Défaut (géologie)
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En géologie , un défaut est un plan rupture ou de discontinuité dans un volume de roche , à travers laquelle il a eu un important le long des fractures à la suite de la terre mouvement. Grandes failles au sein de la Terre la croûte le résultat de l'action des plaques tectoniques forces, avec le plus grand formant les frontières entre les plaques, comme zones de subduction ou failles transformantes. Libération d'énergie associée à mouvement rapide sur failles actives est la cause de la plupart des tremblements de terre , comme cela se produit sur la Défaut Andreas San, en Californie .
Une ligne de rupture est la trace de la surface d'un défaut, la ligne d'intersection entre le plan de faille et la surface de la Terre.
Depuis défauts ne se composent généralement pas d'un seul, fracture propre, géologues utilisent la zone de faille terme en se référant à la zone de déformation complexe associé avec le plan de faille.
Les deux faces d'une faute non verticale sont connus comme l'éponte supérieure et l'éponte inférieure. Par définition, l'éponte se produit au-dessus du plan de faille et de l'éponte inférieure se produit en dessous de la faute. Cette terminologie provient de l'exploitation minière: lorsque vous travaillez un corps de minerai de tableau, le mineur se tenait avec l'éponte inférieure sous ses pieds et avec l'éponte suspendue au-dessus de lui.
Mécanique
En raison de la friction et la rigidité de la roche, les rochers ne peuvent pas glisser ou de débit devant l'autre. Au contraire, stress se accumule dans des roches et quand il atteint un niveau qui dépasse le seuil de tension, le accumulée énergie potentielle est dissipée par la libération de souche, qui se concentre dans un plan dans lequel un mouvement relatif est logé-la faute.
Strain est à la fois accumulables et instantanée en fonction de la rhéologie de la roche; ductile de la croûte inférieure et le manteau se accumule progressivement la déformation via cisaillement, alors que les fragiles réagit de la croûte supérieure de fracture - instantanée libérer le stress - pour provoquer un mouvement long de la faille. Un défaut dans les roches ductiles peut également libérer instantanément lorsque la vitesse de déformation est trop grande. L'énergie libérée par la souche libération instantanée provoque des tremblements de terre , un phénomène commun transformée le long des frontières.
Microfractures et accélération Moment sortie (AMR) la théorie
Microfractures ou microsismicité, est souvent considérée comme un symptôme provoqué par des roches sous contrainte, où les défaillances à petite échelle, peut-être sur les zones de la taille d'une assiette ou une zone plus petite, libérer le stress dans des conditions de déformation élevées. Seulement quand microfractures suffisantes lien vers le haut dans une grande surface de glissement d'un grand événement sismique ou tremblement de terre peuvent se produire.
Selon cette théorie, après un grand tremblement de terre, la majorité de la contrainte est relâchée et la fréquence des microfractures est exponentiellement inférieure. Une théorie connecté, accélérant la libération de moment (AMR), affirme que le taux de sismicité accélère d'une manière bien comporté avant les grands tremblements de terre, et qu'il pourrait fournir un outil utile pour la prévision des séismes à l'échelle de jours à plusieurs années.
AMR peut être utilisé pour prédire les défaillances de roche dans les mines, et les demandes sont tentée pour les parties de défauts dans cassants conditions rhéologiques. Les chercheurs observent comme le comportement des tremblements précédentes éruptions volcaniques.
Slip, pilonnement, jet
Slip est défini comme le mouvement relatif des caractéristiques géologiques présents de part et d'autre d'un plan de faille, et est un vecteur déplacement. Le sens du glissement d'un défaut est défini comme le mouvement relatif de la roche sur chaque côté de la faille à l'égard de l'autre côté. En mesurant la séparation horizontale ou verticale, le lancer de la faute est la composante verticale de la séparation de pendage et la houle de la faute est la composante horizontale, comme dans "vomir et le pilonnement out".
Le vecteur de glissement peut être évaluée qualitativement par l'étude de la faute pli pliage, ce est à dire, le pliage des couches de glissement de chaque côté du défaut; la direction et l'ampleur du soulèvement et de jet peuvent être mesurés que par trouver des points d'intersection communes de chaque côté de la faute (appelé point de perçage). Dans la pratique, il est généralement possible de trouver la direction de glissement de défauts, et une approximation du vecteur de soulèvement et lancer.
Types de défauts
Les géologues peuvent catégoriser les défauts en trois groupes en fonction du sens de glissement:
- un défaut où le mouvement relatif (ou de glissement) sur le plan de faille est approximativement verticale est connu comme un défaut dip-dérapant
- où le glissement est sensiblement horizontal, la faute est connu comme un décrochement ou décrochement
- un défaut oblique-dérapant a composantes non nulles à la fois et le pendage glissement.
Pour toutes les distinctions de nommage, ce est l'orientation de l'épuisette et le sens du glissement de la faille qui doit être considéré, non pas l'orientation actuelle, qui peut avoir été altéré par local ou régional pliage ou d'inclinaison.
Défauts Dip-dérapant
Défauts Dip-dérapant peuvent se produire soit comme "inverse" ou comme des défauts "normaux". Une faille normale se produit lorsque la croûte est prolongée. Alternativement, un tel défaut peut être appelé faute d'extension. Le toit se déplace vers le bas, par rapport à l'éponte inférieure. Un bloc affaissé entre deux failles normales plongeant vers l'autre est appelé un graben. Un bloc upthrown entre deux failles normales plongeant loin de l'autre est appelé un horst. Faible angle failles normales avec régionale signification tectonique peut être désigné failles de détachement.
Une faille inverse est le contraire d'un-la faute murale normale de suspension se déplace vers le haut par rapport à l'éponte inférieure. Failles inverses indiquent raccourcissement de la croûte. Le plongeon d'une faille inverse est relativement forte, supérieure à 45 °.
Un faille de chevauchement a le même sens du mouvement comme une faille inverse, mais avec le pendage du plan de faille à moins de 45 °. Failles de chevauchement forment généralement des rampes, des appartements et des pannes coude (tenture murale et le mur de pied) plis. défauts de poussée forme nappes et klippen dans les grandes ceintures de poussée. Les zones de subduction sont une classe spéciale de poussées qui forment les plus grands défauts sur Terre et donnent lieu à des séismes les plus violents.
Le plan de faille est le plan qui constitue la surface de fracture d'un défaut. Segments plats de plans de faille de poussée sont connus que des appartements et des sections inclinées de la poussée sont connus comme des rampes. En règle générale, les failles de chevauchement se déplacent au sein de formations par des méplats formant, et grimpent jusqu'à la section de rampes.
Plis courbure pannes sont formés par le mouvement de l'éponte supérieure sur une surface de faille non plane et se trouvent associés à deux failles d'extension et de poussée.
Les défauts peuvent être réactivées par la suite avec le mouvement dans la direction opposée au mouvement d'origine (défaut d'inversion). Une faille normale pourrait donc devenir une faille inverse et vice versa.
Décrochements
La surface de défaut est généralement proche de la verticale et de l'éponte inférieure se déplace à gauche ou à droite ou latéralement avec très peu de mouvement vertical. Décrochements avec un mouvement gauche-latérale sont également connus comme failles senestres. Ceux avec le mouvement latérale droite sont également connus comme les défauts dextre.
Une catégorie spéciale d'décrochements est le faille transformante, lorsque ces défauts forment une plaque frontière. Ceux-ci sont trouvés liés à des décalages dans centres d'expansion, tels que dorsales médio-océaniques, et moins fréquemment au sein de la lithosphère continentale, comme le Faille Alpine, la Nouvelle-Zélande . Failles transformantes sont également appelées limites de plaques comme conservatrices, comme une lithosphère est ni créée ni détruite.
Défauts Oblique-dérapant
Un défaut qui a une composante de dip-glissement et une composante de décrochement est appelée un défaut oblique-dérapant. Presque tous les défauts auront une composante des deux dip-dérapant et décrochante, définissant ainsi un défaut que oblique nécessite deux composantes de pendage et être mesurable et significatif. Certains défauts obliques se produisent à l'intérieur transtension et transpressive régimes, d'autres se produisent là où la direction d'extension ou de raccourcir changements pendant la déformation, mais les fautes antérieures formé restent actives.
L'angle de hade est défini comme le complément de l'angle d'inclinaison; ce est l'angle entre le plan de faille et un plan vertical parallèle qui frappe à la faute.
Faute listrique
Un défaut listrique est un type de défaut, dans lequel le plan de faille est incurvée. Le pendage du plan de défaut devient moins profond avec une profondeur accrue et peut aplatir en un sous-horizontale décollement.
Faute Anneau
défauts de sonnerie sont des défauts qui se produisent dans volcanique effondré caldeiras. défauts de cycle peuvent être comblés par digues circulaires.
Faute de roche
Tous les défauts ont une épaisseur mesurable, composé de déformée caractéristique de la roche du niveau dans la croûte où le failles qui se est passé, des types de roches affectées par la panne et de la présence et la nature des fluides de minéralisation. roches de défaut sont classés par leurs textures et le mécanisme implicite de déformation. Un défaut qui passe à travers les différents niveaux de la lithosphère aura beaucoup de différents types de roches faute développé le long de sa surface. Suite déplacement dip-dérapant tend à juxtaposer des roches de défauts caractéristiques des différents niveaux de la croûte terrestre, avec des degrés variables de surimpression. Cet effet est particulièrement évident dans le cas de failles de détachement et majeure des failles de chevauchement.
Les principaux types de roche faute comprennent:
- Cataclastite - un rocher de défaut qui est cohérent avec un plan mal développés ou absent tissu, ou qui est incohérent, caractérisé par fragments et des fragments de roche généralement angulaire dans une matrice à grain plus fin de composition analogue.
- Tectonique ou Défaut brèche - un cataclastite à gros grain moyen contenant> 30% de fragments visibles.
- Défaut gouge - un incohérent, riche en argile fine à grains ultrafins cataclastite, qui peut présenter un tissu plane et contenant <30% de fragments visibles. Rocheuses fragments peuvent être présents
- Clay frottis - gouge de défaut argileux formé dans les séquences sédimentaires contenant des couches riches en argile qui sont fortement déformés et cisaillés dans la gouge de défaut.
- Mylonite - un rocher de défaut qui est cohérent et caractérisé par un tissu plane bien développé résultant de la réduction tectonique de la taille des grains, et couramment contenant arrondie porphyroclastes et fragments de roches de composition similaire à minéraux dans la matrice
- Pseudotachylite - matériau vitreux prospectifs grains ultrafins, habituellement noir et plus dur en apparence, se produisant veines planaires minces, les veines d'injection ou comme une matrice pour pseudoconglomerates ou brèches, qui comblant les fractures de dilatation dans la roche hôte.
Impacts sur les structures et les personnes
En géotechnique un défaut constitue souvent un discontinuité qui peut avoir une grande influence sur le comportement mécanique (force, déformation, etc.) des sols et des roches dans des masses, par exemple, tunnel, fondation, ou la construction de la pente.
Le niveau de l'activité d'un défaut peut être critique pour (1) la localisation des bâtiments, des réservoirs et des pipelines, et (2) l'évaluation de la secousse sismique et tsunami danger pour l'infrastructure et les gens dans le voisinage. En Californie, par exemple, construction de nouveaux bâtiments a été interdite ou directement sur près de défauts qui ont déménagé au sein de l' Holocène Epoch (les 11.000 dernières années) (Hart et Bryant, 1997). En outre, les défauts qui ont montré mouvement pendant l'Holocène, plus Pléistocène époques (2,6 millions d'années) peuvent recevoir une contrepartie, en particulier pour les structures critiques telles que les centrales électriques, les barrages, les hôpitaux et les écoles. Les géologues évaluer l'âge d'une faute en étudiant le sol caractéristiques observées dans les fouilles peu profondes et géomorphologie vu dans les photographies aériennes. des indices de sous-sol comprennent cisailles et leurs relations à nodules de carbonate, translocation d'argile , et le fer oxyde minéralisation, dans le cas d'un sol plus, et l'absence de ces signes dans le cas de la jeune sol. La datation au radiocarbone de la matière organique enfouie à côté ou sur une faute de cisaillement est souvent critique à distinguer actif de défauts inactifs. De telles relations, paleoseismologists peuvent estimer les tailles des dernières tremblements de terre au cours des dernières plusieurs centaines d'années, et de développer des projections approximatives de l'activité future de défaut.
