Hilseilynivel

huolimatta siitä, että ne ovat yleisiä monissa eri maisemissa, geologit eivät ole vielä päässeet yksimielisyyteen yleisestä hilseilynivelen muodostumisen teoriasta. Monia erilaisia teorioita on ehdotettu, alla on lyhyt katsaus yleisimpiä.

ylikuormituksen ja palautuksen poistaminen

Kuorintanivelet paljastuivat tien katkaisussa Yosemiten kansallispuistossa Kaliforniassa.

teorian esitti alun perin uraauurtava geomorfologi Grove Karl Gilbert vuonna 1904. Tämän teorian perustana on se, että ylikuormituksen eroosio ja syvään hautautuneen kiven kaivaminen maanpinnalle mahdollistaa aiemmin puristuneen kiven säteittäisen laajenemisen, jolloin syntyy vetojännitystä ja kallioperä murtuu maanpinnan suuntaisina kerroksina. Tämän mekanismin kuvaus on johtanut vaihtoehtoisiin termeihin hilseileville nivelille, mukaan lukien paineen vapautuminen tai irtoaminen. Vaikka tämän teorian logiikka on vetoava, on monia epäjohdonmukaisuuksia kenttä-ja laboratoriohavaintojen kanssa, jotka viittaavat siihen, että se voi olla epätäydellinen, kuten:

  • hilseileviä niveliä löytyy kivistä, jotka eivät ole koskaan hautautuneet syvälle.
  • laboratoriotutkimukset osoittavat, että kivinäytteiden yksinkertainen puristus ja relaksaatio realistisissa olosuhteissa ei aiheuta murtumia.
  • hilseileviä niveliä esiintyy yleisimmin pintasuuntaisen puristusjännityksen alueilla, kun taas tämän teorian mukaan niitä esiintyy laajentumavyöhykkeillä.

eräs tämän teorian mahdollinen laajennus vastaamaan puristusjännitysteoriaa (esitetty alla) on seuraava (Goodman, 1989): Syvälle hautautuneiden kivien kaivautuminen ylös lievittää pystysuuntaista rasitusta, mutta vaakasuorat rasitukset voivat jäädä pätevään kivimassaan, koska väliaine on sivusuunnassa rajoittunut. Vaakajännitykset asettuvat nykyisen maanpinnan kohdalle, kun pystyjännitys laskee nollaan tällä rajalla. Siten voi syntyä suuria pintasuuntaisia puristusjännityksiä, jotka voivat johtaa alla kuvattuun kallion vetomurtumaan.

Termoelastinen siivilä

Kallio laajenee kuumennettaessa ja supistuu jäähtyessään ja eri kivenmuodostavien mineraalien lämpölaajeneminen / supistuminen on vaihtelevaa. Päivittäiset kalliopinnan lämpötilavaihtelut voivat olla melko suuria, ja monet ovat esittäneet, että lämmityksen aikana syntyvät rasitukset saavat kallion lähialueen laajenemaan ja irtautumaan ohuina laattoina (esim.Wolters, 1969). Suurten vuorokausivaihtelujen tai tulipalon aiheuttamien lämpötilavaihtelujen on havaittu aiheuttavan ohutta laminointia ja hilseilyä kivien pintaan, joskus leimattua hilseilyä. Koska vuorokausivaihtelut Kalliossa ovat kuitenkin vain muutaman sentin syvyydessä (kallion alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi), tämä teoria ei voi selittää havaittua kuorintaliitoksen syvyyttä, joka voi nousta 100 metriin.

Kemiallinen sää

veden Läpitunkeva Mineraalisää voi aiheuttaa ohuiden kivikuorien hilseilyä, koska joidenkin mineraalien tilavuus kasvaa hydratoituessa. Kaikki mineraalihydrataatio ei kuitenkaan lisää volyymia, kun taas kuorintanivelten kenttähavainnot osoittavat, että liitospinnat eivät ole kokeneet merkittävää kemiallista muutosta, joten tämä teoria voidaan hylätä selityksenä laajojen, syvempien kuorintanivelten synnylle.

puristusjännitys ja ulotteinen murtumaedi

Kuorintasaumat ovat muokanneet Yosemiten kansallispuiston massiivisten graniittisten kivien lähipinta-aloja auttaen luomaan monia näyttäviä kupoleja, mukaan lukien Half Dome.

suuret maan (tai vapaan) pinnan suuntaiset puristavat tektoniset jännitykset voivat synnyttää kallioon vetomurtumia, joissa murtuman etenemissuunta on samansuuntainen suurimman periaatteellisen puristusjännityksen kanssa ja murtuman avautumissuunta on kohtisuorassa vapaaseen pintaan nähden. Tämäntyyppisiä murtumia on havaittu laboratoriossa ainakin vuodesta 1900 lähtien (sekä yksiakselisessa että kaksiakselisessa puhdistamattomassa puristuskuormituksessa; KS.Gramberg, 1989). Puristusjännityskentässä voi muodostua vetohalkeamia, jotka johtuvat läpitunkevista mikrohalkeamista kallion Ristikossa ja niin sanottujen siipihalkeamien laajentamisesta lähellä suosuuntautuneiden mikrohalkeamien kärkiä, jotka sitten käyristyvät ja mukautuvat puristusjännityksen periaatteen suuntaan. Tällä tavalla muodostuneita murtumia kutsutaan joskus aksiaaliseksi pilkkoutumiseksi, pitkittäiseksi halkomiseksi tai ulottumattomiksi murtumiksi, ja niitä havaitaan yleisesti laboratoriossa yksiakselisten puristuskokeiden aikana. Suuri vaakasuora tai pinta-yhdensuuntainen puristusjännitys voi johtua alueellisista tektonisista tai topografisista jännityksistä tai eroosiosta tai ylikuormituksen kaivamisesta.

kun otetaan huomioon kenttäodotukset ja havainnot esiintymisestä, murtumatilasta ja sekundaarisista muodoista, korkeista pintasuuntaisista puristusjännityksistä ja ulotteisista murtumista (aksiaalinen pilkkoutuminen), näyttää todennäköisimmältä teorialta, joka selittää hilseilevien nivelten muodostumisen.

You might also like

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.