Антиклиналь

В геологии антиклиналь — это разновидность складки, имеющей арочную форму.

Схема поперечного сечения антиклинали

Антиклиналь обнажена в разрезе дороги (небольшая синклиналь видна далеко справа). Для масштаба обратите внимание на человека, стоящего перед строем. Нью-Джерси , США

В структурной геологии антиклиналь — это тип складки , которая имеет аркообразную форму и имеет в своей основе самые старые пласты , тогда как синклиналь — это обратная сторона антиклинали. Типичная антиклиналь выпукла вверх, в которой шарнир или гребень — это место наибольшей кривизны , а края — это стороны складки, отклоняющиеся от шарнира. Антиклинали можно распознать и отличить от антиформ по последовательности слоев горных пород, которые постепенно становятся старше по направлению к центру складки. Поэтому, если возрастные соотношения между различными пластами горных пород неизвестны, следует использовать термин антиформа.

Прогрессирующий возраст пластов горных пород по направлению к ядру и приподнятому центру является характерным признаком наличия антиклиналей на геологической карте . Эти образования возникают потому, что антиклинальные хребты обычно развиваются над надвигами во время деформаций земной коры. Поднятое ядро ​​складки вызывает сжатие толщ, которое преимущественно размывается на более глубокий стратиграфический уровень по сравнению с топографически более низкими флангами. Движение вдоль разлома, включающее как сокращение, так и растяжение тектонических плит, обычно также деформирует толщи вблизи разлома. Это может привести к асимметричной или перевернутой складке. ^[1]

Терминология разных складок

Схема, показывающая составные части антиклинали

Антиформа

Антиформу можно использовать для описания любой выпуклой вверх складки. Именно относительный возраст пластов горных пород отличает антиклинали от антиформ. ^[1]

Элементы

Шарнир антиклинали относится к месту наибольшей кривизны, также называемому гребнем . ^[1] Шарнир также является самой высокой точкой слоя в верхней части складки. Кульминация также относится к самой высокой точке любой геологической структуры. Конечности — это стороны складки, которые имеют меньшую кривизну . Точка перегиба – это участок на конечностях, где кривизна меняет направление. ^[2]

Осевая поверхность представляет собой воображаемую плоскость, соединяющую шарнир каждого слоя пласта горных пород через поперечное сечение антиклинали. Если осевая поверхность вертикальна и углы по обе стороны складки равны, то антиклиналь симметрична. Если осевая плоскость наклонена или смещена, то антиклиналь асимметрична. Цилиндрическая антиклиналь имеет четко выраженную осевую поверхность, тогда как нецилиндрические антиклинали слишком сложны, чтобы иметь единственную осевую плоскость.

Типы

Перевернутая антиклиналь — это асимметричная антиклиналь с крылом, которое наклонено за пределы перпендикуляра , так что пласты на этом крыле в основном перевернуты и могут опускаться в одном направлении по обе стороны от осевой плоскости. ^[3] Если угол между конечностями большой (70–120 градусов), то складка представляет собой «открытую» складку , а если угол между конечностями мал (30 градусов и менее), то складка представляет собой « открытую» складку. плотная" складка . ^[4] Если антиклиналь погружается (т.е. гребень антиклинали наклонен к поверхности Земли), на геологической карте образуется буква V , указывающая в направлении погружения. Погружающаяся антиклиналь имеет шарнир, не параллельный земной поверхности. Все антиклинали и синклинали имеют некоторую степень погружения. Периклинальные складки представляют собой тип антиклиналей, которые имеют четко выраженную, но изогнутую шарнирную линию и имеют двояко погружающиеся и, таким образом, удлиненные купола . ^[5]

Модель антиклинали. Самые старые кровати находятся в центре, а самые молодые — снаружи. Осевая плоскость пересекает центральный угол изгиба. Линия шарнира следует за линией наибольшего изгиба, где осевая плоскость пересекает складку снаружи.

Складки, в которых конечности опускаются к шарниру и имеют более U-образную форму, называются синклиналями . Обычно они обрамляют стороны антиклиналей и демонстрируют противоположные характеристики. Самые старые пласты горных пород синклинали находятся на ее внешних крыльях; По мере приближения к шарниру скалы становятся все моложе. Моноклина — это изгиб пластов, приводящий к локальному укручению только в одном направлении падения . ^[2] Моноклины имеют форму ковра, накинутого на ступеньку лестницы. ^[4]

Антиклиналь, которая подверглась более глубокой эрозии в центре, называется нарушенной или скальпированной антиклиналью . Нарушенные антиклинали могут быть прорезаны речной эрозией, образуя антиклинальную долину.

Структура, которая погружается во всех направлениях, образуя круглую или вытянутую 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 поверхностных пород. Структура Ришат в Сахаре считается куполом, обнажённым в результате эрозии.

Антиклиналь, которая погружается на обоих концах, называется антиклиналью с двойным погружением и может образоваться в результате множественных деформаций или суперпозиции двух наборов складок. Это также может быть связано с геометрией нижележащего отрывного разлома и различной величиной смещений вдоль поверхности этого отрывного разлома.

Антиклинорий — крупная антиклиналь , на которую наложена серия мелких антиклинальных складок. Примеры включают антиклинорий Перселла от поздней юры до раннего мела в Британской Колумбии ^[1] и антиклинорий Блу-Ридж в северной Вирджинии и Мэриленде в Аппалачах ^[6] или долину Ниттани в центральной Пенсильвании.

Процессы формирования

Антиклиналь возле Эдена , Ливан.

Антиклинали обычно развиваются над надвигами, поэтому любое небольшое сжатие и движение внутри внутренней коры может иметь серьезные последствия для верхнего слоя горных пород. Напряжения, возникшие во время горообразования или других тектонических процессов, могут аналогичным образом деформировать или изгибать слоистость и слоение (или другие плоские элементы). Чем сильнее подстилающий разлом тектонически поднят, тем больше пласты будут деформироваться и должны адаптироваться к новым формам. Образующаяся форма также будет во многом зависеть от свойств и сцепления различных типов горных пород внутри каждого слоя.

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

Складки пассивного течения образуются, когда порода настолько мягкая, что ведет себя как слабый пластик и медленно течет. В этом процессе разные части тела горной породы движутся с разной скоростью, вызывая постепенное смещение напряжения сдвига от слоя к слою. В этом типе складки нет механического контраста между слоями. Складки пассивного течения чрезвычайно зависят от состава горных пород пласта и обычно могут возникать в районах с высокими температурами. ^[4]

Экономическое значение

Антиклинали, структурные купола, зоны разломов и стратиграфические ловушки являются очень благоприятными местами для добычи нефти и природного газа . Около 80 процентов мировой нефти обнаружено в антиклинальных ловушках. ^[8] Низкая плотность нефти заставляет нефть плавно мигрировать из материнской породы вверх к поверхности, пока она не будет поймана и сохранена в породе-коллекторе, такой как песчаник или пористый известняк. Нефть вместе с водой и природным газом захватывается покрывающей породой, состоящей из непроницаемого барьера, такого как непроницаемый пласт или зона разлома. ^[9] Примеры уплотнений с низкой проницаемостью, содержащих углеводороды, нефть и газ в земле, включают сланец , известняк , песчаник и каменную соль. Фактический тип пласта не имеет значения, пока он имеет низкую проницаемость.

Вода, минералы и определенные пласты горных пород, такие как известняк , обнаруженные внутри антиклиналей, также добываются и коммерциализируются. Наконец, древние окаменелости часто находят в антиклиналях и используют для палеонтологических исследований или собирают для производства продуктов для продажи.

Яркие примеры

Азия

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

Австралия

• Антиклиналь Хилл-Энд, Новый Южный Уэльс, связана с месторождениями золота.
• Антиклинальная складка Каслмейн, Виктория, отмеченная мемориальной доской с надписью: «Этот прекрасный экспонат был обнаружен при строительстве Литтлтон-стрит-Ист в 1874 году. Седловые рифы встречаются в аналогичных складках песчаников и сланцев на нижних геологических горизонтах».

  

  Антиклинальная складка Каслмейн

Европа

Пещера Гарпеи на юге Франции.

Антиклиналь Уилда -Артуа — крупная антиклиналь, которая выходит на поверхность на юго-востоке Англии и севере Франции. Формировался с позднего олигоцена до среднего миоцена , в период альпийской складчатости .

Северная Америка

Антиклинали могут оказать серьезное влияние на местную геоморфологию и экономику регионов, в которых они встречаются. Одним из примеров этого является антиклиналь Эльдорадо в Канзасе. Антиклиналь впервые была использована для добычи нефти в 1918 году. Вскоре после Первой мировой войны и быстрой популяризации автомобилей это место стало очень процветающим районом для предпринимателей . К 1995 году на нефтяных месторождениях Эльдорадо было добыто 300 миллионов баррелей нефти. ^[10] Центральное поднятие Канзаса представляет собой антиформу, состоящую из нескольких небольших антиклиналей, которые в совокупности произвели более 2,5 миллионов баррелей нефти. ^[11]

Еще одна примечательная антиклиналь — антиклиналь Тьерра-Амарилья в Сан-Исидро, штат Нью-Мексико. ^[12] Это популярное место для пеших и велосипедных прогулок из-за огромного биоразнообразия, геологической красоты и палеонтологических ресурсов. Эта нисходящая антиклиналь состоит из аргиллитов и песчаника Окаменевшего леса, а ее покрывная порода состоит из плейстоценового и голоценового травертина. В антиклинали есть источники, которые откладывают углекислый травертин, который способствует богатому разнообразию микроорганизмов. ^[13] Эта область также содержит остатки окаменелостей и древних растений юрского периода, которые иногда подвергаются геологической эрозии.

Антиклиналь Вентура — геологическая структура, являющаяся частью нефтяных месторождений Вентура , седьмого по величине нефтяного месторождения в Калифорнии, открытого в 1860-х годах. Антиклиналь проходит с востока на запад на протяжении 16 миль, круто падая на 30–60 градусов на обоих концах. В округе Вентура наблюдается высокая степень сжатия и сейсмическая активность из-за сходящегося разлома Сан-Андреас. В результате антиклиналь Вентура поднимается со скоростью 5 мм/год, а прилегающий бассейн Вентуры сближается со скоростью около 7–10 мм/год. ^[14] Антиклиналь состоит из ряда пластов песчаника и непроницаемой горной шапки, под которой заключены огромные запасы нефти и газа. Восемь различных нефтеносных зон вдоль антиклинали сильно различаются по высоте от 3500 до 12 000 футов. Нефть и газ сформировали эти залежи, когда они мигрировали вверх в эпоху плиоцена и оказались под покровной породой. Это нефтяное месторождение все еще действует, и его совокупная добыча составляет один миллиард баррелей нефти, что делает его одним из наиболее важных исторических и экономических объектов округа Вентура. ^[15]

Галерея

• 
  Плотные складки известняка и кремня , Крит , Греция.
• 
  Узкая антиклиналь в формации Уиллс-Крик , Пенсильвания.
• 
  Выветренная мраморная антиклиналь на озере Генерал Каррера , Чили.
• 
  Долина Ниттани в центральной Пенсильвании представляет собой антиклинорий.
• 
  Элк-Бейсин , расположенный на границе Монтаны и Вайоминга , представляет собой нарушенную антиклиналь.
• 
  Формация Тускарора образует четкую антиклиналь на горе Уиллс в Камберленд-Нарроуз , штат Мэриленд.
• 
  Антиклиналь в формации Уиллс-Крик или Блумсбург в Раундтоп-Хилл , штат Мэриленд
• 
  Антиклиналь с хорошо развитым осевым плоским кливажом . Каменноугольная толща песчано-глинистых отложений над Тудесом, юго-восток Потеса, Кантабрия, Испания.
• 
  Антиклиналь и кварцевая жила «седлового рифа» в Овенсе, Новая Шотландия.
• 
  Антиклиналь в девонской формации Катскилл , I-70 , округ Фултон, Пенсильвания
• 
  Антиклиналь в кембрийской формации Конокочег , в стене карьера Холсим, Хагерстаун, Мэриленд.
• 
  Антиклиналь Кейв-Маунтин на краю каньона Дымовая дыра в Западной Вирджинии.
• 
  Часть Сан-Рафаэль-Суэлл площадью 3000 квадратных миль (7800 км ² ) в штате Юта.

Смотрите также

• Исраэль К. Уайт и его «антиклинальная теория» разведки нефти и газа .
• Синклиналь
• гомоклин
• Речные антиклинали

Рекомендации

1. Словарь геологических терминов (3-е изд.). Гарден-Сити, Нью-Йорк: Anchor Press/Doubleday. 11 апреля 1984 г. ISBN. 978-0-385-18101-3.
2. Хефферан, Кевин П. «Фолдс». Геология 320: Структурная геология . Университет Висконсина – Стивенс-Пойнт. Архивировано из оригинала 25 октября 2015 года . Проверено 8 декабря 2015 г.
3. Мантей, Эрвин Дж. «Геологические структуры — деформации земной коры». Физическая геология (GLG110) . Университет штата Миссури . Проверено 17 декабря 2015 г.
4. Маршак, Стивен (2012). Земля: Портрет планеты (4-е изд.). Нортон. ISBN 978-0393935189. Проверено 22 января 2016 г.
5. Робертс, Альберт Ф. (1947). Геологические структуры и карты: практический курс интерпретации геологических карт для инженеров-строителей и горных инженеров. Лондон: И. Питман. п. 33.
6. Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (8 февраля 2005 г.). Меняющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (4-е изд.). Брукс Коул. ISBN 978-0-495-01020-3.^{[ нужна страница ]}
7. Эрл, Стивен (2015). «Складной». Физическая геология. Кампус BC. ISBN 9781989623718. Проверено 15 декабря 2015 г.
8. Рива, Джозеф П. «Накопление в пластах-коллекторах». Британская энциклопедия . Проверено 10 декабря 2015 г.
9. Студенческое отделение Общества инженеров-нефтяников (9 ноября 2014 г.). «Нефть 101 - Как образуется нефть?». Университет Ватерлоо . Проверено 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 . Проверено 15 декабря 2015 г.
11. Баарс, Д.Л.; Уотни, В. Линн; Стиплс, Дон В.; Бростуэн, Эрлинг А. (апрель 2001 г.). «Нефть: учебник для Канзаса - Структура». Геологическая служба Канзаса, образование . п. 5 . Проверено 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. Крон, Брэнди; Кросси, Лаура Дж .; Карлстрем, Карл Э.; Нортап, Диана Э.; Такач-Весбах, Кристина (2009). «Микробное разнообразие, геохимия и суточные колебания в травертиновых курганах на антиклинали Тьерра-Амарилла, Нью-Мексико». Рефераты с программами . 41 (7). Геологическое общество Америки: 322 . Проверено 8 декабря 2015 г.
14. О'Туса, Джим (7 августа 2014 г.). «Обзор геологии округа Вентура, включая сейсмичность, нефтегазовые месторождения и ресурсы подземных 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.). «Ойл и Вентура» (PDF) . Мэрия Вентуры. Архивировано из оригинала (PDF) 31 января 2017 года . Проверено 23 января 2016 г.

Библиография

• Дэвис, Джордж Х.; Рейнольдс, Стивен Дж. (19 января 1996 г.). Структурная геология горных пород и регионов (2-е изд.). Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-52621-6.
• Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (8 февраля 2005 г.). Меняющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (4-е изд.). Брукс Коул. ISBN 978-0-495-01020-3.
• Вейермарс, Рууд (1997). Структурная геология и интерпретация карт. Лекции по геонаукам. Амстердам: Научное издательство Альборан. ISBN 90-5674-001-6– через Делфтский технологический университет.— Вся книга находится в свободном доступе в формате PDF .