Đứt gãy

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm

Đứt gãy (còn gọi là biến vị, đoạn tầng hoặc phay) là một hiện tượng địa chất liên quan tới các quá trình kiến tạo trong vỏ trái đất. Đứt gãy chia làm nhiều loại: Đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy ngang... Thông thường đứt gãy thường xảy ra tại nơi có điều kiện địa chất không ổn định. Với ngành Địa chất Thủy văn đứt gãy là một trong những dấu hiệu quan trọng trong việc tìm kiếm nguồn nước. Đứt gãy đi đôi với những đới cà nát/đới dập vỡ hình thành do sự phá hủy của hoạt động đứt gãy (đứt gãy làm đá hai bên cánh của đứt gãy dịch chuyển hai bên của mặt trượt làm cho đá bị phá hủy). Các đới dập vỡ này là yếu tố quan trọng trong công tác tìm kiếm thăm dò nguồn nước ngầm. Tại các vùng có đá móngđá vôi thì việc nghiên cứu các đứt gãy là việc làm đầu tiên mà các nhà địa chất thủy văn để ý, tại những nơi có đứt gãy sẽ hình thành các đới dập vỡ mà đó là điều kiện rất thuận lợi cho việc hình thành các hang động và Cactơ (Karst). Tại những vùng đá vôi công tác tìm kiếm thăm dò nước gắn liền với việc nghiên cứu các hang động, Cactơ. Ở những vùng này nước tập trung chủ yếu tại những hang động và Cactơ như đã nói ở trên. tuy nhiên trong ngành địa chất công trình thì đứt gãy hoàn toàn không có một chút lợi nào mà hoàn toàn là có hại.các đứt gãy có thể làm phá hoại các công trình. đối với ngành tìm kiếm khoáng sản thì các đới đứt gãy lại là nơi có thể tìm thấy những khoáng vật nhiệt dịch.tại vì khi đứt gãy sẽ tạo ra nhiều khe hở và các dung dịch nhiệt dịch sẽ xâm nhập vào đó để hình thành lên các kim loại khoáng sản có nguồn gốc nhiệt dịch như vàng,bạc.

Cơ chế đứt gãy[sửa | sửa mã nguồn]

Đứt gãy thuận ở Hệ tầng La Herradura, Morro Solar, Peru.

Bởi vì lực ma sát và tính rắn của đá, chúng không thể trượt hoặc trôi qua nhau một cách dễ dàng, và đôi khi sự dịch chuyển dừng lại. Khi việc này xảy ra, ứng suất tích tụ trong đá và khi nó vượt ngưỡng căng, thế năng tích tụ bị phân tán bằng sự giải phóng sức căng, bằng chuyển động tập trung vào một mặt phẳng — đứt gãy.

Sự căng xảy ra dần dần hoặc ngay lập tức, phụ thuộc vào lưu biến học của đá; lớp vỏ dẻo dưới và lớp manti tích tụ sự biến dạng dần đần qua sự trượt, trong khi lớp vỏ giòn trên phản ứng bằng cách nứt – giải toả ứng suất trực tiếp – để tạo ra chuyển động dọc theo đứt gãy. Một đứt gãy ở đá dẻo có thể giải toả ngay lập tức khi độ căng quá lớn. Năng lượng được giải phóng bởi sự giải phóng độ căng trực tiếp tạo ra động đất, một hiện tưởng phổ biến giữa danh dới chuyển dạng.

Trượt, nén ép, tách giãn[sửa | sửa mã nguồn]

A fault in Morocco. Mặt phẳng đứt gãy là đường thẳng đứng nghiêng trái ở giữa ảnh, là mặt phẳng dọc theo các lớp đá bên trái đã trượt xuống dưới, so với các lớp ở bên phải của đứt gãy.

Trượt được định nghĩa là chuyển động tương đối của các đặc điểm địa chất có ở hai bên của mặt phẳng đứt gãy. cảm giác trượt được định nghĩa là chuyển động tương đối của khối đá ở mỗi bên của đứt gãy đối với phía bên kia. [1] Khi đo sự phân tách theo chiều ngang hoặc dọc, tách giãn của đứt gãy là thành phần thẳng đứng của sự phân tách và của đứt gãy là thành phần nằm ngang, như trong "Ném lên và đẩy ra ".

Microfault showing a piercing point (the coin's diameter is 18 mm)

Vectơ trượt có thể được đánh giá một cách định tính bằng cách nghiên cứu bất kỳ sự kéo theo tầng nào, có thể được nhìn thấy ở hai bên của đứt gãy; hướng và cường độ của ném và ném chỉ có thể được đo bằng cách tìm các điểm giao nhau chung ở hai bên của đứt gãy (được gọi là điểm đâm). Trong thực tế, thường chỉ có thể tìm thấy hướng trượt của các đứt gãy và một xấp xỉ của vectơ ném và ném.

Cánh treo và cánh nằm[sửa | sửa mã nguồn]

Hai mặt của một đứt gãy không thẳng đứng được gọi là cánh traocánh nằm. Cánh treo xảy ra phía trên mặt phẳng đứt gãy và cánh nằm xảy ra bên dưới nó. Thuật ngữ này xuất phát từ việc khai thác mỏ: khi làm việc với thân quặng dạng bảng, Người khai thác đứng với chân tường dưới chân và với bức tường treo phía trên anh ta.

Các loại đứt gãy[sửa | sửa mã nguồn]

Dựa trên hướng trượt, đứt gãy có thể được phân loại như:

  • Đứt gãy trượt bằng, hai khối của đứt gãy chuyển động tương đối theo phương nằm ngang
  • Đứt gãy trượt đứng, hai khối của đứt gãy chuyển động tương đối theo phương thắng đứng.
  • Đứt gãy hỗi hợp, kết hợp trượt bằng và trượt thẳng đứng.

Đứt gãy trượt bằng[sửa | sửa mã nguồn]

Ảnh vệ tinh của Đứt gãy Piqiang, đứt gãy trượt bằng trái hướng tây bắc ở Hoang mạc Taklamaka phía nam dãy núi Tiên Sơn, Trung Quốc (40.3°N, 77.7°E)
Mô hình hai kiểu đứt gãy trược bằng trái và phải.

Trong đứt gãy trượt bằng (còn được gọi là đứt gãy cờ lê , đứt gãy xé hoặc đứt gãy chuyển tiếp ), [2] bề mặt đứt gãy (mặt phẳng) thường thẳng đứng và các cánh đứt gãy chuyển động ngang trái hoặc phải với rất ít chuyển động thẳng đứng. Đứt gãy trượt bằng trái hay còn được gọi là đứt gãy sinistral . Đứt gãy trượt bằng ngang phải còn được gọi là đứt gãy dextral . [3] Mỗi loại đứt gãy được xác định theo hướng chuyển động của mặt đất khi người quan sát đứng ở khối bên này của đứt gãy và quan sát sự chuyển động của khối bên kia đứt gãy nếu sang phải thì gọi là trượt bằng phải và ngược lại.

Một trường hợp rất đặc biệt của đứt gãy trượt bằng được gọi là đứt gãy chuyển dạng (transform fault), kiểu đứt gãy này tạo thành ranh giới mảng. Kiểu đứt gãy này liên quan đến sự chuyển động của tách giãng đáy đại dương, chẳng hạn như sống núi giữa đại dương, hoặc, ít phổ biến hơn, trong thạch quyển lục địa như [[đứt gãy Biển Chết] ] ở Trung Đông hoặc đứt gãy AlpineNew Zealand. Các đứt gãy chuyển dạng cũng được gọi là ranh giới mảng "bảo thủ", bởi vì thạch quyển không được tạo ra cũng không bị phá hủy.

Đứt gãy trượt đứng[sửa | sửa mã nguồn]

Đứt gãy thuận ở Tây Ban Nha, giữa các lớp đá có sự chuyển động trượt xuống (ở tâm ảnh

Các đứt gãy trượt có thể là 'thuận' (" mở rộng") hoặc 'nghịch' .

Trong một đứt gãy thuận, cánh treo di chuyển xuống dưới so với cánh nằm. Khối ở giữa hạ thấp của đứt gãy thuận tạo thành địa hào. Khối nằm cao giữa hai đứt gãy thuận được gọi là địa lũy. Các đứt gãy thuận có góc cắm nhỏ với ý nghĩa kiến tạo khu vực tách giãn.

Minh họa mặt cắt của đứt gãy thuận và nghịch

Một đứt gãy nghịch lại là một đứt gãy ngược lại với một đứt gãy thuận. Tường treo di chuyển lên so với chân tường. đứt gãy ngược cho thấy sự rút ngắn nén của lớp vỏ. dip của một đứt gãy ngược tương đối dốc, lớn hơn 45 °. Thuật ngữ "bình thường" và "đảo ngược" xuất phát từ khai thác than ở Anh, nơi các đứt gãy thông thường là phổ biến nhất. Một đứt gãy lực đẩy có cùng cảm giác chuyển động như một đứt gãy đảo ngược, nhưng với sự nhúng của mặt phẳng đứt gãy ở dưới 45 °. Các đứt gãy lực đẩy thường tạo thành các đường dốc, căn hộ và uốn cong (tường treo và chân tường) nếp gấp.

Thrust with fault bend fold.svg

Các đoạn phẳng của các mặt phẳng đứt gãy lực đẩy được gọi là căn hộ và các phần nghiêng của lực đẩy được gọi là đường dốc . Thông thường, các đứt gãy lực đẩy di chuyển bên trong bằng cách hình thành các căn hộ và leo lên các phần có đường dốc. Các nếp gấp uốn cong được hình thành do sự di chuyển của tường treo trên bề mặt đứt gãy không phẳng và được tìm thấy liên quan đến cả các đứt gãy mở rộng và lực đẩy. đứt gãy có thể được kích hoạt lại sau đó với chuyển động theo hướng ngược lại với chuyển động ban đầu (đảo ngược đứt gãy). Do đó, một đứt gãy bình thường có thể trở thành một đứt gãy ngược và ngược lại. Các đứt gãy lực đẩy hình thành nappe s và klippe n trong các đai đẩy lớn. Các khu vực hút chìm là một lớp lực đẩy đặc biệt tạo thành các đứt gãy lớn nhất trên Trái đất và gây ra các trận động đất lớn nhất.

đứt gãy trượt xiên[sửa | sửa mã nguồn]

Một đứt gãy có thành phần của trượt nhúng và một thành phần của trượt đòn được gọi là "đứt gãy trượt xiên". Gần như tất cả các đứt gãy đều có một số thành phần của cả trượt nhúng và trượt đòn, do đó, việc xác định một đứt gãy là xiên đòi hỏi cả hai thành phần nhúng và tấn công phải có thể đo lường được và có ý nghĩa. Một số đứt gãy xiên xảy ra trong chế độ transtensional transpressional, và các đứt gãy khác xảy ra khi hướng mở rộng hoặc rút ngắn thay đổi trong quá trình biến dạng nhưng các đứt gãy hình thành trước đó vẫn hoạt động. Góc hade được định nghĩa là bổ sung của góc nhúng; đó là góc giữa mặt phẳng đứt gãy và mặt phẳng thẳng đứng song song với đứt gãy.

đứt gãy danh sách[sửa | sửa mã nguồn]

Listric fault (red line)

Các đứt gãy liệt kê tương tự như các đứt gãy thông thường nhưng các mặt phẳng đứt gãy, đường dốc nằm gần bề mặt hơn, sau đó nông hơn với độ sâu tăng. Việc nhúng có thể làm phẳng thành một đường ngang phụ của sự bong tróc, dẫn đến trượt ngang trên mặt phẳng ngang. Hình minh họa cho thấy sự sụp đổ của bức tường treo dọc theo một đứt gãy liệt kê. Trong trường hợp tường treo vắng mặt (chẳng hạn như trên một vách đá), chân tường có thể sụp xuống theo cách tạo ra nhiều đứt gãy liệt kê.

đứt gãy vòng[sửa | sửa mã nguồn]

Các đứt gãy vòng, còn được gọi là đứt gãy caldera, là các đứt gãy xảy ra trong núi lửa bị sụp đổ.

đứt gãy tổng hợp và phản kháng[sửa | sửa mã nguồn]

đứt gãy tổng hợp và phản kháng là các thuật ngữ được sử dụng để mô tả các đứt gãy nhỏ liên quan đến một đứt gãy lớn. Các đứt gãy tổng hợp nhúng theo cùng hướng với các đứt gãy lớn trong khi các đứt gãy phản kháng nhúng theo hướng ngược lại. Những đứt gãy này có thể đi kèm với rollover anticlines (ví dụ: Niger Delta Kiểu kết cấu).

Đá đứt gãy[sửa | sửa mã nguồn]

Salmon-colored fault gouge and associated fault separates two different rock types on the left (dark gray) and right (light gray). From the Gobi of Mongolia.

Tất cả các đứt gãy đều có độ dày có thể đo được, được tạo thành từ đặc tính đá biến dạng của cấp độ trong lớp vỏ nơi xảy ra sự cố, của các loại đá bị ảnh hưởng bởi đứt gãy và sự hiện diện và bản chất của bất kỳ chất lỏng khoáng hóa. Đá đứt gãy được phân loại theo kết cấu và cơ chế biến dạng ngụ ý. Một đứt gãy đi qua các cấp khác nhau của thạch quyển sẽ có nhiều loại đá đứt gãy khác nhau được phát triển dọc theo bề mặt của nó. Sự dịch chuyển liên tục trượt có xu hướng đá juxtapose đặc trưng của các cấp độ vỏ khác nhau, với mức độ in đè khác nhau. Hiệu ứng này đặc biệt rõ ràng trong trường hợp nhiều đứt gãy tách rời và chính nhiều đứt gãy lực đẩy . Các loại đá đứt gãy chính bao gồm:

  • Cataclasite - một loại đá đứt gãy gắn với một mặt phẳng kém phát triển hoặc vắng mặt vải, hoặc là không thể tin được, đặc trưng bởi góc clasts và đá các mảnh trong một hạt mịn ma trận có thành phần tương tự.
    • Tectonic hoặc Fault breccia - một cataclasite hạt trung bình đến hạt thô chứa> 30% mảnh vỡ nhìn thấy được.
    • Fault gouge - một loại không thể tin được, đất sét - giàu mịn đến siêu mịn - cataclasite hạt, có thể có vải phẳng và chứa <30% mảnh vỡ nhìn thấy được. Các mỏm đá có thể có mặt
      • Clay smear - gouge đứt giàu đất sét hình thành trong trầm tích chứa các lớp giàu đất sét bị biến dạng mạnh và bị cắt vào rãnh đứt gãy.
  • Mylonite - một loại đá đứt gãy được kết dính và đặc trưng bởi một loại vải phẳng phát triển tốt do giảm kiến ​​tạo kích thước hạt, và thường chứa các mảnh porphyroclast và các mảnh đá có thành phần tương tự như khoáng sản s trong ma trận
  • Pseudotachylite - vật liệu thủy tinh hạt siêu mịn, thường có màu đen và flint xuất hiện, xuất hiện dưới dạng phẳng [[mạch (địa chất)|mạch], mạch hoặc giả cuội kết hoặc nhiều breccia , làm tràn các vết nứt giãn nở trong đá gốc.

Tác động đến cấu trúc và con người[sửa | sửa mã nguồn]

Trong kỹ thuật địa kỹ thuật một đứt gãy thường tạo thành không liên tục có thể có ảnh hưởng lớn đến hành vi cơ học (cường độ, biến dạng, v.v.) của đất và khối đá trong, ví dụ, đường hầm, nền tảng hoặc độ dốc xây dựng.

Mức độ hoạt động của một đứt gãy có thể rất quan trọng đối với (1) định vị các tòa nhà, bể chứa và đường ống và (2) đánh giá địa chấn rung chuyển và sóng thần nguy hiểm đối với cơ sở hạ tầng và người dân trong vùng lân cận. Ví dụ, tại California, việc xây dựng tòa nhà mới đã bị cấm trực tiếp hoặc gần các đứt gãy đã di chuyển trong Holocene Epoch (11.700 năm qua) trong lịch sử địa chất của Trái đất. [4] Ngoài ra, các đứt gãy đã cho thấy sự di chuyển trong Holocene cộng với Pleistocene Epoch (2,6 triệu năm qua) có thể được xem xét, đặc biệt là nghiêm trọng các cấu trúc như nhà máy điện, đập, bệnh viện và trường học. Các nhà địa chất đánh giá tuổi của một đứt gãy bằng cách nghiên cứu các đặc điểm đất được thấy trong các cuộc khai quật nông và địa mạo được thấy trong các bức ảnh chụp từ trên không. Manh mối dưới bề mặt bao gồm kéo và mối quan hệ của chúng với carbonate nốt sần, bị xói mòn sắt oxit khoáng hóa, trong trường hợp đất cũ và thiếu các dấu hiệu như vậy trong trường hợp đất trẻ hơn. Đồng vị phóng xạ của vật liệu hữu cơ được chôn bên cạnh hoặc trên một vết cắt thường rất quan trọng trong việc phân biệt hoạt động với các đứt gãy không hoạt động. Từ các mối quan hệ như vậy, nhà cổ sinh vật học có thể ước tính kích thước của quá khứ động đất trong vài trăm năm qua và phát triển các dự đoán sơ bộ về hoạt động đứt gãy trong tương lai.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Tài liệu[sửa | sửa mã nguồn]

  • Allaby, Michael biên tập (2015). “Strike-Slip Fault”. A Dictionary of Geology and Earth Sciences (ấn bản 4). Oxford University Press. 
  • Hart, E.W.; Bryant, W.A., (1997). Fault rupture hazard in California: Alquist-Priolo earthquake fault zoning act with index to earthquake fault zone maps (Bản báo cáo). Special Publication 42. California Division of Mines and Geology. 
  • Marquis, John; Hafner, Katrin; Hauksson, Egill, “The Properties of Fault Slip”, Investigating Earthquakes through Regional Seismicity (Southern California Earthquake Center), truy cập ngày 19 tháng 3 năm 2010 
  • McKnight, Tom L.; Hess, Darrel (2000). “The Internal Processes: Types of Faults”. Physical Geography: A Landscape Appreciation. Prentice Hall. tr. 416–7. ISBN 0-13-020263-0. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]