Fizikai geológia

Egy kőzettest, amely rideg – akár a hideg miatt, akár az összetétele miatt, akár mindkettő miatt – valószínűleg inkább törik, mint hajtogat, amikor feszültségnek van kitéve, és ennek eredménye a törés vagy törés.

A törés gyakori a felszínközeli kőzetekben, akár a vulkanikus kőzetekben, amelyek a lehűlés során zsugorodtak (12. ábra).4a), vagy más kőzetekben, amelyeket az erózió feltárt és kitágított (12.9. ábra).

A kőzetben lévő törést illesztésnek is nevezik. Az illesztés egyik oldalán sincs oldalirányú elmozdulás a kőzetben. A legtöbb illesztés ott alakul ki, ahol a kőzettest a nyomás csökkenése miatt tágul, amint azt a 12.9. ábrán látható két példa mutatja, vagy ahol maga a kőzet összehúzódik, de a kőzettest mérete nem változik (a 12.4a. ábrán látható kihűlő vulkáni kőzet). Mindezekben az esetekben a nyomásviszonyok között feszültség, nem pedig összenyomás uralkodik. Ízületek ott is kialakulhatnak, ahol a kőzetet hajtogatják, mert míg a hajtogatás jellemzően összenyomás közben történik, a hajtogatásnak lehetnek olyan részei, amelyek feszültség alatt állnak (12.10. ábra).

Végezetül ízületek akkor is kialakulhatnak, ha a kőzet nyomódás alatt áll, ahogyan azt a 12.11. ábra mutatja, amikor a kőzetet eltérő feszültség éri, és az ízületi halmazok a nyomási irányokkal szögben alakulnak ki.

Törés

A törés két kőzettest közötti határvonal, amely mentén relatív mozgás történt (12.4d. ábra). Amint azt a 11. fejezetben tárgyaltuk, a földrengés során az egyik kőzettest elcsúszik a másik mellett. A földrengések nem feltétlenül létező töréseken történnek, de ha egy földrengés bekövetkezik, akkor az adott helyen egy törés lesz a kőzetben. Egyes nagy törések, mint például a San Andreas-törés Kaliforniában vagy a Tintina-törés, amely Észak-Kaliforniától Yukon középső részén át egészen Alaszkáig húzódik, több száz kilométeres mozgást mutatnak, míg mások kevesebb mint egy milliméteres mozgást. Ahhoz, hogy megbecsüljük egy törés mozgásának mértékét, találnunk kell valamilyen geológiai jellemzőt, amely mindkét oldalon megjelenik és eltolódott (12.12. ábra).

A 12.13. ábrán látható módon többféle törés létezik, és ezek különböző feszültségi körülmények között alakulnak ki. Az ábrákon a függőfal és a lábfal kifejezések olyan helyzetekre vonatkoznak, amikor a törés nem függőleges. A törés feletti kőzettestet függő falnak, az alatta lévő kőzettestet pedig lábfalnak nevezzük. Ha a törés kompressziós helyzetben alakul ki, akkor fordított törésről van szó, mivel a kompresszió hatására a függő fal a lábfalhoz képest felfelé tolódik. Ha a törés extenziós helyzetben alakul ki, akkor normál törés lesz, mert az extenzió lehetővé teszi, hogy a függőfal a gravitáció hatására lefelé csússzon a lábfalhoz képest.

A harmadik helyzet az, amikor a kőzettestek egymáshoz képest oldalirányban csúsznak, mint egy transzformációs törés mentén (lásd a 10. fejezetet). Ezt nevezzük sztrájk-csúszásos törésnek, mivel az elmozdulás a törés “sztrájkja” vagy hossza mentén történik. A csuszamlásos töréseken a mozgás jellemzően csak vízszintes, vagy nagyon kis függőleges komponenssel, és ahogy fentebb tárgyaltuk, a mozgás iránya lehet jobb oldali (a túlsó oldal jobbra mozog), mint a 12.12. és 12.13. ábrán, vagy lehet bal oldali (a túlsó oldal balra mozog). A transzformációs törések sztrájk-csúszásos törések.

Azokon a területeken, amelyeket extenziós tektonika jellemez, nem ritka, hogy a felső kéreg egy része a szomszédos részekhez képest süllyed. Ez jellemző a kontinentális hasadékos területek mentén, mint például a kelet-afrikai Nagy Hasadékvölgy vagy Izland egyes részei, de máshol is előfordul. Ilyen helyzetekben a lefelé süllyedt tömböt grabennek (németül ároknak), míg a szomszédos, nem süllyedő tömböt horstnak (németül halomnak) nevezik (12.14. ábra). Az Egyesült Államok nyugati részén, az Egyesült Államok Basin and Range területén, különösen Nevadában sok horst és graben található. A Fraser Valley régió egy része B.C.-ben, a Sumas Prairie környékén graben.

A fordított törés egy speciális típusát, amely nagyon kis szögű törési síkkal rendelkezik, tolótörésnek nevezik. A tolótörések viszonylag gyakoriak azokon a területeken, ahol a kontinens-kontinens ütközés során hajtásövi hegységek jöttek létre. Némelyik több tíz kilométeres tolótörést jelent, ahol vastag üledékes kőzetlemezek tolódtak fel és más kőzetek fölé (12.15. ábra).

A Sziklás-hegységben számos tolótörés található, ennek egyik jól ismert példája a McConnell-tolódás, amely mentén egy körülbelül 800 m vastag üledékes kőzetekből álló sorozat mintegy 40 km hosszan tolódott nyugatról kelet felé (12.16. ábra). A nyomott kőzetek kora a kambriumtól a kréta korig terjed, így a Yamnuska-hegy környékén a kambrium korú (kb. 500 Ma) kőzetet tolták át, és most a kréta korú (kb. 75 Ma) kőzet tetején fekszik (12.17. ábra).