Купол — это особенность структурной геологии , при которой круглая часть поверхности Земли выталкивается вверх, отклоняя ранее существовавшие слои земли от центра. С технической точки зрения, он состоит из симметричных антиклиналей , пересекающих друг друга в своих вершинах. Нетронутые купола представляют собой отчетливые округлые выступы сферической или эллипсоидальной формы на поверхности Земли. Срез купола, параллельный поверхности Земли, представляет собой концентрические кольца слоев . Если вершина купола подверглась эрозии, полученная структура на виде в плане выглядит как яблочко , с самыми молодыми слоями породы снаружи, и каждое кольцо постепенно стареет и движется внутрь. Эти пласты должны были быть горизонтальными во время отложения , а затем позже деформироваться в результате поднятия , связанного с образованием купола. [1] [2]
Существует множество возможных механизмов, ответственных за формирование куполов, основными из которых являются перескладывание, диапиризм, магматическое внедрение и пост-импульсное поднятие.
Структурные купола могут быть образованы горизонтальными напряжениями в процессе, известном как повторное складывание, которое включает в себя наложение или наложение двух или более складчатых тканей. Вертикальные складки , образованные горизонтальным первичным напряжением в одном направлении, могут быть изменены другим горизонтальным напряжением, ориентированным под углом 90 градусов к исходному напряжению. Это приводит к наложению двойных тканей, подобно волновым интерференционным картинам, в результате чего образуется система бассейнов и куполов. Там, где синклинали обеих тканей накладываются, образуется котловина ; однако там, где антиклинали обеих тканей накладываются, образуется купол. [1] [3]
Диапиризм предполагает вертикальное перемещение части материала через вышележащие слои с целью достижения равновесия внутри системы, имеющей установленный градиент плотности (см. Неустойчивость Рэлея-Тейлора ). Чтобы достичь равновесия, частицы из слоя, состоящего из менее плотного материала, будут подниматься к поверхности Земли, создавая образования, которые в поперечном сечении чаще всего выражаются в форме «каплевидной капли», где закругленный конец находится ближе всего к поверхности Земли. вышележащие слои. Если вышележащие слои достаточно слабы, чтобы деформироваться по мере подъема участка, может образоваться купол; в тех случаях, когда вышележащие толщи особенно лишены устойчивости к приложенным напряжениям, диапир может вообще проникнуть сквозь толщи и прорваться на поверхность. Потенциальные материалы, содержащиеся в этих менее плотных слоях, включают соль (которая обладает высокой несжимаемостью, что создает структурную нестабильность, которая приводит к диапиризму, когда она погребена под отложениями и подвергается перекрывающему напряжению) и частично расплавленный мигматит (порода метаморфической текстуры, часто встречающаяся в куполов из-за типичного участия тепла и/или давления при их формировании). [4] [5]
Внедрение магмы в слоистые осадочные породы и последующее образование лакколитов или магматических пород также может создавать купола. В случае лакколитов это происходит, когда вертикальное движение магмы останавливается у основания определенного осадочного слоя или слоев и начинает распространяться вбок от трубки восходящей магмы. Когда магма течет вбок из питающей ее магматической трубы, образуется грибовидная масса магмы. Это приводит к тому, что вышележащие слои осадочных пород вздуваются вверх, как гигантский пузырь, и деформируются в купол. [6] [7]
Сложный кратер , возникший в результате столкновения гиперскоростного тела с другим, более крупным, чем он сам, характеризуется наличием купола в центре места удара. Эти купола обычно имеют большие размеры (размером в десятки метров) и считаются результатом постударного ослабления вышележащих слоев и фундамента. Ослабление является неотъемлемой частью вертикального подъема, необходимого для создания купола, поскольку оно позволяет происходить вертикальному смещению, не ограниченному первоначальными свойствами жесткости недеформированной породы. [8] Это смещение является результатом того, что горная порода в центре места удара, состоящая из пластов и фундамента , восстанавливает равновесие относительно силы тяжести. Более ранние теории объясняли образование купола отскоком; однако это будет означать, что порода упруго деформируется. Упругая деформация маловероятна, поскольку удар сопровождается обширным разрушением и частичным плавлением породы, что приведет к изменению ее механических свойств. [9]
