Зона сдвига
Зона сдвига — очень важная поверхность структурного разрыва в земной коре и верхней мантии . Он формируется как реакция на неоднородную деформацию , разделяющую деформацию на плоские или криволинейные зоны высокой деформации. Промежуточные (коровые) блоки остаются относительно незатронутыми деформацией. За счет сдвигового движения окружающей более жесткой среды в зоне сдвига может индуцироваться вращательная несоосная составляющая. Поскольку поверхность разрыва обычно проходит через широкий диапазон глубин, образуется большое разнообразие различных типов горных пород с их характерными структурами.
Зона сдвига — это зона сильной деформации (с высокой скоростью деформации ), окруженная горными породами с более низким состоянием конечной деформации . Характеризуется отношением длины к ширине более 5:1. [1]
Зоны сдвига образуют континуум геологических структур, начиная от зон хрупкого сдвига (или разломов ) через зоны хрупко -пластического сдвига (или зоны полухрупкого сдвига ), от вязко-хрупких до зон пластичного сдвига . В зонах хрупкого сдвига деформация сосредоточена в узкой поверхности разрушения , разделяющей вмещающие породы, тогда как в зоне вязкого сдвига деформация распространяется по более широкой зоне, при этом деформационное состояние непрерывно меняется от стенки к стенке. Между этими концевыми элементами существуют промежуточные типы хрупко-пластичных (полухрупких) и вязко-хрупких зон сдвига, которые могут сочетать эти геометрические особенности в различных пропорциях.
Этот континуум, обнаруживаемый в структурной геометрии зон сдвига, отражает различные механизмы деформации, господствующие в земной коре, т. е. переход от хрупкой (трещиноватости) на поверхности или вблизи нее к вязкой (текущей) деформации с увеличением глубины. При прохождении хрупко-полухрупкого перехода начинает формироваться пластический отклик на деформацию. Этот переход не привязан к конкретной глубине, а происходит в определенном диапазоне глубин - так называемая чередующаяся зона , где происходит хрупкое разрушение и пластическое разрушение . поток сосуществуют. Основная причина этого заключается в обычно гетероминеральном составе пород, при этом разные минералы по-разному реагируют на приложенные напряжения (например, кварц под напряжениемпластически реагирует задолго до того , как это сделают полевые шпаты ). Таким образом, различия в литологии , размере зерна и ранее существовавших тканях определяют различную реологическую реакцию. На глубину переключения влияют и другие, чисто физические факторы, в том числе:
В модели Шольца для кварц-полевошпатовой коры (с геотермой, взятой из Южной Калифорнии) хрупко-полухрупкий переход начинается на глубине около 11 км при температуре окружающей среды 300 °С. Затем нижележащая чередующаяся зона простирается примерно на 16 км в глубину с температурой около 360 ° C. [2] На глубине примерно 16 км обнаруживаются только пластичные зоны сдвига.
Сейсмогенная зона , в которой зарождаются землетрясения , связана с хрупкой областью, шизосферой . Ниже промежуточной чередующейся зоны находится пластосфера . В сейсмогенном слое , расположенном ниже верхнего перехода устойчивости , связанного с верхней границей сейсмичности (располагается обычно на глубине около 4–5 км), начинают формироваться настоящие катаклазиты. Затем сейсмогенный слой сменяется чередующейся зоной на глубине 11 км. Однако сильные землетрясения могут прорываться как на поверхность, так и далеко в зону чередования, иногда даже в пластосферу.
