Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Топографическая карта, показывающая складки отрыва в восточной части бассейна Сычуань , Китай .

Отряд раз , в геологии , происходит как слой параллельно толкая вдоль складчатость срыва (или отрыва) развивается без распространения вверх неисправности; аккомодация деформации, вызванной продолжающимся перемещением по нижележащей оси, приводит к складчатости вышележащих скальных блоков. В качестве наглядного пособия изобразите коврик на полу. Если поставить левую ногу на один конец и подтолкнуть (левой ногой) к другому концу ковра, коврик скользит по полу ( деколлемент ) и складывается вверх (складка отделения). Рисунок 1 представляет собой обобщенное представление геометрии, предполагаемой разломом отрыва.

Рис. 1. Общая геометрия отрывной складки, иллюстрирующая укорочение над параллельным слоем деколлемента, и результирующая геометрия отрывной складки в среде сжатия.

Определения [ править ]

Отрывное складывание происходит, когда напряжение, прикладываемое к механически слабому слою или некомпетентной единице, такой как сланец или соль , или на границе между некомпетентной и более компетентной единицей, вызывает сопротивление со стороны единиц, приводящее к складчатости, обычно наблюдаемой в компетентной единице.[1] [2] [3] Как только сопротивление этих блоков преодолевается за счет деформации или изменение деформации между блоками становится достаточно большим, может возникнуть сдвигающее движение, известное как разрушение отслоения. Определено, что разлом отрыва может быть расположен внутри некомпетентной единицы или на границе некомпетентной и компетентной единицы, что учитывает разницу деформаций между единицами и позволяет смещению происходить в плоском поле.[1] [2] [3] [4] [5] Отрывное складывание происходит в областях толстокожей деформации , где фундамент участвует в деформации и деформации тонкой кожи , где деформация происходит на относительно небольшой глубине в коре.

Режимы сворачивания отряда [ править ]

Одна из основных идей, которую следует признать в каждой модели, - это закон сохранения объема, поскольку сохранение является фундаментальным законом в физике ; это также должно относиться к геологии. Двумя способами сохранения объема являются утолщение единиц и синклинальное отклонение некомпетентного материала; вполне вероятно, что оба могут произойти.

Рисунок 2. Модель закона сохранения объема при синклинальном прогибе; площадь антиклинали (обозначенная буквой A, а затем нижним индексом) должна быть равна площади сокращения плюс синклинальное отклонение A1 = A2 + A3 + A4. Синклинальное отклонение ниже исходной точки (пунктирная линия) показано обозначениями A3 и A4.

Дж. Контрерас (2010) разработал модель отрывов с малой амплитудой, используя уравнение сохранения массы . Результаты предполагают возникновение утолщения слоя как начальную реакцию на сокращение и сохранение объема. [6] Hayes и Hanks (2008) подтверждают утолщение слоя в начале складчатости, в частности, их полевые данные указывают на утолщение на шарнирах складок, а не на конечностях. [2] При определении геометрии сгибания с отрывом может потребоваться определение толщины слоя, поскольку это было зарегистрировано, чтобы повлиять на общую геометрию. [7] Хотя предполагается переменная толщина конечностей; со временем поворот конечности и длина конечности становятся доминирующими механизмами деформации, что приводит к увеличению амплитуды кратности. [6]

Синклинальное отклонение, рис. 2, является результатом складчатости, где синклинали, прилегающие к антиклинали в геометрии складки, переходят в нижнюю несостоятельную единицу; обычно это происходит в областях с высокой длиной волны и низкой амплитудой. [3] Заселение этой области вызывает смещение над отрывом в виде миграции материала к антиклинальному ядру. [3] [8] Уход из региональной позиции зависит от разницы в толщине и вязкости между компетентными и некомпетентными единицами, а также от пластичной природы некомпетентной единицы, [3] как Контрерас, [6] распознал переход от отклонения единицы и миграции материала к вращению конечностей и удлинению конечностей.

Эволюция складок отряда [ править ]

Хотя многие модели были разработаны, чтобы помочь объяснить кинематическую эволюцию разломов отрыва одного слоя; [7] [9] [10] [11] [12] многие модели не учитывают множественные слои, сложную геометрию складок [12] или дифференциальную деформацию через геометрию складок или механически несходные стратиграфические единицы. [13] Эти модели могут не быть хорошими индикаторами складчатости отрыва в большом масштабе и лучше подходят для помощи в интерпретации геометрии складок складок отрыва, поскольку их кинематическая эволюция обычно связана с одиночными складками, деформациями единичных единиц. Однако определение дисгармонических складок (см. Ниже) включает много типов симметричных складок на большей площади, охватывающих многие геометрические формы и атрибуты базовых моделей, и может лучше подходить для применения этих моделей.

Рис. 3. Дисгармоническая складка отслоенной складки с использованием симметричной геометрической складки в качестве модели. По мере развития сжатия в антиклинальном ядре возникают проблемы с пространством. Чтобы уравновесить эти проблемы с пространством, складывание во внутренних блоках становится более плотным, создавая дисгармоничную геометрию складки.

Путем включения элементарных геометрий складок [7] [9] [10] [11] [12] под термином дисгармоническая отслойка складок складки могут быть затем классифицированы в одну из двух категорий; дисгармоничные складки или складки отрыва. Дисгармонические складки, рис. 3, определяются как складки отслоения, характеризующиеся параллельной геометрией на внешних конечностях и непараллельной геометрией межконечностей в стратиграфически различных и нижних частях; вызвано дифференциальной деформацией в результате рассеивания деформации или изменения механической стратиграфии , где прекращение складчатости обычно приводит к отслоению. [2] [3] [12] Складки отрыва отрыва характеризуются изоклинальной складчатостью во всех единицах, с плотной изоклинальной складчатой ​​слабой единицей в антиклинали и параллельной геометрией, иногда существующей вдоль внешних единиц. [3] [14] Современные примеры складывания отряда можно найти в горах Джура в Центральной Европе . Эта область дополняет идею эволюции отрывной складки, выдвинутую Митрой [3], в том смысле, что она охватывает многие из основных геометрий складок и включает как дисгармоничную, так и отрывную геометрию.

Обычно предполагается, что дисгармоничные складки и складки отрыва отрыва образуются отдельными видами деформации; однако, [3] Mitra (2003) в единой кинематической модели оспаривал эти идеи, предлагая эволюцию складчатости отслоения, в которой прогрессирующая деформация приводит к переходу складки от дисгармоничной геометрии к складыванию отслоения отрыва. В то время как большинство кинематических моделей разработаны для получения наиболее упрощенных геометрических форм путем помещения граничных условий внутри модели и ограничивающих переменных; в единую модель входят: параметр механической стратиграфии [2] удлинение конечности, вращение конечности, [6] [8] [14] уравновешивание области и антиклинальное и синклинальное отклонение, чтобы разработать систему, которая единообразно демонстрирует эволюцию складчатости отслойки.

Эволюция складчатости отрыва начинается с модельного предположения о низкой амплитуде и коротком сжатии среды с механически непохожей некомпетентной и компетентной единицей. Сворачивание начинается с укорачивания; удлинение и вращение конечностей и миграция шарниров вызывают синклинальное отклонение ниже исходного положения, сопровождаемое потоком пластичного материала под синклинальным желобом к антиклинальному ядру; что приводит к увеличению амплитуды антиклинальной складки. [3] [4] [5] [6] [15]

Дальнейшее сжатие, в котором преобладает перемещение шарнира, приводит к сужению складок и проблемам с размещением пространства внутри антиклинального ядра; приводящие к образованию дисгармоничных складок. [16] [17] Epard и Groshong (1994) распознают сходный паттерн с дисгармоническим сворачиванием и называют это укорочением второго порядка. [18] Базовые модели и эксперименты [4] [6] [12] [19], а также модели концентрических складок [9] [20]не могут распознать дисгармонические складки, поскольку они сосредоточены на складчатости однослойного отслоения, не обладают разрешающей способностью в экспериментальных методах или, хотя делается предположение о нескольких единицах, ограничивают параметры единицы, которые могут вызвать дисгармонию через деформацию. Продолжающееся укорачивание и избыток материала в антиклинальном ядре не только приводит к увеличению амплитуды и дисгармоническим складкам, но может привести к появлению толчков из складчатых синклинальных или антиклинальных областей. В результате дальнейшей деформации за счет вращения конечности и миграции шарнира изоклинальные складки в конечном итоге принимают геометрию отрыва. [4] [3] Тяговые разломы в синклинальной складке, если они образовались, также могут быть повернуты, чтобы способствовать образованию отдельных отрывных складок при дальнейшем затягивании и вращении (рис. 4). [3]

Ошибка отряда [ править ]

Рисунок 4. Схема, изображающая нарушение симметричной складки отрыва. Результатом постоянного вращения и сжатия конечности является образование дефектов передней и задней конечностей складки. В конце концов, эти неисправности снова связаны с отсоединением, и может появиться всплывающее окно.
Основная статья: Вина отряда

Во многих случаях документально подтверждено, что разломы могут развиваться в результате складчатости отслоения или кинематических механизмов, связанных со складчатостью. [4] [3] [6] [7] [15] [19] [21] В общем, разломы могут происходить во время сдвига разлома и складчатости отрыва двумя способами. Во-первых, разлом может быть вызван, когда прогрессивное складывание или сжатие сложенного плеча достигает своей максимальной геометрии складки, что приводит к переходу от складывания к сдвигу. [4] [12] Во-вторых, было высказано предположение, что разлом может распространиться в антиклинальное ядро, если поток материала и пространство для размещения не находятся в равновесии. [4]Идея недостаточного материального потока может быть не так хорошо рассмотрена, как разлом из-за продолжающегося складывания и вращения, но основание для такого аргумента лежит в твердой убежденности в сохранении площади; без сбоя консервации, скорее всего, компенсирует. Базовая геометрия разломов отрыва симметричной складки отслоения показана на рисунке 4. Обратитесь к Митре [4] [15] за эволюционной моделью разломов складок отслоения в асимметричных и симметричных условиях.

Разломы могут происходить как в симметричной, так и в асимметричной складке, в результате чего геометрия разломов может быть как одинаковой, так и непохожей. Ошибка в любой настройке зависит от блокировки и накопления деформации складки, как правило, под ее критическим углом. Асимметричная складка развивается в передней конечности (конечность, наиболее удаленная от источника толчка) складки и может либо поглощать напряжение, либо передавать напряжение через стратиграфические единицы, составляющие складку. [15] Система, которая поглощает напряжение, определяется как зона трехдвигательного сдвига [22] треугольной формы; в то время как параллельная зона деформации передает сдвиг через единицы складки [15]и обычно принимает форму параллелограмма или прямоугольной формы. Эти два шаблона деформации могут существовать в одной складке и в какой-то момент в процессе продолжающейся деформации могут повторно соединиться с отслоением. Также бывает, что обратная тяга может возникать в асимметричной геометрии складки в виде сдвига по передней конечности из-за вращения и миграции пластов.

Симметричные разломы ранее по существу охватывались под названием «отрывные» складки, см. Рис. 4. Постепенное вращение конечностей и их блокировка в симметричной складке вызывает сдвиг как на передней, так и на задней конечностях складки, что затем может привести к сбоям на обеих. конечности, вызывающие отрыв. Подобно асимметричному сбросу складок, когда происходит прогрессирующее скольжение вдоль базального отрыва, толчок передней или задней конечности (конечность, ближайшая к источнику толчка) может повторно соединиться с базальным отрывом. [15] Для более надежного определения неисправности обратитесь к Mitra 2002. [4] [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Хомза, Т. и У. Уоллес (1995) Геометрические и кинематические модели для складок отрыва с фиксированной и переменной глубиной отрыва , Journal of Structural Geology, 17/4: 575-588
  2. ^ a b c d e Hayes, M. и C. Hanks (2008) Развитие механической стратиграфии во время складчатости отрыва , Journal of Structural Geology, 30: 548-564
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m Mitra, S. (2003) Единая кинематическая модель эволюции складок отрыва , Journal of Structural Geology, 25: 1659-1673
  4. ^ a b c d e f g h i Mitra, S. (2002) Структурные модели разломных складок отрыва , Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, 86/9: 1673-1694
  5. ^ a b Стюарт, С. (1996) Влияние толщины слоя отрыва на стиль тонкокожего сокращения , Журнал структурной геологии, 18/10: 1271-1274
  6. ^ a b c d e f g Контрерас, Дж. (2010) Модель низкоамплитудной складчатости и синтектонической стратиграфии, основанная на уравнении сохранения массы , Journal of Structural Geology, 32, 566-579
  7. ^ a b c d Харди, С. и Поблет, Дж. (1994) Геометрическая и численная модель прогрессивного вращения конечностей в отрывных складках , Геология, 22, 371-374.
  8. ^ a b Вильчко Д.В. и Чаппл В.М. (1977) Поток слабых пород в складках Аппалачского плато , Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, 61, 5, 653-669
  9. ^ a b c Dalstrom, CDC (1990) Геометрические ограничения, выведенные из закона сохранения объема и примененные к эволюционным моделям складчатости отслоения , Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, 75, 3, 336-344
  10. ^ a b Суппе, Дж. (1983) Геометрия и кинематика складывания разломов и изгибов Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine , American Journal of Science, 283, 684-721
  11. ^ a b Митчел, М.М. и Вудворд, Н.Б. (1988) Складчатость отрыва перегиба в юго-западной Монтане складчатость и надвиговый пояс , Геология, 16, 162-165
  12. ^ a b c d e f Поблет, Дж. и Макклей, Кен. (1996) Геометрия и кинематика однослойных складок отрыва , Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, 80, 7, 1085-1109.
  13. ^ Фишер, М. и Джексон, П. (1999) Стратиграфический контроль моделей деформации в складках, связанных с разломами: пример складок отделения из Сьерра-Мадре-Ориенталь, северо-восток Мексики , Журнал структурной геологии, 21, 613-633
  14. ^ a b Харди, С. и Финч, Э. (2005) Дискретно-элементное моделирование складчатости отрыва , Basin Research, 17, 507-520
  15. ^ a b c d e f g Mitra, S. (2002) Разломы складчатости , Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, 86, 4, 671-693
  16. Перейти ↑ Hardy, S. and Finch, E. (2005). Дискретно-элементное моделирование складывания отрывов. Бассейновые исследования, 17, 507-520
  17. ^ Митра, С. и Намсон, Дж. (1989) Балансировка равных площадей , Американский журнал науки, 289, 563-599
  18. ^ Epard, ДЛ и Groshong, RH-младший (1994) Кинематическая модели отрыва складывания включая вращение конечности, фиксированные петли и слой-параллельную деформацию [ постоянную мертвую ссылку ] , тектонофизики 247, 85-103
  19. ^ a b Сторти, Ф., Сальвини, Ф., и Макклей, К. (1997). Неисправное складывание в песочнице аналог модели упорных клиньев . Журнал структурной геологии, 19, 3-4, 583-602
  20. ^ Дальстром, CDA (1969) Сбалансированные поперечные сечения , Канадский журнал наук о Земле, 6, 743-757
  21. ^ Bowsworth, W. (1983) Деформация мыса на Аппалачском плато, центральный Нью-Йорк: роль мелкомасштабных структур отрыва в региональном надвиге , Journal of Structural Geology, 6, 1-2, 73-81
  22. ^ Zehnder, AT и Allmendinger, RW (2000) Поле скоростей для трехдвиговой модели , Журнал структурной геологии, 22, 1009-1014