Trhlina - Rift


v geologie, a trhlina je lineární zóna, kde litosféra je roztahován[1][2] a je příkladem extenzivní tektonika.[3]
Typické vlastnosti trhliny jsou centrální lineární selhal deprese, zvaná a chytit, nebo častěji a napůl uchopený s normálními chybami a vztlakem na boku, hlavně na jedné straně.[4] Tam, kde trhliny zůstávají nad hladinou moře, tvoří a příkopová propadlina, které mohou být naplněny vodou tvořící a Rift Lake. Osa oblasti trhliny může obsahovat vulkanické horniny a aktivní vulkanismus je součástí mnoha, ale ne všech, aktivních riftových systémů.
Hlavní roztržky se vyskytují podél středové osy většiny hřebeny středního oceánu, kde nové oceánská kůra a litosféra je vytvořena podél a odlišná hranice mezi dvěma tektonické desky.
Selhaly roztržky jsou výsledkem kontinentálního riftingu, který nedokázal pokračovat až do rozpadu. Přechod od riftingu k šíření se obvykle vyvíjí v a trojitý spoj kde se setkávají tři sbližující se trhliny hotspot. Dva z nich se vyvinou do bodu šíření mořského dna, zatímco třetí nakonec selže a stane se aulakogen.
Geometrie

Většina rozporů se skládá z řady samostatných segmentů, které společně tvoří lineární zónu charakteristickou pro roztržky. Jednotlivé segmenty trhliny mají převážně poloviční geometrii, ovládanou jedinou chybou ohraničující povodí. Délky segmentů se liší mezi roztržkami v závislosti na elastické tloušťce litosféry. Oblasti tlustší chladnější litosféry, jako je Baikal Rift, mají délky segmentů přesahující 80 km, zatímco v oblastech teplejší tenké litosféry mohou být délky segmentů menší než 30 km.[5] Podél osy trhliny se poloha a v některých případech polarita (směr ponoru) hlavní poruchy ohraničení trhliny mění od segmentu k segmentu. Hranice segmentů mají často složitější strukturu a obecně protínají osu trhliny pod velkým úhlem. Tyto mezní zóny segmentu se přizpůsobují rozdílům v posunu poruch mezi segmenty a jsou proto známé jako akomodační zóny.
Zóny akomodace mají různé formy, od jednoduché reléové rampy při překrytí dvou hlavních poruch stejné polarity, až po zóny s vysokou strukturní složitostí, zejména tam, kde mají segmenty opačnou polaritu. Ubytovací zóny mohou být umístěny tam, kde starší struktury kůry protínají osu trhliny. V trhlině v zálivu Suez se nachází ubytovací zóna Zaafarana, kde a smyková zóna v Arabsko-núbijský štít splňuje rozpor.[6]
Boky nebo ramena trhliny jsou vyvýšené oblasti kolem trhlin. Riftová ramena jsou obvykle asi 70 km široká.[7] Na rozdíl od toho, co se dříve myslelo, zvýšené pasivní kontinentální marže (EPCM), jako je Brazilská vysočina, Skandinávské hory a Indie Západní Ghats, nejsou rozporná ramena.[7]
Rift vývoj
Riftová iniciace
Na začátku riftingu se horní část litosféry začíná rozšiřovat na sérii původně nespojených normální poruchy, což vede k rozvoji izolovaných pánví.[8] V subaeriálních rozporech je drenáž v této fázi obecně vnitřní, bez prvku procházející drenáží.
Zralý rozpor
Jak se trhlina vyvíjí, rostou některé jednotlivé segmenty poruch, které se nakonec spojí dohromady a vytvoří větší ohraničující chyby. Následné rozšíření se soustředí na tyto poruchy. Delší poruchy a širší rozestupy poruch vedou k souvislejším oblastem souvisejících s poruchami pokles podél podélné osy. V této fázi se vyvíjí významné povznesení ramen, které silně ovlivňují odvodnění a sedimentaci v povodích.[8]
Během vyvrcholení litosférického riftingu, když je kůra ztenčena, zemský povrch klesá a Moho se odpovídajícím způsobem zvedne. Současně se ztenčí plášťová litosféra, což způsobí vzestup vrcholu astenosféry. To přináší vysoký tok tepla ze vzestupné astenosféry do ztenčující se litosféry a ohřívá orogenní litosféru pro dehydratační tání, což obvykle způsobuje extrémní metamorfózu při vysokých teplotních gradientech vyšších než 30 ° C. Metamorfované produkty jsou granulity o vysoké až ultravysoké teplotě a s nimi spojené migmatity a granity v kolizních orogenech, s možným rozmístěním komplexů metamorfovaných jader v kontinentálních riftových zónách, ale oceánských komplexů jádra v šíření hřebenů. To vede k jakési orogenezi v extenzním prostředí, která se označuje jako rifting orogeny.[9]
Post-rift poklesy
Jakmile rifting přestane, plášť pod trhlinou se ochladí, což je doprovázeno širokou oblastí poklesu po roztržení. Míra poklesu přímo souvisí s mírou ztenčení během fáze riftingu, která se počítá jako faktor beta (počáteční tloušťka kůry děleno konečnou tloušťkou kůry), ale je také ovlivněna stupněm naplnění trhliny v každé fázi, kvůli větší hustotě sedimentů na rozdíl od vody. Jednoduchý „model McKenzie“ riftingu, který považuje fázi riftingu za okamžitou, poskytuje dobrý odhad prvního řádu množství ztenčení kůry z pozorování množství poklesu po roztržení.[10][11] Toto bylo obecně nahrazeno „modelem ohybového konzolového modelu“, který bere v úvahu geometrii poruch trhliny a ohybové isostasy horní části kůry.[12]
Vícefázové rifting
Některé trhliny ukazují složitou a prodlouženou historii riftingu s několika odlišnými fázemi. The Rozpor Severního moře ukazuje důkazy o několika samostatných fázích trhliny z Permu až po nejstarší Křídový,[13] období více než 100 milionů let.
Magmatismus

Mnoho rozporů je lokalitami alespoň menších magmatická aktivita, zejména v raných fázích riftingu.[14] Alkalické čediče a bimodální vulkanismus jsou běžnými produkty rozporuplného magmatismu.[15][16]
Nedávné studie naznačují, že postkolízní žuly v kolizních orogenech jsou produktem rifting magmatismu na konvergovaných okrajích desek.[Citace je zapotřebí ]
Ekonomický význam
Sedimentární horniny spojené s kontinentálními trhlinami hostí důležitá ložiska jak minerálů, tak minerálů uhlovodíky.[17]
Ložiska nerostných surovin
SedEx ložiska nerostů se nacházejí hlavně v kontinentálních rozporech. Vznikají v posloupnostech, kdy jsou hydrotermální tekutiny spojené s magmatickou aktivitou vypuzovány na mořské dno.[18]
Ropa a plyn
Kontinentální trhliny jsou místem významných akumulací ropy a zemního plynu, jako je Viking Graben a Záliv Suez Rift. Třicet procent obří ropná a plynárenská pole se nacházejí v takovém prostředí.[19] V roce 1999 se odhadovalo, že jich bylo 200 miliarda sudy využitelných zásob ropy v rozporech. Zdrojové skály se často vyvíjejí v sedimentech vyplňujících aktivní trhlinu (syn-rift ), tvořící buď v a jezerní prostředí nebo v omezeném mořském prostředí, i když ne všechny trhliny takové sekvence obsahují. Skály nádrže mohou být vyvinuty v pre-rift, syn-rift a post-rift sekvencích. Účinné regionální pečetě mohou být přítomny v posloupnosti po rozporu, pokud mudstones nebo odpařuje jsou uloženy. Více než polovina odhadovaných zásob ropy je spojena s roztržkami obsahujícími námořní syn-riftové a post-riftové sekvence, necelá čtvrtina v rozporech s ne-námořní syn-riftovou a post-riftovou, a osmá v non-námořní syn -rift s námořní post-rift.[20]
Příklady
- The Asunción Rift ve východním Paraguayi
- The Kanadský systém Arctic Rift v severní Severní Amerika
- The Východoafrický rozpor
- The Západo-středoafrický rozpor
- The Rift Sea Rift
- The Kalifornský záliv
- The Baikal Rift Zone, spodní část jezero Bajkal je nejhlubší kontinentální trhlina na Zemi.
- The Záliv Suez Rift
- Skrze Povodí a provincie Range v Severní Americe
- The Rio Grande Rift na jihozápadě USA
- Rift zóna, která obsahuje Korintský záliv v Řecko
- The Reelfoot Rift, starodávná pohřbená neúspěšná trhlina pod Nová seismická zóna v Madridu v Mississippi embayment
- The Rýnská trhlina, v jihozápadním Německu, známý jako Údolí horního Rýna, část Evropský systém Cenozoic Rift
- The Sopečná zóna Taupo na severovýchodě Severní ostrov z Nový Zéland
- The Oslo Graben v Norsko
- The Ottawa-Bonnechere Graben v Ontariu a Quebecu
- The Sopečná provincie Severní Cordilleran v Britská Kolumbie, Yukon a Aljaška
- The West Antarctic Rift System v Antarktida
- The Midcontinent Rift System, pozdě Precambrian trhlina ve střední Severní Americe
- The Midland Valley ve Skotsku
- The Fundy Basin, a Trias příkopová pánev v jihovýchodní Kanadě
- Rozpory Cambay, Kachchh a Narmada[21] na severozápadě Deccanská vulkanická provincie Indie[22]
Viz také
Reference
- ^ Rift Valley: definice a geologický význam, Giacomo Corti, etiopské příkopové propadliny
- ^ Dekompresní tání při rozšiřování kontinentální litosféry, Jolante van Wijk, MantlePlumes.org
- ^ Plate Tectonics: Lecture 2, Katedra geologie na univerzitě v Leicesteru
- ^ Leeder, M.R .; Gawthorpe, R.L. (1987). „Sedimentární modely pro výklopné umyvadlo s blokem náklonu / napůl uchopené“ (PDF). V Coward, M.P .; Dewey, J.F .; Hancock, P.L. (eds.). Kontinentální tektonika. Geologická společnost, speciální publikace. 28. str. 139–152. ISBN 9780632016051.
- ^ Ebinger, C.J .; Jackson J.A .; Foster A.N .; Hayward N.J. (1999). "Extensional basin geometry and the elastická litosféra". Filozofické transakce královské společnosti A. 357 (1753): 741–765. Bibcode:1999RSPTA.357..741E. doi:10.1098 / rsta.1999.0351. S2CID 91719117.
- ^ Younes, A.I .; McClay K. (2002). „Vývoj ubytovacích zón v zálivu Suez-Red Sea Rift, Egypt“. Bulletin AAPG. 86 (6): 1003–1026. doi:10.1306 / 61EEDC10-173E-11D7-8645000102C1865D. Citováno 29. října 2012.
- ^ A b Green, Paul F .; Japsen, Peter; Chalmers, James A .; Bonow, Johan M .; Duddy, Ian R. (2018). „Pohřeb po rozpadu a exhumace pasivních kontinentálních okrajů: Sedm návrhů na informování geodynamických modelů“. Výzkum v Gondwaně. 53: 58–81. Bibcode:2018GondR..53 ... 58G. doi:10.1016 / j.gr.2017.03.007.
- ^ A b Withjack, M.O .; Schlische R.W .; Olsen P.E. (2002). "Rift-povodí struktura a její vliv na sedimentární systémy" (PDF). In Renaut R.W. & Ashley G.M. (vyd.). Sedimentace v kontinentálních rozporech. Speciální publikace. 73. Společnost pro sedimentární geologii. Citováno 28. října 2012.
- ^ Zheng, Y.-F .; Chen, R.-X. (2017). „Regionální metamorfóza v extrémních podmínkách: důsledky pro vrásnění na okrajích konvergentních desek“. Journal of Asian Earth Sciences. 145: 46–73. Bibcode:2017JAESc.145 ... 46Z. doi:10.1016 / j.jseaes.2017.03.009.
- ^ McKenzie, D. (1978). „Několik poznámek k vývoji sedimentárních pánví“ (PDF). Dopisy o Zemi a planetách. 40 (1): 25–32. Bibcode:1978E & PSL..40 ... 25 mil. CiteSeerX 10.1.1.459.4779. doi:10.1016 / 0012-821x (78) 90071-7. Archivovány od originál (PDF) dne 1. března 2014. Citováno 25. října 2012.
- ^ Kusznir, N.J .; Roberts A.M .; Morley C.K. (1995). "Forward and reverse modeling of the rift povodí". V Lambiase J.J. (vyd.). Uhlovodíkové stanoviště v rozporech. Speciální publikace. 80. Londýn: Geologická společnost. str. 33–56. ISBN 9781897799154. Citováno 25. října 2012.
- ^ Nøttvedt, A .; Gabrielsen R.H .; Ocel R.J. (1995). „Tektonostratigrafie a sedimentární architektura příkopových pánví s odkazem na severní část Severního moře“. Marine and Petroleum Geology. 12 (8): 881–901. doi:10.1016 / 0264-8172 (95) 98853-W.
- ^ Ravnås, R .; Nøttvedt A .; Steel R.J .; Windelstad J. (2000). „Syn-rift sedimentární architektury v Severním Severním moři“. Dynamika norské marže. Speciální publikace. 167. Londýn: Geologická společnost. 133–177. ISBN 9781862390560. Citováno 28. října 2012.
- ^ White, R. S.; McKenzie D. (1989). „Magmatismus ve zónách Rift: Generace vulkanických okrajů a povodňových čedičů“ (PDF). Journal of Geophysical Research. 94 (B6): 7685–7729. Bibcode:1989JGR .... 94,7685 W. doi:10.1029 / jb094ib06p07685. Citováno 27. října 2012.
- ^ Farmer, GL (2005). „Kontinentální čedičové skály“. V Rudnick R.L. (ed.). Pojednání o geochemii: kůra. Gulf Professional Publishing. p. 97. ISBN 9780080448473. Citováno 28. října 2012.
- ^ Cas, R.A.F. (2005). „Sopky a geologický cyklus“. In Marti J. & Ernst G.G. (vyd.). Sopky a životní prostředí. Cambridge University Press. p. 145. ISBN 9781139445108. Citováno 28. října 2012.
- ^ United States Geological Survey (1993). „Bajkalské jezero - prubířský kámen pro studium globálních změn a rozporů“. Archivovány od originál dne 29. června 2012. Citováno 28. října 2012.
- ^ Groves, D.I .; Bierlein F.P. (2007). „Geodynamické nastavení minerálních depozitních systémů“. Časopis geologické společnosti. 164 (1): 19–30. Bibcode:2007JGSoc.164 ... 19G. doi:10.1144/0016-76492006-065. S2CID 129680970. Citováno 27. října 2012.
- ^ Mann, P .; Gahagan L .; Gordon M.B. (2001). „Tektonické nastavení světových obřích ropných polí“. WorldOil Magazine. Citováno 27. října 2012.
- ^ Lambiase, J.J .; Morley C.K. (1999). "Uhlovodíky v roztržkách: role stratigrafie". Filozofické transakce královské společnosti A. 357 (1753): 877–900. Bibcode:1999RSPTA.357..877L. CiteSeerX 10.1.1.892.6422. doi:10.1098 / rsta.1999.0356. S2CID 129564482.
- ^ Chouhan, A.K. Strukturální struktura přes seismicky aktivní kachchhskou roztržku, Indie: pohled ze světového gravitačního modelu 2012. Environ Earth Sci 79, 316 (2020). https://doi.org/10.1007/s12665-020-09068-2
- ^ Chouhan, A.K., Choudhury, P. & Pal, S.K. Nové důkazy o tenké kůře a magmatickém podloží pod pahorkatinou Cambay v západní Indii prostřednictvím modelování gravitačních dat EIGEN-6C4. J Earth Syst Sci 129, 64 (2020). https://doi.org/10.1007/s12040-019-1335-y
Další čtení
- Bally, A.W., a S. Snelson. 1980. Sféry poklesu. Paměť Kanadské společnosti pro ropnou geologii 6. 9–94.
- Kingston, D.R.; C.P. Dishroon, a P.A. Williams. 1983. Globální systém klasifikace pánve. Bulletin AAPG 67. 2175–2193. Přístupné 23. 06. 2017.
- Klemme, H.D. 1980. Ropné pánve - klasifikace a charakteristiky. Journal of Petroleum Geology 3. 187–207. Přístupné 23. 06. 2017.