Geologie fizică

Un corp de rocă care este fragil – fie pentru că este rece, fie din cauza compoziției sale, fie din ambele – este probabil să se rupă mai degrabă decât să se plieze atunci când este supus unei tensiuni, iar rezultatul este fracturarea sau falierea.

Fracturările sunt frecvente în rocile din apropierea suprafeței, fie în rocile vulcanice care s-au contractat la răcire (Figura 12.4a), fie în alte roci care au fost expuse prin eroziune și s-au extins (figura 12.9).

O fractură într-o rocă se mai numește și îmbinare. Nu există nicio mișcare de la o parte la alta a rocii de o parte și de alta a unei îmbinări. Cele mai multe îmbinări se formează în cazul în care un corp de rocă se extinde din cauza presiunii reduse, așa cum arată cele două exemple din figura 12.9, sau în cazul în care roca însăși se contractă, dar corpul de rocă rămâne de aceeași dimensiune (roca vulcanică în curs de răcire din figura 12.4a). În toate aceste cazuri, regimul de presiune este unul de tensiune, spre deosebire de compresie. Articulațiile se pot dezvolta, de asemenea, în cazul în care roca este pliată deoarece, în timp ce plierea are loc de obicei în timpul compresiei, pot exista unele părți ale pliului care sunt în tensiune (figura 12.10).

În cele din urmă, îmbinările se pot dezvolta și atunci când roca se află sub compresie, așa cum se arată în figura 12.11, unde există o tensiune diferențială asupra rocii, iar seturile de îmbinări se dezvoltă în unghiuri față de direcțiile de compresie.

Faliere

O falie este o limită între două corpuri de rocă de-a lungul căreia s-a produs o mișcare relativă (figura 12.4d). Așa cum am discutat în capitolul 11, un cutremur implică alunecarea unui corp de rocă pe lângă un altul. Cutremurele nu se produc neapărat pe falii existente, dar odată ce are loc un cutremur va exista o falie în roca din acel loc. Unele falii mari, cum ar fi falia San Andreas din California sau falia Tintina, care se întinde din nordul C.B. prin centrul Yukonului și până în Alaska, prezintă urme de mișcare de sute de kilometri, în timp ce altele prezintă mai puțin de un milimetru. Pentru a estima cantitatea de mișcare pe o falie, trebuie să găsim o anumită caracteristică geologică care apare pe ambele părți și care a fost decalată (figura 12.12).

Există mai multe tipuri de falii, așa cum sunt ilustrate în figura 12.13, iar acestea se dezvoltă în condiții de solicitare diferite. Termenii hanging wall și footwall din diagrame se aplică situațiilor în care falia nu este verticală. Corpul de rocă de deasupra faliei se numește perete suspendat, iar corpul de rocă de sub el se numește perete de bază. Dacă falia se dezvoltă într-o situație de compresiune, atunci va fi o falie inversă, deoarece compresiunea face ca peretele suspendat să fie împins în sus în raport cu peretele inferior. Dacă falia se dezvoltă într-o situație de extensie, atunci va fi o falie normală, deoarece extensia permite peretelui suspendat să alunece în jos în raport cu peretele de bază ca răspuns la gravitație.

Cea de-a treia situație este cea în care corpurile de rocă alunecă lateral unul față de celălalt, așa cum este cazul de-a lungul unei falii de transformare (vezi capitolul 10). Această situație este cunoscută sub numele de falie de alunecare, deoarece deplasarea se produce de-a lungul „grevei” sau a lungimii faliei. Pe falii cu alunecare de grevă, mișcarea este de obicei doar orizontală sau cu o componentă verticală foarte mică și, după cum s-a discutat mai sus, sensul mișcării poate fi lateral dreapta (partea îndepărtată se deplasează spre dreapta), ca în figurile 12.12 și 12.13, sau poate fi lateral stânga (partea îndepărtată se deplasează spre stânga). Faliile de transformare sunt faliile de alunecare în lovire.

În zonele care sunt caracterizate de tectonica extensională, nu este neobișnuit ca o parte a crustei superioare să se afunde în raport cu părțile învecinate. Acest lucru este tipic de-a lungul zonelor de rifturi continentale, cum ar fi Valea Marelui Rift din Africa de Est sau în unele părți ale Islandei, dar se întâlnește și în alte părți. În astfel de situații, un bloc coborât în jos este cunoscut sub numele de graben (în germană, șanț), în timp ce un bloc adiacent care nu coboară se numește horst (în germană, grămadă) (figura 12.14). Există multe horsts și grabens în zona Basin and Range din vestul Statelor Unite, în special în Nevada. O parte din regiunea Fraser Valley din C.B., în zona din jurul Sumas Prairie, este un graben.

Un tip special de falie inversă, cu un plan de falie cu unghi foarte mic, este cunoscut sub numele de falie de împingere. Faliile de împingere sunt relativ frecvente în zonele în care au fost creați munți de tip fold-belt în timpul coliziunii continent-continent. Unele reprezintă zeci de kilometri de împingere, unde foi groase de rocă sedimentară au fost împinse în sus și peste alte roci (figura 12.15).

Există numeroase falii de împingere în Munții Stâncoși, iar un exemplu bine cunoscut este falia McConnell Thrust, de-a lungul căreia o secvență de roci sedimentare de aproximativ 800 m grosime a fost împinsă pe o distanță de aproximativ 40 km de la vest la est (figura 12.16). Rocile împinse au vârste cuprinse între Cambrian și Cretacic, astfel încât, în zona din jurul Muntelui Yamnuska, roci de vârstă Cambriană (aproximativ 500 Ma) au fost împinse, iar acum se află deasupra rocilor de vârstă Cretacică (aproximativ 75 Ma) (Figura 12.17).

.