stringtranslate.com

Сликенсайд

Линии скольжения на глубине 500 м в пермском песчанике

В геологии скользкая поверхность — гладко полированная поверхность, возникающая в результате трения между горными породами по разлому . Эта поверхность обычно покрыта линейными линиями, называемыми линиями скольжения , в направлении движения. [1]

Геометрия скользящих сторон

Сторона скольжения может возникнуть как отдельная поверхность в месте разлома между двумя твердыми поверхностями. Альтернативно, выемка между поверхностями разломов может содержать множество анастомозирующих поверхностей скольжения, на которых расположены стороны скольжения. [2] Эти поверхности скольжения имеют толщину порядка 100 микрометров, [3] а размер зерен, составляющих поверхность, очень мелкий (диаметр 0,01-1 микрометра). [4] Эти зерна отличаются от типичных зерен разломной породы тем, что они имеют неровные границы зерен и небольшое количество дефектов кристаллической решетки (называемых дислокациями). [4]

Сликенсайды имеют заметные формы, которые можно использовать для определения направления движения по разлому. [5] Прямые линии скольжения указывают на линейно-поступательное движение разломов. Они параллельны направлению движения разломов и служат кинематическим индикатором. [6] Недавно были изучены изогнутые линии скольжения на предмет их способности сохранять направление распространения землетрясений . [7]

Шероховатость поверхности

Образование скользких поверхностей приводит к уникальной шероховатости поверхности скольжения. Шероховатость поверхности разлома (или топография) характеризуется соотношением высоты неровности к масштабу наблюдения, и эта шероховатость является ключевым параметром при изучении сдвига разлома. [8] В целом, поверхность разлома выглядит более шероховатой в меньших масштабах (т.е. шероховатой и бугристой в масштабах примерно миллиметров и меньших, и становится все более гладкой при большем поле зрения). [9] Это сглаживание при больших масштабах наблюдения более выражено в направлении, параллельном скольжению, чем в направлении, перпендикулярном скольжению, и обычно является результатом образования сторон скольжения.

Механизмы создания скользящих сторон

Зеркальный скользкий склон на уступе разлома Фэйрвью, Дикси-Вэлли, Невада, США.

Уникальную геометрию скользящей поверхности можно создать разными способами, [10] но точные механизмы ее создания до конца не изучены. В результате измельчения двух камней образуется гранулированный материал, а поведение изнашиваемого материала меняется, когда размер частиц уменьшается до нанометров. [11] Когда размер частиц уменьшается настолько сильно, что поверхность становится блестящей, это можно охарактеризовать как зеркало дефекта . [11]

Зеркало разлома также может быть результатом присутствия жидкости на поверхности разлома во время скольжения. [12] Как только скольжение прекращается, эта жидкость затвердевает в виде силикагеля , который выглядит блестящим и содержит линии скольжения.

Вспашка неровностей

Неровность на поверхности разлома представляет собой выступ или точку с более высоким рельефом , чем область вокруг него. Неровности, прижатые к противоположной поверхности камня и затем перемещаемые, впиваются в противостоящую породу, образуя впадины, канавки и царапины. [10] Таким образом, неровности вспашки являются результатом остаточной деформации в хрупком режиме в небольших масштабах. [13]

Полосы мусора

Когда неровность врезается в противостоящую скалу, она изнашивается и саму противостоящую породу, образуя мелкие обломки. Этот мусор, или продукт износа, скапливается как перед выступом, так и за ним, образуя длинную вытянутую форму. Если неровность относительно твердая, перед ней будет скапливаться мусор. Если неровность относительно мягкая, мусор будет тянуться за ней. Этот мусор со временем затвердевает и сохраняется в виде скользящей лески. [10]

Эрозионное укрытие

Некоторые породы могут содержать частицы, которые тверже остальной породы. Когда эти камни изнашиваются, более твердые частицы будут сопротивляться износу больше, чем более мягкие породы, а порода с подветренной стороны от твердых частиц будет защищена от износа. Это создает хвост , который резко начинается в виде скалы там, где находилась твердая частица, и вытягивается параллельно направлению движения вниз от частицы. [10]

Как формируются ступеньки из гладких волокон и проявляются ощущения движения по разлому.

Рост волокон

Плоскость разлома может быть покрыта минеральными волокнами, выросшими во время движения разлома, известными как скользкие волокна . Из-за неровностей в плоскости разлома обнаженные волокна скольжения обычно имеют ступенчатый вид, который можно использовать для определения направления движения поперек разлома.

Кальцит-хлоритовые скользкие волокна на небольшом разломе, разрезающем метавулканические породы зеленосланцевой фации на склоне крыши озера Сэддлбэг, Сьерра-Невада, Калифорния.

Сликенволокна — это вторичные минералы, из которых состоят скользкие поверхности, а не сама порода. Скользящие волокна образуются в тех местах, где камни медленно скользят мимо друг друга, а не скользят внезапно в результате землетрясения . [14] В отличие от скользящих линий, которые дают две возможности для направления скольжения, скользящие волокна сохраняют истинное направление скольжения. [14]

Подразумеваемое

Сликкенсайды дают полезную информацию о процессах землетрясений. Кальцитовые скользящие волокна недавно использовались для ограничения глубины асейсмической ползучести в горах Загрос , а также направления напряжений, действующих на разлом. [15] Также было высказано предположение, что наличие нескольких ориентаций скользящих волокон или ступенек скольжения может указывать на то, что продолжающийся сдвиг не является смягчением деформации, поэтому скольжение не имеет постоянного направления. [11]

Помимо направления скольжения, линии скольжения также использовались для ограничения времени скольжения по разлому. [16] Они также сохраняют любую сложность в геометрии землетрясения. [17]

Другие типы сликенсайдов

Скольжения в почвах

В почвоведении , изучении почв в их естественной среде, поверхность скольжения — это поверхность трещин, образующихся в почвах, содержащих высокую долю набухающих глин . Сликенсейды — это разновидность кутанов . В Австралийской классификации почв сликенсайды вместе с линзовидными структурными агрегатами являются индикатором вертисолей . [18]

Сликенсайды на Луне

На Луне валун со скользкими сторонами, обнаруженный в засыпанном обломками небольшом кратере на Станции 9 недалеко от Рима Хэдли , был сфотографирован во время лунной прогулки экипажем « Аполлона-15» . [19] [20] [21]



Галерея


Примечания

  1. ^ Цзя, HD (1964). «Сликенсайды и разломные движения». Бюллетень Геологического общества Америки . 75 (7): 683–686. doi :10.1130/0016-7606(1964)75[683:SAFM]2.0.CO;2.
  2. ^ Шольц, Кристофер Х. (2019). Механика землетрясений и разломов. Издательство Кембриджского университета. п. 128. ИСБН 978-1-107-16348-5.
  3. ^ Саги, Амир; Бродский, Эмили Э. (февраль 2009 г.). «Геометрические и реологические неровности в обнаженной зоне разлома». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 114 (Б2). Бибкод : 2009JGRB..114.2301S. дои : 10.1029/2008JB005701.
  4. ^ ab Power, Уильям Л.; Таллис, Терри Э. (январь 1989 г.). «Взаимосвязь между скользкими поверхностями в мелкозернистом кварце и сейсмическим циклом». Журнал структурной геологии . 11 (7): 879–893. Бибкод : 1989JSG....11..879P. дои : 10.1016/0191-8141(89)90105-3.
  5. ^ Доблас, Мигель (сентябрь 1998 г.). «Кинематические индикаторы скольжения». Тектонофизика . 295 (1–2): 187–197. Бибкод : 1998Tectp.295..187D. дои : 10.1016/S0040-1951(98)00120-6.
  6. ^ Мандал, Нибир; Чакраборти, Чандан (январь 1989 г.). «Движение разломов и изогнутые линии скольжения: теоретический анализ». Журнал структурной геологии . 11 (4): 497–501. Бибкод : 1989JSG....11..497M. дои : 10.1016/0191-8141(89)90026-6.
  7. ^ Кирс, Джесси; Канеко, Ёсихиро; Литтл, Тим; Ван Диссен, Расс (сентябрь 2019 г.). «Изогнутые линии скольжения сохраняют направление распространения разрыва». Геология . 47 (9): 838–842. Бибкод : 2019Geo....47..838K. дои : 10.1130/G46563.1.
  8. ^ Бродский, Эмили Э.; Киркпатрик, Джеймс Д.; Кандела, Тибо (январь 2016 г.). «Ограничения шероховатости разломов на прочность горных пород в зависимости от масштаба». Геология . 44 (1): 19–22. Бибкод : 2016Geo....44...19B. дои : 10.1130/G37206.1.
  9. ^ Кандела, Тибо; Ренар, Франсуа; Клингер, Янн; Майр, Карен; Шмиттбюль, Жан; Бродский, Эмили Э. (август 2012 г.). «шероховатость поверхностей разломов на протяжении девяти десятилетий в масштабе длины». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 117 (Б8). Бибкод : 2012JGRB..117.8409C. дои : 10.1029/2011JB009041.
  10. ^ abcd Means, WD (1987). «Недавно признанный тип скользкой полосатости». Журнал структурной геологии . 9 (5–6): 585–590. Бибкод : 1987JSG.....9..585M. дои : 10.1016/0191-8141(87)90143-X.
  11. ^ abc Той, Вирджиния Г.; Нимейер, Андре; Ренар, Франсуа; Моралес, Луис; Вирт, Ричард (май 2017 г.). «Развитие полосатости и линий скольжения на поверхности кварцевых разломов в условиях земной коры: происхождение и влияние на трение». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 122 (5): 3497–3512. Бибкод : 2017JGRB..122.3497T. дои : 10.1002/2016JB013498. hdl : 1874/351354 .
  12. ^ Киркпатрик, JD; Роу, CD; Уайт, Дж. К.; Бродский Э.Э. (сентябрь 2013 г.). «Образование силикагеля во время разлома: данные из горных пород». Геология . 41 (9): 1015–1018. Бибкод : 2013Geo....41.1015K. дои : 10.1130/G34483.1.
  13. ^ Киркпатрик, Джеймс Д.; Бродский, Эмили Э. (декабрь 2014 г.). «Ориентация линий скольжения как запись реологии разломных пород». Письма о Земле и планетологии . 408 : 24–34. Бибкод : 2014E&PSL.408...24K. дои : 10.1016/j.epsl.2014.09.040.
  14. ^ Аб Исии, Эйичи (декабрь 2017 г.). «Оценка наибольшей потенциальной проводимости дискретных сдвиговых трещин с использованием показателя пластичности». Международный журнал механики горных пород и горных наук . 100 : 10–22. Бибкод : 2017IJRMM.100...10I. doi :10.1016/j.ijrmms.2017.10.017.
  15. ^ Саркаринежад, Халил; Моттахеди, Марьям; Нори, Марьям (ноябрь 2021 г.). «Асейсмическое смещение на активных Сабз-Пушанском и Сепидарском надвигах, Иран: микроструктурные и кинематические доказательства ползучести волокон скольжения». Международный журнал наук о Земле . 110 (8): 2831–2848. Бибкод : 2021IJEaS.110.2831S. дои : 10.1007/s00531-021-02081-1.
  16. ^ Норрис, ДК (июнь 2001 г.). «Линии скольжения и кинематика прогиба Кроуснест в южных Скалистых горах Канады». Журнал структурной геологии . 23 (6–7): 1089–1102. Бибкод : 2001JSG....23.1089N. дои : 10.1016/S0191-8141(00)00180-2.
  17. ^ Маклин, Кларри; Канеко, Ёсихиро; Кирс, Джесси (июнь 2021 г.). «Косейсмические линии скольжения фиксируют появление множественных фронтов разрыва во время землетрясения, выходящего на поверхность». Тектонофизика . 808 : 228834. Бибкод : 2021Tectp.80828834M. doi : 10.1016/j.tecto.2021.228834.
  18. ^ Исбелл, РФ (1996). Австралийская классификация почв . CSIRO Австралии. ISBN 978-0-643-05813-2.[ нужна страница ]
  19. ^ https://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/catalog/70mm/magazine/?82 Атлас изображений Аполлона (Институт Луны и планет), Каталог изображений Hasselblad 70 мм, фотографии Аполлона-15 AS15-82-11101, АС15-82-11102, АС15-82-11103 и АС15-82-11104
  20. ^ https://www.hq.nasa.gov/alsj/a15/a15.sta9.html Журнал «Аполлон-15» о поверхности Луны – мгновенный подъем на станции 9
  21. ^ https://history.nasa.gov/alsj/a15/A15SampleCat_1.pdf Каталог камней Аполлона-15 – Часть 1. 15015-15299

Рекомендации

Внешние ссылки