Разлом как геологическое явление¶

Разлом — это зона нарушения сплошности горных пород, возникающая при их хрупком разрушении под действием тектонических напряжений. Вдоль разлома блоки земной коры смещаются друг относительно друга; поверхность, по которой происходит смещение, называется плоскостью разлома, а её выход на дневную поверхность — линией разлома. Разломы относятся к разрывным тектоническим дислокациям и являются одним из главных механизмов, посредством которых реализуются движения литосферных плит, формируется рельеф и происходит разгрузка накопленных в недрах напряжений в виде землетрясений.

¶Механизм образования

Горные породы в недрах Земли испытывают напряжения сжатия, растяжения и сдвига. Пока эти напряжения ниже предела прочности породы, деформация происходит упруго или пластически. При превышении предела прочности порода разрушается, и образуется разрыв. Смещение по разрыву может быть быстрым (тогда оно порождает землетрясение) или медленным, растянутым на геологические промежутки времени (крип, или асейсмическое скольжение).

Разломы закладываются преимущественно по ослабленным зонам — контактам разных пород, древним разрывам, зонам повышенной трещиноватости. Активные разломы, по которым смещения продолжаются в настоящее время, служат источником сейсмической опасности.

¶Классификация

Разломы классифицируют по нескольким признакам.

По направлению относительного смещения блоков:

• Сброс — висячий блок опущен относительно лежачего; образуется при растяжении.
• Взброс — висячий блок поднят; образуется при сжатии.
• Надвиг — пологий взброс с малым углом падения плоскости.
• Покров (шарьяж) — крупный надвиг с горизонтальным или близким к нему перемещением, часто на многие километры.
• Сдвиг — блоки смещаются горизонтально вдоль простирания разлома.
• Раздвиг — блоки расходятся, образуя зияющую трещину.

По углу падения плоскости: вертикальные, крутые, пологие, горизонтальные.

По масштабу: от мелких разрывов длиной в сантиметры до трансконтинентальных разломов протяжённостью в тысячи километров.

По активности: активные (смещения в голоцене и позже) и неактивные (погребённые, древние).

¶Крупнейшие разломы

Крупнейшие разломы Земли приурочены к границам литосферных плит. Срединно-океанические хребты рассечены трансформными разломами, по которым плиты смещаются горизонтально. Сан-Андреас в Калифорнии — классический правосторонний сдвиг длиной около 1300 км. Восточно-Африканская рифтовая система представляет собой зону растяжения и раздвигов, где континент постепенно раскалывается.

На территории России и сопредельных стран выделяются крупные разломы: Талсо-Ферганский сдвиг в Тянь-Шане, разломы Байкальской рифтовой зоны, где кора растягивается, Кавказские и Алтае-Саянские разрывные структуры. Байкальский рифт — один из немногих внутриконтинентальных рифтов мира, где разломообразование продолжается активно.

¶Разломы и землетрясения

Землетрясение — это результат быстрого срыва (вспарывания) по разлому, когда накопленные упругие напряжения превышают силу трения. Эта модель называется теорией упругой отдачи. Очаг землетрясения — участок разлома, где произошёл срыв; гипоцентр — точка начала вспарывания; эпицентр — проекция гипоцентра на поверхность.

Магнитуда землетрясения связана с площадью вспоровшегося участка разлома и величиной смещения. Крупные разломы способны генерировать катастрофические события. Сейсмическое районирование — раздел науки, оценивающий вероятность сильных землетрясений на конкретных разломах, — лежит в основе строительных норм в сейсмоопасных районах.

¶Методы изучения

Разломы изучают геологическими, геофизическими и геодезическими методами. Полевая геология картирует линии разломов, измеряет элементы залегания и кинематику смещений. Сейсмология регистрирует землетрясения и определяет механизмы очагов. Спутниковая геодезия (GPS, InSAR) фиксирует современные смещения с точностью до миллиметров в год. Бурение и траншеи через разломы позволяют датировать древние события и оценивать их повторяемость — это направление называется палеосейсмологией.

¶Значение для человека

Разломы влияют на размещение месторождений полезных ископаемых: к ним приурочены рудные тела, зоны разгрузки подземных вод, термальные источники. В то же время активные разломы создают сейсмическую и инженерно-геологическую опасность. Строительство вблизи активных разломов требует специальных мер, а в ряде стран существуют нормативы, ограничивающие застройку непосредственно в зоне разлома.

Разломы учитываются при проектировании АЭС, крупных плотин, нефте- и газопроводов, тоннелей. В сейсмоопасных регионах России — на Кавказе, Алтае, в Прибайкалье, на Камчатке и Курилах — оценка разломной тектоники входит в обязательные инженерные изыскания.

Источники: учебники по общей геологии и тектонофизике, материалы по сейсмологии и палеосейсмологии, обзорные работы по разломной тектонике.