Fay (jeoloji) -Fault (geology)

Taklamakan Çölü'ndeki bir fayın uydu görüntüsü . İki renkli sırt (sol altta ve sağ üstte) tek bir sürekli çizgi oluşturuyordu, ancak fay boyunca hareket ederek birbirinden ayrıldı.

Jeolojide fay , kaya kütlesi hareketlerinin bir sonucu olarak üzerinde önemli bir yer değiştirmenin olduğu bir kaya hacmindeki düzlemsel bir kırılma veya süreksizliktir. Yerkabuğundaki büyük faylar, yitim zonlarının mega bindirme fayları veya transform fayları gibi en büyüğü levhalar arasındaki sınırları oluşturan levha tektonik kuvvetlerinin etkisinden kaynaklanır . Aktif faylardaki hızlı hareketle ilişkili enerji salınımı çoğu depremin nedenidir . Faylar ayrıca asismik sürünme ile yavaş bir şekilde yer değiştirebilirler .

Fay düzlemi , bir fayın kırılma yüzeyini temsil eden düzlemdir . Fay izi veya fay hattı , fayın yüzeyde görülebildiği veya haritalandırılabildiği bir yerdir . Bir fay izi aynı zamanda bir fayı temsil etmek için jeolojik haritalarda yaygın olarak çizilen çizgidir .

Fay zonu , paralel faylar kümesidir . Bununla birlikte, terim aynı zamanda tek bir fay boyunca ezilmiş kaya zonu için de kullanılır. Yakın aralıklı faylar boyunca uzun süreli hareket, faylar arasındaki kaya, faya bağlı kaya merceklerine dönüştürüldüğü ve ardından kademeli olarak ezildiği için ayrımı bulanıklaştırabilir.

Faylanma mekanizmaları

La Herradura Formasyonunda Normal Fay , Morro Solar , Peru. Hafif kaya tabakası yer değiştirmeyi gösterir. İkinci bir normal fay sağdadır.

Sürtünme ve kurucu kayaların sertliği nedeniyle , bir fayın iki tarafı her zaman kolayca kayamaz veya birbirinin yanından geçemez ve bu nedenle bazen tüm hareket durur. Fay düzlemi boyunca daha yüksek sürtünmenin olduğu ve kilitlendiği bölgelere pürüzler denir . Bir fay kilitlendiğinde gerilim oluşur ve dayanım eşiğini aşan bir seviyeye ulaştığında , fay kırılır ve biriken gerinim enerjisi kısmen sismik dalgalar olarak salınarak bir deprem oluşturur .

Gerinim , kayanın sıvı durumuna bağlı olarak birikerek veya anlık olarak meydana gelir ; sünek alt kabuk ve manto , kayma yoluyla kademeli olarak deformasyonu biriktirirken , kırılgan üst kabuk, kırılma ile reaksiyona girer - ani gerilim salınımı - fay boyunca harekete neden olur. Sünek kayaçlardaki bir fay, gerinim oranı çok büyük olduğunda da anında serbest kalabilir.

Kaydır, kaldır, fırlat

Fas'ta bir hata . Fay düzlemi, soldaki kaya katmanlarının fayın sağındaki katmanlara göre aşağı doğru kaydığı düzlem olan fotoğrafın ortasındaki dik sola eğimli çizgidir.
Normal fay ve sürüklenme kıvrımları (Bighorn Dağları'nın doğu kanatları, Wyoming, ABD)

Kayma , bir fay düzleminin her iki tarafında bulunan jeolojik özelliklerin göreceli hareketi olarak tanımlanır. Bir fayın kayma hissi, fayın her iki tarafındaki kayanın diğer tarafa göre göreli hareketi olarak tanımlanır. Yatay veya dikey ayrımın ölçülmesinde, fayın atılması , ayrılmanın dikey bileşenidir ve fayın kabarması , "At ve dışarı fırla"da olduğu gibi, yatay bileşendir.

Bir delme noktası gösteren mikro hata (madeni paranın çapı 18 mm'dir (0,71 inç))

Atım vektörü, fayın her iki tarafında da görülebilen tabakaların herhangi bir sürüklenme kıvrımını inceleyerek niteliksel olarak değerlendirilebilir. Sürükle kıvrım, fay üzerindeki harekete karşı sürtünme direncinden kaynaklanan bir fay yakınında bir kıvrım bölgesidir. Yükselme ve fırlatmanın yönü ve büyüklüğü, yalnızca fayın her iki tarafında ortak kesişme noktaları bulunarak ölçülebilir ( delme noktası olarak adlandırılır ). Pratikte, genellikle sadece fayların kayma yönünü ve yükselme ve fırlatma vektörünün bir yaklaşıklığını bulmak mümkündür.

Asılı duvar ve ayak duvarı

Düşey olmayan bir fayın iki tarafı, tavan duvarı ve taban duvarı olarak bilinir . Fay düzleminin üzerinde tavan duvarı, altında ise fay duvarı oluşur. Bu terminoloji madencilikten gelir: tabular bir cevher gövdesi üzerinde çalışırken , madenci taban duvarı ayaklarının altında ve asma duvar onun üzerinde olacak şekilde dururdu. Bu terimler, farklı eğim atımlı fay tiplerini ayırt etmek için önemlidir: ters faylar ve normal faylar. Ters bir fayda, tavan duvarı yukarı doğru yer değiştirirken, normal bir fayda tavan duvarı aşağı doğru yer değiştirir. Bu iki fay türü arasında ayrım yapmak, fay hareketinin gerilme rejimini belirlemek için önemlidir.

Arıza türleri

Faylar esas olarak fay düzleminin eğim olarak bilinen dünya yüzeyi ile yaptığı açı ve fay düzlemi boyunca kayma yönü açısından sınıflandırılır. Kayma yönüne bağlı olarak, hatalar şu şekilde sınıflandırılabilir:

  • kaymanın ağırlıklı olarak yatay olduğu, fay izine paralel doğrultu atımlı;
  • eğim atımlı , kayma ağırlıklı olarak dikey ve/veya fay izine diktir; veya
  • doğrultu atımlı ve eğimli atımı birleştiren eğik kayma.

Grev kayma hataları

İki doğrultu atımlı fay tipinin şematik gösterimi

Doğrultu atımlı bir fayda (aynı zamanda bir İngiliz anahtarı fayı , yırtılma fayı veya transcurrent fayı olarak da bilinir ), fay yüzeyi (düzlem) genellikle dikeye yakındır ve taban duvarı çok az dikey hareketle yanal olarak sola veya sağa hareket eder. Sol yanal hareketli doğrultu atımlı faylar sinistral fay, sağ yanal hareketli faylar ise sağ fay olarak bilinir . Her biri, fayın karşı tarafındaki bir gözlemci tarafından görüleceği gibi, zeminin hareket yönü ile tanımlanır.

Özel bir doğrultu atımlı fay sınıfı, bir plaka sınırı oluşturduğunda dönüşüm fayıdır . Bu sınıf, Orta Doğu'daki Ölü Deniz Dönüşümü veya Yeni Zelanda'daki Alp Fayı gibi, okyanus ortası sırt gibi bir yayılma merkezindeki veya daha az yaygın olarak kıtasal litosferdeki bir kayma ile ilgilidir. Litosfer ne yaratılmış ne de yok edilmiş olduğundan, dönüşüm faylarına "koruyucu" levha sınırları da denir.

Dip kayma hataları

İspanya'da kaya katmanlarının aşağı doğru kaydığı normal faylar (fotoğrafın merkezinde)

Eğim kayması hataları normal (" genişlemeli ") veya ters olabilir .

Normal ve ters eğim atımlı fayların kesit gösterimi

Normal bir fayda tavan duvarı taban duvarına göre aşağı doğru hareket eder. Birbirine doğru eğimli iki normal fay arasındaki aşağı doğru devrilmiş blok bir grabendir . Birbirinden uzaklaşan iki normal fay arasında yükselen blok bir horsttur . Çoğu normal fayın eğimi en az 60 derecedir, ancak bazı normal fayların eğimi 45 dereceden azdır. Bölgesel tektonik öneme sahip düşük açılı normal faylar, ayrılma fayları olarak adlandırılabilir .

Ters bir fay , normal bir fayın tersidir - tavan duvarı taban duvarına göre yukarı doğru hareket eder. Ters faylar, kabuğun sıkıştırılarak kısaldığını gösterir. "Normal" ve "ters" terminolojisi, normal fayların en yaygın olduğu İngiltere'deki kömür madenciliğinden gelir.

Bindirme fayı , ters fay ile aynı hareket duygusuna sahiptir, ancak fay düzleminin eğimi 45°'den azdır. Bindirme fayları tipik olarak rampalar, düzlükler ve fay bükümü (asma duvar ve taban duvarı) kıvrımları oluşturur.

Fay bend fold.svg ile itme

Bindirme fay düzlemlerinin düz bölümleri düz olarak bilinir ve bindirmenin eğimli bölümleri rampalar olarak bilinir . Tipik olarak, bindirme fayları düzlükler oluşturarak oluşumlar içinde hareket eder ve rampalı bölümleri tırmanır.

Fay-büküm kıvrımları, düzlemsel olmayan bir fay yüzeyi üzerinde tavan duvarının hareketi ile oluşur ve hem genişleme hem de bindirme faylarıyla ilişkili bulunur.

Arızalar daha sonra orijinal harekete zıt yönde hareket ile yeniden etkinleştirilebilir (arıza tersine çevirme). Bu nedenle normal bir arıza ters arıza olabilir ve bunun tersi de geçerlidir.

Bindirme fayları , büyük bindirme kayışlarında naplar ve klipler oluşturur. Yitim zonları, Dünya'daki en büyük fayları oluşturan ve en büyük depremlere yol açan özel bir bindirme sınıfıdır.

Eğik kayma hataları

Eğik kayma hatası

Eğim atımlı bir bileşeni ve doğrultu atımlı bir bileşeni olan bir fay, eğik atımlı bir fay olarak adlandırılır . Neredeyse tüm faylar hem eğim atımlı hem de doğrultu atımlı bazı bileşenlere sahiptir; bu nedenle, bir fayı eğik olarak tanımlamak, hem eğim hem de doğrultu bileşenlerinin ölçülebilir ve önemli olmasını gerektirir. Bazı eğik faylar , transtansiyon ve transpresyonel rejimlerde meydana gelir ve diğerleri, deformasyon sırasında uzama veya kısalma yönünün değiştiği ancak daha önce oluşturulmuş fayların aktif kaldığı durumlarda meydana gelir.

Hade açısı , eğim açısının tümleyeni olarak tanımlanır ; fay düzlemi ile faya paralel gelen düşey düzlem arasındaki açıdır.

Listrik hata

Listrik fay (kırmızı çizgi)

Listrik faylar normal faylara benzer, ancak fay düzlemi eğrileri, eğim yüzeye yakın daha dik, daha sonra artan derinlikle daha sığdır. Eğim , yatay bir düzlemde yatay bir kayma ile sonuçlanan bir alt yatay dekolmana düzleşebilir . Şekil, asma duvarın bir listrik fay boyunca çökmesini göstermektedir. Asma duvarın olmadığı durumlarda (örneğin bir uçurumda), taban duvarı birden fazla listesel fay oluşturacak şekilde çökebilir.

Zil arızası

Kaldera fayları olarak da bilinen halka fayları , çökmüş volkanik kalderalarda ve Chesapeake Körfezi çarpma krateri gibi bolid çarpma bölgelerinde meydana gelen faylardır . Halka arızaları, dairesel bir anahat oluşturan bir dizi örtüşen normal arızanın sonucudur. Halka faylarının oluşturduğu kırıklar, halka dayklarıyla doldurulabilir .

Sentetik ve antitetik hatalar

Sentetik ve antitetik , büyük bir hatayla ilişkili küçük hataları tanımlamak için kullanılan terimlerdir. Sentetik faylar ana fay ile aynı yöne, antitetik faylar ise ters yöne eğimlidir. Bu faylara devrilme antiklinalleri eşlik edebilir(örneğin Nijer Deltası Yapısal Tarzı).

Fay kayası

Somon renkli fay oyuğu ve ilişkili fay, solda (koyu gri) ve sağda (açık gri) iki farklı kaya türünü ayırır. Moğolistan Gobi'sinden . _ _
Sudbury'den Sault Ste . Marie , Kuzey Ontario, Kanada

Tüm faylar, faylanmanın meydana geldiği kabuktaki seviyenin, faydan etkilenen kaya türlerinin ve herhangi bir mineralleştirici sıvının varlığı ve doğasının özelliği olan deforme olmuş kayalardan oluşan ölçülebilir bir kalınlığa sahiptir . Fay kayaları dokularına ve ima edilen deformasyon mekanizmasına göre sınıflandırılır . Litosferin farklı seviyelerinden geçen bir fay , yüzeyi boyunca birçok farklı tipte fay kayasına sahip olacaktır. Devam eden eğim atımlı yer değiştirme, değişen derecelerde üst baskı ile farklı kabuk seviyelerine özgü fay kayalarını yan yana getirme eğilimindedir. Bu etki, özellikle ayrılma faylarında ve büyük bindirme faylarında belirgindir .

Ana fay kaya türleri şunları içerir:

Yapılar ve insanlar üzerindeki etkiler

Geoteknik mühendisliğinde , bir fay genellikle , örneğin tünel , temel veya şev yapımında zemin ve kaya kütlelerinin mekanik davranışı (dayanım, deformasyon, vb.) üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilecek bir süreksizlik oluşturur.

Bir fayın faaliyet düzeyi, (1) binaları, tankları ve boru hatlarını tespit etmek ve (2) altyapıya ve çevredeki insanlara yönelik sismik sarsıntı ve tsunami tehlikesini değerlendirmek için kritik olabilir. Örneğin Kaliforniya'da, Dünya'nın jeolojik tarihinin Holosen Döneminde (son 11.700 yıl) hareket eden fayların üzerinde veya yakınında yeni bina inşaatı yasaklanmıştır. Ayrıca, Holosen artı Pleistosen Devirlerinde (son 2,6 milyon yıl) hareket gösteren faylar , özellikle enerji santralleri, barajlar, hastaneler ve okullar gibi kritik yapılar için dikkate alınabilir. Jeologlar , sığ kazılarda görülen toprak özelliklerini ve hava fotoğraflarında görülen jeomorfolojiyi inceleyerek fayın yaşını değerlendirirler . Yeraltı ipuçları, daha eski toprak durumunda, makaslamalar ve bunların karbonat nodülleri , aşınmış kil ve demir oksit mineralizasyonu ile ilişkilerini ve daha genç toprak durumunda bu tür işaretlerin eksikliğini içerir. Bir fay kesmesinin yanına veya üzerine gömülü organik malzemenin radyokarbon tarihlemesi , aktif fayları aktif olmayan faylardan ayırt etmede genellikle kritiktir. Bu tür ilişkilerden paleosismologlar , son birkaç yüz yıldaki geçmiş depremlerin boyutlarını tahmin edebilir ve gelecekteki fay aktivitesinin kaba projeksiyonlarını geliştirebilir.

Faylar ve cevher yatakları

Birçok cevher yatağı fayların üzerinde yatar veya faylarla ilişkilidir. Bunun nedeni, fay zonlarıyla ilişkili kırık kayaçların magma yükselişine veya mineral içeren sıvıların dolaşımına izin vermesidir. Dikeye yakın fayların kesişimleri genellikle önemli cevher yataklarının yerleridir.

Değerli porfir bakır yataklarına ev sahipliği yapan bir fay örneği , Chuquicamata , Collahuasi , El Abra , El Salvador , La Escondida ve Potrerillos'ta bulunan kuzey Şili'deki Domeyko Fayıdır . Daha güneyde Şili'de Los Bronces ve El Teniente porfir bakır yatakları iki fay sisteminin kesişim noktasında yer alır.

Faylar her zaman yüzeye giden kanallar olarak hareket etmeyebilir. Derin yerleşimli "yanlış yönlendirilmiş" fayların, bunun yerine, porfiri bakır durgunluğunu oluşturan magmaların magmatik farklılaşma için doğru zamanı -ve tipini- elde ettiği bölgeler olabileceği öne sürülmüştür . Belirli bir zamanda, farklılaşmış magmalar fay tuzaklarından şiddetle fırlayacak ve porfir bakır yataklarının oluşacağı kabukta daha sığ yerlere yönelecektir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Diğer okuma

  • Davis, George H.; Reynolds, Stephen J. (1996). "Kıvrımlar" . Kayaların ve Bölgelerin Yapısal Jeolojisi (2. baskı). John Wiley ve Oğulları. s. 372–424. ISBN'si 0-471-52621-5.
  • Hart, EW; Bryant, WA (1997). Kaliforniya'da fay kırılma tehlikesi: Alquist-Priolo deprem fay zonlaması, deprem fay zonu haritalarına endeksli hareket (Rapor). Cilt Özel Yayın 42. California Maden ve Jeoloji Bölümü.
  • Marki, John; Hafner, Katrin; Hauksson, Egill, "Fault Slip'in Özellikleri" , Bölgesel Sismisite Yoluyla Depremlerin İncelenmesi , Güney Kaliforniya Deprem Merkezi, orijinalinden 25 Haziran 2010'da arşivlendi , erişildi 19 Mart 2010

Dış bağlantılar