Кіріспе

Геологиялық деформация құрылымы

Күмбез – құрылымдық геологияда Жер бетінің дөңгелек бөлігі жоғары қарай итеріліп, бұрыннан бар жер қабаттарын орталықтан шалқалап, еңкейтумен сипатталатын геологиялық нысан. Техникалық тұрғыдан алғанда, ол өзара ұштарында қиылысатын симметриялық антиклиналдардан тұрады. Сақталған күйдегі күмбездер Жер бетінде анық көрінетін, дөңгелек, шар немесе эллипсоид пішіндес шығыңқылар болып табылады. Күмбездің Жер бетіне параллель қимасы концентрлі қабаттардан тұрады. Егер күмбездің жоғарғы бөлігі эрозияға ұшырап тегістелсе, жоспар бойынша оның пішіні нысана тәрізді болады, ең жас тау жыныстары қабаттары сырт жағында орналасқан, ал әрбір сақина ішке қарай ескіріп, жасы ұлғаяды. Бұл қабаттар шөгінді кезінде көлденең болған, бірақ кейін күмбездің пайда болуымен байланысты тік көтерілу нәтижесінде деформацияланған.

Құрылыс механизмдері

Күмбездердің пайда болуына жауапты көптеген мүмкін механизмдер бар, олардың ең маңыздылары – қайта бүктелу, диапиризм, магмалық ену және соққыдан кейінгі көтерілу.

Қайта қаптау

Құрылымдық күмбездер көлденең кернеулердің әсерінен қайта бүктелу процесі арқылы қалыптасады, бұл процесте екі немесе одан көп бүктелу жазықтықтары бірінің үстіне бірі орналасады немесе басып шығарылады. Бір бағыттағы көлденең бастапқы кернеудің нәтижесінде пайда болған тік бүгілулер, бастапқы кернеуге 90 градус бұрышпен бағытталған тағы бір көлденең кернеудің әсерінен өзгеруі мүмкін. Бұл екі бүктелу жазықтығының үстіне басып шығарылуына алып келеді, бұл толқындық интерференция үлгілеріне ұқсас, нәтижесінде ойыстар мен күмбездер жүйесі пайда болады. Егер екі жазықтықтың синклиналдары бір-бірімен беттессе, ойыс пайда болады; ал егер екі жазықтықтың антиклиналдары бір-бірімен беттессе, күмбез пайда болады.

Диапиризм

Диапиризм – тығыздық градиенті бар жүйеде тепе-теңдікке жету үшін материалдың бір бөлігінің жоғары жатқан қабаттар арқылы тік қозғалысы (Рейли–Тейлор тұрақсыздығын қараңыз). Тепе-теңдікке жету үшін, тығыздығы төмен материалдан құралған қабаттан алынған бөліктер Жер бетіне қарай көтеріледі, нәтижесінде көлденең қимада көбінесе "тамшы" пішіндес құрылымдар пайда болады, мұнда дөңгелек ұшы жоғары жатқан қабаттардың бетіне жақын орналасқан. Егер жоғары жатқан қабаттар бөлік көтерілген кезде деформациялануға жеткілікті түрде әлсіз болса, күмбез пайда болуы мүмкін; ал егер жоғары жатқан қабаттар қолданылған кернеуге төзімділік танытпаса, диапир қабаттарды толығымен тесіп өтіп, бетке шығуы мүмкін. Бұл тығыздығы төмен қабаттарды құрайтын ықтимал материалдарға тұз (өте сығылмайтындықтан, шөгінді қабаттардың астында көмілгенде және үстінен қысымға ұшырағанда диапиризмге алып келетін құрылымдық тұрақсыздық тудырады) және жартылай балқыған мигматит (олардың қалыптасуына жылу және/немесе қысымның қатысы болғандықтан жиі кездесетін метаморфты текстуралы тау жынысы) жатады.

Игний интрузия

Магманың қабатталған шөгінді жыныстарға енуі және осының нәтижесінде лаколиттердің немесе магмалық шоғырлардың пайда болуы да дөңгелектерді қалыптастыруы мүмкін. Лакколиттердің жағдайында, бұл тік қозғалыстағы магма белгілі бір шөгінді қабатының немесе қабаттарының түбінде тоқтағанда және жоғары көтеріліп келе жатқан магма түтігінен жанына қарай тарала бастағанда болады. Магма оны қоректендіретін магма түтігінен бүйірлеме аққанда, саңырауқұлақ пішіндес магма массасы пайда болады. Бұл шөгінді жыныстардың үстіндегі қабаттарын алып көпіршік сияқты жоғары қарай иіліп, дөңгелекке айналдырады.

Тез соққыдан кейінгі көтерілу

Гипержылдамдық дененің өзінен ірі денелермен соқтығысуынан пайда болған күрделі кратер, соқтығысу орнының ортасындағы дөңгелек пішіндес құрылымның болуымен ерекшеленеді. Бұл дөңгелек пішіндес құрылымдар көбінесе кең аумақты (ондаған метрдей) алып жатады және соқтығыстан кейін жатқан қабаттар мен негіздің әлсіреуі нәтижесі деп саналады. Дөңгелек пішіндес құрылымды жасау үшін тік көтерілудің болуы үшін әлсіреу маңызды, себебі ол бастапқы қаттылығын жоғалтқан тау жынысының тепе-теңдігін бұзбай, тік орын ауыстыруға мүмкіндік береді. Бұл орын ауыстыру соқтығысу орнының ортасындағы қабаттар мен негізден тұратын тау жынысының гравитацияға қатысты қайта тепе-теңдікке келуінің нәтижесі болып табылады. Алдыңғы теориялар дөңгелек пішіндес құрылымның пайда болуын серпіліспен байланыстырды; алайда, бұл тау жынысының серпімді деформацияланатынын білдіреді. Тау жынысының механикалық қасиеттерін өзгертетін кең ауқымды жарықтар мен ішінара балқумен бірге соқтығыс болғандықтан, серпімді деформация болуы ықтимал емес.