Nyírózóna
A nyírózóna a tektonikus diszkontinuitás jelentős területe a földkéregben és a felső köpenyben . Létrehozásuk nem homogén deformációs folyamatra vezethető vissza , amelynek energiája lapos vagy kissé ívelt törésfelületekre koncentrálódik. A (kéreg) közötti területeket a nagyobb deformációk viszonylag nem érintik. A környező merevebb közeg nyírómozgásai miatt forgásirányú, nem koaxiális komponens indukálható a nyírási zónákban. Mivel ezek a folytonosságok általában különböző mélységeken haladnak át, a különböző kőzetek széles skáláját hozzák létre . Nyírási zónákban fordulnak elő a Föld felszínén, mint frakcionált tektonikai hibák .
Általános bevezető
A nyírási zóna egy nagyon erős (nagy deformációs sebességű) deformációjú terület, amelyet sokkal kisebb véges deformációjú kőzetek vesznek körül. Hosszúságuk és szélességük aránya nagyobb, mint 5: 1.
A nyírási zónák a geológiai struktúrák széles kontinuumát alkotják . A törékeny nyírási zónáktól ( hibáktól ) a törékeny-képlékeny nyírási zónákon és a képlékeny-törékeny nyírási zónákon át a tisztán alakítható nyírási zónákig terjednek . A törékeny nyírási zónákban a deformáció egy keskeny törésfelületre koncentrálódik a szomszédos kőzettömbök között, míg a alakítható nyírózónákban a deformáció egy szélesebb területen nyúlik el, és a deformálatlan tömbök között folyamatosan változik az ereje. A kontinuum e két végösszekötője között a törékeny-képlékeny és a képlékeny-törékeny nyírási zónák közbülső szakaszait közvetítik, amelyek a két végösszekötő vegyes formáját képviselik.
Ez a szerkezeti kontinuum a földkéreg különböző deformációs mechanizmusait tükrözi - a törékeny törésdeformációtól a felszínen vagy annak közelében vagy a növekvő mélységű , képlékeny, viszkózus áramlásig. A törékeny-képlékeny átmeneti zóna elérésekor először beindulnak a képlékeny alakváltozási mechanizmusok . Az átmenet nem következik be hirtelen, hanem egy szélesebb mélységtartományban oszlik el, amelyben a törékeny törés és a képlékeny áramlás együttesen fordul elő. Ennek legfőbb oka a kéreg területén található kőzetek szerkezetében rejlik, amelyek általában több különböző ásványi anyagból állnak, eltérő deformációs viselkedéssel. Például a kvarc képlékeny viselkedése jóval korábban (azaz alacsonyabb hőmérsékleten) beáll, mint a földpátoké . A kőzettan, a szemcseméret és az adott szerkezet különbségei következésképpen eltérő reológiai viselkedést határoznak meg . De a tisztán fizikai tényezők is befolyásolják a törékeny-képlékeny átmenetet:
- A geotermikus mélység és így az uralkodó hőmérséklet .
- Nyomás (szűkület és pórusvíz nyomás).
- Általános deformációs sebesség.
- A feszültség mező összehangolása.
Scholz modellje szerint a kvarcból és a földpátokból álló kéreg (Kaliforniának déli részére jellemző geotermikus gradienssel) mintegy 11 kilométeres és 300 ° C-os mélységben alakítható képlékeny alakváltozási mechanizmusokba. Az átmeneti zóna ezután körülbelül 16 kilométeres mélységig nyúlik le, az ott uralkodó hőmérséklet 360 ° C körül mozog. 16 kilométer alatt csak a képlékeny alakváltozás fordul elő.
A szeizmogén zóna , vagyis az a mélységtartomány, amelyben a rendes földrengések bekövetkeznek, továbbra is a törékeny területre, az úgynevezett skizoszférára korlátozódik . Az átmeneti zóna átlépése után ezt követi a plasztoszféra . A seismogenic réteget jellemzi valós cataclasites . Általában 4-5 kilométeres mélységben kezdődik egy felső stabilitási átmenet alatt . Aligha lehet valamilyen remegés forrása fölötte. Ezután a szeizmogén réteg 11 kilométeres mélységig terjed. A nagy földrengések azonban egészen a föld felszínéig és az átmeneti zónáig, néha akár a plasztoszféráig is megtörhetnek.
Jellegzetes sziklák
A nyírási zónákban zajló deformációs folyamatok felelősek a különböző szerkezetek és ásványi összetételek kialakulásáért. Ezek tükrözik a deformáció során uralkodó nyomás- és hőmérsékleti viszonyokat (pT útvonal), és dokumentálják a mozgásérzetet, az áramlási viselkedést és a deformációk sajátos időrendjét. A nyírási zónák ezért nagy jelentőséggel bírnak a terránok geológiai történetének megértésében .
A mélység növekedésével általában a következő típusú kőzetekkel találkozunk a nyírási zónákban:
- Hibák által okozott diszjunkt kőzetek (törésvonalak, hibabroncsok).
- Összekapcsolt hibakőzetek ( brecciák és kataklaziták ).
- Üveges pszeudotachilitok .
Mind a törésvonalakat, mind a kataklazitákat a törékeny, földrengést előidéző hibák kopása okozza .
- Fóliázott szilikon (filonit).
- Csíkos gneisz
Az első mylonitok akkor jelennek meg, amikor az átmeneti zónában elkezdődik a képlékeny alakváltozás viselkedése. Ezek a ragasztó (kopási folyamatok Engl. Adhezív kopás ) alakult ki. A pszeudotachilitek az átmeneti zónában is fejlődhetnek, de a zöld pala pala állapotának elérésekor eltűnnek , így végül csak a mylonitok találhatók meg. A csíkos gneisz kiváló minőségű mylonitok a képlékeny nyírási zónák legalacsonyabb mélységéből.
A mozgás iránya és mozgásérzete a nyírási zónákban
A nyírási zónák (jobb vagy bal) mozgásérzéke makroszkopikus és számtalan mikroszkopikus szerkezet alapján határozható meg. A fő mutatók a páncél (hevederek, barázdák és ásványi anyagok növekedése), valamint a kiterjesztés és az ásványi vonalak. Megmutatják a mozgás irányát. A mozgásérzet ezután meghatározható a szerkezetek, például a rétegek vagy a folyosók eltolásával . A síkbeli struktúrák (szétterjedés), például a rétegződés vagy a fóliázás a nyírózóna irányában is megbízható mozgásmutató.
Lépcsőzetes Fiederspaltensysteme jellemző képlékeny-rideg nyírási zónák, és vestibularis redők (Engl. Köpeny redők ) egyaránt makroszkopikus mozgást mutató.
A mikroszkopikus indikátorok között a következő struktúrákat lehet megemlíteni:
- Aszimmetrikus nyomtatási árnyékok
- Aszimmetrikus redők
- Foliation
- Tetőcserép tárolása ( imbrikációk )
- Előnyös rács-igazítás (angol. Lattice preferált orientáció - LPO)
- Porfiroklasztok (burkolattal és szárnyakkal ellátva)
- Csillámhal (foliation fish )
- Húzza szét
- Kerületi struktúrák (angol. Quarterback struktúrák )
- Scherbandschieferung (angol. Nyíró öv hasítása )
- Átfedések (angol lépéssel )
A nyírási zónák szélessége és az eredményezett oldalirányú eltolás
Az egyes nyírózónák szélessége szemcsemérettől kilométerig változhat. A teljes kéregterületen átnyúló nyírási zónák szélessége legfeljebb 10 kilométer. A rajtuk bekövetkezett oldalirányú eltolás több tíz kilométertől több mint száz kilométerig terjed.
A törékeny nyírási zónák (hibák) általában mélységgel szélesednek. Ugyanez a hatás érhető el az oldal eltolásának növelésével is.
A deformáció lágyulása és a képlékeny viselkedés
A nyírási zónák jellemzője a deformáció megnövekedett üteme, amely azonban a szikla korlátozott területére korlátozódik. Tehát a kőzet egyáltalán élénken reagálhat ezen a területen, egyfajta must Deformationserweichung (angolul törzslágyulás ) történt. A kőzet lágyulásához a következő folyamatok járulhatnak hozzá:
- Szemcseméret-csökkentés.
- Geometriai lágyulás.
- reakcióval kapcsolatos lágyulás.
- folyadék okozta lágyulás.
A alakíthatóság növekedésének törésmentesség nélkül kell történnie a folyamatos áramlási deformáció biztosítása érdekében. A következő deformációs mechanizmusok biztosítják ezt (szemcseméret szinten):
- Diffúziós kúszó (különféle típusok).
- Dislokációs kúszás (különféle típusok).
- Szintektonikusan előforduló átkristályosítások.
- Nyomtatási megoldási folyamatok.
- Szemcsehatár elmozdulások (szuperplaszticitás) és szemcsehatárterületek csökkentései.
Nyírási zónák előfordulása és példái
Mivel a nyírási zónák nagyon mélyre nyúlhatnak , minden metamorf fáciesben megtalálhatók . Törékeny nyírási zónák (hibák) mindenütt jelen vannak a felső kéregben. A képlékeny nyírási zónák a zöld pala területén kezdődnek, ezért metamorf terránokhoz vannak kötve.
A nyírási zónák a következő geotektonikus helyzetekben fordulnak elő:
- Nyírás alatt keletkező vízszintes elmozdulások - nagyjából függőlegesek:
- Összenyomás alatt keletkező zavarok - többé-kevésbé vízszintesen:
- felborult csúszó redők (alsó).
- Szubdukciós zónák .
- Mennyezeti átjárók (alsó)
- Tágulás alatt keletkező zavarok - többé-kevésbé vízszintesen:
- Nyírások (pl. Metamorf magkomplexumokon)
A nyírási zónák nem kötődnek sem kőzettípushoz, sem pedig egy meghatározott időszakhoz. Általában nem egyenként jelennek meg, inkább fraktál , összekapcsolt hálózatokat alkotnak , amelyek képzésük során információkat nyújtanak a terepen uralkodó mozgásérzetről.
Jó példa az oldalirányú elmozdulás-típusú nyírási zónák a Dél Armorican Shear Zone, valamint az Észak-Armorican Shear Zone a Bretagne és a North anatóliai hiba a Törökországban . Shear zónái Transform típusú a Holt-tenger hiba az Izrael , a San Andreas Fault in California , és az alpesi Fault in New Zealand . A mennyezet típusára példa a Skócia északnyugati részén található Moine Thrust . A medián zóna a Japánban egy fosszilis szubdukciós zóna. A központi komplex típusú nyírások nagyon gyakoriak Kalifornia délkeleti részén; B. a Whipple Mountain különítmény hibája . A hatalmas, egymással összefüggő nyírási zónák példája a Borborema nyírási zóna Brazília északkeleti részén .
fontosságát
A nyírási zónák fontossága a méretükben rejlik. Ezek a gyenge zónák általában a teljes kéregterületen átmennek a Moho-ig, és akár a felső palástig is eljuthatnak. A nyírási zónák nagyon hosszú ideig mozoghatnak, ezért gyakran több olyan szakaszot mutatnak, amelyek időben átfedik egymást. Az anyag szállítható felfelé vagy lefelé a nyírási zónákban. A legfontosabb reagens itt kétségtelenül a víz , amellyel sokféle oldott ion kering a gyenge zónákon keresztül. Jelentős következmény a metasomatikus változás a gazda kőzetekben. A felső köpenyben még a kőzetek metasomatikus dúsulása is végső soron nyírási zónákra vezethető vissza.
Nyírási zónákban befogadására gazdaságilag értékes Ásványosítás a legjobb példa erre a jelentős arany betétek a prekambriumtól , amelyek többnyire közvetlenül kapcsolódó nyírási zónák (példák: aranybányák a Superior Craton , Kanada és az Yilgarn Craton a Western Australia ).
irodalom
- Cornelis W. Passchier, Rudolph AJ Trouw: Mikrotektonika. Springer, Berlin és mtsai., ISBN 3-540-58713-6 .
- John G. Ramsay, Martin I. Huber: A modern szerkezeti geológia technikái. 2. kötet: Ráncok és törések. Academic Press, London és mtsai 1987, ISBN 0-12-576902-4 .
- Christopher H. Scholz: A földrengések mechanikája és a hibák. Cambridge University Press, Cambridge et al., 1990, ISBN 0-521-33443-8 .
Egyéni bizonyíték
- ^ John G. Ramsay, Martin I. Huber: A modern szerkezeti geológia technikái. 2. kötet: Ráncok és törések. Academic Press, London és mtsai 1987, ISBN 0-12-576902-4 .
- ^ Christopher H. Scholz: A földrengések mechanikája és a hibák. Cambridge University Press, Cambridge et al., 1990, ISBN 0-521-33443-8 .