Полуграбен

Геологическая структура, ограниченная разломом с одной стороны его границ.

Бассейн Ньюарк , раннемезозойский полуграбен .

Полуграбен - это геологическая структура, ограниченная разломом по одной стороне ее границ, в отличие от полного грабена , где депрессивный блок суши окаймлен параллельными разломами.

Рифтовая и разломная структура

Расширение рифта. Вверху: полный грабен между двумя разломами, каждый из которых наклонен к центру рифта. Внизу: полуграбен, чаще встречается.

Блочный вид рифта, образованного тремя сегментами, показывающий расположение зон аккомодации между ними при изменении местоположения или полярности разломов (направление падения)

Рифт — это область, где литосфера расширяется, когда две части земной коры расходятся. Часто разлом образуется на участке земной коры, который уже ослаблен предыдущей геологической деятельностью. ^[1] Разломы растяжения формируются параллельно оси рифта. ^[2] Разлом растяжения можно рассматривать как трещину в земной коре, идущую вниз под углом к ​​вертикали. По мере того, как две стороны расходятся, висячая стена («нависающая» над наклонным разломом) будет двигаться вниз относительно подошвы. ^[3] По мере истончения и опускания земной коры образуется рифтовый бассейн. В рифтовом бассейне поднимается теплый мантийный материал, плавя земную кору и часто вызывая извержения вулканов. ^[1]

Бассейны растяжения могут оказаться образованными грабеном или вдавленным блоком земли, опускающимся между параллельными сбросами, которые падают к центру грабена с обеих сторон. Фактически они обычно состоят из связанных асимметричных полуграбенов. Разломы с противоположными направлениями наклонов, связанные с контролирующим разломом, или периодические изменения падения контролирующих разломов создают впечатление полной симметрии грабена. ^[2]

По мере расширения рифта его склоны поднимаются из-за изостатической компенсации литосферы . Это создает асимметричный топографический профиль, типичный для полуграбенов. Полуграбены могут иметь чередующуюся полярность вдоль оси рифта, разделяя рифтовую долину на сегменты. ^[4]

Внутриконтинентальные и морские рифтовые бассейны, такие как Суэцкий залив , Восточно-Африканский рифт , рифтовая система Рио-Гранде и Северное море , часто содержат серию полуграбеновых суббассейнов, при этом полярность доминирующей системы разломов меняется вдоль оси раскол. Часто в этих рифтах сегментируются системы разломов растяжения. Разломы границ рифтов длиной более 10 километров (6,2 мили) разделены эстакадными структурами. Ретрансляционные пандусы могут обеспечивать пути переноса отложений в бассейн. Обычно разлом разбит вдоль своей оси на сегменты длиной от 50 до 150 километров (от 31 до 93 миль). ^[5]

Седиментация

Заполненный озером полуграбен, демонстрирующий осадконакопление преимущественно с «шарнирного» края.

В полуграбене можно выделить четыре зоны седиментации. Первый - это отложения «окраины откоса», обнаруженные вдоль основных пограничных разломов, ограничивающих полуграбен, где самая глубокая часть бассейна встречается с самыми высокими горами с рифтовыми плечами. ^[6] Сравнительно небольшое количество осадков попадает в полуграбен через главный ограничивающий разлом, поскольку поднятие подошвы приводит к тому, что земля на стороне подошвы отклоняется от разлома. Таким образом, реки на этой стороне уносят осадки из рифтовой долины. ^[7] Но как самая нижняя часть бассейна с наибольшей скоростью опускания, край откоса испытывает самые высокие темпы седиментации, которая может накапливаться до нескольких километров в глубину. ^[8] Эти отложения часто включают в себя очень крупный мусор, такой как огромные глыбы от камнепадов, а также веера отложений со стенок бассейна. Другой материал переносится через бассейн или вдоль него в глубоководные части рифтового озера вдоль края откоса. ^[6]

Большая часть осадка попадет в полуграбен по неповрежденной висячей стене. ^[7] На стороне бассейна, противоположной главному пограничному разлому, седиментация происходит вдоль «шарнирной окраины», которую также можно назвать «краем обмеления» или «краем изгиба». В этой части бассейна склоны обычно пологие, и крупные речные системы могут переносить осадки в бассейн, которые могут накапливаться в дельтах, где они впадают в озеро рифтовой долины. В этих условиях вполне возможно накопление литоральных и сублиторальных карбонатных отложений. «Осевые границы» на концах бассейнов часто включают в себя низкоградиентные пандусы, где крупные реки впадают в бассейн, образуя дельты и создавая течения внутри рифтового озера, которые могут переносить осадки от одного конца к другому. Между соседними полуграбенами возникнут «зоны аккомодации», которые могут включать локальные нарушения растяжения, сжатия или сдвиги. Они могут создавать сложную морфологию , в которой различные механизмы влияют на седиментацию. Типы седиментации в полуграбенах также зависят от уровня озер в рифте, климата (например, тропического или умеренного), в котором формируются отложения, и химического состава воды. ^[6]

Хотя отложения поступают в основном с неповрежденной стороны полуграбена, некоторая эрозия происходит на откосе главного пограничного разлома, что приводит к образованию характерных аллювиальных конусов , где из откоса выходят замкнутые каналы. ^[9]

Озеро Байкал — необычайно крупный и глубокий пример эволюции полуграбена. Озеро имеет размеры 630 на 80 километров (391 на 50 миль) и максимальную глубину 1700 метров (5600 футов). Глубина отложений во впадине может достигать 6000 метров (20 000 футов). В систему также входят несколько небольших четвертичных вулканов. ^[10] В этом озере сначала ряд полуграбенов был соединен в линейную цепочку. По мере старения рифтовой долины по обе стороны озера возникла обширная деформация, превратившая их в асимметричные полные грабены. ^[8]

Обобщенный разрез бассейна Альбукерке с востока на запад. Обратите внимание на полуграбеновую геометрию, палеозойские и мезозойские отложения, существовавшие до рифта, и большую (до 28%) степень растяжения. ^[11]

Примеры полуграбенов

Рекомендации

Цитаты

1. ван Вейк 2005.
2. Holdsworth & Turner 2002, стр. 225.
3. Холдсворт и Тернер 2002, стр. 249.
4. Кири, Клепейс и Вайн 2009, стр. 155.
5. Дэвис 2004, с. 101.
6. Коэн 2003, с. 210.
7. Нельсон и др. 1999.
8. Коэн 2003, с. 208.
9. Лидер, Майк (2011). Седиментология и осадочные бассейны: от турбулентности к тектонике (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания: Уайли-Блэквелл. стр. 282–294. ISBN 9781405177832.
10. Олье 2000, с. 60.
11. Рассел и Снельсон 1994, стр. 83–112.
12. Уильямс, Джорджия; Итон, врач общей практики (1993). «Стратиграфический и структурный анализ позднего палеозоя-мезозоя северо-восточного Уэльса и Ливерпульского залива: значение для перспективности углеводородов». Журнал Геологического общества . 150 (3): 489–499. Бибкод : 1993JGSoc.150..489W. дои : 10.1144/gsjgs.150.3.0489. S2CID  130030391.

Источники

• Коэн, Эндрю С. (29 мая 2003 г.). Палеолимнология: история и эволюция озерных систем. Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-513353-0. Проверено 27 сентября 2012 г.
• Дэвис, Ричард Дж. (2004). Технология 3D сейсморазведки: применение к разведке осадочных бассейнов. Геологическое общество. ISBN 978-1-86239-151-2. Проверено 27 сентября 2012 г.
• Холдсворт, Роберт Э.; Тернер, Джонатан П. (2002). Тектоника растяжения: процессы регионального масштаба. Геологическое общество Лондона. ISBN 978-1-86239-114-7. Проверено 27 сентября 2012 г.
• Кири, Филип; Клепейс, Кейт А.; Вайн, Фредерик Дж. (27 января 2009 г.). Глобальная тектоника. Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4051-0777-8. Проверено 27 сентября 2012 г.
• Нельсон, Швейцария; Карабанов Е.Б.; Колман, С.; Эскутия, К. (1999). «Тектонический и наносный контроль турбидитовых систем глубоких рифтовых озер: озеро Байкал, Россия ». Геология . 27 (2): 163–166. Бибкод : 1999Geo....27..163N. doi :10.1130/0091-7613(1999)027<0163:tassco>2.3.co;2.
• Оллиер, Клифф (18 октября 2000 г.). Происхождение гор. Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-415-19890-5. Проверено 27 сентября 2012 г.
• Рассел, Л.; Снельсон, С. (1994). «Структура и тектоника сегмента бассейна Альбукерке рифта Рио-Гранде: данные отраженной сейсмической разведки». Специальный доклад Геологического общества Америки 291 . ISBN 0-8137-2291-8.
• ван Вейк, Иоланте (29 марта 2005 г.). «Декомпрессионное плавление при расширении континентальной литосферы». Мантийные плюмы . Проверено 27 сентября 2012 г.