По этой причине тектоническая карта мира постоянно обновляется.

Тектоническая плита Кокос

Платформа Кокос является типичным представителем океанических частей земной коры. Она расположена в Тихоокеанском регионе. На западе ее граница проходит по хребту Восточно-Тихоокеанского поднятия, а на востоке ее границу можно определить условной линией вдоль побережья Северной Америки от Калифорнии до Панамского перешейка. Данная плита пододвигается под соседнюю Карибскую плиту. Эта зона отличается высокой сейсмической активностью.

Сильнее всего от землетрясений в данном регионе страдает Мексика. Среди всех стран Америки именно на ее территории расположено больше всего потухших и действующих вулканов. Страна перенесла большое количество землетрясений с магнитудой выше 8 баллов. Регион достаточно густонаселенный, поэтому помимо разрушений, сейсмическая активность приводит и к большому числу жертв. В отличии от Кокоса, расположенные в другой части планеты, Австралийская и Западно-Сибирская платформы отличаются стабильностью.

Движение тектонических плит

Долгое время ученые пытались выяснить, почему в одном регионе планеты гористая местность, а в другом равнинная, и почему происходят землетрясения и извержения вулканов. Различные гипотезы строились преимущественно на тех знаниях, которые были доступны. Лишь после 50-х годов двадцатого столетия удалось более детально изучить земную кору. Изучались горы, образованные на местах разлома плит, химический состав этих плит, а также создавались карты регионов с тектонической активностью.

В изучении тектоники особое место заняла гипотеза о перемещениях литосферных плит. Еще в начале двадцатого века немецкий геофизик А. Вегенер выдвинул смелую теорию о том, почему они двигаются. Он тщательно исследовал схему очертаний западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки. Отправной точкой в его исследованиях стала именно схожесть очертаний данных континентов. Он предположил, что, возможно, эти материки были раньше единым целым, а затем произошел разлом и начался сдвиг частей коры Земли.

Его исследования затрагивали процессы вулканизма, растяжение поверхности дна океанов, вязко-жидкую структуру земного шара. Именно труды А. Вегенера были положены в основу исследований, проводимых в 60-х годах прошлого века. Они стали фундаментом для возникновения теории «тектоники литосферных плит».

Данная гипотеза описывала модель Земли следующим образом: тектонические платформы, имеющие жесткую структуру и обладающие разной массой, размещались на пластичном веществе астеносферы. Они находились в очень неустойчивом состоянии и постоянно перемещались. Для более простого понимания можно провести аналогию с айсбергами, которые постоянно дрейфуют в океанических водах. Так и тектонические структуры, находясь на пластичном веществе, постоянно перемещаются. Во время смещений плиты постоянно сталкивались, заходили одна на другую, возникали стыки и зоны раздвижения плит. Данный процесс происходил из-за разности в массе. В местах столкновений образовывались области с повышенной тектонической активностью, возникали горы, происходили землетрясения и извержения вулканов.

Скорость смещения составляла не более 18 см в год. Образовывались разломы, в которые поступала магма из глубинных слоев литосферы. По этой причине породы, составляющие океанические платформы, имеют разный возраст. Но ученые выдвинули даже более невероятную теорию. По мнению некоторых представителей научного мира, магма выходила на поверхность и постепенно охлаждалась, создавая новую структуру дна, при этом «избытки» земной коры под действием дрейфа плит, погружались в земные недра и снова превращались в жидкую магму. Как бы там ни было, а движения материков происходят и в наше время, и по этой причине создаются новые карты, для дальнейшего изучения процесса дрейфа тектонических структур.

Многие из вас-даже те, кто только изредка видит горные карьеры, дорожные выемки или утесы на берегу моря,-замечали резкие изменения структуры горных пород. В некоторых местах видно, как породы одного типа упираются в породы совершенно иного типа, отделяясь от них узкой линией контакта. В других местах пласты одной и той же породы несомненно испытали смещения, вертикальные или горизонтальные. Такие резкие изменения геологической структуры называются разломами. На рис. 1 отчетливо различается вертикальное смещение слоев горных пород по разлому, обнаженному в стенке Коринфского канала в Греции.

Длина разломов может колебаться от нескольких метров до многих километров. Работая в поле, геологи находят в структуре горных пород много тектонических границ, которые они интерпретируют как разломы и наносят на геологические карты сплошными или прерывистыми линиями. Наличие таких разломов указывает на то, что когда-то в прошлом вдоль них происходили те или иные движения. Мы знаем теперь, что такие движения могут быть либо медленным проскальзыванием, которое не производит никаких колебаний грунта, либо резким вспарыванием, вызывающим ощутимые вибрации — землетрясения. В предыдущей главе мы рассмотрели один из самых известных примеров резкой подвижки по разлому — вспарывание разлома Сан-Андреас в апреле 1906 г. Однако наблюдаемый при большинстве мелкофокусных землетрясений след разрыва на поверхности имеет гораздо меньшие размеры, и гораздо меньшим бывает смещение. При большинстве землетрясений возникающий разрыв не достигает дневной поверхности и поэтому его нельзя непосредственно увидеть.

Разломы, обнаруживаемые на поверхности, иногда уходят на значительную глубину внутрь внешней оболочки Земли; эту оболочку называют земной корой. Она представляет собой каменную скорлупу толщиной от 5 до 40 км и составляет верхнюю часть литосферы.

Необходимо подчеркнуть, что по большинству разломов, нанесенных на геологические карты, подвижки уже не происходят*). Последнее смещение по типичному такому разлому могло произойти десятки тысяч или даже миллионы лет назад. Локальные напряжения, вызвавшие разрушение горных пород в данном месте Земли, возможно, давно уже ослабли, а химические процессы, включая циркуляцию воды, могли залечить образовавшиеся разрывы, особенно на глубине. Такие неактивные разломы не становятся источниками землетрясений и, возможно, не станут ими никогда.

Главное наше внимание привлекают, конечно, активные разломы, по которым могут возникать смещения блоков земной коры. Многие из этих разломов располагаются в довольно отчетливо выраженных тектонически активных зонах Земли, таких как срединно-океанические хребты и молодые горные цепи. Однако внезапное оживление разломов может произойти и вдали от районов с хорошо заметной в настоящее время тектонической активностью *).

Методами геологического анализа можно определить некоторые свойства разломов. Например, эпизодические подвижки по разломам, происходившие в последние тысячелетия, оставляют в рельефе такие следы, как депрессионные озера, линии родников, свежие сбросовые уступы. Многие топографические особенности зоны разлома Сан-Андреас можно увидеть на рис. 1 гл. 2. Но точно установить последовательность и время таких движений бывает гораздо труднее. Некоторые сведения хронологического характера можно получить из таких фактов, как смещение вышележащих грунтов и молодых осадочных отложений. Проходка траншей глубиной в несколько метров поперек разломов также оказалась эффективным средством изучения смещений. Даже самые мелкие подвижки в слоях по обе стороны траншеи можно закартировать, а промежутки времени между смещениями по разломам можно установить по возрасту и свойствам пород, которые были смещены (рис. 2). Иногда фактическое время подвижки можно оценить по известному возрасту захороненного органического материала,-скажем листьев или веток. Даже на морском дне с помощью современных геофизических методов можно картировать разломы довольно точно. На исследовательских судах в море регистрируют звуковые волны, отраженные от слоев ила, и ка полученных записях видны смещения этих слоев, которые можно считать разломами.

1 -трещина, заполненная глинистым, алевритовым и песчаным материалом; 2-слой А: тонкая дресва известняков-ракушечников-самые молодые отложения озера Кауилья; 3-массивные светло-коричневые глины и алевриты, содержащие редкие остатки моллюсков и тонкие сильно карбонатизированные прослои; 4-светлые серо-зеленые карбонатные алевриты с многочисленными моллюсками; 5-листоватые косослоистые и массивные глины, алевриты, пески, местами с линзами галек, повсюду редкие остатки моллюсков; 6-геологические границы (штрихами показаны участки, проведенные приблизительно); 7-трещины ^штрихами показано предполагаемое положение).

Как на суше, так и под водами океана смещения по разломам можно разделить на три типа, как показано на рис. 3. Плоскость разрыва пересекает горизонтальную поверхность грунта по ли

нии, идущей под каким-то углом к направлению на север. Этот угол называется углом простирания разлома. Сама плоскость разлома обычно не вертикальна и уходит в глубь Земли под некоторым углом. Если породы на той стороне разлома, которая нависает над трещиной (говорят: на висячем боку разлома), смещаются вниз и оказываются ниже, чем на противоположной стороне, то перед нами сброс. Угол падения сброса изменяется от 0 до 90°, Если же висячий бок разлома смещен вверх относительно нижнего, лежачего, бока, то такой разлом называется взбросом. Взбросы с малым углом падения называются надвигами. Разломы, возникающие в очагах землетрясений в области океанических хребтов,-это преимущественно сбросы, а в глубоководных желобах возникает много землетрясений, связанных с подвижками типа надвига.

И сбросы, и взбросы характеризуются вертикальными смещениями, которые на поверхности имеют вид структурных уступов; движение в обоих случаях происходит по падению (или по восстанию) плоскости разлома. Если же, напротив, с разломом связаны только горизонтальные смещения по простиранию, то такие разломы называются сдвигами. Полезно договориться о каких-то простых терминах, которые говорили бы о направлении смещений. Например, на рис. 3 стрелками на схеме сдвига показано, что движение было направлено в левую сторону. Определить, был ли сдвиг лево- или правосторонним, нетрудно. Вообразите, что вы стоите на одной стороне разлома и смотрите на другую его сторону. Если противоположная сторона смещена справа налево, это левосторонний (левый) сдвиг, если же слева направо-правосторонний (правый) сдвиг. Конечно, смещение по разлому может иметь обе составляющие: и по падению, и по простиранию (такие разломы носят названия сбросо-сдвиг или взбросо-сдвиг- Перев.).

При землетрясении серьезные разрушения могут возникнуть не только в результате колебаний грунта, но и вследствие самого смещения по разлому, хотя этот особый вид сейсмической опасности имеет очень ограниченное площадное распространение. Обычно этой опасности можно избежать, получив своевременную (перед началом строительства) геологическую консультацию о расположении активных разломов. Площади по обе стороны активного разлома часто оставляют незастроенными и используют для общественного отдыха, площадок для гольфа, для автостоянок, дорог и т.д.

При планировании землепользования необходимо учитывать также, что на площадях, примыкающих к вскрывшемуся разлому, характер разрушений, обусловленных сползанием и обрушением грунта, зависит от типа разлома. Если смещение происходит по падению разлома, то с возникновением уступа бывают связаны разрушения (вследствие локальных явлений оползания, растрескивания и обрушения грунта) в довольно широкой полосе, идущей вдоль самого разлома. Если же происходит смещение по простиранию разлома, то зона нарушений в грунте обычно оказывается гораздо менее широкой, и здания, расположенные всего в нескольких местах от разрыва, могут совсем не испытать повреждений.

Масс. Крупные разломы земной коры являются результатом сдвига на их стыках. В зонах активных разломов часто происходят как результат выброса энергии во время быстрого скольжения вдоль линии разлома. Так как чаще всего разломы состоят не из единственной трещины или разрыва, а из структурной зоны однотипных тектонических деформаций, которые ассоциируются с плоскостью разлома, то такие зоны называют зонами разлома .

Две стороны невертикального разлома называют висячий бок и подошва (или лежачий бок ) – по определению, первое происходит выше, а второе ниже линии разлома. Эта терминология пришла из .

Типы разломов

Геологические разломы делятся на три основные группы в зависимости от направления движения. Разлом, в котором основное направление движения происходит в вертикальной плоскости, называется разломом со смещением по падению ; если в горизонтальной плоскости – то сдвигом . Если смещение происходит в обоих плоскостях, то такое смещение называется сбросо-сдвигом . В любом случае, наименование применяется направлению движения разлома, а не к современной ориентации, которая могла быть изменена под действием местных либо региональных складок либо наклонов.

Разлом со смещением по падению

Разломы со смещением по падению делятся на сбросы , взбросы и надвиги . Сбросы происходят при растяжении , когда один блок земной коры (висячий бок) опускается относительно другого (подошвы). Участок земной коры, опущенный относительно окружающих участков сброса и находящийся между ними, называется грабеном . Если участок наоборот приподнят, то такой участок называют горстом . Сбросы регионального значения с небольшым углом называют срывом , либо отслаиванием . Взбросы происходят в обратном направлении – в них висячий бок бок движется наверх относительно подошвы, при этом угол наклона трещины превышает 45°. При взбросах земная кора сжимается. Ещё один вид разлома со смещением по падению - это надвиг, в нём движение происходит аналогично взбросу, но угол наклона трещины не превышает 45°. Надвиги обычно формируют скаты, и складки. В результате образуются тектонические покровы и клиппы. Плоскостью разлома называется плоскость, вдоль которой происходит разрыв.

Сдвиги

Во время сдвига поверхность разлома расположена вертикально и подошва двигается влево либо вправо. В левосторонних сдвигах подошва движется в левую сторону, в правосторонних – в правую. Отдельным видом свдига является трансформный разлом , который проходит перпендикулярно и разбивает их на сегменты шириной в среднем 400 км.

Горные породы разломов

Все разломы имеют измеримую толщину, которую вычисляют по величине деформированных пород, по которым определяют слой земной коры, где произошёл разрыв, типу , подвергшихся деформации и присутствию и природе жидкостей минерализации. Разлом, проходящий через различные слои , будет иметь различные типы горных пород на линии разлома. Длительное смещение по падению приводит к накладыванию друг на друга пород с характеристиками разных уровней земной коры. Это особенно заметно в случаях срывов или крупных надвигов.

Основными типами горных пород при разломах являются следующие:

Катаклазит - порода, текстура которой обусловлена бесструктурным тонкозернистым веществом породы.
Милонит – сланцевая метаморфическая горная порода, образовавшаяся при движении масс горных пород по поверхностям тектонических разрывов, при раздроблении, перетирании и сдавливании минералов исходных пород.
– горная порода состоящая из остроугольных, неокатанных обломков пород и соединяющего их цемента. Образуется в результате дробления и мехнаического истирания горных пород в зонах разломов.
Сбросовая грязь - несвязанная, богатая глиной мягкая порода в добавление к ультрамелкозернистому катализиту, который может иметь плоский структурный рисунок и содержать < 30 % видимых фрагментов.
Псевдотахилит – ультрамелкозернистая стекловидная порода, обычно чёрного цвета.

Смотри также

Ссылки

McKnight, Tom L; Hess, Darrel (2000). "The Internal Processes: Types of Faults", Physical Geography: A Landscape Appreciation. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, pp. 416-7. ISBN 0-13-020263-0.
Davis, George H.; Reynolds, Stephen J. (1996). "Folds", Structural Geology of Rocks and Regions. New York, John Wiley & Sons, pp. 372-424. ISBN 0-471-52621-5.

Геологический разлом , или разрыв - нарушение сплошности горных пород , без смещения (трещина) или со смещением пород по поверхности разрыва. Разломы доказывают относительное движение земных масс. Крупные разломы земной коры являются результатом сдвига тектонических плит на их стыках. В зонах активных разломов часто происходят землетрясения как результат выброса энергии во время быстрого скольжения вдоль линии разлома. Так как чаще всего разломы состоят не из единственной трещины или разрыва, а из структурной зоны однотипных тектонических деформаций, которые ассоциируются с плоскостью разлома, то такие зоны называют зонами разлома .

Две стороны невертикального разлома называют висячий бок и подошва (или лежачий бок ) - по определению, первое происходит выше, а второе ниже линии разлома. Эта терминология пришла из горной промышленности .

Типы разломов

Геологические разломы делятся на три основные группы в зависимости от направления движения. Разлом, в котором основное направление движения происходит в вертикальной плоскости, называется разломом со смещением по падению ; если в горизонтальной плоскости - то сдвигом . Если смещение происходит в обеих плоскостях, то такое смещение называется сбросо-сдвигом . В любом случае, наименование применяется направлению движения разлома, а не к современной ориентации, которая могла быть изменена под действием местных либо региональных складок либо наклонов.

Разлом со смещением по падению

Разломы со смещением по падению делятся на сбросы , взбросы и надвиги . Сбросы происходят при растяжении земной коры , когда один блок земной коры (висячий бок) опускается относительно другого (подошвы). Участок земной коры, опущенный относительно окружающих участков сброса и находящийся между ними, называется грабеном . Если участок наоборот приподнят, то такой участок называют горстом . Сбросы регионального значения с небольшим углом называют срывом , либо отслаиванием . Взбросы происходят в обратном направлении - в них висячий бок движется наверх относительно подошвы, при этом угол наклона трещины превышает 45°. При взбросах земная кора сжимается. Ещё один вид разлома со смещением по падению - это надвиг , в нём движение происходит аналогично взбросу, но угол наклона трещины не превышает 45°. Надвиги обычно формируют скаты, рифты и складки . В результате образуются тектонические покровы и клиппы. Плоскостью разлома называется плоскость, вдоль которой происходит разрыв.

Сдвиги

Горные породы разломов

Все разломы имеют измеримую толщину, которую вычисляют по величине деформированных пород, по которым определяют слой земной коры, где произошёл разрыв, типу горных пород , подвергшихся деформации и присутствию в природе жидкостей минерализации. Разлом, проходящий через различные слои литосферы , будет иметь различные типы горных пород на линии разлома. Длительное смещение по падению приводит к накладыванию друг на друга пород с характеристиками разных уровней земной коры. Это особенно заметно в случаях срывов или крупных надвигов .

Основными типами горных пород при разломах являются следующие:

Катаклазит - порода, текстура которой обусловлена бесструктурным тонкозернистым веществом породы.
Милонит - сланцевая метаморфическая горная порода, образовавшаяся при движении масс горных пород по поверхностям тектонических разрывов, при раздроблении, перетирании и сдавливании минералов исходных пород.
Тектоническая брекчия - горная порода, состоящая из остроугольных, неокатанных обломков пород и соединяющего их цемента. Образуется в результате дробления и механического истирания горных пород в зонах разломов.
Сбросовая грязь - несвязанная, богатая глиной мягкая порода, в добавление к ультрамелкозернистому катализиту, который может иметь плоский структурный рисунок и содержать < 30 % видимых фрагментов.
Псевдотахилит - ультрамелкозернистая, стекловидная порода, обычно чёрного цвета.

Разломы часто являются геохимическими барьерами - поэтому к ним приурочены скопления твердых полезных ископаемых. Также они часто непреодолимы (из-за смещения горных пород) для рассолов, нефти и газа, что способствует формированию их ловушек - месторождений.

Индикация глубинных разломов

Расположение глубинных разломов определяется и картируется (картографируется) на поверхности Земли с использованием дешифрирования космических снимков, геофизических методов исследования - разнообразных видов сейсмического зондирования земной коры, магнитной съемки, гравиметрической съемки. Также часто применяются и геохимические методы - в частности, радоновая и гелиевая съемка. Гелий , как продукт распада радиоактивных элементов , насыщающих верхний слой земной коры, просачивается по трещинам, поднимается в атмосферу, а затем в космическое пространство. Такие трещины и особенно места их пересечения, обладают высокими концентрациями гелия. Это явление было впервые установлено российским геофизиком