ZESTAW 5
główne rodzaje odkształceń
to zmiana kształtu, objętości lub jednocześnie kształtu i objętości ciała. zmiana kształtu - odkształcenie postaciowe zmiana objętości - odkształcenie objętościowe Rodzaje - głowne(dzialanie głównych naprężeni normalnych), scieciowe
kompakcję
USKOKI PRZESUWCZE Kompensacja czołowa i tylna uskoków przesuwczych ujawnia się:* przy zakończeniach uskoków,* między dwiema gałęziami strefy przesuwczej,* u zbiegu ich kulisowych odcinków Sposoby skracania w w/w miejscach:* sfałdowanie* nasunięcie lub seria uskoków odwróconych na styku z przedpolem* komprymacja skał lub ich częściowe usunięcie przez rozpuszczanie pod ciśnieniem* wyciskanie skał ku górzeW rezultacie powstają wypiętrzenia międzyprzesuwcze Wydłużanie kompensacyjne - głównie przez uskokowanie normalne, które między dwoma równoległymi uskokami przesuwczymi doprowadza do powstania: zapadlisk międzyprzesuwczych, czyli zapadlisk z odciąganiaPole naprężeń przy końcach uskoku przesuwczego szczególnie intensywne deformacje między zakończeniami dwu uskoków ustawionych schodkowato:* jeśli ruch wzdłuż tych uskoków ma charakter przeciwbieżny, tworzą się wypiętrzenia międzyprzesuwcze,* jeśli rozbieżny - zapadliska międzyprzesuwcze.Amplituda większości uskoków przesuwczych stopniowo maleje ku ich końcom: samo zakończenie uskoku nie jest ostre (poprzeczny uskok,nasunięcie), lecz składa się z pęku niewielkich struktur kontrakcyjnych(uskoków odwróconych, fałdów) i ekstensyjnych (uskoków normalnych,szczelin), a także podrzędnych uskoków przesuwczych i spękań.Struktury te tworzą charakterystyczny wzór, tzw. koński ogon [horse-tail structure]; jednostronny lub dwustronny
Jak powstają płaszczowiny z odkłucia
z uskokami nasuwczymi wiążą się chartka fałdy w przypadku fałdów z odkłucia nie powstają rampy,całkowite przemieszczenie wzdłuż uskoku odbywa się w obrębie jednego horyzontu podatnego,fałdy zaś tworzą się wyłącznie w wyniku deformacji nadległych warstw!!! Rozwój dupleksów jest związany z rozległymi nasunięciami lub płaszczowinami z odkłucia, które są najczęstszym i największym typem struktur nasunięciowych
Parametry opisujące spęk: Orientacja, Gęstość
Rozwarcie jest obramowane przez ściany spękania: bezpośredni pomiar szczelinomierzem lub empiryczne ustalenie sumarycznej objętości szczelin w jednostce objętości masywu skalnego:
P = Σ ν / V P - porowatość szczelinowa (= współczynnik szczelinowatości)
Szczelina - rozstęp między ścianami jest mierzalny makroskopowo - Szczelinowatość - ogół zjawisk spękaniowych Morfologia ścian spękań drobne struktury spękaniowe - ich analizą zajmuje się tektonofraktografia 1. struktura pierzasta, struk koncentryczna, struk rąbkowa (rąbek), struk radialna
fałdy symilarne
krzywizny poszczególnych ławic są takie same lub zbliżone; miąższość ławic rośnie w strefach przegubów i spada na skrzydłach
ZESTAW 6
Diagram Mohra
Graficzna reprezentacja związków między naprężeniami normalnymi
i stycznymi:
oś odciętych - wartości σ1 i σ3, przez które prowadzi się “koło Mohra”
o średnicy σ1σ3. Ze środka tego koła (połowy odcinka σ1σ3) rysuje się
prostą nachyloną pod kątem 2α względem dodatniego zwrotu osi σ.
Współrzędne punktu zetknięcia się prostej z kołem Mohra w układzie
τ (oś rzędnych), σ (oś odciętych) określają wartości naprężenia ścinającego
i normalnego w przekroju nachylonym pod kątem α do osi σ3.
W przypadku ujemnego znaku jednego lub dwu naprężeń głównych (jedno lub
dwuosiowe rozciąganie), koło Mohra znajdzie się w części lub całości po
lewej (tensyjnej) stronie osi rzędnych.
Ścinanie proste
przeciwstawne działanie sił w tej samej płaszczyźnie. Pojawiają się dwa spękania: R - niskokątowe (około 15o) R' - wysokokątowe (około 75o)
Często wytwarzają się tylko wysokokątowe gdyż naprężenia ścinające wytwarzające niskokątowe uległy rozładowaniu na naturalnych powierzchniach nieciągłości (np.:uławicenie). Powstają wtedy gęste spękania (kliważ).
Systemy ciosowe
1. ortogonalny (prostokątny) - podstawowy system ciosu 2. romboidalny (ostrokątny) [diagonalny] 3. koncentryczny 4. radialny 5. kulisowy 6. pierzasty
Podział na podstawie stosunku do biegu fałdów i/lub ułożenia warstw:
1. spękania podłużne] 2. spękania poprzeczne] 3. spękania ukośne/diagonalne
Spękania ławicowe - równoległe do uławicenia, często nie mające natury spękaniowej (np. szczeliny międzyławicowe)
Pospolita jest prostopadłość ciosu do powierzchni uławicenia:
Cios katetalny - gdy ten sam zespół ciosu zachowuje prostopadłość do warstw tam, gdzie zostały one wychylone z położenia poziomego (spękania są odchylone od pionu o ten sam kąt, co warstwy od poziomu. Większość spękań w skałach uławiconych ogranicza się do jednej ławicy - nie przechodzi do ławic sąsiednich.
Spękania przewodnie [master joints] - o szczególnie dużej rozciągłości i zasięgu pionowym, przecinające wiele ławic i nie przejawiające katetalności; z reguły płaskie i gładkie
Nasuniecia
główne definicje typy jak powstają
Nasunięcie [overthrust, thrust] - przemieszczenie mas skalnych wzdłuż połogiej powierzchni. W przypadku małej amplitudy mówi się o uskokupoziomym (połogim).Jeśli proces nasuwania objął pokrywę o regionalnych rozmiarach,przemieszczoną na odległość co najmniej kilku kilometrów (umownie5 km), mówi się o płaszczowinie [nappe, overthrust nappe,thrust sheet].Ciało płaszczowiny buduje allochton, który w stosunku do nie przemieszczonego podłoża - autochtonu, ale także w stosunku do innych płaszczowin danego regionu, cechuje mniejsza lub większa odmienność facjalna, często też stratygraficzna.Między autochtonem a allochtonem mieści się niekiedy parautochton = masy skalne nieco przemieszczone, ale zachowujące bezpośredni i bliski związek z autochtonem.Płaszczowina jest często oderwana tektonicznie i/lub odcięta erozyjnie od strefy, od której rozpoczął się jej transport, czyli od korzeni płaszczowiny.Rozcięcie erozyjne płaszczowiny może odsłonić spod niej jej podłoże = powstaje okno tektoniczne; względnie pozostawia tylko izolowany ostaniec masy allochtonicznej - czapkę tektoniczną . Rozwidlenie czołowej partii płaszczowiny (lub dużego fałdu leżącego) nosi nazwę digitacji; a sięgające głębiej, nieco usamodzielnione elementy składowe płaszczowin to płaszczowiny cząstkowe.
Fałdy - symetria ogólna i cylindryczność
symetria rombowa jednoskośna trójskośna
fałd cylindryczny - powierzchnie ławic stanowią powierzchnie walcowe
fałd niecylindryczny - obejmują także fałdy stożkowe - fałdy torsalne
Fałdy cylindryczne, stożkowe i torsalne - ich sfałdowane powierzchnie mogą być rozwinięte do postaci płaszczyzny, tzn. są rozwijalne.
Odrębną kategorię tworzą fałdy nierozwijalne, obejmujące zwykle fałdy nałożone (pochodzące z interferencji fałdowań o różnym kierunku).
ZESTAW 7
Omów procesy stylolityzacji.
Stylolityzacja (rozpuszczanie pod ciśnieniem) -w miejscach największego naprężenia skała rozpuszcza się, a tam gdzie ciśnienie jest mniejsze dochodzi do wytrącania roztworzonych składników (wynika to z zasady Rickiego). Prowadzi to więc do plastycznego odkształcenia ośrodka. Warunki aby wystąpiło:
*medium porowe (najczęściej woda)
*więź hydrauliczna (system szczelinek/pory)
*kumulacja naprężeń (styki ziaren, występy ścian szczelinek)
*czas
W wyniku oddziaływania tych czynników powstają szwy stylolitowe - dziobate powierzchnie nieciągłości (mimo, że jest to odkształcenie plastyczne !). Kompleks takich szwów to lineacja stylolitowa która jest równoległa do osi największego naprężenia w górotworze.
Wyróżniamy następujące typy morfologiczne stylolitów:
rys. A - pasmo (PS), szew (SS), powłoka (czarne)
rys. B - wciski na granicach ziaren i mikrostylolity w większym zbliżeniu,
oraz typy genetyczne na rysunku C związane z naprężeniem litostatycznym (pionowym) i tektonicznym (poziomym). Rozpuszczone składniki mogą migrować powodując sadek objętości skały, nieraz dość znaczny, tak jak ma to miejsce na rysunku D.
Scharakteryzuj spękania pierzaste.
Spękania pierzaste (T) jest to rodzaj spękań przyuskokowych ustawionych konsekwentnie względem przemieszczenia uskoku, prostopadle do osi ruchu:
Wyróżnia się następujące rodzaje spękań pierzastych:
Spękania tensyjne T - częste w warunkach kruchych, zwykle wypełnione wtórną mineralizacją, mają lekko sigmoidalny kształt.
Spękania ścięciowe R (węższa strefa gęstych spękań) i R'(ścinanie rozproszone w szerszym paśmie skały) - częste w warunkach podatnych
Powstają w skałach kruchych w następującym układzie sił (w tle elipsoida odkształceń, oraz inne spękania przyuskokowe):
Jak powstają nasunięcia?
Nasunięcie (szariaż) - przemieszczenie mas skalnych wzdłuż połogiej płaszczyzny zwykle o dużej amplitudzie (jeśli amplituda jest niewielka jest to uskok połogi/poziomy). Jeśli nasunięty materiał ma rozmiar regionalny i został przesunięty na odległość kilku (arbitralnie 5.) kilometrów mówimy o płaszczowinie.
Geneza nasunięć:
Z odkłucia - dupleksy - najczęstszy i największy typ struktur nasunięciowych. Nasunięcie macierzyste towarzyszy warstwie podatnej lub granicy skał o różnej podatności, poszczególne łuski tworzą się z wtórnie zuskokowanej materii skalnej. Nasuwane masy skalne muszą skompensować długość - wychodzą na powierzchnię wzdłuż uskoku rampowego, fałdują się, powstaje struktura imbrykacyjna:
Następnie młodsze pakiety nasuwanych skał nasuwają się na starsze - mechanizm świńskich grzbietów (angole mają pomysłowe nazewnictwo...):
Proces ten mieści się w ramach tektoniki naskórkowej
Z odkłucia - angażuje głębsze warstwy skorupy ziemskiej, jest generalnie dysharmonijny wobec zastanej struktury.
Z przefałdowania - powstaje przez przesunięcie fałdów przewalonych:
Porównaj spękania ciosowe i kliważowe.
Spękanie ciosowe - zbiór spękań seryjnych o pewnym uporządkowaniu geometrycznym i odstępach co najmniej kilku cm.
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)
Fałdowanie ze zginania
Zginanie jest to odkształcenie lepko-sprężyste (kłania się model ciała Kelvina) zachodząca pod wpływem jednostronnego zginania lub jednoosiowego ściskania (wypaczenie).
Ponieważ skały mają niską sprężystość i lepkość więc niemożliwe jest większe przemieszczenie się skały w obrębie ławic (ławice mają mniej więcej stałą miąższość). W związku z tym charakterystycznym produktem tego procesu są fałdy koncentryczne (zmienna litologia, grube ławice,) bądź symilarne (uławicona skała o monotonnej litologii). W tych ostatnich może dojść do odspojenia ławic w rejonie przegubów:
Kolejną charakterystyczną strukturą jest powstały w wyniku zuskokowania fałd harmonijkowaty. Uskoki odwrócone powstają w miejscach największych naprężeń tj. w przegubach, w skałach niepodatnych (bardziej sztywnych).
Dalsza ewolucja zależy od głównie od podatności warstw a NIE od stanu naprężeń:
Ponadto pomiędzy poszczególnym warstwami może dojść do posuwu międzyfałdowego rozładowującego część naprężeń wewnątrz skały :
Tak więc gęsto uławicone skały w tych samych warunkach są bardziej zaangażowane tektonicznie niż skały złożone z grubych kompleksów gdyż reagują na nie mniejszymi naprężeniami.
Gdy w fałdowanym materiale występują powtarzające się bardziej podatne od otoczenia warstwy posuw fałdowych dokonuje się w tych warstwach i na ich granicach - powstają fałdki ciągnione i kliważ spękaniowy:
Gdy występują znaczne różnice w podatności fałdowanych skał często i gęsto występują fałdy pasożytnicze:
W pewnych warunkach (duże ciśnienie nadkładu, równoległe ściskanie, gęsta powierzchnia sedymentacyjnej anizotropii) mogą tworzyć się fałdy kolankowe:
W wyniku dalszego rozwoju fałdów pasożytniczych gdy proces jest plastyczny może dojść do budinażu tj. rozdzielenia się „nabrzmiałych” fałdków, bądź ich zuskokowania gdy ławica jest krucha
ZESTAW 8
Ciało Kelvina
rozciąganie sprężyny jest hamowane przez lepkość cieczy
w tłumiku. Reakcją na odciążenie jest cofnięcie się odkształcenia (nawrót
sprężysty), również opóźnione w czasie.
Przebieg odkształcenia ciała Kelvina odpowiada przebiegowi I fazy pełzania,
czyli płynięciu sprężystemu.
Ciało Maxwella
po obciążeniu początkowo zachowuje się sprężyście,
a później dochodzi do głosu ruch tłoka w tłumiku, co wyraża się powolnym
odkształcaniem modelu ze stałą prędkością. Jest to odpowiednik
płynięcia plastycznego, czyli II fazy pełzania.
Po odciążeniu następuje natychmiastowy nawrót sprężysty - skurczenie się
sprężyny, ale model jako całość nie wraca już do poprzedniej długości.
Jeśli w modelu Maxwella rozciąganie zatrzymamy na jakimś stadium,
obserwujemy stopniowy powrót sprężyny do pierwotnej długości kosztem
przesuwania się tłoka - relaksacja lub rozluźnienie naprężeń [stress relaxation]
σ = σ0 e-Et/η
σ - wartość naprężenia pozostała z pierwotnej wartości σ0 po upływie czasu t
E - moduł Younga sprężyny
η - lepkość cieczy w tłumiku
e - podstawa logarytmów naturalnych
Relaksacja wykazuje wykładniczą zależność od upływu czasu, a czas relaksacji
definiuje się jako czas potrzebny do zrelaksowania naprężeń do 1/e ich wartości
pierwotnej. Jest on wyznaczony przez η/E.
Wielkość ta powiada, jak długo mogą zachować się w skałach naprężenia
pozostałe po działaniu wygasłych już sił, czyli naprężenia szczątkowe
[residual stresses].
Skały lite mają pod tym względem cechy ciała Maxwella, a ich czas relaksacji
może być rzędu setek tysięcy lub milionów lat.
Front orogenu
(1) struktura podpowierzchniowa (wgłębna) - gdy deformacje odbywają się w
całości pod powierzchnią terenu lub dnem zbiornika wodnego (basenu
przedgórskiego)
(2) struktura powierzchniowa - gdy fałdy i nasunięcia przynajmniej częściowo
wynurzają się na powierzchnię
Front orogenu:
(1) najczęściej: imbrykacyjna seria nasunięć o wergencji skierowanej na
przedpole orogenu, w której dominującą rolę pełni nasunięcie frontalne
(2) rzadziej: powstaje tzw. strefa trójkątna [triangle zone], będąca przejawem
tektoniki klinowej [wedge tectonics]
Z uskokami nasuwczymi wiążą się charakterystyczne fałdy
(Jamison, 1987; Hardy et al., 1996):
(1) związane z wygięciem powierzchni uskoku [fault-bend folds]
(2) związane z propagacją uskoku [fault-propagation folds]
(3) fałdy z odspojenia/odkłucia [detachment folds]
W przypadku fałdów z odkłucia nie powstają rampy; całkowite przemieszczenie
wzdłuż uskoku odbywa się w obrębie jednego horyzontu podatnego, fałdy zaś
tworzą się wyłącznie w wyniku deformacji nadległych warstw.
Strefa trójkątna [triangle zone] - termin wprowadzony dla frontu orogenicznego
Gór Skalistych w stanie Alberta (Price, 1981, 1986):
- struktura zbliżona kształtem w swym przekroju poprzecznym do trójkąta,
ograniczona od dołu połogą powierzchnią odkłucia, a od góry dwiema
przeciwnie (na zewnątrz takiej strefy) zapadającymi powierzchniami nasunięć,
które wykazują przeciwstawne zwroty przemieszczeń nasuwczych
(Morley, 1986; McClay, 1992; Jones, 1996).
W przedniej części takiej strefy występuje wsteczne nasunięcie frontalne
[frontal backthrust], a cechą nadpowierzchniową jest występowanie
frontalnej monokliny [frontal monocline], w której osady zapadliska
przedgórskiego zapadają w stronę przedpola (Vann et al., 1986).
Istotny jest „klinowy” charakter przemieszczenia frontu orogenicznego;
stąd nazwa „tektonika klinowa” [wedge tectonics].
Wnętrze strefy trójkątnej często zajmuje dupleks o pasywnym stropie
[passive-roof duplex; Morley, 1986]: nadkład tworzącego się dupleksu nie jest
wraz z nim przemieszczany nasuwczo, dzięki czemu frontalna część
powierzchni stropowego odkłucia dupleksu [roof thrust] uzyskuje wsteczny
zwrot przemieszczenia i staje się wstecznym nasunięciem frontalnym.
Strefy trójkątne zawierają jeden lub dwa horyzonty odkłucia (McClay, 1992).
Przykład współcześnie aktywnej tektoniki klinowej w środowisku
podmorskim: pryzma akrecyjna Tajwanu
Przykłady stref starszych: G. Skaliste, Alpy, Karpaty polskie (Brzesko-Wojnicz
Scharakteryzuj glowne typy skarp uskokowych
Skarpy uskokowe [fault scarps]
(a) pierwotne - po erozji tworzą się lica trapezoidalne i trójkątne [trapezoidal,
triangular facets; flatirons]
(b) wtórne [fault-line scarps] - odtworzenie deniwelacji wzdłuż linii uskokowej
dzięki różnicy odporności skał po obu stronach uskoku
* resekwetne - powtarzają pierwotny znak deniwelacji
* obsekwentne - kiedy dochodzi do inwersji rzeźby
(c) ekshumowane - odpreparowanie skarpy zasypanej przez młodsze osady
(d) złożone [composite scarps] - odmłodzenie skarpy, nałożenie się efektów
tektonicznych i erozyjnych
Pośrednie wskaźniki geomorfologiczne
* załamania i przerwy w ciągłości grzbietów i dolin subsekwentnych
* prostolinijne doliny przełomowe
* liniowe ciągi negatywnych form rzeźby
* wskaźniki morfologiczno-hydrograficzne (liniowo ułożone wodospady,
gwałtowne zmiany biegu rzek, równoległoboczny wzór sieci rzecznej - sieć
kratowa [fault-trellis pattern]
* liniowe ciągi źródeł w poprzek wychodni warstw
* proste odcinki dużych rzek i dolin
* geometryczne zarysy masywów górskich i wyżynnych, a także brzegów
morskich
lineamenty
Morfologia ścian spękań drobne struktury spękaniowe]
ich analizą zajmuje się tektonofraktografia (Bahat, 1991)1. struktura pierzasta 2. struktura koncentryczna 3. struktura rąbkowa, rąbek 4. struktura radialna Przydatność analizy drobnych struktur spękaniowych:(1) informacja o kierunkach propagacji spękań(2) informacja o względnym wieku spękań Jednolita struktura spękaniowa, wraz ze spękaniem macierzystym, w trakcie rozwoju nie przekracza istniejących wcześniej nieciągłości: dochodząc do nich nowa nieciągłość urywa się, wytwarzając na swym brzegu relief nieco odmienny - najczęściej strefę rąbka.Spękanie obrzeżone rąbkiem lub mające zmieniony lub przerwany relief jest młodsze od tego, wzdłuż śladu którego ta zmiana lub rąbek występują.Spękanie, którego relief jest przecięty, a nie urwany lub odkształcony przez inne, jest od tego ostatniego starsze.(3) informacja o stanie naprężeńa) określanie układu naprężeń na podstawie rodzaju struktury spękaniowej:Wg Bahata (1987) zarówno relief pierzasty, jak i koncentryczny są cechami spękań (pionowych) otwierających się przy najmniejszym naprężeniu głównym (σ3) działającym poziomo (σx) i prostopadle do płaszczyzny spękania.W przypadku znaków pierzastych drugie z głównych naprężeń poziomych jest większe od pionowego (σy = σ1 > σ2), a w przypadku znaków koncentrycznych- zbliżone (σy ≈ σz = σ1/2)b) analiza symetrii struktur pierzastych, koncentrycznych i radialnych- może służyć do określenia kierunków oraz przybliżonej proporcji wartości głównych naprężeń normalnychc) analiza żeber tektonicznych - informuje o udziale składowej ścinającej w tworzeniu danej powierzchni ciosowejd) szacowanie względnych wartości naprężeń na podstawie proporcji gładkich i urzeźbionych odcinków powierzchni spękania- duża część gładka oznacza niskie naprężenie niszczące (4) informacja o sposobie zniszczenia i stanie reologicznym pękającego ośrodka. Bardziej podatne warunki pękania odnoszą się do regularnych struktur pierzastych, związanych z nimi pasów rąbkowych i być może żeber tektonicznych.Bardziej kruche warunki pękania odnoszą się do struktur koncentrycznych, które bywają wyjaśniane skokowo-cykliczną propagacją pęknięcia, oznaczającą błyskawiczny rozwój odcinków płaskich, wydzielenie uwolnionej energii sprężystej w formie fali sejsmicznej i - wskutek interferencji wewnętrznych odbić tej fali - chwilową stagnację na linii kolejnych pierścieni.Inna przyczyna cykliczności - powolny napływ płynów porowych do spękania po każdym skokowym przyroście długości: dopiero ponowne zapełnienie umożliwia kolejny skok zgodnie z mechanizmem pękania hydraulicznego.Regularne struktury spękaniowe występują częściej w skałach o przeciętneji znacznej kruchości (szarogłazy, wapienie, piaskowce kwarcowe, granity), niż w skałach podatnych
Specjalne przyczyny fałdowania
- ześlizgi i spływy grawitacyjne
- zaburzenia niestatecznego rozkładu gęstości
- kompakcja grawitacyjna
- wzrost objętości skał
- glacitektonika
ZESTAW 9
Względny wiek spękań
Jednolita struktura spękaniowa, wraz ze spękaniem macierzystym, w trakcie rozwoju nie przekracza istniejących wcześniej nieciągłości: dochodząc do nich nowa nieciągłość urywa się, wytwarzając na swym brzegu relief nieco odmienny - najczęściej strefę rąbka.
Spękanie obrzeżone rąbkiem lub mające zmieniony lub przerwany relief jest młodsze od tego, wzdłuż śladu którego ta zmiana lub rąbek występują. Spękanie, którego relief jest przecięty, a nie urwany lub odkształcony przez inne, jest od tego ostatniego starsze.
Płaszczowiny Karpat zewnętrznych i zewnętrznych
W powstaniu Karpat wzięły udział dwa główne czynniki. Pierwszym z nich było tworzenie się orogenów alpejskich w procesie tektoniki ucieczki co nadało kształt łuku karpackiego. Drugim zamykanie basenów morskich w północnej części co miało wpływ na wytworzenie części zewnętrznych Karpat (Karpaty Zewnętrzne i część Wewnętrznych). K.Birkenmajer zaproponował model z trzema strefami subdukcji nachylonymi ku południowi. Dodatkowym czynnikiem był prawoskrętna rotacja bloku panońskiego która spowodowała wędrówkę fali deformacji wzdłuż łuku karpackiego z zachodu na wschód. Uwidoczniło to się w wiekowych rozdziałach Karpat zewnętrznych. Badania geofizyczne wykazały, że Karpaty Wewnętrzne i Zewnętrzne należą do dwóch różnych bloków skorupy o różnej budowie i różnych własnościach fizycznych. Blok Karpat Wewnętrznych o grubości skorupy około 35km jest od bloku Karpat Zewnętrznych , którego grubość wynosi około 45km oddzielony dużym rozłamem wgłębnym. Rozłam ten znajduje się pod Pienińskim Pasem Skałkowym. Odtworzenie paleografii basenu sedymentacyjnego Karpat jest bardzo trudne ze względu na procesy tektoniczne które spowodowały odkucie skał osadowych od podłoża i przesunięcie ich na znaczną odległość ku północy. Wielkość sumaryczna nasunięcia w Karpatach wynosi kilkaset kilometrów. Sugeruje się, że zbiornik sedymentacyjny graniczył w mezozoiku na północy z wałem obszaru środkowoeuropejskiego, gdzie odbywała się sedymentacja typu epikontynentalnego. W rozległym zbiorniku mezozoicznym występował szereg głębokich basenów sedymentacyjnych i rozdzielających je podmorskich grzbietów gdzie panowały warunki płytkowodne.
Fałdy ze ścinania
powstanie polega na tym, że przemieszczenia mas skalnych dokonują się wzdłuż gęstych powierzchni nieciągłości przecinających uławicenie i mniej więcej równoległych do powierzchni osiowych fałdu. Typowe formy:
fałdki symilarne (spękania są gęste i równomierne czyli tzw. kliważ osiowy)
fałdki dysharmonijne (nierównomiernie rozwinięte spękania, występują strefy w których spękania się nie rozwijają)
Zniszczenia (poślizgowe, scieciowe)
Zniszczenie to utrata spójności. Powstanie powierzchni zniszczenia polega na rozspojeniu skały wzdłuż tej powierzchni pod wpływem naprężeń rozciągających lub ścinających •Zniszczenie poślizgowe jest zawsze zniszczeniem ze ścinania Gdy wzdłuż jednej choćby osi działa siła rozciągająca, nie działa żadna siła,
albo działa siła ściskająca znacznie słabsza od dwu pozostałych - to w tym kierunku następuje poszerzanie (ekstensja) ośrodka i powstaje pęknięcie tensyjne (ekstensyjne), prostopadłe do osi owego naprężenia •Gdy wszystkie trzy siły są ściskające o nierównych wartościach, ale żadna nie jest nieporównywalnie niższa od pozostałych, przekroczenie wytrzymałości na ściskanie - ścinanie powoduje zniszczenie ścięciowe. Powierzchnie zniszczenia ścięciowego tworzą system złożony z 2 zespołów nachylonych symetrycznie względem osi skrajnych naprężeń głównych (σ1 i σ3) i krzyżujących się wzdłuż osi naprężenia pośredniego (σ2).
Typy powierzchni zniszczenia:
(1) złom (pęknięcie) kruchy [brittle fracture] - gdy zniszczenie następuje bez
poprzedzającego odkształcenia plastycznego, zwykle wzdłuż powierzchni
kontaktu ziarn
(2) złom rozdzielczy [cleavage fracture] - gdy zniszczenie jest poprzedzane
przez pewien stopień odkształcenia plastycznego ziarn i następuje wzdłuż
płaszczyzn łupliwości
(3) złom poślizgowy [shear fracture] - gdy powierzchnie zniszczenia są
narzucone przez płaszczyzny największej efektywności naprężeń stycznych;
przecinają granice ziarn i kierunki krystalograficzne, a powstanie tych
powierzchni jest zwykle poprzedzane przez dość znaczne odkształcenie
plastyczne.
Skały kataklastyczne
Są efektem zjawisk kruszenia i/lub rekrystalizacji przebiegających na ogół
strefowo w warunkach litostatycznego lub tektonicznego obciążenia ośrodka
skalnego (Achramowicz, 1992).
Podział genetyczno-strukturalny:
A. bez foliacji kataklastycznej
(1) brekcje: spękaniowe, okruchowe
(2) kataklazyty - zbudowane z miazgi mineralnej, w której udział okruchów skały
wyjściowej jest nieznaczny. Produkt kruszenia bez syntektonicznej
Rekrystalizacji minerałów skały wyjściowej; tworzyły się w warunkach kruchych
(3) pseudotachylity - skały barwy czarnej, zbudowane z bardzo drobnoziarnistej
miazgi skalnej z przejawami częściowego stopienia produktów kruszenia
Brekcje
(a) hydrauliczne - o ich powstaniu decydowała energia obecnych w skale
roztworów
• implozyjne brekcje hydrauliczne - wypełniają strefy przyszczelinowe i
przykanałowe; powstają dzięki hydraulicznemu pękaniu
• eksplozyjne brekcje hydrauliczne - występują w postaci gniazd; odśrodkowe
deformowanie skał
(b) grawitacyjne - np. w obrębie kawern krasowych
(c) uskokowe
* okruchowe brekcje uskokowe zmieszane
* okruchowe brekcje uskokowe zmielone
B. skały z foliacją kataklastyczną - w procesie deformacji nabyły cech budowy
kierunkowej
(1) brekcje z foliacją kataklastyczną
(2) kataklazyty z foliacją kataklastyczną
Różne zaawansowanie rekrystalizacyjnych przemian produktów kruszenia
prowadzi do wykształcenia się nowych odmian skał kataklastycznych:
• blastokataklazytów - kataklazytów o zapoczątkowanej rekrystalizacji miazgi
mineralnej
• katablastytów - skał powstałych w wyniku kruszenia, a następnie silnej
rekrystalizacji miazgi mineralnej, aż do jej zaniku włącznie
(3) mylonity - zwięzłe, drobnoziarniste skały o teksturze łupkowatej; wymagają
badań mikroskopowych
Skały uskokowe o znacznym zasięgu wgłębnym są też drogami przenikania
magm.