Tektonik (plattektonikens resultat)

Transkript

1 Tektonik (plattektonikens resultat) Tektonik: strukturell byggnad av jordens yttre delar i alla skalor Strukturgeologi: bergartrenas strukturer insamling av mätdata och analys (Kapitel 10 Crustal deformation) (OH: Appal; micro) Varför deformeras bergarterna? Allsidig stress ger volymändring Bergarter utsätts för spänningar (stress) som överstiger hållfastheten Stress = F/A Oliksidig stress ger formändring (strain)

2 De tre sätten att deformera jordskorpan (eller annat material) Sammanpressning (kompression) Sträckning (tension) Skjuvning I stor skala Tension Kompression Skjuvning

3 Deformationen ger strukturer Plastisk deformation Varm miljö (stort djup och högt tryck) ger permanenta strukturer t ex veck. Elastisk deformation Kall, ytnära miljö är reversibel eller leder till bristning av bergarten (sprickor, förkastningar ± jordskalv) Strukturerna kan observeras/ tolkas Ger en 3-dimensionell bild Ex OH: Olja och gas Malmförekomster Bergstabilitet Bergskedjas uppbyggnad 3-D information från ytdata

4 Strukturer vid vid sammanpressning Tektonisk miljö Bergskedja Metamorfa bergarter Veck och överskjutningar Veck och överskjutningar Kolliderande plattor Plastiska strukturer Plastiska strukturer Bildas vid höga temperaturer på stort djup (> km under överytan) Geovetenskap - planeten jorden 30 hp/håkan Sjöström

5 Veck Veck - bildas vid kompression Efter form: antiform (rygg) synform (sänka) Om lagrens åldersföljd är känd: antiklinal synklinal

6 Veck utan åldersföljd på lager Antiform Synform Veckets komponenter Veckaxel Limb = veckben Axial plane = axelplan = bisektrisplan för vinkeln mellan veckbenen Axelplanet är vinkelrätt mot samanpressningen Hinge line = veckaxel (gångjärnet) Sammanpressning parallellt med hårt lager skrynklar = veck

7 Veck beskrivning efter a. Vinkeln mellan veckbenen b. Grad av sammanpressning Tätt Också symmetriskt Öppet c. Axelplanets orientering Lutande Liggande Asymmetriskt (lutande) veck Veckbenen är olika långa, axelplanet lutar

8 Veckaxeln kan luta (plunge) Före erosion Efter erosion stor snitteffekt på veckets form Veckaxelns/lagrens lutning

9 Hur ser man stora veck efter erosion? Symmetrisk repetition av lager Uppåtbestämningar I lagren Lutning av lagren Antiklinal - yngre utåt Synklinal - yngre inåt Kart/ytbild och tvärsnitt A. Kartbild = kartlagt på ytan B. Blockdiagram = tolkning/resultat

10 Bildning av veck A. Förkortning B. Skjuvning Mjukt Hårt Mjukt C.Böjning efter underlaget Veck i Sverige OH

11 Mjukare Boudinage Princip Hårt Mjukast Mjukt lager Hårt lager Ökad deformation Olika form pga hårdhetsskillnaden Sammanpressning vinkelrätt mot hårt lager Foliation (primär) T ex lagring när bergarten bildas Coyote Gulch, Utah Sandsten med lagring och korsskiktning (f d sanddyner) G Thomas

12 Foliation (tektonisk) Före Efter Lagring Foliation Sammanpressning - Coyote Gulch, Utah jämför veck Flaken roterar + sandkornen blir sammanpressade Tektonisk foliation i relation till veck Tektonisk foliation Lagring (primär foliation) Foliationen är axelplansstruktur till till vecket Bildas vinkelrätt sammanpressningen Coyote Gulch, Utah

13 Foliation tektonisk bildningsmiljö i veck Tektonisk foliation genom skjuvning Asymmetriska ögon visar relativa rörelsen Foliation bildad genom skjuvning

14 Foliation och metamorfosgrad Låg T, 150 C Med ökande metamorfos (temperatur) omvandlas bergarten/materialet från t ex lera/lersten till gnejs Kristallstorleken ökar och kemiska reaktioner ger nya mineral som definierar foliationen Hög T, 700 C Kap 8 Metamorphic rocks Bergart och metamorfosgrad Staurolit Sillimanit Kvarts Granat Biotit Lermineral Klorit Muskovit Lerskiffer Fyllit Glimmerskiffer Gnejs Låg T, 150 C Hög T, 700 C

15 Foliation och metamorfosgrad Slaty cleavage i lerskiffer Kap 8 metamorphic rocks Foliation och metamorfosgrad Förskiffring i fyllit Glänsande yta av finkornig muskovit Kap 8 metamorphic rocks

16 Foliation och metamorfosgrad Förskiffring i glimmerskiffer Grövre glimmer Kap 8 metamorphic rocks Foliation och metamorfosgrad Gnejsighet i gnejs Grovkornig, begynnande smältning (migmatit) Granat Kap 8 metamorphic rocks

17 Lineation/käppstruktur/stänglighet Bildas vid sträckning i en riktning (Foliation) Lineation (Foliation och lineation) (mineral) Kap 8 metamorphic rocks Kan bestå av Lineation Längs med Mineral/mineralaggregat Fossil Sträckta konglomerat Småveck (krenulation) Tvärsnitt Kap 8 metamorphic rocks

18 Lineation På ytan Mineral/mineralaggregat I hela bergarten Stänglighet Kap 8 metamorphic rocks Lineation Bildas ofta parallellt med veckaxar = sträckningsriktningen Kap 8 metamorphic rocks

19 Nyttan av foliation och lineation OH Typer av lineation OH Östhammar karta OH Östhammar formlinjer och stänglighet projicering på djupet