stringtranslate.com

Антиклиналь

Поперечный разрез антиклинали
Антиклиналь, обнаженная в дорожном разрезе (небольшая синклиналь видна справа). Обратите внимание на человека, стоящего перед образованием, для масштаба. Нью-Джерси , США

В структурной геологии антиклиналь — это тип складки , которая имеет арочную форму и имеет самые старые пласты в своем ядре, тогда как синклиналь — это инверсия антиклинали. Типичная антиклиналь выпукла вверх , в которой шарнир или гребень — это место, где кривизна наибольшая, а крылья — это стороны складки, которые падают от шарнира. Антиклинали можно распознать и отличить от антиформ по последовательности слоев горных пород, которые становятся все старше к центру складки. Поэтому, если возрастные соотношения между различными слоями горных пород неизвестны, следует использовать термин антиформа.

Прогрессирующий возраст пластов горных пород по направлению к ядру и приподнятый центр являются отличительными признаками наличия антиклиналей на геологической карте . Эти образования возникают из-за того, что антиклинальные хребты обычно развиваются над надвиговыми разломами во время деформаций земной коры. Поднятое ядро ​​складки вызывает сжатие пластов, которые преимущественно разрушаются до более глубокого стратиграфического уровня относительно топографически более низких флангов. Движение вдоль разлома, включающее как сокращение, так и расширение тектонических плит, обычно также деформирует пласты вблизи разлома. Это может привести к асимметричной или перевернутой складке. [1]

Терминология различных складок

Диаграмма, показывающая составные части антиклинали

Антиформа

Антиформа может быть использована для описания любой складки , которая выпукла вверх. Именно относительный возраст пластов горных пород отличает антиклинали от антиформ. [1]

Элементы

Шарнир антиклинали относится к месту, где кривизна наибольшая, также называемому гребнем . [1] Шарнир также является самой высокой точкой на слое вдоль вершины складки. Кульминация также относится к самой высокой точке вдоль любой геологической структуры. Крылья — это стороны складки, которые показывают меньшую кривизну. Точка перегиба — это область на крыльях, где кривизна меняет направление. [2]

Осевая поверхность — это воображаемая плоскость, соединяющая шарнир каждого слоя пласта горных пород через поперечное сечение антиклинали. Если осевая поверхность вертикальна и углы с каждой стороны складки эквивалентны, то антиклиналь симметрична. Если осевая плоскость наклонена или смещена, то антиклиналь асимметрична. Антиклиналь, которая является цилиндрической, имеет четко определенную осевую поверхность, тогда как нецилиндрические антиклинали слишком сложны, чтобы иметь одну осевую плоскость.

Типы

Опрокинутая антиклиналь — это асимметричная антиклиналь с крылом, наклоненным за пределы перпендикуляра , так что пласты в этом крыле в основном перевернулись и могут падать в одном и том же направлении по обе стороны от осевой плоскости. [3] Если угол между крыльями большой (70–120 градусов), то складка является «открытой» складкой , но если угол между крыльями маленький (30 градусов или меньше), то складка является «плотной» складкой . [4] Если антиклиналь погружается (т. е. гребень антиклинали наклонен к поверхности Земли), она будет образовывать V -образные складки на геологической карте , которые указывают в направлении погружения. Погружающаяся антиклиналь имеет шарнир, который не параллелен поверхности Земли. Все антиклинали и синклинали имеют некоторую степень погружения. Периклинальные складки представляют собой тип антиклиналей, которые имеют четко выраженную, но изогнутую линию сочленения и представляют собой дважды погруженные и, таким образом, удлиненные купола . [5]

Модель антиклинали. Самые древние пласты находятся в центре, а самые молодые — снаружи. Осевая плоскость пересекает центральный угол изгиба. Линия шарнира следует линии наибольшего изгиба, где осевая плоскость пересекает внешнюю часть складки.

Складки, в которых крылья наклоняются к шарниру и имеют более U-образную форму, называются синклиналями . Они обычно примыкают к сторонам антиклиналей и демонстрируют противоположные характеристики. Самые старые пласты горных пород синклинали находятся на ее внешних крыльях; породы постепенно становятся моложе по направлению к ее шарниру. Моноклина — это изгиб в пластах, приводящий к локальному повышению крутизны только в одном направлении падения. [2] Моноклинали имеют форму ковра, накинутого на ступеньку лестницы. [4]

Антиклиналь, которая была более глубоко эродирована в центре, называется прорванной или скальпированной антиклиналью . Прорванные антиклинали могут быть изрезаны речной эрозией, образуя антиклинальную долину.

Структура, которая погружается во всех направлениях, образуя круглую или удлиненную структуру, называется куполом . Купола могут быть созданы посредством диапиризма из нижележащих магматических интрузий или подвижного вверх механически пластичного материала, такого как каменная соль ( соляной купол ) и сланец (сланцевый диапир), которые вызывают деформации и подъемы в поверхностной породе. Структура Ришат в Сахаре считается куполом, который был обнажен эрозией.

Антиклиналь, которая погружается на обоих концах, называется дважды погружающейся антиклиналью и может быть образована из множественных деформаций или суперпозиции двух наборов складок. Это также может быть связано с геометрией нижележащего сброса и различной величиной смещения вдоль поверхности этого сброса.

Антиклинорий — это крупная антиклиналь, в которой наложен ряд мелких антиклинальных складок. Примерами служат позднеюрский и раннемеловой антиклинорий Перселла в Британской Колумбии [1] и антиклинорий Блу-Ридж на севере Вирджинии и Мэриленда в Аппалачах [6] или долина Ниттани в центральной Пенсильвании.

Процессы формирования

Антиклиналь около Эхдена , Ливан

Антиклинали обычно развиваются над сбросовыми разломами, поэтому любое небольшое сжатие и движение во внутренней коре может иметь большое влияние на верхний слой горных пород. Напряжения, возникающие во время горообразования или во время других тектонических процессов, могут аналогичным образом деформировать или изгибать слоистость и фолиацию (или другие планарные особенности). Чем больше тектонически поднят лежащий под ними разлом, тем больше будут деформированы слои и должны будут адаптироваться к новым формам. Образованная форма также будет сильно зависеть от свойств и сцепления различных типов горных пород в каждом слое.

Во время формирования складок изгиба-скольжения различные слои горных пород образуют складки параллельного скольжения, чтобы приспособиться к выпучиванию . Хороший способ наглядно представить, как манипулируют несколькими слоями, — согнуть колоду карт и представить каждую карту как слой горной породы. [7] Величина скольжения на каждой стороне антиклинали увеличивается от шарнира к точке перегиба. [2]

Складки пассивного течения образуются, когда порода настолько мягкая, что ведет себя как слабый пластик и медленно течет. В этом процессе различные части тела породы движутся с разной скоростью, заставляя сдвиговое напряжение постепенно перемещаться от слоя к слою. В этом типе складок нет механического контраста между слоями. Складки пассивного течения чрезвычайно зависят от состава породы пласта и обычно могут возникать в областях с высокими температурами. [4]

Экономическое значение

Антиклинали, структурные купола, зоны разломов и стратиграфические ловушки являются очень благоприятными местами для бурения скважин на нефть и природный газ . Около 80 процентов мировой нефти было обнаружено в антиклинальных ловушках. [8] Низкая плотность нефти заставляет нефть плавуче мигрировать из своей исходной породы и вверх к поверхности, пока она не будет захвачена и сохранена в коллекторной породе, такой как песчаник или пористый известняк. Нефть оказывается захваченной вместе с водой и природным газом покрывающей породой, которая состоит из непроницаемого барьера, такого как непроницаемый слой или зона разлома. [9] Примерами низкопроницаемых уплотнений, которые содержат углеводороды, нефть и газ, в земле, являются сланец , известняк , песчаник и каменная соль. Фактический тип слоя не имеет значения, если он имеет низкую проницаемость.

Вода, минералы и определенные слои горных пород, такие как известняк, обнаруженные внутри антиклиналей, также извлекаются и продаются. Наконец, древние окаменелости часто находят в антиклиналях и используются для палеонтологических исследований или собираются в продукты для продажи.

Известные примеры

Азия

Антиклиналь Гавар , Саудовская Аравия, структурная ловушка для крупнейшего в мире месторождения традиционной нефти.

Австралия

Европа

Пещера Харпеи на юге Франции

Антиклиналь Уилд –Артуа — крупная антиклиналь, которая выходит на поверхность в юго-восточной Англии и северной Франции. Она образовалась в период с позднего олигоцена по средний миоцен , во время альпийской орогенеза .

Северная Америка

Антиклинали могут оказывать большое влияние на местную геоморфологию и экономику регионов, в которых они встречаются. Одним из примеров этого является антиклиналь Эль-Дорадо в Канзасе. Антиклиналь была впервые использована для добычи нефти в 1918 году. Вскоре после этого место стало очень процветающим районом для предпринимателей после Первой мировой войны и быстрой популяризации автомобилей . К 1995 году нефтяные месторождения Эль-Дорадо дали 300 миллионов баррелей нефти. [10] Центральное поднятие Канзаса представляет собой антиформу, состоящую из нескольких небольших антиклиналей, которые в совокупности дали более 2,5 миллионов баррелей нефти. [11]

Другой примечательной антиклиналью является антиклиналь Тьерра-Амарилья в Сан-Исидро, штат Нью-Мексико. [12] Это популярное место для пеших и велосипедных прогулок из-за большого биоразнообразия, геологической красоты и палеонтологических ресурсов. Эта погружающаяся антиклиналь состоит из окаменелых лесных аргиллитов и песчаника, а ее покрывающая порода состоит из плейстоценового и голоценового травертина. Антиклиналь содержит источники, которые откладывают углекислый травертин, способствующий богатому разнообразию микроорганизмов. [13] Эта область также содержит останки окаменелостей и древних растений юрского периода, которые иногда обнажаются в результате геологической эрозии.

Антиклиналь Вентура — геологическая структура, которая является частью нефтяных месторождений Вентура , седьмого по величине нефтяного месторождения в Калифорнии, которое было открыто в 1860-х годах. Антиклиналь тянется с востока на запад на протяжении 16 миль, круто падая на 30–60 градусов на обоих концах. Округ Вентура имеет высокую скорость сжатия и сейсмической активности из-за сходящегося разлома Сан-Андреас. В результате антиклиналь Вентура поднимается со скоростью 5 мм/год, а прилегающий бассейн Вентура сходится со скоростью около 7–10 мм/год. [14] Антиклиналь состоит из ряда пластов песчаника и непроницаемой скальной шапки, под которой заключены огромные запасы нефти и газа. Восемь различных нефтеносных зон вдоль антиклинали значительно различаются от 3500 до 12 000 футов. Нефть и газ образовали эти бассейны, когда они мигрировали вверх в плиоценовую эпоху и оказались заключенными под покрышкой. Это нефтяное месторождение все еще действует и имеет совокупную добычу в один миллиард баррелей нефти, что делает его одним из важнейших исторических и экономических объектов округа Вентура. [15]

Галерея

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме Антиклинали .

Ссылки

  1. ^ abcd Словарь геологических терминов (3-е изд.). Гарден-Сити, Нью-Йорк: Anchor Press/Doubleday. 11 апреля 1984 г. ISBN 978-0-385-18101-3.
  2. ^ abc Hefferan, Kevin P. "Folds". Geology 320: Structural Geology . University of Wisconsin–Stevens Point. Архивировано из оригинала 25 октября 2015 г. Получено 8 декабря 2015 г.
  3. ^ Mantei, Erwin J. "Geologic Structures—Crustal Deformations". Physical Geology (GLG110) . Missouri State University . Получено 17 декабря 2015 г. .
  4. ^ abc Маршак, Стивен (2012). Земля: Портрет планеты (4-е изд.). Нортон. ISBN 978-0393935189. Получено 22 января 2016 г. .
  5. ^ Робертс, Альберт Ф. (1947). Геологические структуры и карты: Практический курс интерпретации геологических карт для инженеров-строителей и горняков. Лондон: I. Pitman. стр. 33.
  6. ^ Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (8 февраля 2005 г.). Изменение Земли: исследование геологии и эволюции (4-е изд.). Брукс Коул. ISBN 978-0-495-01020-3.[ нужна страница ]
  7. ^ Эрл, Стивен (2015). «Складчатость». Физическая геология. BCcampus. ISBN 9781989623718. Получено 15 декабря 2015 г. .
  8. ^ Рива, Джозеф П. «Накопление в пластах-коллекторах». Encyclopaedia Britannica . Получено 10 декабря 2015 г.
  9. ↑ Студенческое отделение Общества инженеров-нефтяников (9 ноября 2014 г.). «Petroleum 101 – How is Petroleum Formed?». Университет Ватерлоо . Получено 10 декабря 2015 г.
  10. ^ Скелтон, Л. Х. (1997). «Открытие и разработка нефтяного месторождения Эльдорадо (Канзас)». Северо-восточная геология и науки об окружающей среде . 19 (1–2): 48–53 . Получено 15 декабря 2015 г.
  11. ^ Baars, DL; Watney, W. Lynn; Steeples, Don W.; Brostuen, Erling A. (апрель 2001 г.). «Petroleum: a primer for Kansas – Structure». Геологическая служба Канзаса, Образование . стр. 5. Получено 9 декабря 2015 г.
  12. ^ Харт, Дирк Ван (февраль 2003 г.). «Галерея геологии - Антиклиналь Огненной Амариллы» (PDF) . Геология Нью-Мексико . 25 (1): 15. дои :10.58799/NMG-v25n1.15. S2CID  259481120 . Проверено 15 декабря 2015 г.
  13. ^ Cron, Brandi; Crossey, Laura J .; Karlstrom, Karl E.; Northup, Diana E.; Takacs-Vesbach, Cristina (2009). «Микробное разнообразие, геохимия и дневные колебания в травертиновых курганах в антиклинали Tierra Amarilla, New Mexico». Рефераты с программами . 41 (7). Геологическое общество Америки: 322. Получено 8 декабря 2015 г.
  14. ^ О'Туса, Джим (7 августа 2014 г.). «Обзор геологии округа Вентура, включая сейсмичность, нефтегазовые месторождения и ресурсы грунтовых вод» (PDF) . Информационный семинар по программе «Нефть и газ» . Комиссия по планированию округа Вентура. Архивировано из оригинала (PDF) 2 февраля 2016 г.
  15. ^ Джексон, Гленда (июль 2013 г.). «Oil and Ventura» (PDF) . Ventura City Hall. Архивировано из оригинала (PDF) 31 января 2017 г. Получено 23 января 2016 г.

Библиография