Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Линия неисправности» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см. Линия разлома (значения) .
Спутниковый снимок разлома Пицян , левостороннего сдвигового разлома северо-западного простирания в пустыне Такла-Макан к югу от гор Тянь-Шань , Китай (40,3 ° с.ш., 77,7 ° в.д.)
Часть серии по
Землетрясения
Типы
Причины
Характеристики
Измерение
Прогноз
Другие темы
  • v
  • т
  • е

В геологии , А неисправность является плоской трещины или разрыва в объеме породы , через которую был достигнут значительный смещение в результате рок-массовых движений. Большие ошибки в пределах Земли «ы коры результате от действия тектонических плит сил, с самым большим , образующие границы между пластинами, такие как зоны субдукции или преобразования неисправностей . [1] Выделение энергии, связанное с быстрым движением по активным разломам, является причиной большинства землетрясений . Разломы также могут смещаться медленно за счет асейсмической ползучести.. [2]

Плоскости разлома является плоскость , которая представляет собой поверхность разрушения неисправности. Трасса разлома или линия разлома - это место, где разлом можно увидеть или нанести на карту на поверхности. След разлома - это также линия, обычно наносимая на геологические карты для обозначения разлома. [3] [4]

Зона разломов представляет собой кластер параллельных разломов. [5] [6] Однако этот термин также используется для обозначения зоны щебня вдоль одного разлома. [7] Продолжительное движение вдоль близко расположенных разломов может стереть различие, поскольку порода между разломами превращается в линзы скальных пород, ограниченных разломами, а затем постепенно разрушается. [8]

Механизмы разлома [ править ]

Нормальный разлом в формации Ла Эррадура , Морро Солар , Перу. Светлый слой породы показывает смещение. Вторая нормальная неисправность - справа.
См. Также: Механика неисправностей

Из-за трения и жесткости составляющих горных пород две стороны разлома не всегда могут легко скользить или обтекать друг друга, и поэтому иногда все движение прекращается. Области повышенного трения вдоль плоскости разлома, где он блокируется, называются неровностями . Напряжение нарастает, когда разлом заблокирован, и когда оно достигает уровня, превышающего порог прочности , разлом разрушается, и накопленная энергия деформации частично высвобождается в виде сейсмических волн , формируя землетрясение . [2]

Напряжение происходит накопительно или мгновенно, в зависимости от жидкого состояния породы; ковкие нижняя кора и мантия деформация накапливается постепенно с помощью сдвига , в то время как хрупкой верхней реагирует кору перелома - мгновенное снятие стресса - в результате движения вдоль разлома. Разлом в пластичных породах также может мгновенно исчезнуть, когда скорость деформации слишком велика.

Скольжение, подъем, бросок [ править ]

Ошибка в Марокко . Плоскость разлома - это круто падающая влево линия в центре фотографии, которая представляет собой плоскость, по которой слои горных пород слева сползли вниз относительно слоев справа от разлома.

Скольжение определяется как относительное движение геологических объектов, присутствующих по обе стороны от плоскости разлома. Ощущение скольжения разлома определяется как относительное движение породы с каждой стороны разлома относительно другой стороны. [9] При измерении горизонтального или вертикального разделения выброс разлома является вертикальным компонентом разделения, а подъем разлома - горизонтальным компонентом, как в «Подбрасывании и вспучивании». [10]

Микроразлом с точкой прокола (диаметр монеты 18 мм)

Вектор проскальзывания можно качественно оценить, изучая любую складчатость пластов [ требуется пояснение ], которая может быть видна по обе стороны от разлома; направление и величину подъема и броска можно измерить, только найдя общие точки пересечения с обеих сторон разлома (называемые точкой пробивки ). На практике обычно можно найти только направление скольжения разломов и аппроксимацию вектора вертикальной и поперечной качки.

Подвесная стена и подошва [ править ]

Две стороны невертикального разлома известны как висячая стена и опорная стена . Висячая стена находится над плоскостью разлома, а нижняя стенка - под ней. [11] Эта терминология происходит от добычи полезных ископаемых: при работе в табличной форме рудного тела, шахтер стоял лежачий под ногами и с висячим над ним. [12] Эти термины важны для различения различных типов разломов падения-скольжения: обратные разломы и нормальные разломы. В обратном разлоне висячая стена смещается вверх, а в нормальном разломе висящая стена смещается вниз. Различие между этими двумя типами разломов важно для определения режима напряжения движения разлома.

Типы неисправностей [ править ]

По направлению скольжения разломы можно разделить на следующие категории:

  • сдвиг , где смещение преимущественно горизонтальное, параллельно трассе разлома;
  • падение-проскальзывание , смещение преимущественно вертикальное и / или перпендикулярно трассе разлома; или же
  • косо-скольжение , сочетающее удар и падение .

Пробойно-скользящие разломы [ править ]

Схематическое изображение двух типов сдвиговых разломов

В сдвиговом разломе (также известном как разлом гаечного ключа , разрывной разрыв или поперечный разлом ) [13] поверхность разлома (плоскость) обычно близка к вертикальной, а нижняя стенка перемещается в боковом направлении влево или вправо с очень небольшим вертикальным движением. Сдвиговые разломы с левосторонним движением также известны как левосторонние разломы, а сдвиговые разломы с правосторонним движением - правосторонние разломы. [14] Каждый определяется направлением движения земли, которое может видеть наблюдатель на противоположной стороне разлома.

Особым классом сдвиговых разломов является трансформный разлом, когда он образует границу плит . Этот класс связан со смещением в центре спрединга , таком как срединно-океанический хребет , или, что реже, в континентальной литосфере , таком как трансформация Мертвого моря на Ближнем Востоке или Альпийский разлом в Новой Зеландии . Трансформные разломы также называют «консервативными» границами плит, поскольку литосфера не создается и не разрушается.

Ошибки проскальзывания [ править ]

Нормальные разломы в Испании , между которыми слои горных пород соскользнули вниз (в центре фото)

Падения-сдвиги могут быть нормальными (« растяжения ») или обратными .

Поперечное сечение нормальных и обратных сдвигов-сдвигов

В обычном вине, висит стена движется вниз, относительно лежачего. Нисходящий блок между двумя нормальными разломами, падающими навстречу друг другу, является грабеном . Переброшенный блок между двумя отклоняющимися друг от друга нормальными разломами - это горст . Малоугловые сбросы с региональным тектоническим значением могут быть обозначены как разломы отрыва .

Обратная неисправность противоположность нормальных неисправностей висячих перемещается вверх относительно лежачего. Обратные разломы указывают на сжатие коры при сжатии. Провал обратного разлома является относительно крутым, больше чем 45 °. Терминология «нормальный» и «обратный» пришла из угледобычи в Англии, где нормальные разломы являются наиболее распространенными. [15]

Надвига имеет тот же смысл движения в качестве обратной ошибки, но с падением плоскости разлома на менее чем 45 °. [16] [17] Надвиговые разломы обычно образуют пандусы, уступы и изгибы (висящая стена и ступенчатая стена) складки.

Плоские сегменты плоскостей надвиговых разломов известны как плоские , а наклонные участки надвиговых разломов известны как аппарели . Обычно надвиговые разломы перемещаются внутри пластов, образуя отмели и поднимаясь вверх по участкам с аппарелями.

Складки разломов-изгибов образуются в результате движения висячей стенки по неплоской поверхности разлома и связаны как с разломами растяжения, так и с надвигами.

Неисправности могут быть повторно активированы позже с движением в направлении, противоположном первоначальному движению (инверсия разлома). Следовательно, нормальная неисправность может превратиться в обратную неисправность и наоборот.

Надвигов образуют покровы и Klippen в больших покровных поясах. Зоны субдукции - это особый класс надвигов, которые образуют крупнейшие разломы на Земле и вызывают самые сильные землетрясения.

Косо-сдвиговые разломы [ править ]

Косо-сдвижной сброс

Разлом, который имеет компонент сдвига и компонент сдвига, называется косо-сдвигом . Почти все разломы имеют компоненты как сдвигов, так и сдвигов; следовательно, определение разлома как наклонного требует, чтобы компоненты падения и простирания были измеримыми и значительными. Некоторые косые разломы возникают в пределах транстенсионных и транспрессионных режимов, а другие возникают там, где направление растяжения или сокращения изменяется во время деформации, но ранее сформированные разломы остаются активными.

Hade угол определяется как дополнение угла падения; это угол между плоскостью разлома и вертикальной плоскостью, проходящей параллельно разлому.

Листрическая ошибка [ править ]

Листрическая ошибка (красная линия)

Листрические разломы похожи на нормальные разломы, но плоскость разлома изгибается, падение круче у поверхности, а затем - мельче с увеличением глубины. Падение может превратиться в субгоризонтальный деколлемент , что приведет к горизонтальному скольжению по горизонтальной плоскости. На рисунке показан провал навесной стены по листрическому разлому. Там, где висящая стена отсутствует (например, на обрыве), опорная стенка может обваливаться, создавая множественные листрические разломы.

Ошибка кольца [ править ]

Кольцевые разломы, также известные как разломы кальдеры, представляют собой разломы, которые возникают внутри разрушенных вулканических кальдер [18] и в местах ударов болидов , таких как ударный кратер Чесапикского залива . Кольцевые разломы являются результатом серии перекрывающихся нормальных разломов, образующих круговой контур. Трещины, созданные кольцевыми разломами, могут быть заполнены кольцевыми дайками . [18]

Синтетические и антитезисные недостатки [ править ]

Синтетические и противоположные неисправности - это термины, используемые для описания незначительных неисправностей, связанных с крупной неисправностью. Синтетические разломы падают в том же направлении, что и главный разлом, в то время как противоположные разломы падают в противоположном направлении. Эти разломы могут сопровождаться антиклиналями опрокидывания (например, структурный стиль дельты Нигера ).

Fault Rock [ править ]

Разломная борозда лососевого цвета и связанный с ней разлом разделяют два разных типа пород слева (темно-серый) и справа (светло-серый). Из Гоби в Монголии .
Неактивный разлом от Садбери до Sault Ste. Мари , Северный Онтарио, Канада

Все разломы имеют измеримую толщину, состоящую из деформированных пород, характерных для уровня земной коры, где произошло разломо, типов горных пород, затронутых разломом, а также наличия и характера любых минерализующих флюидов . Породы разломов классифицируются по текстуре и предполагаемому механизму деформации. Разлом, проходящий через разные уровни литосферы, будет иметь множество различных типов разломных пород, развивающихся вдоль его поверхности. Продолжительное смещение падения-скольжения приводит к сближению пород разломов, характерных для разных уровней земной коры, с различной степенью наложения отпечатков. Этот эффект особенно очевиден в случае разломов отрыва и крупных надвигов .

К основным типам разломных пород относятся:

  • Катаклазит - разломная порода, связанная с плохо развитой или отсутствующей планарной тканью , или некогезионная, характеризующаяся обычно угловатыми обломками и обломками породы в более мелкозернистой матрице аналогичного состава.
    • Тектоническая или разломная брекчия - катаклазит от средне- до крупнозернистого, содержащий> 30% видимых фрагментов.
    • Борозды Диагностика - incohesive, глина -богатой мелко- и ультрадисперсных -grained катаклазит, которые могут иметь плоскую ткань и содержащие <30% видимых фрагментов. Могут присутствовать обломки пород
      • Глиняный мазок - богатая глиной трещина разлома, образованная в осадочных толщах, содержащих глинистые слои, которые сильно деформированы и врезаны в трещину разлома.
  • Милонит - разломная порода, которая является связной и характеризуется хорошо развитой плоской тканью, возникающей в результате тектонического уменьшения размера зерен, и обычно содержит округлые порфирокласты и фрагменты породы, состав которых аналогичен минералам в матрице.
  • Псевдотахилит - ультрамелкозернистый стекловидный материал, обычно черный и кремнистый по внешнему виду, встречающийся в виде тонких плоских жилок , инжекционных жил или в виде матрицы псевдоконгломератов или брекчий , заполняющих трещины расширения в вмещающей породе. Псевдотахилиты формируются только в результате скоростей сейсмических колебаний и могут выступать в качестве индикатора частоты отказов при неактивных разломах. [19]

Воздействие на конструкции и людей [ править ]

В геотехнической инженерии разлом часто образует разрыв, который может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформацию и т. Д.) Грунта и горных массивов, например, при строительстве туннелей , фундаментов или откосов .

Уровень активности разлома может иметь решающее значение для (1) определения местоположения зданий, резервуаров и трубопроводов и (2) оценки опасности сейсмических сотрясений и цунами для инфраструктуры и людей в окрестностях. В Калифорнии, например, запрещено строительство новых зданий непосредственно на разломах или вблизи них, которые переместились в эпоху голоцена (последние 11700 лет) геологической истории Земли. [20] Также могут быть рассмотрены разломы, которые демонстрировали движение в эпоху голоцена и плейстоцена (последние 2,6 миллиона лет), особенно для критических структур, таких как электростанции, плотины, больницы и школы. Геологи оценивают возраст разлома, изучая почвуособенности, наблюдаемые при неглубоких раскопках, и геоморфология, видимая на аэрофотоснимках. Подземные подсказки включают в себя сдвиги и их связь с карбонатными конкрециями , эродированной глиной и минерализацией оксида железа в случае более старой почвы и отсутствие таких признаков в случае более молодой почвы. Радиоуглеродный из органического материала , погребенной рядом или над сдвигом разлома часто является критическим в различении активного от неактивных разломов. На основе таких соотношений палеосейсмологи могут оценить размеры прошлых землетрясений за последние несколько сотен лет и разработать приблизительные прогнозы будущей активности разломов.

Разломы и рудные месторождения [ править ]

Многие рудные месторождения залегают на разломах или связаны с ними. Это связано с тем, что трещиноватая порода, связанная с зонами разломов, допускает подъем магмы [21] или циркуляцию минеральных флюидов. Пересечения почти вертикальных разломов часто являются местами значительных залежей руды. [22]

Примером разлома, содержащего месторождения ценных медно-порфировых пород, является разлом Домейко на севере Чили с месторождениями в Чукикамате , Коллахуаси , Эль-Абре , Сальвадоре , Ла-Эскондида и Потрериллос . [23] Южнее в Чили порфировые медные месторождения Лос-Бронсес и Эль- Тениенте лежат на пересечении двух систем разломов. [22]

См. Также [ править ]

  • Отступ разлома  - небольшой шаг или смещение на поверхности земли, где одна сторона разлома переместилась вертикально по отношению к другой.
  • Блок неисправности
  • Смягчение сейсмических колебаний
  • Горное образование  - Геологические процессы, лежащие в основе образования гор.
  • Орогенез  - образование горных хребтов.
  • Сейсмическая опасность
  • Штриховка  - бороздка, созданная геологическим процессом на поверхности камня или минерала.
  • Вертикальное смещение - Вертикальное движение земной коры.

Примечания [ править ]

  1. ^ Lutgens, Тарбук, Тас. Основы геологии (11-е изд.). п. 32.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ а б Охнака, М. (2013). Физика разрушения горных пород и землетрясений . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-35533-0.
  3. ^ USGS и трассировки неисправностей
  4. ^ Геологическая служба США и линии разломов .
  5. ^ зона. " Словарь Merriam-Webster.com, Merriam-Webster. Проверено 8 октября 2020 г.
  6. ^ Филлмор, Роберт (2010). Геологическая эволюция плато Колорадо в восточной части Юты и западного Колорадо, включая реку Сан-Хуан, природные мосты, каньонлендс, арки и книжные скалы . Солт-Лейк-Сити: Университет Юты Press. п. 337. ISBN 9781607810049.
  7. ^ Каин, Ионафан Саул; Эванс, Джеймс П .; Форстер, Крейг Б. (1 ноября 1996 г.). «Архитектура зоны разлома и структура проницаемости». Геология . 24 (11): 1025–1028. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1996) 024 <1025: FZAAPS> 2.3.CO; 2 .
  8. ^ Чайлдс, Конрад; Manzocchi, Том; Уолш, Джон Дж .; Бонсон, Кристофер Дж .; Николь, Эндрю; Шёпфер, Мартин П.Дж. (февраль 2009 г.). «Геометрическая модель разломной зоны и изменения толщины разломных пород». Журнал структурной геологии . 31 (2): 117–127. DOI : 10.1016 / j.jsg.2008.08.009 .
  9. ^ SCEC и образовательный модуль , стр. 14.
  10. ^ «Неисправности: Введение» . Калифорнийский университет в Санта-Крус . Архивировано из оригинала на 2011-09-27 . Проверено 19 марта 2010 года .
  11. ^ USGS и подвесная стена .
  12. ^ Тингли и Писарро 2000 , стр. 132
  13. ^ Аллаби 2015 .
  14. ^ Парк 2004
  15. ^ Павлин DCP; Knipe RJ; Сандерсон DJ (2000). «Глоссарий нормальных неисправностей». Журнал структурной геологии . 22 (3): 298. Bibcode : 2000JSG .... 22..291P . DOI : 10.1016 / S0191-8141 (00) 80102-9 .
  16. ^ "погружение" . Глоссарий по землетрясениям . USGS . Архивировано 23 ноября 2017 года . Проверено 13 декабря 2017 года .
  17. ^ «Чем обратные разломы отличаются от разломов тяги? В чем они похожи?» . Линия науки UCSB . Калифорнийский университет в Санта-Барбаре . 13 февраля 2012. Архивировано 27 октября 2017 года . Проверено 13 декабря 2017 года .
  18. ^ a b «Записная книжка по структурной геологии - разломы кальдеры» . maps.unomaha.edu . Архивировано 19 ноября 2018 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  19. ^ Роу, Кристи; Гриффит, Эшли (2015). «Сохраняют ли разломы запись о сейсмическом скольжении: второе мнение» . Журнал структурной геологии . 78 : 1–26. Bibcode : 2015JSG .... 78 .... 1R . DOI : 10.1016 / j.jsg.2015.06.006 .
  20. ^ Brodie et al. 2007 г.
  21. ^ Тролль, VR; Mattsson, T; Аптон, Британская Колумбия; Emeleus, CH; Дональдсон, Швейцария; Meyer, R; Weis, F; Дахрен, B; Хеймдаль, TH (2020-10-09). «Контролируемый разломами подъем магмы, зарегистрированный в центральной серии залегания слоев рома, северо-запад Шотландии» . Журнал петрологии . DOI : 10.1093 / петрологии / egaa093 . ISSN 0022-3530 . 
  22. ^ а б Пикер Ромо, Хосе Мёлен; Яньес, Гонсало; Ривера, Орландо; Кук, Дэвид (2019). «Долгоживущие зоны повреждения земной коры, связанные с пересечениями разломов в высоких Андах Центрального Чили» . Андская геология . 46 (2): 223–239. DOI : 10,5027 / andgeoV46n2-3108 . Архивировано 8 августа 2019 года . Проверено 9 июня 2019 года .
  23. ^ Робб, Лоуренс (2007). Введение в процессы рудообразования (4-е изд.). Малден, Массачусетс , США: Blackwell Science Ltd. стр. 104. ISBN 978-0-632-06378-9.

Ссылки [ править ]

  • Аллаби, Майкл, изд. (2015). «Ударно-пробуксовка» . Словарь геологии и наук о Земле (4-е изд.). Издательство Оксфордского университета.
  • Броди, Кейт; Феттс, Дуглас; Харт, Бен; Шмид, Рольф (29 января 2007 г.), Структурные термины, включая термины разломных пород , Международный союз геологических наук
  • Дэвис, Джордж Х .; Рейнольдс, Стивен Дж. (1996). «Складывается» . Структурная геология горных пород и регионов (2-е изд.). Джон Вили и сыновья. С. 372–424. ISBN 0-471-52621-5.
  • Fichter, Lynn S .; Бедке, Стив Дж. (13 сентября 2000 г.). "Букварь по структурной геологии Аппалачей" . Университет Джеймса Мэдисона . Проверено 19 марта 2010 года .
  • Харт, EW; Брайант, Вашингтон (1997). Опасность разрыва разлома в Калифорнии: акт о зонировании разломов при землетрясении Алквист-Приоло с указанием карт зон разломов землетрясений (Отчет). Специальная публикация 42. Калифорнийское отделение горнодобывающей промышленности и геологии.
  • Маркиз, Джон; Хафнер, Катрин; Хаукссон, Эгилл, «Свойства разлома» , Исследование землетрясений по региональной сейсмичности , Центр землетрясений в Южной Калифорнии, заархивировано из оригинала 25 июня 2010 г. , извлечено 19 марта 2010 г.
  • Макнайт, Том Л .; Гесс, Даррел (2000). «Внутренние процессы: типы неисправностей» . Физическая география: оценка ландшафта . Прентис Холл. С.  416–7 . ISBN 0-13-020263-0.
  • Парк Р.Г. (2004 г.), Фонд структурной геологии (3-е изд.), Рутледж, стр. 11, ISBN 978-0-7487-5802-9
  • Тингли, СП; Писарро, KA (2000), Путешествие по самой одинокой дороге Америки: тур по геологии и естествознанию , Специальная публикация Горнорудного и геологического бюро Невады , 26 , Бюро горнодобывающей промышленности и геологии Невады, стр. 132, ISBN 978-1-888035-05-6, дата обращения 02.04.2010
  • USGS, Подвесная стена , Стена для ног , получено 2 апреля 2010 г.
  • Геологическая служба США, Глоссарий по землетрясениям - трассировка разломов , получено 10 апреля 2015 г.
  • Геологическая служба США (30 апреля 2003 г.), Где находятся линии разломов в США к востоку от Скалистых гор? , Архивируются с оригинала на 18 ноября 2009 года , получен 6 марта 2 010

Внешние ссылки [ править ]

  • Анимация движения разломов в Консорциуме IRIS
  • Вид с воздуха на разлом Сан-Андреас на равнине Карризо, Центральная Калифорния, из фильма "Как происходят землетрясения" на Геологической службе США.
  • Изображение разлома Сан-Андреас в южной Калифорнии, полученное LANDSAT из фильма "Что такое разлом?" в USGS