Stampartitionering
Töjningsuppdelning kallas vanligen för en deformationsprocess där den totala töjningen som upplevs på en sten, ett område eller en region är heterogent fördelad i termer av töjningsintensitet och töjningstyp (dvs ren skjuvning , enkel skjuvning , dilatation). Denna process observeras på en rad skalor som sträcker sig från korn – kristallskala till plattan – litosfärisk skala och förekommer i både spröda och plastiska deformationsregimer. Sättet och intensiteten med vilken spänningen fördelas styrs av ett antal faktorer som anges nedan.
Påverkande faktorer
Alla fyra av dessa faktorer nedan kan var för sig eller i kombination bidra till fördelningen av stam. Därför måste var och en av dessa faktorer beaktas när man analyserar hur och varför stam är uppdelad:
- anisotropi såsom redan existerande strukturer, sammansättningsskiktning eller klyvningsplan. Isotropa linjer "separerar ömsesidigt ortogonala principbanor på varje sida. I ett plantöjningsfält är töjningen noll vid isotropa punkter och linjer, och de kan kallas neutrala punkter och neutrala linjer."
- reologiska
- randvillkor – de geometriska och mekaniska egenskaperna och
- spänningsorienteringen – kritiska vinklar med vilka spänning appliceras.
Underavdelningar
Stamuppdelning över litteraturen är mångsidig och har delats upp i tre underavdelningar enligt American Geological Institute:
- överlagring av individuella töjningskomponenter som producerar den ändliga töjningen
- ackumuleringen av töjningen påverkad av ingående bergmaterial och
- individuella deformationsmekanismer som bidrar till att producera den ändliga töjningen.
Överlagring av enskilda stamkomponenter
Överlagringen av individuella stamkomponenter kan uttryckas på den tektoniska skalan som involverar sneda konvergerande marginaler och transpression/transtensionstektoniska regimer.
Sned konvergerande marginaler
Konvergerande marginaler där subduktionsvinkeln är sned kommer ofta att resultera i en uppdelning av töjningen i en bågparallell komponent (upptagen av slagglidförkastningar eller skjuvzoner) och en bågnormalkomponent (upptagen genom tryckförkastningar ) . Detta inträffar som ett svar på skjuvspänning som utövas vid basen av den överordnade plattan som inte är vinkelrät mot plattans marginal.
Grundläggande faktorer som kontrollerar stamfördelning inom sneda orogener
- Spänningsorientering : Ökad subduktionsvinkel ökar den bågparallella komponenten.
- Reologi och anisotropi : Mekaniska egenskaper hos kilen: (coulomb vs plast) påverkar kilens geometri.
- Randvillkor : Friktionen och geometrin mellan backspärren och kilen utgör randvillkoren.
Exempel: Himalaya Orogen
Himalaya är en stamuppdelad orogen som är resultatet av den sneda konvergensen mellan Indien och Asien. Konvergensen mellan de två landmassorna kvarstår idag med en hastighet av 2 cm/år. Snedheten av plattkonvergens ökar mot den västra delen av orogenen, vilket inducerar en större omfattning av deformationsuppdelning i västra Himalaya än i den centrala.
Tabellen nedan visar relativa hastigheter för Indiens konvergens med Asien. Den laterala variationen i hastighet mellan de centrala och marginella områdena av orogenen tyder på att stammen är uppdelad på grund av sned konvergens.
| Plats | Arc Normal | Arc Parallell |
|---|---|---|
| Västra | ~10 mm/år norrut | ~20 mm/år västerut |
| Central | ~30 mm/år norrut | ~0 mm/år |
| Östra | ~15 mm/år norrut | ~20 mm/år österut |
Transpression och transtension
Stampartitionering är vanligt inom transpressiva och transtensiva tektoniska domäner. Båda regimerna involverar en komponent av ren skjuvning (transpression – kompressiv, transtension – omfattande) och en komponent av enkel skjuvning. Töjningen kan delas upp genom utvecklingen av ett slagglidfel eller skjuvningszon över det aktivt deformerande området.
Exempel: Coast Mountains British Columbia
Kustbergen i British Columbia tolkas som en transpressiv orogen som bildades under kritatiden . Sned subduktion inducerade utvecklingen av flera skjuvzoner som slår parallellt med orogenen. Förekomsten av dessa skjuvzoner tyder på att töjningen är uppdelad inom Coast Orogen, vilket resulterade i horisontell translation av terrängen i flera hundra kilometer parallellt med orogenen.
Stamfaktorisering
Stamfaktorisering är ett matematiskt tillvägagångssätt för att kvantifiera och karakterisera variationen av stamkomponenter i termer av intensiteten och fördelningen som producerar den finita töjningen genom ett deformerat område. Denna ansträngning uppnås genom matrismultiplikation. Se figuren nedan för att konceptuellt visualisera vad som erhålls genom töjningsfaktorisering.
Inverkan av bergmaterialsreologi
På korn- och kristallskalan kan spänningsfördelning förekomma mellan mineraler (eller klasser och matris) som styrs av deras reologiska kontraster. Beståndsdelar av mineraler med olika reologiska egenskaper i en bergart kommer att ackumuleras på olika sätt, vilket inducerar mekaniskt föredragna strukturer och tyger.
Exempel
.jpeg)
Bergarter som innehåller inkompetenta (mekaniskt svaga) mineraler som glimmer och mer kompetenta (mekaniskt starkare) mineraler som kvarts eller fältspat kan utveckla ett skjuvbandstyg. De inkompetenta mineralerna kommer företrädesvis att bilda C-ytorna och kompetenta mineraler kommer att bildas längs S-ytorna.
Individuella deformationsmekanismer
Töjningsuppdelning är också känd som en procedur för att sönderdela den övergripande töjningen till individuella deformationsmekanismer som gjorde det möjligt för töjningen att tas emot. Detta tillvägagångssätt utförs från geometrisk analys av bergarter på korn-kristallskala. Töjningsuppdelning av deformationsmekanismer innefattar de mekanismer som inträffar både samtidigt och/eller efterföljande när tektoniska förhållanden utvecklas, eftersom deformationsmekanismer är en funktion av töjningshastighet och tryck-temperaturförhållanden. Att utföra en sådan procedur är viktig för strukturell och tektonisk analys eftersom det ger parametrar och begränsningar för att konstruera deformationsmodeller.
