Feil

Feil. Legg merke til den vertikale (opp) forskyvningen av blokken til høyre

Innenfor geologi er en forkastning et generelt flatt brudd i bakken som de to blokkene har sklidd i forhold til hverandre.

Forkastningene er produsert av tektoniske påkjenninger , inkludert tyngdekraft og horisontale trykk, som virker på skorpen. Bruddsonen har en bredt veldefinert overflate kalt forkastningsplanet, selv om man kan snakke om et forkastningsbånd når bruddet og tilhørende deformasjon har en viss bredde. ]

Når forkastninger når en dybde utenfor det sprø deformasjonsdomenet, forvandles de til skjærbånd, deres ekvivalent i det duktile domenet. Forkastning (eller forkastningsdannelse) er en av de viktige geologiske prosessene under fjellbygging . Likeledes er grensene til tektoniske plater dannet av forkastninger som er opptil tusenvis av kilometer lange.

Elementer av en feil

Stripete forkastningsplan. Striae angir bevegelsesretningen.

Feilkrok på en revers feil. Den hevede blokken er den til høyre i bildet. Grands Causses , Frankrike.

• Forkastningsplan : Plan eller overflate som blokkene som beveger seg fra hverandre ved forkastning beveger seg langs. Dette planet kan ha hvilken som helst orientering (vertikalt, horisontalt eller skrått). Orienteringen er beskrevet som en funksjon av slaget (vinkelen mellom det nordlige slaget og skjæringslinjen for forkastningsplanet med et horisontalplan) og fallen eller driften (vinkelen mellom horisontalplanet og skjæringslinjen til forkastningsplanet ) med vertikalplanet vinkelrett på forkastningen). Generelt er forkastningsplaner vanligvis buede. Forkastningsplanet kan poleres ved friksjon, noe som gir opphav til såkalte "feilspeil". Det kalles et 'forkastningsbånd' når deformasjonssonen har en viss bredde. I stedet for feilbånd brukes også feilsone , noe som skaper forvirring fordi feilsone ( r) også brukes som synonym for feilsystem .
• Forkastningslepper eller -blokker : Dette er de to delene av bergarten atskilt av forkastningsplanet. Når forkastningsplanet er skråstilt, kalles blokken over forkastningsplanet 'hengende blokk' eller 'oppløftet' og den under 'sengeblokken' eller 'senket'.
• Hopp eller forskyvning : Det er netto avstand og retning som en blokk har beveget seg i forhold til den andre. ]
• Forkastningsstriae : De er rettlinjede uregelmessigheter som kan oppstå i noen forkastningsplaner. De indikerer bevegelsesretningen til feilen.
• Feilkrok : i noen tilfeller produseres en slepefold på en eller begge lepper av forkastningen, hvis orientering vil være forskjellig avhengig av om feilen er normal eller reversert og vil indikere retningen til den relative forskyvningen. ]

Geometrisk feilklassifisering

Grunnleggende typer feil: A) Omvendt feil. B) Normal svikt. C) Kurssvikt (dekstra). D) Rotasjonssvikt (saks).

omvendt feil.

Med tanke på den relative forskyvningen av blokkene som er involvert, er feilene klassifisert som: ]

• Normal , direkte eller gravitasjonssvikt : ​ når den hengende eller takblokken beveger seg nedover i forhold til sengen eller veggblokken. Forkastningsplanet er skråstilt.
• Omvendt forkastning , når hengeblokken beveger seg opp i forhold til berggrunnen. Lav-dip revers feil kalles thrusts . Forkastningsplanet er skråstilt.
• Strike-, slag-, retnings-, transcurrent- eller strike-slip-feil : når forskyvningen er horisontal og parallelt med forkastningen. De kan være, avhengig av bevegelsesretningen til blokkene (referert til posisjonen til en observatør plassert på en av blokkene), sinistrale eller venstreretningsorienterte , når blokken motsatt av den som observatøren har, beveger seg til venstre, og dekstral eller høyre retningsbestemt , når blokken beveger seg til høyre. Forkastningsplanet kan være skråstilt eller vertikalt. En spesiell type forkastningsfeil er transformasjonsforkastninger , som forskyver segmenter av platekonstruksjonskanter og forkastningsplanet er vanligvis vertikalt.
• Skrå eller blandet forkastning : når forskyvningen er skrå mot både slag- og fallretning. De er ganske enkelt beskrevet som en kombinasjon av terminologien til de foregående, noe som resulterer i fire mulige tilfeller: omvendt sinistral, normal sinistral, omvendt dekstral og normal dekstral.
• Rotasjonsfeil – Når det har vært en rotasjonskomponent til den relative forskyvningen mellom de to blokkene atskilt av feilen. I sin tur kan de deles inn i: ]
  • Saksefeil , når rotasjonsaksen er vinkelrett på feilplanet.
  • Sylindrisk forkastning , når rotasjonsaksen er parallell med forkastningsplanet. Forkastningsplanet er vanligvis buet.
  • Konisk forkastning , når rotasjonsaksen er skrå mot forkastningsplanet. Forkastningsplanet er vanligvis buet.

Feilassosiasjoner og tektoniske strukturer

Sett med små normale feil.

Strukturene knyttet til forkastninger avhenger av hvilken type regionalt tektonisk regime de har dannet seg i. Imidlertid er det noen former og begreper som er felles for dem alle: det er vanlig at forkastninger varierer i fall langs banen, og viser relativt horisontale soner, landinger , alternerende med mer skrånende soner, ramper . De avgrensede blokkene mellom forkastningsramper kalles tektoniske flak eller hester , og stablingen av disse flakene kalles en dupleks . ]

I tektoniske utvidelsesområder

Veksling av horst og grabens .

I et begrenset ekstensjonsregime og under forhold med sprø deformasjon, utvikles mer eller mindre parallelle forskjøvede normale forkastningssystemer som danner nedsunkede soner, kalt Grabens eller bunner , som kan veksle med hevede soner, kalt Horsts eller tektoniske søyler . ]

Hvis forlengelsen er bred, er forkastningene vanligvis horisontale i dybden ( listriske forkast ). I utviklingen av utvidelsen kan forkastningssystemer dannes med ramper og landinger som følger hverandre og erstatter hverandre, og avgrenser skalaer som kan grupperes i forlengelsesduplekser. ]

Skjema av passiv kontinentalkant som viser skorpefortynning gjennom ekstensjonsforkastning.

På en jordskorpeskala passerer ekstensjonsfeil som utvikler seg på overflaten med sprø oppførsel dypt inn i det duktile domenet, og produserer mylonittiske bånd i løsrivelsessonen. I tilfeller der strekking er betydelig, kan tynning av skorpen forekomme - en prosess som kalles tektonisk denudering - og isostatisk omjustering kan heve dype bergarter til overflaten. ]

I områder med tektonisk kompresjon

Formasjonsskjema for popup- og pop-down- typestrukturer .

Diagram over dupleksdannelse ved suksessive skyver.

De vanligste formene assosiert med kompresjon er produsert av omvendte feil: skyve- og skyvemantler , typisk for de ytre sonene til kollisjons -orogener , i det som kalles "skyvebeltet" og tilsvarer den tektoniske stilen til huden . ]

I noen områder som er påvirket av kompresjon, med fremstøt med løsrivelser ved bunnen av den øvre skorpen eller dypere ( tykkhudet tektonisk stil ), kan det oppstå forhøyninger av pop -up og nedfellinger (forsenkninger mellom to skyvekrafter). motsatt vergens), begge begrenset av omvendte feil — i det som er forskjellig fra horst og grabens , begrenset av normale feil —. Denne modellen med pop-up og pops-down brukes for eksempel på det spanske sentralsystemet . ]

På en jordskorpeskala kan overlapping og stabling av fragmenter av kontinental skorpe forekomme, som i tilfellet med Himalaya , der omfattende jordskorpeblokker, avgrenset av store forkastninger, rir på hverandre. ]

I soner med gjennomgående tektonikk

De to mulige tilfellene av vifteformede strukturer i knekksonen til en dekstral strike-slip forkastning: push-up stigende venstre-sving og pull-apart synkende høyre -sving .

Ved store forkastninger, hvis forskyvningskomponent i hovedsak er horisontal, kan det avgrenses områder med lokal kompresjon eller forlengelse som gir opp- eller innsynkningsbevegelser. Reléet eller broen mellom to nærliggende forkastninger eller den lokale bøyningen av en feil i retning produserer en sone der den lokale fraktureringsretningen er skrå eller vinkelrett på hovedforskyvningsretningen, og danner flak og tilhørende duplekser . ]

Avhengig av reléet eller rotasjonen av feilene, til høyre eller venstre, og avhengig av deres horisontale forskyvning, dekstral eller sinustral, vil koblingssonen mellom de to ha en komprimerende eller utstrakt oppførsel av skalaene og dupleksene som har dannet seg. , utvikle viftehøyder, push-up type eller tektoniske depresjoner av pull-apart type . ]

Gravitasjonsfeil

Diagram som viser feil assosiert med et kollapset magmakammer i den vulkanske regionen Yellowstone ( USA ).

De er de som utelukkende produseres av tyngdekraften, ikke av virkningen av tektoniske anstrengelser. De kan forekomme i ulike geologiske sammenhenger: ]

• Ved midthavsrygger , der de avgrenser den midtoseaniske riften .
• I karstisk terreng , på grunn av oppløsning av underlaget eller kollaps av hulrom.
• I vulkanske områder, på grunn av kollaps av magmatiske kammer eller glidning av ustabile vulkanske byggverk .
• I bratte bakker eller bakker .

Feilbergarter

Tynt lag av en kataklasitt sett under et mikroskop .

I mange tilfeller produserer friksjonen i forkastningsplanet knusing eller deformasjon av bergartene som utgjør det. Deformasjonsbåndet kan være flere titalls meter tykt. Avhengig av treningsforholdene kan de være av forskjellige typer, blant annet er det en kontinuerlig gradering: ]

• Under forhold med sprø deformasjon oppstår feilbreksier når fragmentene ( klastene ) er synlige for det blotte øye, eller feilmel når klastene er mikroskopiske.
• Under dypere forhold og med høyere temperaturer dannes kataklasitter , som er bergarter med større sementering enn de tidligere. Hvis friksjonen av forkastningen øker temperaturen, opp til smeltepunktet for noen av de finere komponentene i bergarten , kan det produseres pseudotachylitts , mørke bergarter med en glassaktig tekstur .

• Når deformasjon oppstår i det duktile eller sprø-duktile domenet, under metamorfe forhold, produseres mylonitter og ultramylonitter , som definerer skjærbåndene, med en karakteristisk bergart.

Morfologiske trekk ved forkastninger på jordens overflate

En liten sideelv til San Juan-elven, i sin tur en sideelv til Guárico-elven i Venezuela , som tilhører Orinoco-bassenget , kommer ut fra de sørlige skråningene av Serranía del Interior i en forkastningssone som viser flere trekantede fasetter på begge sider. Den lille fossen i sentrum har dannet seg på speilet til selve forkastningen.

Følgende funksjoner er ofte nyttige for å identifisere feil i feltet:

• Forkastningsskarp : det er det morfologiske trekk som produseres på jordens overflate på grunn av forskyvningen av en forkastning. De utgjør rettlinjede morfologier der topografien varierer brått. Tre hovedtyper kan skilles: ]
  • Primitivt eller originalt forkastningsskarp – når skaftet er nylig eller ennå ikke er demontert av erosjon.
  • Forkastningslinje eller avledet scarp : når de involverte blokkene er erodert og det opprinnelige forkastningshoppet ikke er bevart eller til og med relieffet har blitt invertert av differensiell erosjon.
  • Sammensatt forkastning når feilen har reaktivert og de involverte blokkene har gjennomgått differensiell erosjon.

• Trekantede eller trapesformede fasetter : de er former assosiert med forkastningskanter eller sammensatte skrap på grunn av erosjon, ved skjæringspunktet mellom sluker eller daler vinkelrett på det rettlinjede planet til en forkastningsskarp og orientert mot den nedsunkede blokken. ]

Aktive og inaktive feil

En feil regnes som aktiv når den har flyttet seg en eller flere ganger i løpet av de siste 10 000 årene. Aktive forkastninger gjenkjennes av tilhørende jordskjelv , og blir i noen tilfeller tydelige som overflatebrudd. Aktive feil kan være seismiske eller aseismiske . I det første tilfellet skjer forskyvningen langs segmenter av forkastningsplanet sporadisk, på grunn av påføring av tektoniske krefter i nærheten av forkastningen, noe som gir elastisk deformasjon av bergartene i det miljøet. Når skjærstyrken til bergartene overskrides av størrelsen på spenningene, oppstår brudd og forskyvning langs forkastningen. Den plutselige forskyvningen gir opphav til et jordskjelv . Etter et jordskjelv er det perioder med mindre eller ingen aktivitet, hvor bergartene begynner å samle krefter igjen.

Aseismiske feil, derimot, oppstår når spenninger frigjøres permanent ved prosesser som kryp , eller gjennom små påfølgende brudd som forårsaker jordskjelv med svært lav styrke og lite tidsavstand.

Når man ser på forskyvningen av forkastninger over geologisk tid (tusenvis til millioner av år), uavhengig av om forkastningene er seismiske eller aseismiske, beveger begge typer seg med gjennomsnittshastigheter på noen få millimeter til noen få centimeter per år.

Et eksempel er San Andreas-forkastningssystemet i det sørlige og sentrale California i USA , som har generert jordskjelvene i San Francisco (M=7,8, på Richters skala ) i 1906, Los Angeles (M=6,7) i 1994 og nylig Hector Gruve (M=7,1) i 1999 og San Luis Obispo (M=6,6) i 2003. Forkastningene i den sentrale delen av San Andrés-systemet glir derimot aseismisk.

Inaktive forkastninger er de som har sin opprinnelse i geologisk fortid, og som ikke har vist nyere aktivitet . De representerer ingen seismisk fare for nærliggende byer.

Bemerkelsesverdige feil

• Altyn Tagh-feil
• San Andreas-feil
• San Ramon-feil
• Nord-Anatolsk forkastning
• Motagua-feil
• Fagnano–Magellan-forkastning

Se også

• Diaklase
• Seismogene feil i Spania
• Philo (geologi)
• Materialmotstand
• Tektoniske plater
• Brytende belastning

Eksterne lenker

• Wikimedia Commons har en mediekategori på Fault .