Fyzikální geologie

Těleso horniny, které je křehké – buď proto, že je studené, nebo kvůli svému složení, nebo kvůli obojímu – se při namáhání pravděpodobně spíše zlomí, než aby se složilo, a výsledkem je křehnutí nebo zlom.

Křehnutí je běžné v horninách v blízkosti povrchu, a to buď ve vulkanických horninách, které se při ochlazování smrštily (obrázek 12.4a), nebo v jiných horninách, které byly obnaženy erozí a rozšířily se (obrázek 12.9).

Trhlina v hornině se také nazývá spára. Na obou stranách spáry nedochází k pohybu horniny ze strany na stranu. Většina spár vzniká tam, kde se těleso horniny rozpíná v důsledku snížení tlaku, jak ukazují dva příklady na obrázku 12.9, nebo tam, kde se samotná hornina smršťuje, ale těleso horniny zůstává stejně velké (chladnoucí sopečná hornina na obrázku 12.4a). Ve všech těchto případech se jedná o režim tlaku v tahu na rozdíl od tlaku v tlaku v kompresi. Spáry mohou vznikat také tam, kde se hornina skládá, protože ačkoli ke skládání obvykle dochází při kompresi, mohou být některé části skládky v tahu (obrázek 12.10).

Nakonec mohou spáry vznikat také při stlačování horniny, jak je znázorněno na obrázku 12.11, kdy dochází k rozdílnému namáhání horniny a soubory spár vznikají pod úhlem ke směrům stlačování.

Zlomy

Zlom je hranice mezi dvěma horninovými tělesy, podél které došlo k relativnímu pohybu (obrázek 12.4d). Jak jsme probírali v kapitole 11, při zemětřesení dochází k posunu jednoho horninového tělesa za druhé. K zemětřesení nemusí nutně docházet na existujících zlomech, ale jakmile dojde k zemětřesení, bude v hornině v daném místě existovat zlom. Některé velké zlomy, jako například zlom San Andreas v Kalifornii nebo Tintinský zlom, který se táhne od severu B.C. přes střední Yukon až na Aljašku, vykazují známky pohybu v délce stovek kilometrů, zatímco jiné vykazují méně než milimetr. Abychom mohli odhadnout velikost pohybu na zlomu, musíme najít nějaký geologický prvek, který se projevuje na obou stranách a byl posunut (obrázek 12.12).

Existuje několik druhů zlomů, jak je znázorněno na obrázku 12.13, a ty se vyvíjejí za různých napěťových podmínek. Pojmy visutá stěna a patní stěna na obrázcích se vztahují na situace, kdy porucha není svislá. Horninové těleso nad zlomem se nazývá visutá stěna a horninové těleso pod ním se nazývá patní stěna. Pokud se porucha vyvíjí v situaci stlačení, jedná se o reverzní poruchu, protože stlačení způsobuje, že závěsná stěna je vytlačována nahoru vzhledem k patní stěně. Pokud se porucha vyvíjí v situaci roztažení, jedná se o normální poruchu, protože roztažení umožňuje, aby se závěsná stěna v reakci na gravitaci sesunula dolů vzhledem k patní stěně.

Třetí situace nastává, když se horninová tělesa vůči sobě sesouvají do stran, jako je tomu v případě transformační poruchy (viz kapitola 10). Tato situace se nazývá strike-slip fault, protože posun probíhá podél „strike“ neboli délky zlomu. Na poruchách typu strike-slip je pohyb obvykle pouze horizontální nebo s velmi malou vertikální složkou, a jak bylo uvedeno výše, smysl pohybu může být pravostranný (vzdálená strana se pohybuje doprava), jako na obrázcích 12.12 a 12.13, nebo levostranný (vzdálená strana se pohybuje doleva). Transformační poruchy jsou poruchy s úderovým skluzem.

V oblastech, které se vyznačují extenzní tektonikou, není neobvyklé, že se část svrchní kůry vůči sousedním částem propadá. To je typické podél oblastí kontinentálního riftingu, jako je Velká příkopová propadlina ve východní Africe nebo v částech Islandu, ale lze to pozorovat i jinde. V takových situacích se pokleslý blok nazývá graben (německy příkop), zatímco sousední blok, který nepoklesl, se nazývá horst (německy halda) (obrázek 12.14). V oblasti Basin and Range na západě Spojených států, zejména v Nevadě, se nachází mnoho horstů a grabens. Část oblasti Fraser Valley v B.C. v okolí Sumas Prairie je graben.

Speciální typ reverzního zlomu s velmi nízkým úhlem zlomové roviny se nazývá tahový zlom. Tahové zlomy jsou poměrně časté v oblastech, kde se při srážce kontinentů s kontinentem vytvořila pohoří s pásy záhybů. Některé z nich představují desítky kilometrů dlouhé tahové poruchy, při nichž byly silné pláty sedimentárních hornin vytlačeny nahoru a přes jiné horniny (obrázek 12.15).

Ve Skalistých horách se vyskytuje řada axiálních zlomů, známým příkladem je McConnellův tah, podél něhož se v délce asi 40 km od západu k východu posunula sekvence sedimentárních hornin o mocnosti asi 800 m (obrázek 12.16). Tlačené horniny jsou různého stáří od kambria po křídu, takže v oblasti kolem hory Yamnuska byly horniny kambrického stáří (asi 500 mil. let) přetlačeny a nyní leží na horninách křídového stáří (asi 75 mil. let) (obrázek 12.17).

.