En bergart som är spröd – antingen på grund av att den är kall eller på grund av sin sammansättning, eller både och – kommer troligen att gå sönder snarare än att vika sig när den utsätts för påfrestningar, vilket resulterar i sprickbildning eller sprickbildning.

Sprickbildning är vanligt förekommande i bergarter nära ytan, antingen i vulkaniska bergarter som krympt under avkylning (Figur 12.4a), eller i andra bergarter som har exponerats av erosion och expanderat (figur 12.9).

Figur 12.9 Granit i Coquihalla Creek-området, B.C. (till vänster) och sandsten vid Nanoose, B.C. (till höger), som båda visar sprickbildning som har uppstått till följd av expansion på grund av avlägsnande av överliggande bergarter.
Figur 12.9 Granit i Coquihalla Creek-området, B.C. (till vänster) och sandsten vid Nanoose, B.C. (till höger), som båda uppvisar sprickbildning som har uppstått till följd av expansion på grund av avlägsnande av överliggande berg.

En spricka i en sten kallas också för en fog. Det finns ingen rörelse från sida till sida i berget på vardera sidan av en skarv. De flesta skarvar bildas där en bergkropp expanderar på grund av minskat tryck, vilket visas av de två exemplen i figur 12.9, eller där själva berget drar ihop sig men bergkroppen förblir lika stor (den svalnande vulkaniska berggrunden i figur 12.4a). I alla dessa fall är tryckregimen en spänningsregim i motsats till en kompressionsregim. Fogar kan också utvecklas där bergarter viks eftersom, medan vikning vanligtvis sker under kompression, kan det finnas vissa delar av vikningen som är under spänning (figur 12.10).

Figur 12.10 En skildring av fogar som utvecklas i gångjärnsområdet i vikta bergarter. Observera att i denna situation är vissa bergarter mer benägna att brista än andra.
Figur 12.10 En skildring av skarvar som utvecklats i gångjärnsområdet för veckade bergarter. Observera att i denna situation är vissa bergarter mer benägna att brista än andra.

För det sista kan fogar också utvecklas när berget är under kompression, vilket visas i figur 12.11, där det finns en differentiell stress på berget, och foguppsättningar utvecklas i vinklar mot kompressionsriktningarna.

Figur 12.11 En skildring av fogar som utvecklas i ett berg som är under stress.
Figur 12.11 En skildring av fogar som utvecklas i en bergart som är utsatt för spänning.

Felskikt

En förkastning är en gräns mellan två bergkroppar längs vilken det har skett en relativ rörelse (figur 12.4d). Som vi diskuterade i kapitel 11 innebär en jordbävning att en bergskropp glider förbi en annan. Jordbävningar inträffar inte nödvändigtvis på befintliga förkastningar, men när en jordbävning äger rum kommer en förkastning att finnas i berget på den platsen. Vissa stora förkastningar, som San Andreas-förkastningen i Kalifornien eller Tintina-förkastningen, som sträcker sig från norra B.C. genom centrala Yukon och in i Alaska, visar tecken på hundratals kilometers rörelse, medan andra visar mindre än en millimeter. För att kunna uppskatta rörelsemängden på en förkastning måste vi hitta något geologiskt inslag som syns på båda sidor och som har förskjutits (figur 12.12).

Figur 12.12 En förkastning (vit streckad linje) i intrusiva bergarter på Quadra Island, BC. Den rosa diken har förskjutits av förkastningen och förskjutningens omfattning visas av den vita pilen (ca 10 cm). Eftersom den bortre sidan av förkastningen har rört sig åt höger är detta en högerlateral förkastning. Om fotot hade tagits från andra sidan av förkastningen skulle den fortfarande se ut att ha en högerlateral förskjutning.
Figur 12.12 En förkastning (vit streckad linje) i intrusiva bergarter på Quadra Island, B.C. Den rosa dyken har förskjutits av förkastningen och omfattningen av förskjutningen visas av den vita pilen (cirka 10 cm). Eftersom den bortre sidan av förkastningen har flyttats till höger är detta en högerlateral förkastning. Om fotot hade tagits från andra sidan skulle det fortfarande se ut som om förkastningen hade en högersidig förskjutning.

Det finns flera olika typer av förkastningar, vilket illustreras i figur 12.13, och de utvecklas under olika spänningsförhållanden. Termerna hängande vägg och fotvägg i diagrammen gäller situationer där förkastningen inte är vertikal. Bergskroppen ovanför felet kallas hängande vägg och bergskroppen under den kallas fotvägg. Om förkastningen utvecklas i en situation med kompression blir det en omvänd förkastning eftersom kompressionen gör att den hängande väggen trycks uppåt i förhållande till fotväggen. Om förkastningen utvecklas i en situation med utbredning blir det en normal förkastning, eftersom utbredningen gör att den hängande väggen glider nedåt i förhållande till fotväggen som svar på gravitationen.

Den tredje situationen är när bergskropparna glider i sidled i förhållande till varandra, vilket är fallet längs en transformförkastning (se kapitel 10). Detta är känt som en strike-slip-förkastning eftersom förskjutningen sker längs ”strike” eller förkastningens längd. På strike-slip-förkastningar är rörelsen vanligtvis endast horisontell, eller med en mycket liten vertikal komponent, och som diskuterats ovan kan rörelsen vara höger lateral (den bortre sidan rör sig åt höger), som i figurerna 12.12 och 12.13, eller vänster lateral (den bortre sidan rör sig åt vänster). Omvandlingsförkastningar är strejk-slipförkastningar.

Figur 12.13 Avbildning av omvända, normala och strejk-slipförkastningar. Omvända fel inträffar under kompression medan normala fel inträffar under utvidgning. De flesta strejkslipfel är relaterade till transformgränser.
Figur 12.13 Avbildning av omvända, normala och strejkskjutande fel. Omvända fel inträffar under kompression medan normala fel inträffar under utvidgning. De flesta strejkslipfel är relaterade till transformationsgränser.

I områden som kännetecknas av extensionstektonik är det inte ovanligt att en del av den övre jordskorpan sjunker ner i förhållande till angränsande delar. Detta är typiskt längs områden med kontinental rifting, såsom den stora riftdalen i Östafrika eller i delar av Island, men det förekommer även på andra ställen. I sådana situationer kallas ett block som sjunker nedåt för en graben (tyska för dike), medan ett angränsande block som inte sjunker nedåt kallas för en horst (tyska för hög) (figur 12.14). Det finns många horster och grabs i Basin and Range-området i västra USA, särskilt i Nevada. En del av Fraser Valley-regionen i B.C., i området kring Sumas Prairie, är en graben.

Figur 12.14 Avbildning av graben- och horststrukturer som bildas i extensionella situationer. Alla förkastningar är normala förkastningar.
Figur 12.14 Beskrivning av graben- och horststrukturer som bildas i utbredningssituationer. Samtliga förkastningar är normala förkastningar.

En speciell typ av omvända förkastningar, med ett förkastningsplan med mycket låg vinkel, kallas för skjuvförkastningar. Thrustförkastningar är relativt vanliga i områden där veckbältesberg har skapats under kollisionen mellan kontinenter och kontinenter. Vissa representerar tiotals kilometer av skjuvning, där tjocka skikt av sedimentära bergarter har skjutits upp och över andra bergarter (figur 12.15).

Figur 12.15 Avbildning av en skjuvförkastning. Överst: före förkastningen. Nedre: efter betydande förskjutning av förkastningen.
Figur 12.15 Beskrivning av en tryckförskjutning. Överst: före förkastningen. Nedre: efter betydande felförskjutning.

Det finns många tryckförkastningar i Klippiga bergen, och ett välkänt exempel är McConnell Thrust, längs vilken en sekvens av sedimentära bergarter med en tjocklek på cirka 800 m har skjutits fram i en sträcka på cirka 40 km från väst till öst (figur 12.16). De tryckta bergarterna varierar i ålder från kambrium till krita, så i området kring berget Yamnuska har kambriumålder (ca 500 Ma) tryckts över och ligger nu ovanpå kritålder (ca 75 Ma) (figur 12.17).

Figur 12.16 Avbildning av McConnell Thrust i den östra delen av Klippiga bergen. Berggrunden inom det blekta området har eroderats.
Figur 12.16 Avbildning av McConnell Thrust i den östra delen av Klippiga bergen. Berget inom det blekta området har eroderats.
Figur 12.17 McConnell Thrust vid Mount Yamnuska nära Exshaw, Alberta. Karbonatbergarter (kalksten) av kambrisk ålder har skjutits över en krittida lersten.
Figur 12.17 McConnell Thrust vid Mt Yamnuska nära Exshaw, Alberta. Karbonatstenar (kalksten) av kambrisk ålder har tryckts över en krittida lersten.

Övningsuppgift 12.2 Typer av störningar

De fyra bilderna är störningar som bildats i olika tektoniska miljöer. Genom att identifiera typen av förkastning kan vi avgöra om bergskroppen var under kompression eller utvidgning vid tidpunkten för förskjutningen. Fyll i tabellen under bilderna och identifiera vilka typer av förkastningar det rör sig om (normala eller omvända) och om var och en av dem bildades under kompression eller utvidgning.sructures-exercise

Typ av förkastning och tektonisk situation Typ av förkastning och tektonisk situation
Topp

vänster:

 Top

right:
Bottom

left:

 Bottom

right: