stringtranslate.com

Декольте

Рис. 1 Черепичный конус выноса в системе надвига с базальным декольментом. Участок ниже декольмента представляет собой недеформированную фундаментную породу. Выше декольмента деформация произошла из-за сжатия. Серия разветвляющихся сбросов, заканчивающихся на глубине. [1] [2]

Décollement (от французского décoller  'отрываться от') — скользящая плоскость между двумя скальными массивами, также известная как базальный сброс отрыва. Décollement — это деформационная структура, приводящая к независимым стилям деформации в породах выше и ниже сброса. Они связаны как с компрессионными обстановками (включая складчатость и надвиг [3] ), так и с экстенсиональными обстановками.

Источник

Термин был впервые использован геологами, изучающими структуру швейцарских гор Юра , [4] введен в обиход в 1907 году А. Буксторфом, который опубликовал статью, в которой выдвинул теорию о том, что Юра является фронтальной частью декольмента у основания покрова , берущего начало в далеких Швейцарских Альпах . [5] [6] Марсель Александр Бертран опубликовал статью в 1884 году, посвященную альпийскому наппизму . В этой статье подразумевалась тонкослойная тектоника , но сам термин не использовался до публикации Буксторфа в 1907 году. [4] [5]

Формирование

Деколлементы вызываются поверхностными силами, которые «толкают» на сходящиеся границы плит , чему способствуют объемные силы [7] (гравитационное скольжение). Механически слабые слои в пластах допускают развитие ступенчатых надвигов (либо надвигов, либо поддвигов), [8] , которые возникают в зонах субдукции и выходят глубоко в предгорье . Скальные тела с различной литологией имеют различные характеристики тектонической деформации. Они могут вести себя хрупко над поверхностью деколлемента, с интенсивной пластичной деформацией под поверхностью деколлемента. [9] Горизонты деколлемента могут находиться на глубине до 10 км [10] и образовываться из-за высокой сжимаемости между различными скальными телами или вдоль плоскостей высокого порового давления. [11]

Обычно базальное отслоение форландовой части складчато-надвигового пояса залегает в слабом сланце или эвапорите на уровне или вблизи фундамента . [1] Породы над декольментом являются аллохтонными, породы под ним — автохтонными. [1] Если материал перемещается вдоль декольмента более чем на 2 км, его можно считать покровом . [ 5] Разломы и складчатость, которые происходят при региональном базальном отслоении, можно назвать «тонкослойной тектоникой», [1] но декольменты также происходят в «толстослойных» деформационных режимах. [12]

Компрессионная установка

В складчато-надвиговом поясе деколлемент является самым нижним отрывом [1] (см. рис. 1) и формируется в форландовом бассейне зоны субдукции . [1] Складчато-надвиговый пояс может содержать другие отрывы над деколлементом — черепитчатый веер надвигов и дуплексов , а также другие горизонты отрыва. В компрессионных условиях слой, расположенный непосредственно над деколлементом, будет развивать более интенсивную деформацию, чем другие слои, и более слабую деформацию под деколлементом. [13]

Эффект трения

Деколлементы отвечают за образование дуплекса , геометрия которого существенно влияет на динамику клина тяги . [14] Величина трения вдоль деколлемента влияет на форму клина; наклон с малым углом отражает деколлемент с низким трением, тогда как наклон с большим углом отражает базальное отделение с большим трением. [2]

Виды складывания

В декольмане могут возникать два различных типа складчатости. Концентрическая складчатость определяется равномерной толщиной слоя по всей складке и обязательно сопровождается отрывом или декольманом как частью деформации, которая происходит при надвиге. [15] Дисгармоничная складчатость не имеет равномерной толщины слоя по всей складке. [16]

Формирование деколлемента в условиях растяжения. Деколлементы могут образовываться из высокоугловых нормальных разломов. Подъем на второй стадии растяжения позволяет произвести эксгумацию комплекса метаморфического ядра. Образуется половина грабена , но ориентация напряжений не нарушается из-за высокого трения разлома. Затем повышенное поровое давление (Pp) приводит к низкому эффективному трению, которое заставляет σ1 быть параллельным разлому в лежачем боку. Образуется низкоугловой разлом, который готов действовать как деколлемент. Затем верхняя кора истончается над деколлементом из-за нормального разлома. Новые высокоугловые разломы контролируют распространение деколлемента и способствуют эксгумации коры. Наконец, крупное и быстрое горизонтальное расширение изостатически и изотермически поднимает рельеф. Деколлемент развивается как антиформа, которая мигрирует в сторону меньших глубин. [9] [17]

Экстенсиональная настройка

Деколлементы в условиях растяжения сопровождаются тектонической денудацией и высокими скоростями охлаждения. [5] Они могут образовываться несколькими способами:

  1. Модель мегаоползня предсказывает расширение с нормальными сбросами вблизи первоначального источника сброса и сокращение по мере удаления от источника. [18]
  2. Модель in situ предсказывает многочисленные нормальные разломы, залегающие над одним большим декольментом. [18]
  3. Модель корневого, низкоуглового нормального разлома предсказывает, что разлом создается, когда два тонких слоя породы разделяются на глубине. Вблизи самой толстой части верхней плиты разлом растяжения может быть незначительным или отсутствовать, но по мере того, как верхняя плита истончается, она теряет способность оставаться связной и может вести себя как тонкослойный разлом растяжения. [18]
  4. Décollement может образовываться из высокоугловых нормальных разломов. [9] [18] Подъем на второй стадии расширения позволяет произвести эксгумацию комплекса метаморфического ядра (см. рис. 2). Образуется половина грабена , но ориентация напряжений не нарушается из-за высокого трения разлома. Затем повышенное поровое давление (Pp) приводит к низкому эффективному трению, которое заставляет σ1 быть параллельным разлому в лежачем боку. Образуется низкоугловой разлом, который готов действовать как деколлемент. Затем верхняя кора истончается над деколлементом из-за нормального разлома. Новые высокоугловые разломы контролируют распространение деколлемента и способствуют эксгумации коры. Наконец, крупное и быстрое горизонтальное расширение изостатически и изотермически поднимает рельеф. Деколлемент развивается как антиформа, которая мигрирует в сторону меньших глубин. [9]

Примеры

Jura Декольман

Расположенный в горах Юра , к северу от Альп, он изначально считался складчатым покровом декольмента. [5] [6] Тонкокожий покров был срезан на 1000-метровых отложениях триасовых эвапоритов . [5] [19] [20] Фронтальный базальный отрыв Юрского складчато-надвигового пояса образует самую внешнюю границу Альпийского орогенного клина с самой молодой складчато-надвиговой активностью. [21] Мезозойский и кайнозойский чехол складчато-надвигового пояса и прилегающего Молассового бассейна были деформированы по слабому базальному декольменту и смещены примерно на 20 км и более в северо-западном направлении. [19]

Аппалачи-Уачита Декольман

Аппалачско - Уошито ороген вдоль юго-восточной окраины Северо-Американского кратона включает позднепалеозойский складчато - надвиговый пояс с тонкослойной плоско-пандусной геометрией, связанной с латеральными и вертикальными вариациями в литологии горных пород. Поверхность декольмента изменяется вдоль и поперек простирания . Мысы и заливы в позднедокембрийско-раннепалеозойской рифтовой окраине сохраняются в геометрии декольмента. [22]

Ссылки

  1. ^ abcdef Ван дер Плюйм, Бен А. (2004). Структура Земли . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WW Нортон. п. 457. ИСБН 978-0-393-92467-1.
  2. ^ ab Malavieille, Jacques (2010). «Влияние эрозии, седиментации и структурного наследия на структуру и кинематику орогенных клиньев: аналоговые модели и примеры». GSA Today : 4. doi :10.1130/GSATG48A.1.
  3. ^ Бейтс, Роберт Л.; Джулия А. Джексон (1984). Словарь геологических терминов (третье изд.). Нью-Йорк: Anchor Books. стр. 129. ISBN 978-0-385-18101-3.
  4. ^ аб Бертран, М. (1884). «Связи структуры Альп-де-Гларис и дю Бассин-Уайлер-дю-Норд». Бюллетень геологического общества Франции . 3-я серия. 12 : 318–330.
  5. ^ abcdef HP Лаубшер, Базель (1988). «Деколлемент в альпийской системе: обзор». Геологическое Рундшау . 77 (1): 1–9. Бибкод :1988ГеоРу..77....1Л. дои : 10.1007/BF01848672. S2CID  128758221.
  6. ^ аб Буксторф, А. (1907). «Zur Tektonik des Kettenjura». Berichte über die Versammlungen des Oberrheinischen Geologischen Verein : 29–38.
  7. ^ Хабберт, МК; Руби, WW (1959). «Роль давления жидкости в механике надвиговых разломов, 1. Механика заполненных жидкостью пористых твердых тел и ее применение к надвиговым разломам». Бюллетень Геологического общества Америки . 70 (2): 115–166. Bibcode : 1959GSAB...70..115K. doi : 10.1130/0016-7606(1959)70[115:ROFPIM]2.0.CO;2.
  8. ^ Laubscher, HP (1987). "Décollement". Структурная геология и тектоника . Энциклопедия наук о Земле. стр. 187. doi :10.1007/3-540-31080-0_27. ISBN 978-0-442-28125-0.
  9. ^ abcd Chery, Jean (2001). "Механика основного комплекса: от Коринфского залива до хребта Снейк". Geology . 29 (5): 439–442. Bibcode :2001Geo....29..439C. doi :10.1130/0091-7613(2001)029<0439:CCMFTG>2.0.CO;2.
  10. ^ Макбрайд, Джон Х.; Пугин, Дж. М.; Хэтчер-младший, Д. (2007). Независимость масштаба от надвига декольмента . Мемуары Геологического общества Америки. Том 200. С. 109–126. doi :10.1130/2007.1200(07). ISBN 978-0-8137-1200-0.
  11. ^ Рэмси, Дж., 1967, Складчатость и трещиноватость горных пород, McGraw-Hill ISBN 978-0-07-051170-5 
  12. ^ Биги, Сабина; Дольони, Карло (2002). «Надвиг против нормальных разломов в Центральных Апеннинах» (PDF) . Боллеттино делла Сосьета Геологика Итальяна . 1 : 161–166. Архивировано из оригинала (PDF) 25 апреля 2012 г. Проверено 17 ноября 2011 г.
  13. ^ LiangJie, Tang; Yang KeMing; Jin WenZheng; LÜ ZhiZhou; Yu YiXin (2008). «Многоуровневые зоны деколлемента и деформация отрыва надвигового пояса Лунмэньшань, Сычуаньская впадина, юго-западный Китай». Science in China Series D: Earth Sciences . 51 (suppl. 2): 32–43. Bibcode :2008ScChD..51S..32T. doi :10.1007/s11430-008-6014-9. S2CID  129914584.
  14. ^ Константиновская, Е.; Ж. Малавий (20 апреля 2011 г.). «Надвиговые клинья с декольментом: уровни и синтектоническая эрозия: взгляд с аналоговых моделей». Тектонофизика . 502 (3–4): 336–350. Bibcode : 2011Tectp.502..336K. doi : 10.1016/j.tecto.2011.01.020.
  15. ^ Dahlstrom, CDA (1969). «Верхнее отделение в концентрической складчатости». Бюллетень канадской нефтяной геологии . 17 (3): 326–347.
  16. ^ Биллингс, MP (1954). Структурная геология (2-е изд.). Нью-Йорк: Prentice-Hall. стр. 514.
  17. ^ Уоррен, Джон К. (2006). «Соляная тектоника». Эвапориты: осадки, ресурсы и углеводороды . С. 375–415. doi :10.1007/3-540-32344-9_6. ISBN 978-3-540-26011-0.
  18. ^ abcd Вернике, Брайан (25 июня 1981 г.). "Низкоугловые нормальные разломы в Провинции Бассейна и Хребта: покровная тектоника в расширяющемся орогене". Nature . 291 (5817): 645–646. Bibcode :1981Natur.291..645W. doi :10.1038/291645a0. S2CID  4269466.
  19. ^ ab Sommaruga, A. (1998). «Тектоника деколлементов в складчато-надвиговом поясе Юрского форленда». Морская и нефтяная геология . 16 (2): 111–134. doi :10.1016/S0264-8172(98)00068-3.
  20. ^ Лаубшер, Ганс (2008). «Загадка Гренхенберга в швейцарской Юре: случай для столетия модели тонкослойного декольте (Буксторф, 1907)». Swiss Journal of Geosciences . 101 : 41–60. doi : 10.1007/s00015-008-1248-2 . S2CID  129277771.
  21. ^ Mosar, Jon (1999). "Современное и будущее тектоническое подстилающее покрытие в западной Швейцарии" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 39 (3): 143. Bibcode :1999E&PSL.173..143M. doi :10.1016/S0012-821X(99)00238-1. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-09-16.
  22. ^ Томас, Уильям А. (1988). «Стратиграфическая структура геометрии базального деколлемента складчато-надвигового пояса Аппалачи-Уошито». Geologische Rundschau . 77 (1): 183–190. Bibcode : 1988GeoRu..77..183T. doi : 10.1007/BF01848683. S2CID  128573091.