Teorie vrstvy. Vasilis Teodoridis

Transkript

1 Teorie vrstvy Vasilis Teodoridis

2 vrstva deskovité těleso tvořené horninou sedimentární (nejčastější pojetí), magmatickou, metamorfní nebo i ledem; je přibližně rovnoběžná k povrchu okolních horninových jednotek a je zřetelně vymezená vůči svému nadloží a podloží (litologicky), tj. spodní a svrchní vrstevní plochou ; tzv. vrstevní spáry mezery mezi vrstvami vrstevní sled soubor po sobě jdoucích vrstev, na základě různé litologie členíme na skupina, souvrství, člen (tj. vrstvy) a vrstva zákon superpozice x v tektonicky aktivní oblasti překocený, převrácený vrstevní sled

3 mocnost vrstev kolmá na obě vrstevní plochy (tloušťka), dělí se na lupenité (X mm), deskovité (X cm), lavicovité (X dm) ; rudní lože, sloj, vyklínění vrstvy, nasazení vrstvy, čočka vrstvy vznikají procesem sedimentace (rychlost, hiát) exogenní geologie Vrstevnatost vs břidličnatost vrstevnatost (stratifikace) členění na jednotlivé vrstvy, základní vlastnost sedimentárních hornin (litologická diferenciace) masivní (nad 100cm), hrubě lavicovitá ( cm), lavicovitá (10-50 cm), deskovitá (1-10 cm), laminovaná (2 mm-1 cm), tence laminovaná (pod 2 mm)

4 břidličnatost (foliace) dělitelnost horniny podle rovnoběžných puklin vzniklé sekundárními tlakovými procesy, paralelní nebo diagonální na původní vrstevnatost sedimentárních nebo magmatických hornin zvrstvení uspořádání sedimentárního materiálu uvnitř vrstvy, dílčí uspořádání vrstviček, resp. lamin a) horizontální (paralelně s vrstevnatostí); b) čočkovité (rychlé vyklínění na obě strany); c) proudové (orientované ve směru proudění - čeřiny); d) šikmé, diagonální (diagonálně na vrstevnatost) eolické, fluviální sedimenty; e) gradační (deltové sedimenty) diagonální proudové

5 povrch vrstevních ploch rovný, hladký, fosilie, ichnofosilie bioglyfy, mechanoglyfy (čeřiny, bahenní praskliny, otisky dešťových kapek) gradační Stratigrafie - popisuje vrstevy, definuje tvar, složení a časové vztahy jednotlivých horninových komplexů na základě jejího obsahu (lito-, bio-, chrono- magneto- etc.); člení vrstevní sled na jednotlivé stratigrafické jednotky, tj. trojrozměrné horninové těleso, které se svými specifickými znaky liší od svého podloží a nadloží (stratopy, paratyp, stratigrafická hranice) rozhraní 2 stratigraf. jednotek konkordance vs diskordance skrytá x úhlová (hiát, transgrese, regrese sekvenční stratigrafie)

6 skrytá diskordance úhlová diskordance

7 důležitou charakteristikou geologických procesů je ČAS, resp. stáří jednotlivých procesů: 1) absolutní datování pomocí tzv. radiometrických metod, které využívají konstantního poločasu rozpadu nestabilních izotopů některých radioaktivních prvků (např. K Ar, U Pb, Th Pb, Sm Nd atd.)

8 2) relativní datování předmětem stratigrafie, funguje na základě metody časových korelací, tj. porovnání horninových komplexů na základě jejich dobře definovaných znaků: a) fyzikální: elektrický potenciál, odpor hornin, polarita magnetismu. b) chemické: poměry izotopů /O, C, S, Sr/, stopové prvky, těžké minerály). 4 zákony stratigrafie: 1. zákon superpozice Nicolaus Steno (1669), 2. zákon stejných zkamenělin William Smith (1815), 3. zákon protínání geologických těles, 4. zákon irreverzibility vývoje (evoluce) Darwin (19. stol.).

9 Geologické mapování zobrazování geologické situace do roviny

10 směr vrstvy - průsečnice vodorovné roviny s nakloněnou plochou, sklon vrstvy - určen přímkou největšího spádu (spádnice) - inklinoměr

11 zobrazování plošných prvků

12

13 Struktury a deformace zemské kůry Vasilis Teodoridis Praha 2008

14 deformace - změna tvaru, objemu těles způsobená vnějším napětím struktura - prostorové uspořádání reálných (atomy v krystalové mřížce) i abstraktních prvků (osa vrásy) dle měřítek - mikroskopické (X μm X mm, minerální zrna a jejich agregáty); - mezoskopické (X m, vrásy, zlomy, pukliny); - makroskopické (X0 m až X km), megaskopické (X0 až X00 km, pásemná pohoří, rifty, středooceánské hřbety) studuje - strukturní geologie, strukturní petrologie, tektonika a geotektonika

15 A. primární struktury - struktury a textury hornin vznikají současně s horninou, odrážejí podmínky vzniku (např. zvrstvení u sedimentů, přednostní orientace minerálů u vyvřelin atd.) B. sekundární struktury - naložené na původní struktury vznikají působením vnějších sil (deformací) a) netektonické - vznikají blízko povrchu, většinou vlivem gravitace b) tektonické - vznikají působením endogenních sil, které jsou vyvolány pohyby hmoty v zemské kůře

16 A. Netektonické struktury - vznikají mělce pod povrchem většinou v nezpevněných nebo slabě zpevněných sedimentech 1. diagenetické struktury konkrece - vznikají vysrážením z roztoků kolem krystalizačního centra, koncentrická stavba, kulovitý nebo elipsoidní tvar stylolity zubovité švy, vznikají tlakovým rozpouštěním hornin (karbonáty), orientovány kolmo na působení tlaku kompakční struktury různá kompakce hornin (rašelina vs písek) klastické žíly plastičtější materiál (jíl) je vytlačován tlakem nadložních vrstev po puklinách ( intruzní žíly ).

17 2. gravitační struktury půdotoky (solifukce) pohyb vodou nasycené části půdy (transport na znační vzdálenosti, vysoká unášecí schopnost) hákování vrstev ohyb navětralých vrstev ukloněných proti svahu po spádnici svahu hákování vrstev soliflukce

18 gravitační skluzy, sesuvy subaerické nebo subakvatické, vznikají po překroční pevnosti ve smyku diapirové struktury zatížení extremně plastických materiálů s nízkou hustotou a jejich následné pronikání podél tektonických poruch (solné diapiry) skluz diapry

19 3. glacitektonické struktury mrazové klíny klínovité útvary vznikající účinky rozmrzání a zamrzání ledu, vyplněné různými sedimenty, indikace chladného niválního klimatu kryogenní deformace plastické deformace povrchové části půdy periodicky rozmrzající, glaciální deformace provrasnění během zatížení ledovcem mrazové klíny glaciální deformace

20 B. Tektonické struktury - vznikají působením napětí, které je vyvoláno endogenními silami napětí - síla na jednotku plochy působící kolmo (tlak,tah) nebo šikmo (střih), způsob deformace je dán reologickými vlastnostmi hornin a) elastická deformace - těleso se po vyznění napětí vrátí do původního stavu b) plastická deformace - těleso zůstává trvale deformováno, nedochází k porušení jeho celistvosti c) křehká deformace - dochází k porušení celistvosti, vzniká nespojitost (puklina, zlom) podél níž může dojít k pohybu

21 elastická deformace křehká deformace plastická deformace

22 spojité (konjunktivní) struktury, nespojité (disjunktivní) struktury Ia. Spojité (konjunktivní) tektonické struktury - planární 1. vrásy - vznikají plastickou deformací v kompresním režimu hlavní strukturní prvky určující polohu vrásy v E3: vrásová osa, osní rovina vrásy, ramena vrásy geneze: ohyb vrstev - zkracování prostoru paralelně s průběhem vrstev nebo nerovnoměrné zatížené (šikmé nebo kolmé); deformace preexistujících vrás tvar sinusoidy, antiklinála, synklinála (inflexní bod, vrchol /hřeben, kýl/, osní rovina, amplituda, rameno /křídlo/)

23 klasifikace vrás podle sklonu osní roviny: přímé antiklinála překocené synklinála šikmé ležaté

24 hřibovitá vrása vějířovité vrásy

25 kufrovitá vrása zklikacené vrásy

26

27 uzavřené vrásové struktury - brachysynklinály a brachyantiklinály

28 brachyantiklinály vs brachysynklinály

29 prostý ohyb (flexura)

30 disharmonické vrásnění - je dáno odlišnou vrásnitelností hornin kompetentní (obtížně vrásnitelné, rigidní) horniny se střídají s nekompetentními ropná past ve vrcholu antiklinální struktury kliváž - systém hustě vyvinutých, vzájemně paralelních sekundárních ploch (domén), které oddělují úzké intenzivně přepracované zóny (litony) vznikající působením orientovaného tlaku na horninu, - vznikají během pozdně diagenetických, anchimetamorfních nebo metamorfních podmínek

31 kliváž Ib. Spojité (konjunktivní) tektonické struktury - lineární a) minerální lineace přednostní uspořádání minerálů sloupcovitého habitu na plochách břidličnatosti (foliace) ve směru magmatického toku či růstem ve směru nejmenšího napětí u metamorfovaných hornin. b) lineace roztažení vzniká deformací minerálů ve směru působení napětí

32 c) intersekční lineace vznikají protínáním dvou systému ploch (např. kliváž a vrstevnatosti) d) svraštění (krenulace) vznik mikrovrásek na vrstevních plochách v kompresním režimu u silně anizotropních rigidních minerálů e) striace (rýhování) vznikají vzájemným třením zlomových ploch o sebe

33 budináž - vzniká v extenzním režimu, dochází k rozdělení původně souvislé vrstvy na segmenty, které jsou odděleny okolní plastickou horninou Pinch and swell budináž střižná budináž

34 II. Nespojité (disjunktivní) struktury vznikají křehkou deformací, dochází k porušení souvislosti deformovaného tělesa - pukliny, zlomové struktury pokles zdvih, přesmyk horizontální posun

35 poklesový zlom - vzniká v extenzním režimu tektonické zrcadlo - ohlazením zlomových ploch

36 příkopy a hrástě - vznikají v extenzním režimu na poklesových zlomech

37 horizontální posun - vznikají v kompresním i extenzním režimu, pravostranný a levostranný horizontální posun

38 příkrovy - dojde-li k pohybu podél násunových zlomů na vzdálenost větší než 5 km, tektonická okna, bradla allochton autochton

39 tektonické okno bradlo

40

41 !!! FIN!!!