Зона сдвига - Shear zone
 | Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к сделать понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Август 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А зона сдвига очень важно структурный поверхность разрыва в земной шар с корка и верхняя мантия. Он образуется в ответ на неоднородное деформация разделение напряжение в плоские или криволинейные зоны высоких напряжений. Промежуточные (коровые) блоки остаются относительно незатронутыми деформацией. Из-за стрижка движение окружающей более жесткой среды, вращающийся, в зоне сдвига может возникать некоаксиальный компонент. Поскольку поверхность несплошности обычно проходит через широкий диапазон глубин, образуется большое количество различных типов горных пород с их характерными структурами.
Общее введение
Зона сдвига - это зона сильной деформации (с высокой скорость деформации ) в окружении скал с более низким состоянием конечная деформация. Он характеризуется соотношением длины к ширине более 5: 1.[1]
Зоны сдвига образуют континуум геологических структур, начиная от зоны хрупкого сдвига (или же недостатки ) через зоны хрупко-пластичного сдвига (или же зоны полухрупкого сдвига), вязко-хрупкий к зоны пластичного сдвига. В зонах хрупкого сдвига деформация сосредоточена в узкой перелом поверхность, разделяющая вмещающие породы, тогда как в зоне пластичного сдвига деформация распространяется через более широкую зону, причем состояние деформации непрерывно изменяется от стенки к стенке. Между этими концевыми элементами имеются промежуточные типы хрупко-пластичных (полухрупких) и пластично-хрупких зон сдвига, которые могут комбинировать эти геометрические элементы в различных пропорциях.
Этот континуум, обнаруживаемый в структурной геометрии зон сдвига, отражает различные механизмы деформации, царящие в коре, то есть переход от хрупкой (трещиноватости) на поверхности или вблизи поверхности к пластичной (текучей) деформации с увеличением глубины. Пройдя через хрупко-полухрупкий переход начинает проявляться пластическая реакция на деформацию. Этот переход не привязан к определенной глубине, а скорее происходит в определенном диапазоне глубин - так называемом переменная зона, где сосуществуют хрупкое разрушение и пластическое течение. Основная причина этого кроется в обычно гетероминеральном составе горных пород, когда разные минералы по-разному реагируют на применяемые подчеркивает (например, при стрессе кварц пластично реагирует задолго до полевые шпаты делать). Таким образом, различия в литология, размером с зернышко, а уже существующие ткани определяют другой реологический отклик. Но на глубину переключения влияют и другие, чисто физические факторы, в том числе:
- геотермальный градиент, т.е. окружающий температура.
- давление заключения и давление жидкости.
- объемная скорость деформации.
- ориентация поля напряжений.
В модели Шольца для кварц-полевошпатовой коры (с геотермой, взятой из Южной Калифорнии) переход хрупкое-полухрупкое начинается на глубине примерно 11 км при температуре окружающей среды 300 ° C. Затем нижележащая зона чередования простирается до глубины примерно 16 км с температурой около 360 ° C.[2] Ниже глубины примерно 16 км обнаруживаются только зоны пластичного сдвига.
В сейсмогенная зона, в котором землетрясения зародышевая, привязана к хрупкой области, шизосфера. Ниже промежуточной чередующейся зоны находится пластосфера. в сейсмогенный слой, что происходит ниже верхний переход устойчивости относящийся к верхнему сейсмичность отсечения (обычно на глубине около 4–5 км) начинают появляться истинные катаклазиты. Затем сейсмогенный слой переходит в зону чередования на глубине 11 км. Тем не менее, сильные землетрясения могут прорваться как на поверхность, так и в изменяющуюся зону, иногда даже в пластосферу.
Породы, добываемые в зонах сдвига
Деформации в зонах сдвига ответственны за развитие характерных тканей и минеральная ансамбли, отражающие правящие давление –температура (pT) условия, тип потока, направление движения и история деформации. Таким образом, зоны сдвига являются очень важными структурами для раскрытия истории конкретного террейн.
Начиная с поверхности Земли, в зоне сдвига обычно встречаются следующие типы горных пород:
- несвязные разломные породы. Примеры дефектная выемка, разломная брекчия, и слоистая долблень.
- связанные разломные породы, такие как раздавить брекчию и катаклазиты (протокатаклазит, катаклазит и ультракатаклазит).
- стеклянный псевдотахилиты.
И трещины, и катаклазиты связаны с абразивный износ по хрупким, сейсмогенным разломам.
- слоистый милониты (филлониты).
- полосатый гнейс.
Милониты начинают возникать с началом полухрупкого поведения в зоне альтернирования, характеризующейся клейкий износ. Здесь еще встречаются псевдотахилиты. Переходя в зеленосланцевые фации В условиях псевдотахилитов исчезают и сохраняются только разные типы милонитов. Полосатые гнейсы - это высокосортные милониты, расположенные в самом низу зон пластического сдвига.
Чувство сдвига
Чувство сдвига в зоне сдвига (правый, левый, обратный или нормальный) могут быть выведены с помощью макроскопических структур и множества микротектонический индикаторы.
Индикаторы
Основными макроскопическими индикаторами являются полосы (гладкие поверхности ), гладкие волокна, и растяжение - или минеральные линии. Они указывают направление движения. С помощью маркеров смещения, таких как смещение слоев и дамбы, или отклонение (изгиб) расслоения / расслоения в зону сдвига, можно дополнительно определить смысл сдвига.
В эшелоне разрыв напряжения массивы (или жилы растяжения), характерные для зон вязко-хрупкого сдвига, и складки оболочки также могут быть ценными макроскопическими индикаторами сдвига.
Микроскопические индикаторы состоят из следующих структур:
- асимметричный складки.
- слоения.
- обмазки.
- Кристаллографическая предпочтительная ориентация (CPO).
- покрытый и крылатый порфирокласты. Хорошо известными примерами являются тета (Θ) -объекты и фи (Φ) -порфирокласты, а также сигма (σ) - и дельта (δ) -крылые объекты.
- слюдяная рыба (слоистая рыба).
- тени давления
- сборные.
- квартальные постройки.
- сколы полосы сдвига.
- переходные сайты.
Ширина зон сдвига и результирующие смещения
Ширина отдельных зон сдвига простирается от шкалы зерен до километров. Зоны сдвига в масштабе земной коры (мегасдвиги) могут достигать 10 км в ширину и, следовательно, демонстрировать очень большие смещения от десятков до сотен километров.
Зоны хрупкого сдвига (разломы) обычно расширяются с глубиной и увеличением смещений.
Смягчение деформации и пластичность
Поскольку зоны сдвига характеризуются локализацией деформации, некоторая форма смягчение деформации должно произойти, чтобы пораженный материал хозяина деформировался более пластично. Размягчение может быть вызвано следующими явлениями:
- измельчение зерна.
- геометрическое смягчение.
- смягчение реакции.
- жидкое смягчение.
Кроме того, чтобы материал стал более пластичным (квазипластичным) и подвергался непрерывной деформации (течению) без разрушения, следующие механизмы деформации (в масштабе зерна) необходимо учитывать:
- диффузионная ползучесть (различные виды).
- ползучесть дислокаций (различные виды).
- динамическая рекристаллизация
- раствор под давлением процессы.
- зернограничное скольжение (сверхпластичность ) и уменьшение зернограничной площади.
Возникновение и примеры зон сдвига
Из-за их глубокого проникновения зоны сдвига встречаются во всех метаморфические фации. Зоны хрупкого сдвига более или менее распространены в верхней коре. Зоны пластичного сдвига начинаются в условиях фации зеленых сланцев и поэтому ограничиваются метаморфическими террейнами.
Зоны сдвига могут возникать в следующих геотектонический настройки:
- Транскуррентная настройка - от крутого до вертикального:
- сдвиговые зоны.
- преобразовать разломы.
- установка на сжатие - низкий угол
- лежачие складчатые подмышки (у основания).
- зоны субдукции.
- упорные листы (в основании).
- установка на растяжение - низкий угол
Зоны сдвига не зависят ни от типа породы, ни от геологического возраста. Чаще всего они не единичны по своему возникновению, а обычно образуют фрактал -масштабированный, связанный, анастомозирующие сети которые отражают в своем расположении лежащее в основе доминирующее чувство движения террейна в то время.
Хорошими примерами зон сдвига сдвигового типа являются Южная Армориканская зона сдвига и Северная Армориканская зона сдвига в Бретань, то Зона Северо-Анатолийского разлома в индюк, а Разлом Мертвого моря в Израиль. Зоны сдвига трансформного типа являются Сан-Андреас разлом в Калифорния, а Альпийский разлом в Новая Зеландия. Зона сдвига типа тяги - это Moine Thrust на северо-западе Шотландия. Примером настройки зоны субдукции является Срединная тектоническая линия Японии. Зоны сдвига, связанные с отрывом, можно найти в юго-восточной Калифорнии, например. то Разлом отряда Уиппл Маунтин. Примером огромной анастомозирующей зоны сдвига является Зона сдвига Borborema в Бразилия.
Важность
Важность зон сдвига заключается в том, что они являются основными слабыми зонами земной коры, иногда доходящими до верхней мантии. Они могут быть очень долгоживущими элементами и обычно демонстрируют несколько этапов действия наложения. В них материал может перемещаться вверх или вниз, наиболее важным из которых является воды циркулирующий растворенный ионы. Это может привести к метасоматизм во вмещающих породах и даже повторно удобряют мантийный материал.
Зоны сдвига могут принимать экономически выгодные минерализация, примеры важны золото депозиты в Докембрийский террейны.
Смотрите также
Литература
- Passchier CW и Trouw RAJ. (1996). Микротектоника. Springer. ISBN 3-540-58713-6
- Рамзи Дж. Г. и Хубер М. И.. (1987). Методы современной структурной геологии. Том 2: Складки и переломы. Академическая пресса. ISBN 0-12-576902-4
- Scholz CH. (2002). Механика землетрясений и разломов. Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-65540-4