ZESTAW 26
Pojęcie tensora
Tensor jest to wielkość matematyczna (macierz kwadratowa) stosowana do opisu własności fizycznych materiału. Składa się z
zespołu wielkości skalarnych (czyli zwykłych liczb reprezentowanych w dalszej części symbolami sigma i tau) związanych z
określonym układem współrzędnych (u nas trójwymiarowy układ kartezjański XYZ).
Czym charakteryzuje sie fałd cieniejący?
Fałd cieniejący jest jednym z rodzajów fałdów (klasa 1A) w klasyfikacji Ramsay a charakteryzujący się maleniem krzywizn ławic
na zewnątrz skrętów oraz zmniejszeniem miąższości w przegubach:
Porównać wygięcia otwierające i zamykające.
Wygięcia otwierające i zamykające występują na krawędziach uskoków przesuwczych:
W rejonie wygięć otwierających ma miejsce tensja  dochodzi do powstawania basenów międzyprzesuwczych:
Struktury przy uskoku przesuwczym
W rejonie wygięć zamykających następuje kompresja kolidujących ze sobą skrzydeł uskoku  powstają struktury kontrakcyjne
Struktury przy uskoku przesuwczym
Na końcach takiego uskoku (a także w miejscach zakrzywienia biegu płaszczyzny uskoku) dochodzi do kompensacji ruchu
uskoku  ma miejsce tensja lub kompresja. Powstają charakterystyczne struktury:
*sfałdowanie jednego ze skrzydeł i towarzyszące temu uskoki rozrywające
*wypiętrzenia międzyprzesuwcze
*zapadliska międzyprzesuwcze
*struktury typu końskiego ogona
*stylolityzacja tektoniczna
ZESTAW 27
Scharakteryzować typy naprężeń (być może chodzi o stany naprężeń, bądz
układy naprężeń)
Naprężenie jest wielkością tensorową którą można wyobrazić sobie jako następujący układ naprężeń (przedstawionych za
pomocą strzałek) działających na nieskończenie mały element skały (sześcian):
gdzie:
* literą sigma zapisane są naprężenia normalne (prostopadłe do ścian)
-kompresyjne (ściskające) -w wyniku ściskania skały, dodatnie
-tensyjne (rozciągające)  w wyniku rozciągania skały, ujemne
*literą tau zapisane są naprężenia styczne (ścinające, w płaszczyz
nie ścian)
Przedstawiony na rysunku układ naprężeń dla danego pkt. znajdującego się w skale można przedstawić za pomocą tensora:
ponadto gdy spełnione są warunki statyki (sześcian nie obraca się) przeciwległe naprężenia styczne są liczbowo równe, więc
redukują się, powstaje tensor naprężeń głównych (normalnych):
Stany naprężeń:
Gdy chcemy rozpatrywać skałę jako całość musimy zdawać sobie sprawę, że w każdym punkcie tej skały układ naprężeń
będzie inny co do wartości . Mówimy więc, że w skale panuje niejednorodny stan naprężeń (napięć).
Aby móc praktycznie wykorzystywać tensor naprężeń do przewidywania odkształceń skały (nie da się przecież liczyć
odkształceń w nieskończonej liczbie naszych sześcianów elementarnych znajdujących się wewnątrz skały) zakładamy, że w
każdym punkcie w interesującej nas części skały tensor naprężeń jest taki sam  stan napięcia jest wówczas jednorodny.
Układy naprężeń:
Istotne znaczenie w tektonice mają następujące układy sił:
*kompresja
*tensja
*ścinanie
*zginanie
które niestety mogą i zazwyczaj występują we wzajemnych kombinacjach. Co gorsza układ naprężeń będzie się zmieniał w
zależności od parametrów wytrzymałościowych ciała, jego początkowego kształtu i dalszego odkształcania, sposobu i prędkości
przyłożenia naprężeń.
Najprostsze z ww. kombinacji (przy założeniu jednorodnego stanu naprężeń w skale, jej izotropii, powolnemu i
powierzchniowemu przykładaniu naprężenia bez doprowadzania do zniszczenia) charakteryzują się powiązaniem tensora
naprężeń i odkształceń z układem sił działających na skałę. Gdy analizujemy zachowanie się kuli w 3 układach sił otrzymujemy
elipsoidy naprężeń i odkształceń:
Porównać wygięcia otwierające i zamykające.
Wygięcia otwierające i zamykające występują na krawędziach uskoków przesuwczych:
W rejonie wygięć otwierających ma miejsce tensja  dochodzi do powstawania basenów międzyprzesuwczych:
W rejonie wygięć zamykających następuje kompresja kolidujących ze sobą skrzydeł uskoku  powstają struktury kontrakcyjne:
Jak można rozpoznać nasunięcia pozasekwencyjne?
Nasunięcia sekwencyjne  nasunięcia o podobnej wergencji powstające w tym samym kierunku. Wyróżnia się powstające
kolejno w kierunku przedpola, oraz występujące kolejno w kierunku zagórza.
Nasunięcia pozasekwencyjne  wszystkie inne niż sekwencyjne. Wyróżnia się:
reaktywowane starsze nasunięcia sekwencyjne
młodsze nasunięcia zwykle tnące uformowane wcześniej struktury fałdowo-nasuwcze:
Kryteria rozróżnienia nasunięć sekwencyjnych i pozasekwencyjnych:
Sekwencyjne tną warstwy w górę profilu  nasuwają skały starsze na młodsze.
Sekwencyjne występujące w sfałdowanych warstwach tnie daną warstwę tylko raz.
Pozasekwencyjne tną warstwy w górę lub w dół profilu  nasuwają odpowiednio skały starsze na młodsze lub młodsze na
starsze.
Pozasekwencyjne mogą ciąć daną warstwę w obu skrzydłach pojedynczego fałdu.
Kliważ spękaniowy
rodzaj spękania ciosowego odstępy między spękaniami wynoszą kilka  kilkanaście mm:
Jak widać na rysunku, prócz większej gęstości spękań kliważ różni się od ciosu również kierunkiem ruchu spękanych
fragmentów skały (tor odpowiednio prostoliniowy, łukowy)
ZESTAW 29
Jak powstają spękania ciosowe?
Cios [jointing] - zbiór spękań seryjnych o pewnym uporządkowaniu geometrycznym, o odstępach co najmniej paru centymetrów.
Istnieje wiele hipotez powstawania spękań ciosowych ograniczymy się tutaj hipotezy grawitacyjno-odprężeniowej uznawanej za
najwłaściwszą i opisującą sposób powstawania spękań ciosowych na terenach płytowych. Przebieg wydarzeń jest następujący:
Sedymentacja osadu, diageneza, pogrzebanie pod młodszymi osadami.
Przebywanie w polu palonaprężeń (litostatycznych, tektonicznych)
Epejrogeniczne dz
wiganie w innej epoce geologicznej i związana z tym zmiana pola naprężeń w danej skale - odprężenie skały.
Sprężyste poszerzanie skał w wyniku ekstensji.
Po osiągnięciu krytycznej głębokości przekroczona jest wytrzymałość skały na rozciąganie  otwiera się pierwszy zespół spękań.
W rezultacie najmniejsze naprężenie �3 zostaje rozładowane, a pośrednie �2 staje się najmniejszym. Dobra, czaję �3 musi
mieć najmniejszą wartość, ale jest ekstensyjne (ujemne) więc zapisywane jako trzecie (�3), a nie pierwsze (�3).
Przy dalszym dz
wiganiu (odprężaniu) powstaje drugi zespół ekstensyjnych spękań prostopadły do pierwszego.
Gdy prócz ciśnienia litostatycznego w pdpkt. B pojawiają się również naprężenia tektoniczne powstaje cios ścięciowy na który
może nałożyć się ortogonalny system z pdpkt. E-F.
Gdy w pdpkt. G niemożliwe jest ścinanie powstaje cios odciążeniowy.
Każde piętro strukturalne może mieć zupełnie inny cios (skały były poddane innym palonaprężeniom).
Dużą rolę w powstawaniu spękań może mieć ciśnienie porowe  pękanie hydrauliczne (pkt. 13)
Uzupełnieniem może być tutaj hipoteza diagenetyczno-kontrakcyjna mówiąca o tym, że z
ródłem tych spękań jest diagenzowana
skała a także hipoteza sejsmiczna opierająca się na obserwacji regularnych układów spękań tworzących się w czasie trzęsień
ziemi.
Ortogonalny (najpowszechniejszy) układa naprężeń powstaje również w wyniku równoczesnego rozciągania w 2. prostopadłych
kierunkach  hipoteza skręceniowa.
Czym odznaczają się fałdy futerałowe?
Fałd futerałowy
jest fałdem zawiłym, wąskopromiennym, często zamkniętym i nierozwijalnym. Powstaje w wyniku swobodnego płynięcia
plastycznych mas skalnych (często solnych), w stadium najwyższej plastyczności. Skała jest więc traktowana jak ciecz
newtonowska ( w skrajnym przypadku z fałdu takiego może powstać kropla solna). Fałdy futerałowe są bardzo zmienne w
planie, skrajnie dysharmoniczne w budowie, skrajnie odchylone od cylindryczności. Nie mają stałej organizacji kierunkowej nie
wykazują również żadnych prawidłowości stylu. . Charakterystyczny na obszarach działania tektoniki solnej (halokinezy)
Wymień i krótko scharakteryzuj główne typy spękań:
Spękanie  powierzchnia nieciągłości mechanicznej wytworzona przez pęknięcie tj. przerwanie ciągłości skały bez
makroskopowo widocznego przemieszczenia wzdłuż tej powierzchni. Wyróżnia się następujące typy spękań:
I  ekstensyjne  ruch względny poprzeczny do ścian spękania
II  ścięciowe  ruch ślizgowy prostopadły do krawędzi spękania
III  ścięciowe  ruch ślizgowy równoległy do krawędzi spękania
Ponadto ze względu na cechy mechaniczne wyróżniamy spękania:
ekstensyjne
ścięciowe
hybrydowe  sprzężone o kącie dwuściennym 2� mniejszym bądz
równym 600 , a w praktyce w przedziale 0 a 450.
Scharakteryzuj główne reżimy deformacji uskokowej.
Reżim deformacji uskokowej zależy od rodzaju skały, wielkości naprężeń tektonicznych, ciśnienia litostatycznego (nadkładu),
temperatury, ciśnienia. Reżim ten więc jest zależny w dużym stopniu od głębokości. Można więc zaobserwować jego zmienność
w przekroju głębokiego rozłamu (uskoku):
Reżim kruchy  powstaje u końca odkształcenia sprężystego skały gdy przekroczona zostaje wytrzymałość na ścinanie. Stan
ośrodka jest kruchy zatem zniszczenie dokonuje się gwałtownie, wzdłuż jednego z 2. kierunków komplementarnych, który
rozładowuje naprężenie. Kąt tarcia wewnętrznego jest zwykle duży stąd przebieg płaszczyzny uskoku zbliżony do płaszczyzny
�2�3.
Produktami takiego uskoku są:
Grube kataklazyty, brekcje
Nierówna powierzchnia uskokowa
Częste uskoki schodowe
Strome (70-800) nachylenie płaszczyzny uskokowej.
Reżim podatny  tworzy się na dużych głębokościach (wysokie ciśnienie, temperatura) a ruch skrzydeł uskoku w tych
warunkach jest bardzo powolny. Rozładowanie naprężeń dokonuje się przez stopniową koncentrację poślizgów w wąskie
pasma  strefy ścinania.
Na skutek ścinania w tych warunkach powstają:
Obydwa kierunki komplementarne
Częste są ścięcia pochodne R i R
Powstaje materiał drobnookruchowy : mylonity, drobnookruchowe brekcje