A зона сдвига является очень важной структурной поверхность разрыва в земной коре и верхней мантии. Он образуется как реакция на неоднородную деформацию, разделяющую деформацию на плоские или криволинейные зоны высокой деформации. Промежуточные (коровые) блоки остаются относительно незатронутыми деформацией. Из-за сдвигового движения окружающей более жесткой среды, вращательный, некоаксиальный компонент может быть вызван в зоне сдвига. Поскольку поверхность несплошности обычно проходит через широкий диапазон глубин, образуется большое количество различных типов горных пород с их характерными структурами.
Зона сдвига - это зона сильной деформации (с высокой скоростью деформации ), окруженная породами с более низким состоянием конечного напряжение. Он характеризуется соотношением длины к ширине более 5: 1.
Зоны сдвига образуют сплошную геологическую структуру, начиная от зон хрупкого сдвига (или разломов ) до хрупко-пластичных зоны сдвига (или зоны полухрупкого сдвига), от вязко-хрупких до вязких зон сдвига. В зонах хрупкого сдвига деформация концентрируется в узкой поверхности трещины, разделяющей вмещающие породы, тогда как в зоне вязкого сдвига деформация распространяется через более широкую зону, причем состояние деформации непрерывно изменяется от стенки к стенке.. Между этими концевыми элементами имеются промежуточные типы хрупко-пластичных (полухрупких) и пластично-хрупких зон сдвига, которые могут комбинировать эти геометрические элементы в различных пропорциях.
Этот континуум, обнаруживаемый в структурной геометрии зон сдвига, отражает различные механизмы деформации, существующие в коре, то есть переход от хрупкой (трещинообразование) на поверхности или вблизи поверхности к пластичной (текучей) деформации с увеличением глубины. Проходя через переход хрупкое-полухрупкое, начинает проявляться пластическая реакция на деформацию. Этот переход не привязан к определенной глубине, а скорее происходит в определенном диапазоне глубин - так называемой зоне чередования, где сосуществуют хрупкое разрушение и пластическое течение. Основная причина этого кроется в обычно гетероминеральном составе горных пород, когда разные минералы по-разному реагируют на приложенные напряжения (например, при напряжении кварц пластически реагирует задолго до полевые шпаты делать). Таким образом, различия в литологии, размере зерна и ранее существовавших тканях определяют различный реологический отклик. На глубину перехода также влияют и другие, чисто физические факторы, в том числе:
В модели Шольца для кварцево-полевошпатовой коры (с геотермой, взятой из Южной Калифорнии) переход от хрупкого к полухрупкому начинается на глубине примерно 11 км при температуре окружающей среды 300 ° C. Затем нижележащая зона чередования простирается до глубины примерно 16 км с температурой около 360 ° C. Ниже глубины примерно 16 км обнаруживаются только зоны пластичного сдвига.
Сейсмогенная зона, в которой зарождаются землетрясения, связана с хрупкой областью. Ниже промежуточной зоны чередования находится. В сейсмогенном слое, который находится ниже верхнего перехода устойчивости, связанного с верхней границей сейсмичности (обычно на глубине около 4–5 км), начинают появляться настоящие катаклазиты. Затем сейсмогенный слой переходит в зону чередования на глубине 11 км. Тем не менее, сильные землетрясения могут прорваться как на поверхность, так и в изменяющуюся зону, иногда даже в пластосферу.
Деформации в зонах сдвига ответственны за развитие характерных тканей и минеральных ассоциаций, отражающих господствующее давление - температура (pT) условия, тип потока, направление движения и история деформации. Поэтому зоны сдвига являются очень важными структурами для раскрытия истории конкретного террейна.
Начиная с поверхности Земли, в зоне сдвига обычно встречаются следующие типы горных пород:
Как трещиноватая выемка, так и катаклазиты возникают в результате абразивного износа хрупких сейсмогенных разломов.
Милониты начинают возникать с началом полухрупкого поведения в зоне чередования, характеризующейся адгезионным износом. Здесь еще встречаются псевдотахилиты. При переходе в условия фации зеленых сланцев псевдотахилиты исчезают, и остаются только разные типы милонитов. Полосатые гнейсы - это высокосортные милониты, расположенные в самом низу зон пластического сдвига.
Чувство сдвига в зоне сдвига (правостороннее, левостороннее, обратное или нормальное) можно определить с помощью макроскопических методов. структурами и множеством индикаторов.
Основными макроскопическими индикаторами являются полосы (сликенсайды ) и полосы растяжения или минералы. Они указывают направление движения. С помощью маркеров смещения, таких как смещенные наслоения и дайки, или отклонение (изгиб) наслоений / слоистых слоев в зону сдвига, можно дополнительно определить ощущение сдвига.
Многоуровневые массивы (или протяженные жилы), характерные для зон вязко-хрупкого сдвига, а также могут быть ценными макроскопическими индикаторами сдвига.
Микроскопические индикаторы состоят из следующих структур:
Ширина отдельных зон сдвига простирается от масштаба зерна до масштаба километра. Зоны сдвига в масштабе земной коры (мегасдвиги) могут достигать 10 км в ширину и, следовательно, показывать очень большие смещения от десятков до сотен километров.
Зоны хрупкого сдвига (разломы) обычно расширяются с глубиной и увеличением перемещений.
Поскольку зоны сдвига характеризуются локализацией деформации, должна иметь место некоторая форма деформационного размягчения, чтобы затронутый основной материал деформировался более пластично. Размягчение может быть вызвано следующими явлениями:
Кроме того, чтобы материал стал более пластичным (квазипластичным) и подвергался непрерывной деформации (течению) без разрушения, необходимо учитывать следующие механизмы деформации (в масштабе зерен):
Из-за их глубокого проникновения, зоны сдвига встречаются во всех метаморфических фациях. Зоны хрупкого сдвига более или менее распространены в верхней коре. Зоны пластичного сдвига начинаются в условиях фации зеленых сланцев и поэтому ограничиваются метаморфическими террейнами.
Зоны сдвига могут возникать в следующих геотектонических настройках:
Зоны сдвига не зависят ни от типа породы, ни от геологического возраста. Чаще всего они не изолированы в своем возникновении, но обычно образуют фрактально -масштабированные, связанные, анастомозирующие сети, которые отражают в своем расположении лежащее в основе доминирующее ощущение движения террейна в то время.
Хорошими примерами зон сдвига сдвигового типа являются Южно-Армориканская сдвиговая зона и Бретань, Северо-Анатолийская разломная зона в Турции и разлом Мертвого моря в Израиле. Зоны сдвига трансформируемого типа - это разлом Сан-Андреас в Калифорнии и Альпийский разлом в Новой Зеландии. Зона сдвига надвигового типа - это Мойнский надвиг на северо-западе Шотландии. Примером настройки зоны субдукции является Срединная тектоническая линия Японии. Зоны сдвига, связанные с отрывом, можно найти в юго-восточной Калифорнии, например. разлом отряда Уиппл-Маунтин. Примером огромной анастомозирующей зоны сдвига является зона сдвига Borborema в Бразилии.
Важность зон сдвига заключается в том, что они являются основными зонами слабость земной коры, иногда распространяющаяся на верхнюю мантию. Они могут быть очень долгоживущими элементами и обычно демонстрируют несколько этапов действия наложения. Материал может перемещаться по ним вверх или вниз, наиболее важным из которых является вода, циркулирующая растворенные ионы. Это может вызвать метасоматоз во вмещающих породах и даже повторно удобрить мантийный материал.
Зоны сдвига могут содержать экономически жизнеспособные минерализации, примерами которых являются важные месторождения золота в докембрийских террейнах.
Викискладе есть материалы, относящиеся к зонам сдвига. |