geologia fizyczna

Ciało skalne, które jest kruche – albo z powodu zimna, albo z powodu swojego składu, albo z obu tych powodów – prawdopodobnie pęknie, a nie sfałduje się, gdy zostanie poddane naprężeniom, a rezultatem tego jest szczelinowanie lub uskok.

Skrajanie jest powszechne w skałach blisko powierzchni, albo w skałach wulkanicznych, które skurczyły się podczas stygnięcia (Rysunek 12.4a), lub w innych skałach, które zostały odsłonięte przez erozję i uległy ekspansji (Rysunek 12.9).

Pęknięcie w skale jest również nazywane stawem. Nie ma żadnego ruchu z boku na bok skały po obu stronach stawu. Większość szczelin tworzy się, gdy skała rozszerza się z powodu zmniejszonego ciśnienia, jak pokazano na dwóch przykładach na Rysunku 12.9, lub gdy sama skała kurczy się, ale jej rozmiar pozostaje taki sam (stygnąca skała wulkaniczna na Rysunku 12.4a). We wszystkich tych przypadkach reżim ciśnieniowy polega na rozciąganiu, a nie na ściskaniu. Złącza mogą powstawać również w miejscach, gdzie skała jest fałdowana, ponieważ podczas gdy fałdowanie zwykle odbywa się podczas ściskania, niektóre części fałdu mogą znajdować się w stanie naprężenia (Rysunek 12.10).

Finally joints can also develop when rock is under compression as shown on Figure 12.11, where there is differential stress on the rock, and joint sets develop at angles to the compression directions.

Skok

Skok to granica między dwoma ciałami skalnymi, wzdłuż której nastąpił ruch względny (Rysunek 12.4d). Jak mówiliśmy w Rozdziale 11, trzęsienie ziemi polega na przesuwaniu się jednego ciała skalnego względem drugiego. Trzęsienia ziemi niekoniecznie muszą występować na istniejących uskokach, ale gdy trzęsienie ziemi ma miejsce, w skale w tym miejscu powstaje uskok. Niektóre duże uskoki, takie jak San Andreas Fault w Kalifornii czy Tintina Fault, który rozciąga się od północnej części B.C. przez centralny Yukon do Alaski, wykazują dowody na ruchy o długości setek kilometrów, podczas gdy inne wykazują ruchy mniejsze niż milimetr. Aby oszacować wielkość ruchu na uskoku, musimy znaleźć jakiś element geologiczny, który jest widoczny po obu stronach i został przesunięty (Rysunek 12.12).

Istnieje kilka rodzajów uskoków, jak pokazano na Rysunku 12.13, które rozwijają się w różnych warunkach naprężenia. Występujące na rysunkach określenia ściana wisząca i ściana spągowa odnoszą się do sytuacji, gdy uskok nie jest pionowy. Skała znajdująca się powyżej uskoku nazywana jest ścianą wiszącą, a skała znajdująca się poniżej – ścianą spągową. Jeżeli uskok powstaje w warunkach ściskania, będzie to uskok odwrotny, ponieważ ściskanie powoduje wypychanie ściany wiszącej w górę względem ściany spągowej. Jeżeli uskok powstaje w sytuacji rozciągłości, będzie to uskok normalny, ponieważ rozciągłość pozwala ścianie wiszącej zsuwać się w dół względem ściany spągowej w odpowiedzi na grawitację.

Trzecia sytuacja ma miejsce, gdy ciała skalne przesuwają się względem siebie na boki, jak w przypadku uskoku transformacyjnego (patrz Rozdział 10). Jest to znane jako uskok ześlizgowy, ponieważ przemieszczenie następuje wzdłuż „uskoku” lub długości uskoku. W uskokach uderzeniowo-ślizgowych ruch jest zwykle tylko poziomy, lub z bardzo małą składową pionową, i jak omówiono powyżej, sens ruchu może być prawostronny (strona odległa przesuwa się w prawo), jak na Rysunkach 12.12 i 12.13, lub lewostronny (strona odległa przesuwa się w lewo). Uskoki transformacyjne są uskokami ześlizgowymi.

W obszarach, które charakteryzują się tektoniką ekstensywną, nie jest rzadkością, że część górnej skorupy obniża się w stosunku do sąsiednich części. Jest to typowe dla obszarów ryftowania kontynentalnego, takich jak Wielka Dolina Ryftowa w Afryce Wschodniej lub w części Islandii, ale jest to również obserwowane w innych miejscach. W takich sytuacjach obniżony blok nazywany jest grabenem (po niemiecku rów), a sąsiedni blok, który nie obniża się, nazywany jest horstem (po niemiecku hałda) (Rysunek 12.14). Na obszarze Basin and Range w zachodnich Stanach Zjednoczonych, zwłaszcza w Nevadzie, znajduje się wiele horstów i grabenów. Część regionu Fraser Valley w B.C., w okolicy Sumas Prairie, to graben.

Szczególny typ uskoku odwróconego, z płaszczyzną uskoku o bardzo małym kącie nachylenia, znany jest jako uskok naporowy. Uskoki naporowe są stosunkowo powszechne w obszarach, gdzie góry fałdowe powstały podczas kolizji kontynent-kontynent. Niektóre z nich reprezentują dziesiątki kilometrów ciągu, gdzie grube warstwy skał osadowych zostały wypchnięte w górę i na wierzch innych skał (Rysunek 12.15).

W Górach Skalistych występują liczne uskoki naporowe, a dobrze znanym przykładem jest uskok McConnell, wzdłuż którego sekwencja skał osadowych o grubości około 800 m została przesunięta o około 40 km z zachodu na wschód (Rysunek 12.16). Wiek skał naporowych waha się od kambru do kredy, tak więc w okolicy góry Jamnuska skały kambryjskie (około 500 mln lat temu) zostały nasunięte na skały kredowe (około 75 mln lat temu) (Rysunek 12.17).

.