Горы и долины возникают путем образования складок и разломов в непрестанно изменяющейся земной коре. Складки – это волнообразные изгибы горных пород, а разломы-трещины; и те, и другие появляются вследствие сильных давлений, вызванных дрейфом материков. Они особенно привлекают геологов, так как часто образуют структурные ловушки, к которым тяготеют промышленно-ценные месторождения минерального сырья.
Обычно складки и разломы лучше всего развиты в осадочных и вулканических породах, но могут проявляться и в глубинных изверженных породах. Правильная структурная интерпретация складок и разломов существенна при разработке месторождений полезных ископаемых. Опрокинутая складка или обратный сброс могут вызвать, например, повторение угольных пластов в вертикальном разрезе, а нормальный сброс – горизонтальный разрыв и разобщение пласта. Вследствие этого пласт угля может быть неоднократно пересечен при бурении или, наоборот, пропущен. Разломы, возникающие над гранитным интрузивом, позволяют минерализующим растворам проникнуть в породы кровли массива и отложить там минералы, например руды свинца, олова, цинка и меди. Аналогичным образом разломы, не достигшие поверхности, могут играть роль каналов, по которым будут подниматься нефть и газ. Если в вогнутых складках пористые песчаные пласты подстилаются водоупорными глинами или глинистыми сланцами, то в песках накапливается вода и могут образовываться артезианские источники. Движение массивных плит горных пород, составляющих земную кору, сопровождается возникновением высокого давления на их границах. Иногда столкновение двух плит приводит к воздыманию горных цепей, сложенных интенсивно смятыми в складки породами, разбитыми многочисленными разломами. Иногда вдоль краев плит происходит растяжение, породы расступаются, образуя длинные депрессии, ограниченные разломами. Складки бывают от нескольких миллиметров до сотен километров в поперечнике. Вогнутые чашеобразные складки называются синклиналями, а выпуклые – антиклиналями. Синклинориями и антиклинориями называют крупные синклинальные или антиклинальные сооружения, крылья которых осложнены более мелкими складками. Складки, формирующиеся одновременно с отложением осадков, – это складки уплотнения. Они образуются в тех случаях, когда одновременно на одном участке отлагается материал, уплотняющийся с разной скоростью (например, песок вокруг кораллового рифа). Куполами называются складки, в которых слои падают в стороны от центра, а мульдами – складки с наклоном слоев внутрь, к центру.
Складчатость, как и складки, бывает трех основных типов. Прежде всего это истинная складчатость, или складчатость изгиба, которая образуется при сжатии компетентных (крепких) пород. Она связана постепенными переходами со вторым типом складчатости – складчатостью течения, развивающейся на участках, сложенных некомпетентными (слабыми) породами. Некомпетентные породы ведут себя подобно густой пасте; они не способны легко передавать давление и обычно образуют многочисленные мелкие складки. Третий тип – складчатость скалывания – может развиваться в хрупких породах путем возникновения мелких трещин, напоминающих сланцеватость, вдоль которых тонкие плитки породы способны перемещаться по отношению друг к другу. Все складки, если только они не обрезаны разломом, в конце концов затухают путем замыкания и по форме подобны половинке чаши или купола.
Простые складки обычно встречаются в молодых породах, третичных или четвертичных. Сложные складки больше распространены в древних, которые испытывали движения земной коры на протяжении длительного времени и часто погружались на глубокие уровни в земной коре. Весьма древние породы, такие, как породы докембрия в Норвегии, претерпели многократную повторную складчатость, вследствие чего в них развились структуры типа будинажа, брусчатые структуры (или муллион – структуры) и сланцеватость. Эти древние породы, кроме того, подверглись значительным изменениям под воздействием тепла и давления как при внедрении интрузивных пород, так и при глубоком погружении. В результате в них образовались пластинчатые минералы, кристаллы которых располагаются параллельно друг другу. Такие породы проявляют тенденцию к расщеплению на тонкие плитки по плоскостям сланцеватости, их называют кристаллическими сланцами. Когда породы уже больше не способны изгибаться под давлением, они трескаются, образуя разлом. Если они подвергаются растяжению, возникает нормальный сброс, если сжатию – взброс, или надвиг. При движении в плоскости разлома на его стенках, прилегающих друг к другу, выцарапываются штрихи и борозды, которые позволяют определять направление относительных боковых и вертикальных перемещений и судить о характере движения – линейное оно или вращательное. Часто разломы, сопряженные с землетрясениями, бывают хорошо выражены на поверхности в виде сбросовых уступов и рифтовых долин.
Разломы и складки возникают под действием одних и тех же тектонических сил, поэтому разломы постоянно связаны со складчатыми областями. Иногда при возобновлении подвижек по существующим глубинным разломам поверхностные слои разбиваются трещинами с образованием сложной мозаики блоков. Активизация таких глубинных разломов считается причиной катастрофического Ташкентского землетрясения 1966 г. Тектоническая активизация, выраженная в повторном возникновении разломов, отмечается в районах, где новые поля напряжений с иной ориентацией накладывают на прежние.
