Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Разломная борозда - это тектонит ( порода, образованная тектоническими силами / хрупкой деформацией) с очень маленьким размером зерна. Разломная борозда не имеет сцепления и обычно представляет собой рыхлую породу, если цементация не произошла на более поздней стадии. Разломная борозда образуется так же, как разломная брекчия , последняя также имеет более крупные обломки . [1] По сравнению с разломной брекчией, которая является еще одной некогезивной разломной породой, разломная борозда имеет меньше видимых фрагментов (менее 30% видимых фрагментов, относящихся к разломным бороздам, и более 30%, относящихся к разломной брекчии). [2]Дефектная канавка также классифицируется как имеющая частицы диаметром менее 1 мм. [3] Таким образом, борозды вины обычно состоят из глин , которые обычно состоят из иллита , монтмориллонита , сапонита , каолинита , вермикулита , кварца , хлорита , москвича , биотита , и / или шпатов . [4] [5]

Небольшой разлом прорезается между светло-серыми породами справа и темно-серыми породами слева. Разломная выемка видна в виде камня лососевого цвета в центре изображения над рюкзаком. из Таван Хар, Гоби , Монголия .

Долговечные разломы могут быть слабыми плоскостями в горных массивах. Если сжимающие напряжения достаточны, они могут вызвать деформацию при сжатии или, в конечном итоге, разрушение породы . [6]

Происхождение [ править ]

Разломная борозда формируется тектоническим движением вдоль локализованной зоны хрупкой деформации ( зоны разлома ) в горной породе. Измельчение и фрезерование, возникающие при движении двух сторон зоны разлома друг относительно друга, приводят к образованию материала, состоящего из рыхлых фрагментов. Сначала образуется разломная брекчия , но если измельчение продолжается, порода превращается в трещиноватую борозду. Более крупные сдвиги в зонах разломов имеют тенденцию к уменьшению размера частиц матрицы , другими словами, большее усилие коррелирует с более измельченным и более мелким материалом. В борозде разлома могут образовываться слоения параллельно направлению сдвига.либо внезапно, либо в течение нескольких событий сдвига . [3]

В зависимости от ориентации и величины сдвигающей силы минералы могут метаморфически превращаться в такие, как тальк . Сильные на трение и слабые минералы, такие как кварц и тальк соответственно, могут влиять на свойства разлома. [7]

Фрикционные свойства [ править ]

Трение внутри разлома вызывается сочетанием напряжений и минералогических свойств разлома. Свойства разлома, относящиеся к общему трению, включают фрикционные характеристики минералов до того, как они претерпят разлом, характеристики материала матрицы после возникновения начального разлома и структурные напряжения в разломе. Фрикционные свойства минералов включают форму отдельных частиц и прочность связи минералов. Глубина и температура напрямую связаны с коэффициентом трения бороздки. Коэффициенты трения рассчитываются путем деления напряжения сдвига на эффективное нормальное напряжение. Некоторые коэффициенты трения для минералов перечислены ниже:

МинеральнаяКоэффициент трения
Монтмориллонит [8]0,08 - 0,14
Кварц [8]0,49 - 0,62
Хризотил ( змеевик ) [9]0,7
Иллит [10]0,6-0,85

Как можно предположить, введение воды имеет большое влияние на фрикционных свойств разлома борозды. Вода , как и многие другие жидкости, в основном снижает коэффициент трения канавки . [11] [12] Пористость выемки также играет важную роль в том, сколько жидкости может быть поглощено матрицей . Однако, если химические вещества, такие как силикат магния ( Mg 3 Si 4 O 10 ), который является предварительно гидратированной версией минерального талька , вступают в контакт с водой, они могут гидратироваться при подходящих условиях и трении. значение уменьшится. Многие другие минералы могут переходить в их водные формы при введении воды в систему. [11] Но в некоторых случаях попадание воды не всегда снижает трение внутри разлома , а вместо этого может позволить сформироваться новому типу минерала.

Температура [ править ]

Из-за трения возникают более высокие температуры, которые могут вызвать минералогические изменения в борозде разлома . Это зависит от того, является ли разлом чистой трещиной или обширной зоной . Когда разлом образуется впервые, в зависимости от исходного минералогического состава и температур, создаваемых трением между двумя поверхностями, борозда разлома может образовываться как отдельный минерал. Но если геотермальные градиенты не достигаются , чтобы создать другой минерал , минералогический состав разлома борозды не изменится. [13]Это, конечно, только в отношении трения и температуры, минералы постоянно меняются посредством множества других процессов.

Классификации Fault Gouge [ править ]

Gouge обычно классифицируется по характеристикам, его можно классифицировать на основе его химического или минералогического состава, а также по типу размера частиц. Другие более конкретные свойства, перечисленные в ранее упомянутых разделах, обычно не входят в номенклатуру именования . Тем не менее, все дефектные борозды обычно называют мелкими частицами размером более 1 мм. И размер частиц, и минералогический состав могут быть проанализированы с помощью петрологического и петрографического анализа шлифов .

Размер частицы:

Clay Gouge: Gouge считается Clay Gouge, если размер обломков составляет от 63 до 125 мкм . [14] [15]

Гранулированная канавка с дефектами: описывается гранулированная канавка с размером частиц 105–149 мкм . [16]

Классификации по химическому или минералогическому составу:

Тонкая часть из глаукофана (синий) и хлорита (зеленый).
Москвич в метаграните . В правой части зерна биотита . Фотография со скрещенными полярами .

С технической точки зрения, вино долото может состоять из почти любого минерала или набор минералов в зависимости от вмещающей породы в регионе. Некоторые общие неисправности пропахивания композиции перечислены ниже.

Минералы
Иллит
сапонит
Змеевик
Монтмориллонит
Каолинит
Вермикулит
Кварцевый
Хлорит
Москвич
Биотит
Полевые шпаты
Корресит

Другой:

Имитация неисправности Gouge : Имитация неисправность долото просто относится к бороздам , который моделируемые , а не на самом деле измеряются в поле. Это также может быть сделано в сочетании с образцами с месторождения для моделирования системы разломов .

Известный Fault Gouge [ править ]

Разлом Сан-Андреас

Разлом Сан-Андреас : состоит из двух активных зон сдвига : юго-западной деформирующей зоны и центральной деформирующей зоны. Оба в основном состоят из серпентинитовых порфирокластов и осадочных пород среди богатой магнием глинистой матрицы . Юго -западную зону деформации слагают сапониты , корезиты, кварц и полевые шпаты . Сапонит , кварц и кальцит составляют центральную зону деформации. [17]

Карта Великого Хашанского землетрясения, созданная разломом Нодзима

Нодзимы неисправности Gouge: Эта неисправность производится тонкие осциллирующие слоениями из psudotachylite и тонкой борозды разлома из гранита на глубине 3 км. [17]

См. Также [ править ]

  • Коэффициент залегания сланцев (SGR)
  • Разломная брекчия
  • Разлом (геология)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Twiss, RJ & Moores, EM, 2000 (6-е издание): структурная геология , WH Freeman & co, ISBN  0-7167-2252-6 ; п. 55
  2. ^ Сибсон, RH (1977). «Разломные породы и механизмы разломов» . Журнал Лондонского геологического общества . 133 (3): 191–213. DOI : 10.1144 / gsjgs.133.3.0191 . S2CID 131446805 . 
  3. ^ а б "Процессы в структурной геологии и тектонике v2" . psgt.earth.lsa.umich.edu . Проверено 29 марта 2020 .
  4. ^ Ву, Фрэнсис Т. (1978-07-01). «Минералогия и физическая природа глиняного долота». Чистая и прикладная геофизика . 116 (4): 655–689. DOI : 10.1007 / BF00876531 . ISSN 1420-9136 . S2CID 186238015 .  
  5. ^ Икари, Мэтт Дж .; Саффер, Демиан М .; Мароне, Крис (2009). «Фрикционные и гидрологические свойства глинистой борозды» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 114 (В5). DOI : 10.1029 / 2008JB006089 . ISSN 2156-2202 . 
  6. ^ Бертуцци, Р., 2015: Механизм нагрузки опоры туннеля , UNSW, Сидней, Австралия; п. 1
  7. ^ Ван, Чаои; Элсворт, Дерек; Фанг, И (2019). «Прочность на сдвиг ансамбля, стабильность и проницаемость трещин смешанного минералогического разлома, извлеченных из трехмерных гранулированных моделей» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 124 (1): 425–441. DOI : 10.1029 / 2018JB016066 . ISSN 2169-9356 . 
  8. ^ а б Логан, Джон М .; Рауэнцан, Ким Энн (1987-12-15). «Фрикционная зависимость прополочных смесей кварца и монтмориллонита от скорости, состава и ткани». Тектонофизика . 144 (1): 87–108. DOI : 10.1016 / 0040-1951 (87) 90010-2 . ISSN 0040-1951 . 
  9. ^ Мур, Дайан Э .; Локнер, Дэвид А .; Танака, Хидеми; Ивата, Кенго (2004-05-01). «Коэффициент трения хризотиловой пропасти на сейсмогенных глубинах». Международное геологическое обозрение . 46 (5): 385–398. DOI : 10.2747 / 0020-6814.46.5.385 . ISSN 0020-6814 . S2CID 129239165 .  
  10. ^ Тембе, Шерил; Локнер, Дэвид А .; Вонг, Тэн-Фонг (2010). «Влияние глинистости и минералогии на фрикционное скольжение моделируемых канавок: бинарные и тройные смеси кварца, иллита и монтмориллонита» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 115 (В3). DOI : 10.1029 / 2009JB006383 . ISSN 2156-2202 . 
  11. ^ а б Морроу, Калифорния; Мур, Делавэр; Локнер, Д.А. (2000). «Влияние прочности минеральной связи и адсорбированной воды на прочность трения при трещинах». Письма о геофизических исследованиях . 27 (6): 815–818. DOI : 10.1029 / 1999GL008401 . ISSN 1944-8007 . 
  12. ^ Саммерс, R .; Байерли, Дж. (1977-05-01). «Заметка о влиянии состава дефектных пропастей на устойчивость фрикционного скольжения». Международный журнал механики горных пород, горных наук и геомеханики . 14 (3): 155–160. DOI : 10.1016 / 0148-9062 (77) 90007-9 . ISSN 0148-9062 . 
  13. ^ Кардвелл, РК; Чинн, Д.С. Мур, Г. Ф.; Тюркотт, DL (1978-03-01). «Нагрев трением в зоне разлома конечной толщины» . Международный геофизический журнал . 52 (3): 525–530. DOI : 10.1111 / j.1365-246X.1978.tb04247.x . ISSN 0956-540X . 
  14. ^ Кроуфорд, BR; Фолкнер, Д.Р .; Раттер, EH (2008). «Развитие прочности, пористости и проницаемости при гидростатическом и сдвиговом нагружении синтетических трещин из кварц-глины» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 113 (В3). DOI : 10.1029 / 2006JB004634 . ISSN 2156-2202 . 
  15. ^ Vrolijk, Питер; ван дер Плюйм, Бен А. (1 августа 1999 г.). «Глиняная долблень» . Журнал структурной геологии . 21 (8): 1039–1048. DOI : 10.1016 / S0191-8141 (99) 00103-0 . ISSN 0191-8141 . 
  16. ^ Скудери, Марко М .; Карпентер, Бретт М .; Мароне, Крис (2014). «Физико-химические процессы заживления трением: Влияние воды на падение напряжения скачкообразного скольжения и трение гранулированной борозды» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 119 (5): 4090–4105. DOI : 10.1002 / 2013JB010641 . ISSN 2169-9356 . 
  17. ^ a b Локнер, Дэвид А .; Морроу, Кэролайн; Мур, Дайан; Хикман, Стивен (апрель 2011 г.). «Низкая сила глубокого San Andreas борозды разлома из ядра SAFOD» . Природа . 472 (7341): 82–85. DOI : 10,1038 / природа09927 . ISSN 1476-4687 . PMID 21441903 . S2CID 4413916 .