W artykułach, które właśnie przeczytałeś, autorzy zakładają, że wiesz coś o uskokach: jak są klasyfikowane, jakiego rodzaju ruchu doświadczają, jakie odczuwają naprężenia i jak rozpoznać je na mapie. Dlatego nadszedł czas, by cofnąć się trochę i przejrzeć kilka podstawowych materiałów o uskokach i trzęsieniach ziemi.
Uskok powstaje w skorupie ziemskiej jako krucha odpowiedź na naprężenia. Ogólnie rzecz biorąc, ruch płyt tektonicznych dostarcza naprężeń, a skały na powierzchni pękają w odpowiedzi na nie. Uskoki nie mają określonej skali długości. Jeśli uderzymy młotkiem w kawałek skały wielkości dłoni, to powstałe pęknięcia i złamania są uskokami. Na drugim końcu spektrum, niektóre uskoki płytowo-graniczne mają długość tysięcy kilometrów.
Kategorie uskoków
Sens naprężenia określa typ tworzącego się uskoku i zwykle kategoryzujemy ten sens naprężenia na trzy różne sposoby:
- ściskanie,
- rozciąganie i
- ściskanie.
Rzecz jasna, te trzy rodzaje naprężeń korelują również z trzema typami granic płyt.
- Prężenie ściskające występuje na zbieżnych granicach płyt, gdzie dwie płyty poruszają się ku sobie.
- Prężenie rozciągające występuje na rozbieżnych granicach płyt, gdzie dwie płyty oddalają się od siebie.
- Shear stress is experienced at transform boundaries where two plates are sliding past each other.
W zakresie uskoków, naprężenia ściskające powodują powstawanie uskoków odwrotnych, naprężenia rozciągające powodują powstawanie uskoków normalnych, a naprężenia ścinające powodują powstawanie uskoków transformacyjnych. *Ostrzeżenie terminologiczne: Geologowie odnoszą się do uskoków, które są formowane przez ścinanie, jako uskoki transformacyjne w oceanie i jako uskoki uderzeniowo-ślizgowe na kontynentach. Poza tym, te dwa typy uskoków to w zasadzie to samo. Sprawdź poniższe szkice, by zobaczyć karykaturę tego, jak każdy z tych typów uskoków wygląda w przekroju poprzecznym.
Świetne szkice Elizy
Tutaj mamy podstawowy przekrój składający się z trzech warstw skalnych: brązowej, różowej i granitowej. Można powiedzieć, że jest to przekrój, ponieważ narysowałem małe drzewo (w stylu Boba Rossa!), parę ptaków i słońce.
Teraz zastosujemy pewne naprężenia rozciągające do tego terenu. Naprężenie powoduje rozciągnięcie i wydłużenie. Gdyby ten materiał był plastyczny, rozciągałby się i stawał cieńszy, ale mamy tu do czynienia z kruchymi skałami, więc zamiast tego będą pękać. Zazwyczaj dzieje się to w wyniku utworzenia uskoku pod pewnym kątem w stosunku do podłoża. Następnie cały pakiet skał przesuwa się wzdłuż tego uskoku. Typ uskoku utworzonego tutaj nazywany jest uskokiem normalnym. Termin ten pochodzi od górników w Niemczech, którzy zauważyli, że większość uskoków w miejscach ich pracy ma taki właśnie charakter, więc nazwali je „normalnymi”, czyli typowymi.
Jak widać, uskok spowodował obniżenie bloku po prawej stronie w stosunku do bloku po lewej. Jeśli zobaczylibyśmy coś takiego w terenie, bylibyśmy w stanie stwierdzić, jak duże jest przesunięcie na uskoku, mierząc, jak bardzo warstwy przesunęły się w poprzek uskoku.
Jeśli zamiast tego zastosujemy naprężenia ściskające, spowoduje to ściśnięcie i skrócenie terenu. Powstanie uskok, który wygląda bardzo podobnie do uskoku normalnego z poprzedniego przykładu, lecz ruch na tym uskoku odbywa się w przeciwnym kierunku. Taki uskok nazywany jest uskokiem odwróconym, ponieważ jest „odwrotnością”, czyli przeciwieństwem uskoku normalnego. Uskoki wsteczne mają tendencję do tworzenia skarp – skarpa to kawałek skały, który został wyrzucony wyżej niż pierwotny poziom powierzchni.
Trzecim typowym rodzajem uskoku jest uskok typu strike-slip. Uskok ześlizgowy różni się od dwóch poprzednich, ponieważ nie wiąże się z ruchem pionowym. Powstają one w wyniku naprężeń ścinających. Nie są one tak łatwe do rozpoznania w przekroju poprzecznym, chyba że na uskoku nastąpił tak duży ruch, że po obu stronach uskoku znajdują się zupełnie inne rodzaje skał. Większość uskoków uderzeniowo-ślizgowych jest zbliżona do pionowych w stosunku do podłoża.
Zobacz na poniższej animacji, jak poruszają się różne typy uskoków. Animacja jest niema i pochodzi z IRIS.
Każdy z tych trzech typów uskoków jest oznaczony w standardowy sposób na mapie geologicznej. Symbole te naszkicowałem poniżej.
- Uskok normalny jest zwykle przedstawiany za pomocą linii reprezentującej ślad uskoku z małą prostopadłą linią wskazującą kierunek bloku, który się zsunął. Czasami dwie równoległe linie są rysowane do reprezentowania płyt poruszających się od siebie zamiast.
- A reverse fault jest linia z zębami na nim. Zęby są narysowane po stronie bloku nadrzędnego. Na granicy płyt strefy subdukcji zęby znajdują się na górnej płycie.
- Uskok przesuwny jest rysowany jako linia, zwykle (ale nie zawsze) z pół strzałką po każdej stronie, aby pokazać, w którym kierunku poruszają się dwie strony uskoku. Poniższy przykład przedstawia uskok lewostronny.
.jpg)
Sprawdzenie symbolu uskoku!
Czy potrafisz zidentyfikować rodzaj uskoku występującego na każdej z granic płyt na poniższej mapie? Sprawdź swoją odpowiedź tutaj. (oraz wersja z podpisami).
Applying what you know
Przyjrzyj się jeszcze raz Rys. 1 z de Boer et al., 2001 (reprodukowany poniżej). Jaki typ uskoku jest przedstawiony na tej mapie? Czy potrafisz sobie wyobrazić w trzech wymiarach, jak porusza się litosfera na tej mapie? Pomyśl o tym i porównaj swój pomysł z moim szkicem (i wersją z podpisem).