Kıvrım (jeoloji) -Fold (geology)
Yapısal jeolojide kıvrım , kalıcı deformasyon sırasında bükülen veya kıvrılan tortul tabakalar gibi orijinal olarak düzlemsel yüzeylerin bir yığınıdır . Kayalardaki kıvrımlar, mikroskobik kıvrımlardan dağ boyutundaki kıvrımlara kadar değişir. Tek izole kıvrımlar olarak veya periyodik kümeler halinde ( kat dizileri olarak bilinirler ) oluşurlar. Sinsedimenter kıvrımlar, tortul biriktirme sırasında oluşanlardır.
Kıvrımlar , yumuşak tortullarda , metamorfik kayaçların tam spektrumunda ve hatta bazı magmatik kayaçlarda birincil akış yapıları olarak bulunmalarıyla kanıtlandığı gibi , çeşitli stres , boşluk basıncı ve sıcaklık gradyanı koşulları altında oluşur . Bölgesel ölçekte dağılmış bir dizi kıvrım, orojenik bölgelerin ortak bir özelliği olan bir kıvrım kuşağını oluşturur . Kıvrımlar genellikle mevcut tabakaların kısalmasıyla oluşur, ancak aynı zamanda düzlemsel olmayan bir fay üzerindeki ( fay kıvrım kıvrımı ), yayılan bir fayın ucunda ( fay yayılma kıvrımı ), diferansiyel sıkıştırma veya nedeniyle oluşan yer değiştirmenin bir sonucu olarak da oluşabilir. örneğin bir lakolit üzerinde yüksek seviyeli bir magmatik müdahalenin etkilerine .
kat terminolojisi
Katlı mafsal , katlanmış bir yüzeyde maksimum eğriliğin çizgi birleştirme noktalarıdır. Bu çizgi düz veya eğri olabilir. Menteşe hattı terimi de bu özellik için kullanılmıştır.
Kısalma yönüne dik olarak görülen bir kıvrım yüzeyi, menteşe ve kanat bölümlerine ayrılabilir , kanatlar, kıvrımın kanatlarıdır ve menteşe bölgesi, kanatların birleştiği yerdir. Menteşe bölgesi içinde, kıvrımın minimum eğrilik yarıçapının (maksimum eğrilik) noktası olan menteşe noktası bulunur . Kıvrımın tepesi , kıvrım yüzeyinin en yüksek noktasını temsil ederken, oluk en alt noktadır. Bir kıvrımın bükülme noktası , içbükeyliğin tersine döndüğü bir uzuv üzerindeki noktadır ; düzenli kıvrımlarda, bu uzvun orta noktasıdır .
Eksenel yüzey , istiflenmiş katlanmış yüzeylerin tüm menteşe hatlarını birleştiren bir düzlem olarak tanımlanır. Eksenel yüzey düzlemsel ise, buna eksenel düzlem denir ve doğrultu ve eğim olarak tanımlanabilir .
Kıvrımların bir katlama ekseni olabilir . Kıvrım ekseni, "kendisine paralel hareket ettirildiğinde kıvrımın şeklini oluşturan düz bir çizgiye en yakın yaklaşımdır." (Davis ve Reynolds, 1996'dan sonra Donath ve Parker, 1964; Ramsay 1967). Bir kıvrım ekseni tarafından oluşturulabilen bir kıvrıma silindirik kıvrım denir . Bu terim, silindire yakın kıvrımları içerecek şekilde genişletilmiştir. Çoğu zaman, kat ekseni menteşe çizgisiyle aynıdır.
açıklayıcı özellikler
kat boyutu
Küçük kıvrımlar, yüzeylemede oldukça sık görülür; büyük kıvrımlar nadiren daha kurak ülkeler dışındadır. Bununla birlikte, küçük kıvrımlar, genellikle ilişkili oldukları ana kıvrımların anahtarını sağlayabilir. Aynı şekil ve stili, ana kıvrımların kapanışlarının uzandığı yönü yansıtırlar ve onların yarılması, ana kıvrımların eksenel düzlemlerinin tutumunu ve devrilme yönlerini gösterir.
kat şekli
Bir kıvrım, açısal bir eksende buluşan düzlemsel uzuvlarla , kavisli uzuvlarla sivri uç, kavisli bir eksenle dairesel veya eşit olmayan dalga boyuna sahip eliptik olarak bir chevron gibi şekillendirilebilir .
katlama sıkılığı
Kıvrım sıkılığı, kıvrımın kolları arasındaki açının boyutuyla tanımlanır (her bir kolun bükülme hattında katlanmış yüzeye teğet olarak ölçülür ), interuzuv açısı olarak adlandırılır. Nazik kıvrımlar 180° ile 120° arasında, açık kıvrımlar 120° ile 70° arasında, kapalı kıvrımlar 70° ile 30° arasında ve sıkı kıvrımlar 30° ile 0° arasında bir açıya sahiptir. İzoklinler veya izoklinal kıvrımlar , esasen paralel uzuvlara sahip, 10° ile sıfır arasında bir iç uzuv açısına sahiptir.
kat simetri
Tüm kıvrımlar kıvrım ekseninin her iki tarafında eşit değildir. Göreceli olarak eşit uzunlukta uzuvlara sahip olanlar simetrik olarak adlandırılır ve uzuvları oldukça eşit olmayanlara asimetrik denir . Asimetrik kıvrımlar genellikle üzerinde oluşturdukları orijinal katlanmamış yüzeye açılı bir eksene sahiptir.
Yüz ve vergence
Verjans, kat eksenine dik bir yönde hesaplanır.
Deformasyon stili sınıfları
Düzgün tabaka kalınlığını koruyan kıvrımlar, eş merkezli kıvrımlar olarak sınıflandırılır. Olmayanlara benzer kıvrımlar denir . Benzer kıvrımlar, uzuvlarda incelme ve menteşe bölgesinde kalınlaşma gösterme eğilimindedir. Konsantrik kıvrımlar, katmanların aktif burkulmasından kaynaklanan eğrilmeden kaynaklanırken, benzer kıvrımlar genellikle, katmanların mekanik olarak aktif olmadığı bir tür kesme akışıyla oluşur. Ramsay, kıvrımların iç ve dış hatlarının eğriliğine ve eğim izogonlarının davranışına dayalı olarak kıvrımları profilde tanımlamak için sıklıkla kullanılan bir sınıflandırma şeması önermiştir . yani, bitişik katlanmış yüzeylerde eşit eğimli noktaları birleştiren çizgiler:
| Sınıf | Eğrilik C | Yorum |
|---|---|---|
| 1 | C iç > C dış | Dip izogonları birleşir |
| 1 A | Menteşede ortogonal kalınlık uzuvlardan daha dar | |
| 1B | paralel kıvrımlar | |
| 1C | Menteşeden daha dar uzuvlarda ortogonal kalınlık | |
| 2 | C iç = C dış | Dip izogonları paraleldir: benzer kıvrımlar |
| 3 | C iç < C dış | Dip izogonları birbirinden uzaklaşır |
kat türleri
Doğrusal
- Antiklinal : doğrusal, tabakalar normalde eksenel merkezden uzağa eğimlidir , yönelimden bağımsız olarak merkezdeki en eski tabakalar.
- Senklinal : lineer, tabakalar normalde eksenel merkeze doğru eğimlidir , yönelimden bağımsız olarak merkezdeki en genç tabakalar.
- Antiform : lineer, tabakalar eksenel merkezden uzağa eğimli, yaş bilinmiyor veya ters.
- Synform : lineer, eksenel merkeze doğru tabaka eğimi, yaş bilinmiyor veya ters.
- Monoklin : her iki tarafta yatay katmanlar arasında bir yönde doğrusal, tabaka eğimi.
- Yaslanmış: kıvrımın bir kolunda tabakaların devrilmesine neden olan düşük bir açıyla yönlendirilmiş lineer, kıvrım eksenel düzlemi.
Diğer
- Kubbe : doğrusal olmayan, tabakalar merkezden her yöne doğru eğimlidir, merkezdeki en eski tabakalar.
- Havza : doğrusal olmayan, tabakalar her yöne merkeze doğru eğimlidir, en genç tabakalar merkezdedir.
- Chevron : düz uzuvları ve küçük menteşeleri olan açısal kıvrım
- Çökme: tipik olarak monoklinal, çökelme ve lithifikasyon sırasında diferansiyel sıkıştırma veya çözünmenin sonucu.
- Ptygmatic: Kıvrımlar kaotik, rastgele ve bağlantısız. Tipik tortul çökme kıvrımlanması, migmatitler ve dekolman ayrılma bölgeleri.
- Parazitik: daha büyük bir dalga boyu kıvrım yapısı içinde oluşan kısa dalga boylu kıvrımlar - normalde yatak kalınlığındaki farklılıklarla ilişkilidir
- Uyumsuz: Farklı dalga boyları ve şekillerde bitişik katmanlarda kıvrımlar
(Bir homoklin , herhangi bir katlanma olmasa da, tabakaların aynı yöne dalmasını içerir.)
katlanma nedenleri
Kıvrımlar tüm ölçeklerde, tüm kaya türlerinde , kabuğun tüm seviyelerinde görülür . Çeşitli nedenlerden kaynaklanırlar.
Katman paralel kısalma
Katmanlı bir kaya dizisi, katmanlaşmasına paralel olarak kısaltıldığında, bu deformasyon çeşitli şekillerde, homojen kısalma, ters faylanma veya kıvrımlanma şeklinde karşılanabilir. Yanıt, mekanik katmanlamanın kalınlığına ve katmanlar arasındaki özelliklerdeki kontrasta bağlıdır. Katmanlama katlanmaya başlarsa, katlama stili de bu özelliklere bağlıdır. Daha az yetkin bir matriste izole edilmiş kalın yetkin katmanlar, kıvrımı kontrol eder ve tipik olarak, matriste deformasyon tarafından barındırılan klasik yuvarlak tokalı kıvrımlar oluşturur. Kumtaşı-şeyl dizileri, kıvrım bantları, kutu kıvrımlar ve şerit kıvrımlar gibi zıt özellikteki katmanların düzenli değişimleri durumunda normal olarak üretilir.
Birçok kıvrım, yayılmaları, yer değiştirmeleri ve komşu faylar arasındaki gerilmelerin yerleşimi ile ilişkili olarak faylarla doğrudan ilişkilidir.
Hata büküm katlama
Fay-büküm kıvrımlarına, düzlemsel olmayan bir fay boyunca yer değiştirme neden olur. Dikey olmayan faylarda, asma duvar, yer değiştirme ilerledikçe fay boyunca uyumsuzluğa uyum sağlamak için deforme olur. Fay büküm kıvrımları hem genişlemeli hem de bindirme faylanmalarında meydana gelir. Ek olarak, listrik faylar, asılı duvarlarında devrilme antiklinalleri oluşturur. Bindirmede, bir bindirme fayının bir ayırma seviyesinden diğerine kesiti kesmesi durumunda rampa antiklinalleri oluşur. Bu yüksek açılı rampa üzerindeki yer değiştirme, katlamayı oluşturur.
Arıza yayılımı katlama
Fay yayılma kıvrımları veya uç çizgisi kıvrımları , daha fazla yayılma olmaksızın mevcut bir fay üzerinde yer değiştirme meydana geldiğinde meydana gelir. Hem ters hem de normal faylarda bu, genellikle bir monoklin şeklinde, üstteki dizinin katlanmasına yol açar .
Müfreze katlama
Bir bindirme fayı, daha fazla fay yayılımı olmaksızın düzlemsel bir ayrılmanın üzerinde yer değiştirmeye devam ettiğinde , tipik olarak kutu kıvrım tarzında ayrılma kıvrımları oluşabilir. Bunlar genellikle , ayrılmanın orta Triyas evaporitlerinde meydana geldiği Jura Dağları gibi iyi bir ayrılmanın üzerinde meydana gelir .
Kesme bölgelerinde katlama
Basit kaymaya yaklaşan kayma bölgeleri tipik olarak, genel kayma duyusu ile tutarlı olan devrilme yönü ile küçük asimetrik kıvrımlar içerir. Bu kıvrımlardan bazıları oldukça kavisli menteşe hatlarına sahiptir ve kılıf kıvrımları olarak adlandırılır . Kesme bölgelerindeki kıvrımlar kalıtsal olabilir, ön kesme katmanlarının oryantasyonu nedeniyle veya kesme akışındaki kararsızlık nedeniyle oluşabilir.
Sedimentlerde katlanma
Son zamanlarda biriken tortular normalde mekanik olarak zayıftır ve taşlaşmadan önce yeniden hareketlenmeye eğilimlidir, bu da katlanmaya yol açar. Bunları tektonik kökenli kıvrımlardan ayırt etmek için bu tür yapılara synsedimenter (sedimantasyon sırasında oluşan) denir.
Çökme kıvrımı: Zayıf konsolide tortullarda çökmeler oluştuğunda, yerleşmeleri sırasında özellikle ön kenarlarında genellikle kıvrımlanırlar. Çökme kıvrımlarının asimetrisi, tortul kayaç dizilerindeki paleoslope yönlerini belirlemek için kullanılabilir.
Susuzlaştırma: Muhtemelen sismik aktivite tarafından tetiklenen kumlu tortuların hızlı susuzlaştırılması, kıvrımlı tabakalaşmaya neden olabilir.
Sıkıştırma: Kıvrımlar, fay blokları ve resifler gibi daha eski yapılar üzerinde farklı sıkıştırma ile daha genç bir sırayla oluşturulabilir .
Magmatik izinsiz giriş
Magmatik müdahalelerin yerleşimi, çevredeki kır kayasını deforme etme eğilimindedir . Yüksek seviyeli izinsiz girişler durumunda, Dünya yüzeyinin yakınında, bu deformasyon izinsiz girişin üzerinde yoğunlaşır ve genellikle bir lakolitin üst yüzeyinde olduğu gibi katlanma şeklini alır .
Akış katlama
Kaya katmanlarının uyumu yeterlilik olarak adlandırılır : yetkin bir kaya tabakası veya kaya yatağı, uygulanan bir yüke çökmeden dayanabilir ve nispeten güçlüdür, ancak yetersiz bir katman nispeten zayıftır. Kaya tuzu gibi çok zayıf kayalarda veya yeterince derine gömülmüş herhangi bir kayada olduğu gibi, kaya bir akışkan gibi davrandığında, tipik olarak akış kıvrımı gösterir ( çok az direnç sağlandığı için pasif kıvrım da denir ): tabakalar görünür daha sert kayaları çevreleyen herhangi bir şeklin üzerlerine etki ettiğini varsayarak, bozulmadan kaydırıldı. Tabakalar basitçe katlanmanın işaretleri olarak hizmet eder. Bu tür katlanma aynı zamanda birçok magmatik müdahalenin ve buzul buzunun bir özelliğidir.
Katlama mekanizmaları
Kayaların katlanması, bir kaya kütlesindeki hacmin korunması ile katmanların deformasyonunu dengelemelidir. Bu, birkaç mekanizma ile gerçekleşir.
eğilme kayması
Eğilme kayması, katlanmış katmanların katmanları arasında katman-paralel kayma oluşturarak katlanmaya izin verir ve bu da, toplamda deformasyona neden olur. İyi bir benzetme, bir telefon rehberini bükmektir; burada cilt koruması, kitabın sayfaları arasında kayma ile sağlanır.
Yetkin kaya yataklarının sıkıştırılmasıyla oluşan kıvrıma “esneme kıvrımı” denir.
burkulma
Tipik olarak, katlanmanın, düzlemsel bir yüzeyin ve onu çevreleyen hacminin basit bir şekilde bükülmesiyle meydana geldiği düşünülmektedir. Hacim değişikliği, kalınlıkta büyüyen hacmi kısaltan katman paralel tarafından barındırılır . Bu mekanizma altında katlama, benzer bir katlama stilinin tipik bir örneğidir, çünkü inceltilmiş uzuvlar yatay olarak kısaltılır ve kalınlaştırılmış menteşeler bunu dikey olarak yapar.
kütle yer değiştirmesi
Kıvrılma deformasyonu, bir eğilme kayması veya hacim değişimi kısalması (burkulma) ile karşılanamıyorsa, kayalar genellikle gerilme yolundan çıkarılır. Bu, kayaların yüksek gerilimli bölgelerdeki bileşenleri çözerek ve daha düşük gerilimli alanlarda yeniden biriktirerek kısaldığı bir metamorfik süreç biçimi olan basınçta çözünme ile elde edilir. Bu şekilde oluşturulan kıvrımlar, migmatitlerdeki örnekleri ve güçlü bir eksenel düzlemsel bölünmeye sahip alanları içerir .
katlama mekaniği
Kayadaki kıvrımlar, kayaların bulunduğu stres alanı ve stresin uygulandığı andaki kayanın reolojisi veya strese tepki yöntemi hakkında oluşur.
Kıvrılan katmanların reolojisi, sahada ölçülen kıvrımların karakteristik özelliklerini belirler. Daha kolay deforme olan kayalar, birçok kısa dalga boylu, yüksek genlikli kıvrımlar oluşturur. Kolayca deforme olmayan kayaçlar, uzun dalga boylu, düşük genlikli kıvrımlar oluşturur.
ekonomik etkileri
Maden endüstrisi
Bir menteşeye katlanan kaya katmanlarının, menteşe bölgesindeki büyük deformasyonları barındırması gerekir. Bu, katmanlar arasında boşluklara neden olur. Bu boşluklar ve özellikle su basıncının boşluklardaki boşluklara göre daha düşük olması, minerallerin birikmesi için tetikleyici görevi görür. Milyonlarca yıl boyunca, bu süreç, büyük kaya genişliklerinden büyük miktarlarda eser mineralleri toplama ve bunları çok yoğun alanlarda biriktirme yeteneğine sahiptir. Bu, damarlardan sorumlu olan bir mekanizma olabilir. Özetlemek gerekirse, değerli minerallerin damarlarını ararken, yüksek oranda kıvrımlı kaya aramak akıllıca olabilir ve madencilik endüstrisinin jeolojik kıvrım teorisiyle bu kadar ilgilenmesinin nedeni de budur.
Petrol endüstrisi
Antiklinal tuzaklar, kayaların katlanmasıyla oluşur. Örneğin, düşük geçirgenlikli şeyl ile kaplı gözenekli bir kumtaşı birimi bir antiklinal halinde katlanırsa, kıvrımın tepesinde hapsolmuş hidrokarbonlar içerebilir. Antiklinal tuzakların çoğu, kaya katmanlarını katlayan yanal basıncın bir sonucu olarak oluşturulur, ancak sıkıştırılan tortulardan da oluşabilir.
Ayrıca bakınız
notlar
daha fazla okuma
- Barnes, JW; Lisle, RJ (2013). "Alan Ölçümleri ve Teknikleri". Temel Jeolojik Haritalama (4. baskı). John Wiley ve Oğulları. p. 79. ISBN'si 978-1-118-68542-6.
- Davis, George H.; Reynolds, Stephen J. (1996). "Kıvrımlar". Kayaçların ve Bölgelerin Yapısal Jeolojisi . New York: John Wiley ve Oğulları. s. 372–424. ISBN'si 0-471-52621-5.
- Donath, FA; Parker, RB (1964). "Kıvrımlar ve Katlama". Amerika Bülteni Jeoloji Derneği . 75 (1): 45–62. Bibcode : 1964GSAB...75...45D . doi : 10.1130/0016-7606(1964)75[45:FAF]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
- Lisle, Richard J. (2004). "Katlama". Jeolojik Yapılar ve Haritalar (3. baskı). Elsevier. sayfa 33 . ISBN'si 0-7506-5780-4– Arşiv Vakfı aracılığıyla.
- McKnight, Tom L.; Hess, Darrel (2000). "İç Süreçler: Katlama" . Fiziki Coğrafya: Bir Peyzaj Takdiri . Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. s. 409–14 . ISBN'si 0-13-020263-0– Arşiv Vakfı aracılığıyla.
- Pollard, David D.; Fletcher, Raymond C. (2005). Yapısal Jeolojinin Temelleri . Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 0-521-83927-0– Arşiv Vakfı aracılığıyla.
- Ramsay, JG, 1967, Kayaların katlanması ve kırılması : McGraw-Hill Book Company, New York, 560pp., ISBN 193066589X