Smyková zóna - Shear zone
 | tento článek může být pro většinu čtenářů příliš technická na to, aby je pochopili. Prosím pomozte to vylepšit na aby to bylo srozumitelné pro neodborníky, aniž by byly odstraněny technické podrobnosti. (Srpna 2012) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
A smyková zóna je velmi důležité strukturální povrch diskontinuity v Země je kůra a horní plášť. Formuje se jako reakce na nehomogenní deformace rozdělení kmen do rovinných nebo curviplanárních zón s vysokým napětím. Zasahující (krustální) bloky zůstávají deformací relativně nedotčeny. V důsledku stříhání pohyb okolního tuhšího média, a rotační, může být ve smykové zóně indukována nekoaxiální složka. Protože povrch diskontinuity obvykle prochází velkým hloubkovým rozsahem, vyrábí se velké množství různých typů hornin s jejich charakteristickými strukturami.
Obecný úvod
Zóna smyku je zóna silné deformace (s vysokou rychlost deformace ) obklopen horninami s nižším stavem konečné napětí. Vyznačuje se poměrem délky k šířce více než 5: 1.[1]
Zóny smyku tvoří kontinuum geologických struktur, od křehké smykové zóny (nebo poruchy ) přes křehké a tvárné smykové zóny (nebo polotuhé smykové zóny), tvárný – křehký na tvárné smykové zóny. V křehkých smykových zónách je deformace soustředěna do úzké zlomenina povrch oddělující skalní stěny, zatímco v tvárné smykové zóně se deformace rozprostírá přes širší zónu, přičemž deformační stav se kontinuálně mění od stěny ke stěně. Mezi těmito koncovými prvky jsou mezilehlé typy křehkých-tvárných (semibrittle) a tvárných-křehkých smykových zón, které mohou kombinovat tyto geometrické prvky v různých poměrech.
Toto kontinuum nalezené ve strukturálních geometriích smykových zón odráží různé deformační mechanismy panující v kůře, tj. Přechod od křehké (zlomeniny) na povrchu nebo v jeho blízkosti k tvárné (tokové) deformaci s rostoucí hloubkou. Procházením křehký – polokrutý přechod začíná se projevovat tvárná odezva na deformaci. Tento přechod není vázán na konkrétní hloubku, ale spíše se vyskytuje v určitém hloubkovém rozsahu - tzv. střídavá zóna, kde křehké štěpení a plastický tok koexistují. Hlavním důvodem je obvykle heterominerální složení hornin, kde různé minerály vykazují různé reakce na aplikované látky zdůrazňuje (například ve stresu křemen reaguje plasticky dlouho předtím živce dělat). Takže rozdíly v litologie, velikost zrna a již existující látky určují jinou reologické Odezva. Ještě hloubku přechodu ovlivňují i další, čistě fyzické faktory, včetně:
- geotermální gradient, tj. okolní teplota.
- zadržovací tlak a tlak kapaliny.
- rychlost objemového přetvoření.
- orientace stresového pole.
V Scholzově modelu křemeno-feldspatické kůry (s geotermou převzatou z jižní Kalifornie) začíná přechod křehko-semibrittle v hloubce asi 11 km při teplotě okolí 300 ° C. Základní střídavá zóna se potom rozprostírá do zhruba 16 km hluboké teploty asi 360 ° C.[2] Pod hloubkou přibližně 16 km se nacházejí pouze tvárné smykové zóny.
The seismogenní zóna, ve kterém zemětřesení nukleát, je vázán na křehkou doménu, schizosféra. Pod zasahující střídavou zónou je plastosféra. V seismogenní vrstva, který se vyskytuje pod přechod horní stability vztahující se k svršku seismicita cut-off (nachází se obvykle v hloubce přibližně 4–5 km), začínají se objevovat skutečné kataklasity. Seismogenní vrstva poté ustoupí střídavé zóně v hloubce 11 km. Přesto mohou velká zemětřesení prasknout jak na povrch, tak i do střídavé zóny, někdy dokonce do plastosféry.
Skály produkované ve smykových zónách
Deformace ve smykových zónách jsou odpovědné za vývoj charakteristických tkanin a minerální asambláže odrážející panující tlak –teplota (pT) podmínky, typ toku, smysl pohybu a historie deformací. Zóny smyku jsou proto velmi důležité struktury pro rozluštění historie konkrétního terrane.
Počínaje povrchem Země se ve smykové zóně obvykle setkáváme s následujícími typy hornin:
- nekohezní zlomové horniny. Příklady jsou zlomová drážka, chyba breccia a drážkovanou drážku.
- soudržné zlomové horniny jako rozdrtit brekcie a kataklasity (protocataclasite, kataklasit a ultracataclasite).
- skelný pseudotachylity.
Poruchová rýha i kataklasity jsou způsobeny abrazivní opotřebení na křehké, seismogenní poruchy.
- foliovaný mylonitů (fylonity).
- pruhovaná rula.
Myloniti se začínají vyskytovat s nástupem polokřehkého chování ve střídavé zóně charakterizované přilnavost. Stále se zde můžeme setkat s pseudotachylity. Při průchodu do greenschist facie podmínek pseudotachylity zmizí a přetrvávají pouze různé typy mylonitů. Pruhované ruly jsou vysoce kvalitní myloniti a vyskytují se na samém dně tvárných smykových zón.
Smysl smyku
Pocit smyku ve smykové zóně (dextral, sinistrální, reverzní nebo normální) lze odvodit makroskopickými strukturami a množstvím mikrotektonické ukazatele.
Ukazatele
Hlavními makroskopickými ukazateli jsou pruhování (slickensides ), slepičí vlákna a protahování - nebo minerální lineace. Ukazují směr pohybu. Pomocí ofsetových značek, jako je posunuté vrstvení a hráze, nebo průhyb (ohýbání) vrstvení / foliace do smykové zóny, lze dodatečně určit smysl smyku.
En echelon napětí soustavy (nebo extenzní žíly) charakteristické pro smykové zóny tvárné a křehké a záhyby pláště mohou být také cennými makroskopickými ukazateli smykového smyku.
Mikroskopické ukazatele se skládají z následujících struktur:
- asymetrický záhyby.
- foliace.
- napodobeniny.
- Krystalografická preferovaná orientace (CPO).
- plášť a okřídlený porfyroclasty. Známými příklady jsou objekty theta (Θ) -objekty a phi (Φ) -porfyroclasty, stejně jako objekty tažené (sigma (σ)) a delta (δ).
- slídová ryba (foliační ryby).
- tlakové stíny
- roztažení.
- čtvrtinové struktury.
- štěpení smykových pásů.
- krokové weby.
Šířka smykových zón a výsledná posunutí
Šířka jednotlivých smykových zón se táhne od stupnice zrna po stupnici kilometrů. Zónové smykové zóny (megashears) se mohou rozšířit na 10 km a následně vykazovat velmi velké posuny od desítek do stovek kilometrů.
Křehké smykové zóny (poruchy) se obvykle rozšiřují s hloubkou a se zvětšením posunů.
Změkčení kmene a tažnost
Protože smykové zóny jsou charakterizovány lokalizací kmene, nějaká forma změkčení kmene musí dojít, aby se postižený hostitelský materiál plasticky deformoval. Změkčení může být způsobeno následujícími jevy:
- zmenšení velikosti zrn.
- geometrické změkčení.
- změkčení reakce.
- změkčení související s tekutinami.
Dále, aby se materiál stal tažnějším (kvazi-plastickým) a podstoupil nepřetržitou deformaci (tok) bez praskání, následující deformační mechanismy (v měřítku zrna) je třeba vzít v úvahu:
- difúzní tečení (různé typy).
- dislokační tečení (různé typy).
- dynamická rekrystalizace
- tlakový roztok procesy.
- posuvné na hranici zrn (superplasticita ) a zmenšení hraniční oblasti zrna.
Výskyt a příklady smykových zón
Díky jejich hlubokému pronikání se ve všech nacházejí smykové zóny metamorfní facie. Křehké smykové zóny jsou v horní kůře víceméně všudypřítomné. Tažné smykové zóny začínají v podmínkách greenschist facies, a proto jsou omezeny na metamorfní terény.
Zóny smyku se mohou vyskytnout v následujících případech geotektonické nastavení:
- přechodové nastavení - strmé do svislé polohy:
- únikové zóny.
- transformovat poruchy.
- nastavení tlaku - nízký úhel
- ležící skládací příčky (na základně).
- subdukční zóny.
- přítlačné desky (na základně).
- prodloužené nastavení - nízký úhel
Zóny smyku nejsou závislé ani na typu horniny, ani na geologickém věku. Nejčastěji nejsou izolovány ve svém výskytu, ale běžně se tvoří fraktální -škálovaný, propojený, anastomosing sítě které odrážejí v jejich uspořádání podkladový dominantní smysl pro pohyb terrane v té době.
Některé dobré příklady smykových zón typu úderu jsou South Armorican Shear Zone a North Armorican Shear Zone v Bretaň, Severní anatolská zlomová zóna v krocan a Porucha mrtvého moře v Izrael. Zóny smyku typu transformace jsou Chyba San Andreas v Kalifornie a Alpine Fault v Nový Zéland. Zóna smyku tahového typu je Moine Thrust na severozápadě Skotsko. Příkladem nastavení subdukční zóny je Japonská střední tektonická linie. Smykové zóny související s poruchami oddělení lze nalézt v jihovýchodní Kalifornii, např. the Porucha oddělení Whipple Mountain. Příkladem obrovské anastomující smykové zóny je Borborema Shear Zone v Brazílie.
Důležitost
Význam smykových zón spočívá ve skutečnosti, že se jedná o hlavní zóny slabosti v zemské kůře, někdy zasahující do horního pláště. Mohou to být rysy s velmi dlouhou životností a běžně vykazují důkazy o několika fázích přetisku. Materiál v nich může být přepravován nahoru nebo dolů, z nichž nejdůležitější je voda cirkulující rozpuštěno ionty. To může přinést metasomatismus v hostitelských skalách a dokonce znovu oplodnit materiál pláště.
Zóny smyku mohou být ekonomicky životaschopné mineralizace, příklady jsou důležité zlato vklady v Precambrian terranes.
Viz také
Literatura
- Passchier CW & Trouw RAJ. (1996). Mikrotektonika. Springer. ISBN 3-540-58713-6
- Ramsay JG & Huber MI. (1987). Techniky moderní strukturní geologie. Svazek 2: Složení a zlomeniny. Akademický tisk. ISBN 0-12-576902-4
- Scholz CH. (2002). Mechanika zemětřesení a poruch. Cambridge University Press. ISBN 0-521-65540-4