Механика разломов

редактировать
Область исследования, которая исследует поведение геологических разломов Элемент горной породы под напряжением

Механика разлома - это область исследований, изучающая поведение геологических разломов.

За каждым хорошим землетрясением стоит некоторая слабая порода. Остается ли скала слабой, становится важным моментом при определении потенциала более сильных землетрясений.

В мелком масштабе трещиноватая порода ведет себя практически одинаково во всем мире, поскольку угол трения более или менее одинаков (см. трение разлома ). Небольшой элемент породы в большей массе реагирует на изменения напряжения четко определенным образом: если он сжимается дифференциальными напряжениями, превышающими его прочность, он способен к большим деформациям. Полоса слабой трещиноватой породы в плотном массиве может деформироваться, напоминая классический геологический разлом. Используя сейсмометры и место землетрясения, можно наблюдать необходимую картину микроземлетрясений.

Пенни-образные трещины в горных породах

Для землетрясений все начинается с внедренной пенни -образной трещины, как впервые предположил Брюн. Как показано, зона землетрясения может начаться как одиночная трещина, разрастаясь, образуя множество отдельных трещин и скоплений трещин вдоль разлома. Ключом к росту разломов является концепция «следящей силы», которая обычно обеспечивается для межплитных землетрясений движением тектонических плит. Под действием следующей силы сейсмические смещения в конечном итоге образуют топографический объект, такой как горный хребет.

Следующие силы, образующие горный хребет

Внутриплитные землетрясения не имеют следящей силы и не связаны с горообразованием. Таким образом, возникает загадочный вопрос, как долго должна жить любая внутренняя активная зона. Ведь в твердой напряженной пластине каждое сейсмическое смещение снимает (уменьшает) напряжение; зона разлома должна прийти в равновесие; и вся сейсмическая активность прекращается. Этот тип дугообразной «блокировки» можно наблюдать во многих природных процессах.

Фактически, сейсмическая зона (такая как зона Ново-Мадридского разлома ) гарантирована вечная жизнь под действием воды. Как показано, если мы добавим к трещине эквивалент гигантской воронки, она станет бенефициаром коррозии под напряжением (постепенного ослабления кромки трещины водой). Если поступление новой воды продолжается, система не приходит в равновесие, а продолжает расти, постоянно снимая нагрузку с все большего и большего объема.

Непрерывная закачка пресной воды

Таким образом, предпосылкой для сохранения сейсмически активной внутренней зоны является наличие воды, способность воды спускаться к источнику разлома (высокая проницаемость ), и обычные высокие горизонтальные внутренние напряжения массива горных пород. Все небольшие зоны землетрясений могут вырасти до уровня Нового Мадрида или Шарлевуа.

См. Также
  • Активный разлом - геологический разлом, вероятно, станет источником землетрясения когда-нибудь в будущем
  • Орогенез - образование горных хребтов
Ссылки
Внешние ссылки
  1. Джеймс Н. Брюн, Тектоническое напряжение и спектры сейсмических поперечных волн от землетрясений, J. Geophys. Res. 75: 4997-5009, 1970., обзор написан в 1987 году. Получено 1 августа 2005 г.
  2. Национальный парк Арчес, извлечено 1 августа 2005 г.
  3. Коррозионное растрескивание горных пород под напряжением в химической среде, получено 9 декабря 2005 г.
  4. Морис Ламонтань, последнее изменение 22 декабря 2003 г., Сейсмическая зона Шарлевуа-Камураска *, Канада - Природные ресурсы, дата обращения 1 августа 2005 г.
Последняя правка сделана 2021-05-20 11:51:35
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте