Кіріспе
Бастапқыда жазық беттердің жиынтығы. Құрылымдық геологияда бүгілу – тұрақты деформация кезінде бүгілген немесе иілген ("көгертілген") шөгінді қабаттар сияқты бастапқыда жазық беттердің жиынтығы. Тау жыныстарындағы бүгілулердің мөлшері микроскоптық өрнектерден тау сияқты үлкен бүгілулерге дейін әртүрлі болуы мүмкін. Олар жеке-жеке немесе периодты жиынтықтарда (бүгілу тізбектері деп аталады) кездеседі. Синседиментті бүгілулер – шөгінділер қалыптасып жатқан кезде пайда болған бүгілулер. Бүгілулер әртүрлі кернеу, кеуекті қысым және температура градиенттері жағдайында пайда болады, бұл олардың жұмсақ шөгінділерде, метаморфтық тау жыныстарының барлық түрлерінде және тіпті кейбір магмалық тау жыныстарында бастапқы ағын құрылымдары ретінде кездесуінен көрінеді. Аймақтық деңгейде тараған бүгілулер жиынтығы бүгілу белдеуін құрайды, ол орогендік аймақтардың әдеттегі ерекшелігі. Бүгілулер көбінесе қабаттардың қысқаруынан пайда болады, бірақ жазық емес жарылымдағы орын ауыстырудан (жарылым бұрылысы бүгілуі), таралатын жарылымның ұшында (жарылым таралу бүгілуі), дифференциалдық тығыздалудан немесе жоғары деңгейдегі магмалық интрузияның әсерінен, мысалы, лаколит үстінде де пайда болуы мүмкін.
In structural geology, a fold is a stack of originally planar surfaces, such as sedimentary strata, that are bent or curved ("folded") during permanent deformation. Folds in rocks vary in size from microscopic crinkles to mountain sized folds. They occur as single isolated folds or in periodic sets (known as fold trains). Synsedimentary folds are those formed during sedimentary deposition. Folds form under varied conditions of stress, pore pressure, and temperature gradient, as evidenced by their presence in soft sediments, the full spectrum of metamorphic rocks, and even as primary flow structures in some igneous rocks. A set of folds distributed on a regional scale constitutes a fold belt, a common feature of orogenic zones. Folds are commonly formed by shortening of existing layers, but may also be formed as a result of displacement on a non planar fault (fault bend fold), at the tip of a propagating fault (fault propagation fold), by differential compaction or due to the effects of a high level igneous intrusion e. g. above a laccolith.
Қалпақ терминологиясы
Қиылыстырма – бүктелген беттің ең үлкен қисықтығы бар нүктелерін қосатын сызық. Бұл сызық тура немесе қисық болуы мүмкін. Осы элементті белгілеу үшін "арқан сызығы" термині де қолданылады. Бүктелудің қысқару бағытына перпендикуляр қарағанда, бетті шаршы және қанат бөліктеріне бөлуге болады; қанаттар – бүктелудің бүйірлері, ал қанаттар шаршы аймақта жиналады. Шаршы аймақтың ішінде шаршы нүктесі орналасқан, ол бүктелудің ең кішкентай радиусы (ең үлкен қисықтығы) нүктесі болып табылады. Бүктелудің шыңы – бүктелу бетінің ең жоғары нүктесі, ал ойысы – ең төменгі нүктесі. Бүктелудің иілу нүктесі – қанаттағы қуыстың қарама-қарсы бағытқа өзгеретін нүктесі; дұрыс бүктелулерде бұл қанаттың ортасы болады. Осілік бет – жиналған бүктелген беттердің барлық шаршы сызықтарын байланыстыратын жазықтық. Егер осілік бет жазық болса, ол осілік жазықтық деп аталады және соққы және батылу арқылы сипатталуы мүмкін. Бүктелулерде бүктелу осі болуы мүмкін. Бүктелу осі – "параллель жылғанда бүктелудің пішінін жасайтын түзу сызықтың ең жақын жуықтауы" (Ramsay 1967). Бүктелу осі арқылы жасалған бүктелу цилиндрлік бүктелу деп аталады. Бұл термин жартылай цилиндрлік бүктелулерді де қамтиды. Көбінесе бүктелу осі шаршы сызығымен сәйкес келеді.
Қиылыстың өлшемі
Кішігірім бүгілулер табиғатта жиі кездеседі, ал ірі бүгілулер құрғақ аймақтарда ғана сирек байқалады. Дегенмен, кішігірім бүгілулер олармен байланысты ірі бүгілулерді түсінуге көмектеседі. Олар сол пішінге, стильге, ірі бүгілулердің жабылу бағытына ие, ал олардың жарылуы ірі бүгілулердің осьтік жазықтықтарының орналасуын және олардың қай бағытта бұрылғанын көрсетеді.
Қиылысқан пішін
Жабын шеврон пішіндес болуы мүмкін, онда жазық қанаттар бұрыштық осьте қиылысады, құспа тәрізді қисық қанаттармен, дөңгелек пішіндес қисық осьпен немесе әртүрлі толқын ұзындығы бар эллипстік пішіндес болуы мүмкін.
Қиылыстың тығыздығы
Қиылыстың тығыздығы қиылыстың қанаттары арасындағы бұрыш мөлшерімен анықталады (әр қанаттың иілу сызығындағы бүктелген бетке жанама түрде өлшенген), бұл бұрыш қанаттар арасындағы бұрыш деп аталады. Жұмсақ қиылыстардың қанаттар арасындағы бұрышы 180° мен 120° аралығында, ашық қиылыстардың аралығы 120° мен 70° аралығында, жабық қиылыстардың аралығы 70° мен 30° аралығында, ал тығыз қиылыстардың аралығы 30° мен 0° аралығында болады. Изоклиндер немесе изоклинальды қиылыстардың қанаттар арасындағы бұрышы 10° мен нөлге дейін, шамамен параллель қанаттары бар.
Қиылыстың симметриясы
Барлық бүгілулер бүгілу осьінің екі жағында бірдей болмайды. Мүшелері шамамен бірдей ұзындықта болса, симметриялық деп аталады, ал мүшелері күрт түрде ерекшеленсе, асимметриялық деп аталады. Асимметриялық бүгілулердің осьі, көбінесе, олардың қалыптасқан бастапқы жазық бетіне бұрышпен орналасады.
Беттеу және конъюнктура
Конвергенция бүктеу осіне перпендикуляр бағытта есептеледі.
Сызықтық
Антиклинал: сызықтық, қабаттар әдетте осьтік орталықтан алыстайды, бағдарына қарамастан ең көне қабаттар орталықта орналасқан. Синклинал: сызықтық, қабаттар әдетте осьтік орталыққа қарай еңкейеді, бағдарына қарамастан ең жас қабаттар орталықта орналасқан. Антиформа: сызықтық, қабаттар осьтік орталықтан алыстайды, жасы белгісіз немесе кері бұрылған. Синформа: сызықтық, қабаттар осьтік орталыққа қарай еңкейеді, жасы белгісіз немесе кері бұрылған. Моноклина: сызықтық, екі жағындағы көлденең қабаттар арасында бір бағытта еңкейген қабаттар. Жатқан: сызықтық, бүктемелі осьтік жазықтығы төмен бұрышта орналасқан, нәтижесінде бүктеменің бір қанатында қабаттар аударылып жатады.
Ақаулықпен байланысты бүктеу
Көптеген бүгілулер тікелей ақаулармен байланысты, олардың таралуымен, жылжуымен және көршілес ақаулар арасындағы деформацияны теңестірумен байланысты.
Ақаулық бұрылысының бүлінуі
Жаңсақ бүгілулер жазықтық емес жаңсақтың бойындағы орын ауыстырудан туындайды. Вертикаль емес жаңсақтарда, орын ауыстыру дами келе жаңсақтың сәйкес келмейтін бөліктерін бейімдеу үшін ілінген қабат деформацияланады. Жаңсақ бұрылысы бүгілулері созылу және итеру жаңсақтарында кездеседі. Созылуда, тізімдік жаңсақтар өздерінің ілінген қабаттарында кернеу антиклиндерін қалыптастырады. Итеруде, итеру жаңсағы бір жарылым деңгейінен екіншісіне кесіп өткен кезде, тік антиклиндер пайда болады. Осы тік бұрышты пандус бойындағы орын ауыстыру бүктелуге себеп болады.
Ақаулықтардың таралуы бойынша бүктеу
Ақаулықтардың таралу бүктелулері немесе ұшқыш сызық бүктелулері, егер бұрыннан бар ақаулық бойында одан әрі тарамайтын орын ауыстыру болғанда пайда болады. Кері және қалыпты ақаулықтарда бұл үстіңгі қабаттардың бүктелуіне, көбінесе моноклина түрінде әкеледі.
Ажыратуды бүктеу
Қозғалыс қатесі жазық ажыратылымнан жоғары жылжуын жалғастырып, қате таралмаса, ажыратылым бүктелулері пайда болуы мүмкін, әдетте, қорап тәрізді бүктелу түрінде. Мұндай жағдайлар әдетте жақсы ажыратылымдардың үстінде кездеседі, мысалы, Юра тауларында, онда ажыратылым орта триас кезеңінің булану шөгінділерінде орналасқан.
Қию аймақтарында бүктеу
Қарапайым қиюға жақын қию аймақтарында көбінесе шағын асимметриялық бүктелулер кездеседі, олардың бұрылу бағыты қиюдың жалпы бағытына сәйкес келеді. Осы бүктелулердің кейбіреулерінде өте иістің қабырғалары болады және олар қабықша тәрізді бүктелулер деп аталады. Қию аймақтарындағы бүктелулер бұрыннан қалыптасқан болуы мүмкін, қиюға дейінгі қабаттардың бағытына байланысты немесе қию ағынындағы тұрақсыздық нәтижесінде пайда болуы мүмкін.
Игний интрузия
Игнейлік интрузиялардың орналасуы, қоршаған шөл тау жыныстарын деформациялауға әкеледі. Жер бетіне жақын орналасқан жоғары деңгейдегі интрузиялардың жағдайында, бұл деформация интрузияның үстінде жинақталады және көбінесе лаколиттің жоғарғы беті сияқты бүктелу түрінде көрінеді.
Ағынды бүктеу
Тау жынысы қабаттарының икемділігі құзыреттілік деп аталады: құзыретті тау жынысы қабаттары немесе тау жынысы төсеніштері күш түсірілгенде құламай, оған төтеп бере алады және салыстырмалы түрде берік болады, ал құзыретсіз қабаттар салыстырмалы түрде әлсіз болады. Тау жынысы сұйықтық сияқты мінез-қолқа салғанда, мысалы, тау тұзы сияқты өте әлсіз тау жынысы немесе жеткілікті тереңдікте жатқан кез келген тау жынысы, әдетте ағынмен бүгілуді көрсетеді (пассивті бүгілу деп те аталады, себебі қарсылық аз болады): қабаттар өзгермей, ығысып, айналасындағы қатаң тау жыныстарының әсерінен кез келген пішінге түседі. Қабаттар бүгілудің белгісі ретінде ғана қызмет етеді. Мұндай бүгілу көптеген магмалық интрузиялар мен мұздық мұздардың да ерекшелігі болып табылады.
Қалқа механизмдері
Тастардың бүктелуі қабаттардың деформациясымен тау жынысы массасының көлемін сақтау арасындағы тепе-теңдікті қамтамасыз етуі тиіс. Бұл бірнеше механизмдер арқылы орын алады.
Иілгіштік сырғанақ
Иілгіштік тайғанақ қабатталған тау жыныстарының қабаттары арасында қабатқа параллель тайғанау арқылы бүктелуге мүмкіндік береді, нәтижесінде деформация пайда болады. Жақсы мысал – телефон анықтамасын бүктеу, онда көлем сақталуы кітаптың беттері арасындағы тайғанау арқылы қамтамасыз етіледі. Қатты тау жыныстары қабаттарының қысылуынан пайда болған бүктелу "иілгіш бүктелу" деп аталады.
Қалқыма
Көбінесе, бүктелу – жазық беттің қарапайым иілуі және оны шектейтін көлемнің өзгеруі арқылы пайда болады деп саналады. Көлемдегі өзгеріс көлемді қабаттарға параллель қысқарту арқылы өтеді, осы арқылы қалыңдығы артады. Осы механизм бойынша пайда болатын бүктелулер ұқсас стильде болады, себебі жұқартылған қанаттар көлденең бағытта қысқарады, ал қалың иілімдер тік бағытта өседі.
Массалық орын ауыстыру
Егер бүктелу деформациясын иілу сырғанауымен немесе көлемдік өзгерту арқылы қысқарту (бұрау) мүмкін болмаса, тау жыныстары әдетте стресс бағытынан шығарылады. Бұл қысымда еріту арқылы іске асырылады, бұл метаморфтық процестің бір түрі, онда тау жыныстары жоғары деформацияланған аймақтарда құрауыштарын еріту арқылы қысқарады және оларды аз деформацияланған аймақтарда қайта шөгіндіреді. Осылайша пайда болған бүктелулерге мигматиттердегі және күшті осьтік жазықтықтағы жарылымдар бар аймақтардағы мысалдар жатады.
Қию механикасы
Тау жынысындағы бүгілулер, тау жыныстарының орналасқан кернеу өрісі және кернеу қолданылған кезде тау жынысының реологиясы, яғни кернеуге жауап беру әдісі арқылы қалыптасады. Бүгіліп жатқан қабаттардың реологиясы далада өлшенетін бүгілулердің ерекше белгілерін анықтайды. Оңай деформацияланатын тау жыныстары көптеген қысқа толқынды, жоғары амплитудалы бүгілулерді жасайды. Ал деформацияға төзімді тау жыныстары ұзын толқынды, төмен амплитудалы бүгілулерді жасайды.
Тау-кен өнеркәсібі
Қатпарға айналатын тау жыныстарының қабаттары, қабаттың өзегіндегі үлкен деформацияларды сіңіруі тиіс. Бұл қабаттар арасында кеңістіктер пайда болады. Осы кеңістіктер, әсіресе кеңістіктердегі су қысымы сыртындағыдан төмен болғандықтан, минералдардың жиналуына себеп болады. Миллиондаған жылдар бойында бұл процесс үлкен аумақты тау жыныстарынан аз мөлшердегі минералдарды жинап, оларды өте шоғырланған жерлерде шоғырландыра алады. Бұл тамырлардың (көздердің) пайда болу механизмі болуы мүмкін. Қорыта айтқанда, құнды минералдардың тамырларын іздегенде, күшті қатпарланған тау жыныстарын іздегені жөн, сондықтан тау-кен өнеркәсібі геологиялық қатпарлану теориясына үлкен қызығушылық танытады.
Мұнай өнеркәсібі
Антиклинальдық тұзақтар тау жыныстарының бүлінуі арқылы қалыптасады. Мысалы, егер мұнайға қабілетті, бірақ төмен өткізгіштігі бар тақтатаспен жабылған кеуекті құмтас қабаты антиклинге бүлінген болса, ол көмірсутектерді тұтқындай алады, мұнай бүктелудің ең жоғары нүктесінде жиналады. Көптеген антиклинальдық тұзақтар қабаттарға бүйінен қысым түсіру нәтижесінде, тау жыныстарының қабаттарын бүктеу арқылы пайда болады, бірақ шөгінділердің тығыздалуынан да пайда болуы мүмкін.