Dislocatii plicative si rupturale

Dislocatii plicative si rupturale

Prin notiunea de strat este definit un volum de depozite sedimentare cu alcatuire petrografica constanta, delimitat de doua fete, reprezentand plane de stratificatie (rezultate in urma actiunii de sedimentare a detritusului). Un strat are o extindere mare pe orizontala si mica pe verticala, grosimea sa poate varia de la ordinul milimetrilor la ordinul zecilor de metri. Structura initiala (primara) a unui strat este orizontala. In natura insa cele mai numeroase sunt structurile secundare : datorita unor cauze tectonice stratele sunt dislocate din pozitia orizontala si pot avea diferite inclinari sau pot fi chiar rasturnate.

Orientarea unui strat este data de doua elemente : directia si inclinarea (fig.13). Directia stratului reprezinta unghiul diedru facut de o linie orizontala trasata pe suprafata stratului, cu meridianul locului, iar inclinarea este data de unghiul alfa pe care il face linia de cea mai mare panta cu un plan orizontal. Inclinarea stratului este perpendiculara pe directia sa.

Fig. 13. Elementele de orientare ale stratului.

Sub actiunea fortelor tectonice pot lua nastere doua feluri de deranjamente (dislocatii) ale stratelor : deformari prin indoire, fara perturbarea continuitatii stratelor sau dislocatii plicative (de cutare) si rupturi ale stratelor sau disloctii rupturale.

2.6.1. Dislocatii plicative

Dislocatiile plicative sunt reprezentate prin monocline, cute si panze de sariaj. Cea mai simpla structura secundara este cea monoclinala, in care stratele inclina intr-un singur sens (fig.14). Cutele (fig.15) sunt deformiri ale stratelor sub forma de unde si se pot prezenta sub forma de anticlinale (cute indreptate cu partea convexa in sus, in axa carora apar stratele cele mai vechi) sau sub forma de sinclinale (cute cu, concavitate in sus, in axa carora apar stratele cele mai noi).

Fig.14. Cuta monoclinala Fig. 15. Elementele unei cute

La o cuta se disting urmatoarele elemente :

sarniera - partea de maxima curbura a unei cute ;

flancurile - partile laterale ale unei cute pot fi : flancuri normale, in care succesiunea stratelor pe verticala este normala, adica stratele mai noi stau deasupra statelor mai vechi si flancuri inverse, in care stratele sunt in pozitie rasturnata, cele mai vechi stand deasupra celor mai noi ;

ungiul cutei - unghiul format de cele doua flancuri ;

planul axial - planul care uneste sarnierele tuturor stratelor care iau parte la alcaturirea unei cute ;

axul cutei - dat de intersectia planului axial cu suprafata topografica.

Clasificarea cutelor se face functie de pozitia planului axial si dupa raportul dintre flancuri si forma boltei.

Dupa pozitia planului axial se disting :

Fig. 16. Clasificarea cutelor dupa pozitia suprafetei axiale :

a - drepte; b - aplecate; c - deversate; c - culcate; e - rasturnate.

cute drepte sau verticale (fig.16 a), la care planul axial este vertical ;

cute aplecate (fig.16 b), cu flancurile inclinate in sensuri opuse, unul din flancuri avand o inclinare mai mare, iar planul axial este inclinat ;

cute deversate (fig.16 c), la care unul din flancuri este normal, iar celalalt invers ;

cute culcate (fig.16 d), la care planul axial are o pozitie orizontala sau aproape orizontala ;

cute rasturnate (fig.16 e), la care planul axial formeaza un unghi mai mare de 90 grade.

Functie de raportul dintre flancuri se disting :

cute nomale (fig.17 a) la care anticlinalele prezinta inclinari divergente ale flancurilor, iar sinclinalele inclinari convergente ;

cute izoclinale (fig.17 b) la care flancurile sunt paralele ;

cute in evantai (fig.17 c) la care partea mijlocie a flancurilor prezinta inclinari convergente la anticlinale si divergente la sinclinale.

Fig. 17. Clasificarea cutelor dupa raportul dintre flancuri :

a - normale ; b - izoclinale ; c - in evantai.

Dupa forma boltei se disting :

cute largi (fig.18 a), la care bolta prezinta o curbura larga ;

cute stranse (fig.18 b), la care unghiul format de cele doua flancuri este mai mic de 90 grade ;

cute in forma de cufar fig.18 c), la care bolta este orizontala;

cute tectiforme (fig.18 d), la care boltile sunt relativ ascutite.

Cutele-falii (fig.19) sunt cute deversate, la care flancul invers se subtiaza treptat pana la disparitie. In cazul cand laminarea aste totala, in locul flancului invers apare o suprafata de ruptura, de-a lungul careia vin in contact flancurile normale a celor doua cute alaturate.

Fig. 18. clasificarea cutelor Fig. 19. Cuta-falie

Dupa forma boltei :

a - largi; b - stranse; c - in forma de cufar

d - tectiforme

Panzele sunt suprapuneri de mari proportii ale unor mase de roci vechi, cutate, peste mase de roci mai noi. Pachetul de strate mai noi reprezinta elementul care a ramas pe loc si din aceasta cauza se numeste autohton, iar pachetul de strate mai vechi este cel care a suferit o deplasare si se numeste alohton sau panza.

Se disting doua feluri de panze : panze de acoperire si panze de sariaj.

Panzele de acoperire rezulta dintr-o cuta deversata sau culcata, mult exagerata (fig.21).

Fig. 21. Panza de acoperire.

Panzele de sariaj sunt mase de roci ce au fost deplasate pe distante considerabile de-a lungul unei suprafete de ruptura, peste alte roci mai noi. La o panza de sariaj se disting urmatoarele elemnte (fig.22) ;

suprafata de sariaj - suprafata pe care s-a realizat sariajul (transportul panzei);

peticele de acoperire - portiuni din corpul panzei ramase izolate prin eroziune pe autohton ;

ferestrele tectonice - deschideri cu contur inchis facute de eroziune in corpul panzei, prin care apare la zi autohtonul.

Fig. 22. Panza de sariaj

Fig. 23. Diapire vazute in plan vertical :

a - profunde; b - atenuate; c - exagerate; d - revarsate.

Cand nu are contur inchis, forma rezultata se numeste semifereastra.

Cutele diapire sunt cute cu caracter particular, care se formeaza atunci cand samburele constituit din roci plastice (sare, gips, argila) bolteste sau strapunge stratele acoperitoare. Cutele diapire se formeaza datorita presiunii litostatice si plasticitatii sarii ; initial, sarea se gaseste intersratificata intre roci sedimentare, insa datorita presiunii exercitate de stratele acoperitoare cu densitate mai mare, sarea a luat forma lenticulara si s-a ridicat spre suprafata, strapungand stratele acoperitoare.

Dupa gradul de strapungere al samburelui de sare se disting :

diapire profunde sau criptodiapire (fig.23 a), la care samburele de sare se gaseste la adancime boltind stratele ;

diapire atenuate (fig.23 b), la care sarea strapunge o parte din stratele acoperitoare fara sa iasa la suprafata;

diapire deschise sau exagerate (fig.23 c), la care nucleul de sare strapunge intraga stiva de strate acoperitoare, ajungand la suprafata;

diapire revarsate (fig.23 d), la care samburele de sare ajuns la suprafata se revarsa peste depozitele sedimentare ale unui flanc.

Strate concordante si discordante. Varsta cutelor.

Cunoasterea momentului cand s-a produs cutarea unei regiuni prezinta o deosebita importanta in stabilirea cronologica a evenimentelor geologice care au afectat scoarta globului tertestru.

In procesul sedimentarii, stratele iau nastere printr-o succesiune continua de jos in sus. In cazul unei succesiuni normale (nerasturnate), un strat oarecare este mai nou decat stratul pe care sta si mai vechi decat stratul care il acopera.

Cand doua formatiuni geologice de varsta diferita se gasesc in raporturi de pralelism, indiferent daca sunt sau nu cutate, formatiunea superioara sta concordant peste cea inferioara (fig.24 a).

Cand insa formatiunea superioara face un unghi fata de cea inferioara, atunci acestea sunt in raporturi discordante (fig.24 b). Intre doua formatiuni dicordante se constata intotdeuna lipsa unuia sau mai multor termeni stratigrafici, ceea ce presupune existenta unei lacune stratigrafice. Ea se datoreste unei exondari cauzata fie de cutarea stratelor, fie de miscari epirogenice pozitive, timp in care depozitele geologice sunt supuse actiunii eroziunii, dupa care, in urma unei trasgresiuni, suprafata de eroziune este acoperita de depozite mai noi. O lacuna stratigrafica poate fi intalnita si intr-o succesiune stratigrafica necutata, iar suprafata dupa care se face contactul dintre cele doua formatiuni se numeste relief inecat sau ingropat (fig.24 c).

In mod curent, varsta relativa a stratelor se noteaza cu litere sau cifre, stratului mai vechi dandu-i-se prima litera a alfabetului sau prima cifra, stratele urmatoare, din ce in ce mai noi, notandu-se cu succesiunea de litere sau cifre in ordine normala. Varsta cutei se determina aplicand urmatorul principiu : o cutare este intotdeuna mai noua decat ultimul strat din seria cutata si este anteioara celui mai vechi strat din seria necutata, care urmeaza discordant pentru seria de strate cutate. In figura 25, varsta cutarii este post c, ante m.

2.6.2. Dislocatiile rupturale

Dislocatiile rupturale se produc atunci cand este depasita limita de plasticitate a rocilor si reprezinta deformari fizice ca urmare a actiunii fortelor radiale, reprezentate in principal prin falii si decrosari.

Fig. 26. Elementele unei falii :

A - acoperisul ; C - compartimentul din culcus; S - saritura faliei descompusa in: S_d (decrosare); S_o (saritura orizontala); S_v (saritura verticala).

Faliile sunt dislocatii rupturale insosite de o deplasare relativa pe verticala a compartimentelor formate. La o falie se deosebesc urmatoarele elemente (fig.26) :

planul faliei P - planul dupa care sunt denivelate compartimentele, iar orientarea sa se realizeaza precizandu-se directia

Fig. 27. Tipuri de falii in cazul stratelor orizontale :

A - vetricala ; b - normala ; c - inversa.

Fig. 28. Tipuri de falii in cazul stratelor inclinate.

a - falie normala conforma ; b - falie inversa conforma ; c - falie normala contrara ;

d - falie inversa contrara.

(unghiul pe care il face planul de falie cu meridianul locului) si inclinarea faliei (unghiul facut de planul faliei cu un plan orizontal) ;

- compartimentele sau blocurile faliei si anume : compartimentul din acoperis A, de deasupra planului de falie si compartimentul din culcus, de sub planul de falie ;

- saritura sau pasul faliei - distanta pe care s-a produs denivelarea celor doua compartimente.

Faliile ce afecteaza stratele orizontale pot fi : verticale, normale si inverse. Cand unghiul pe care il face plnul de falie cu un plan orizontal este de 90 grade, falia este verticala (fig. 27 a) ; cand planul de falie face cu planul orizontal un unghi diferit de 90 grade se deosebesc doua cazuri : cand compartimentul din acoperis este cazut, falia este normala (fig. 27 b), iar cand compartimentul din culcus este cazut, falia este inversa (fig 27 c).

In cazul stratelor inclinate, cand planul de falie inclina in sensul inclinarii stratelor, falia este conforma (fig. 28 a,b), iar cand palnul de falie inclina in sens invers inclinarii stratelor, falia este contrara (fig. 28 c,d).

Fata de directia unei cute falii pot fi : longitudinale (cand planul de falie este paralel cu planul axial al cutei) ; transversale (cand planul de falie este perpendicular pe planul axial al cutei ; oblice sau diagonale (cand planul faliei face cu planul axial al cutei un unghi diferit de 90 grade).

Gruparile de falii pot fi analizate in plan vertical si orizontal.

In plan verical pot fi intalnite urmatoarele asociatii de falii :

- falii in trepte - grupari de falii verticale in care se succede o serie de compartimante din ce in ce mai coborate (fig. 29) ;

- grabenul - grupari de falii paralele dispuse in trepte in care compartimentul central este coborat ( fig. 30) ;

- horstul - este opus grabenului, compartimentul central este ridicat fiind marginit de o parte si de alta de compartimente coborate (fig.31

In plan orizontal se disting urmatoarele grupari de falii :

- falii paralele - grupari de falii cu aceiasi directie, cu inclinarea in acelasi sens sau in sensuri diferite (fig. 32) ;

- falii in releu - planele de falii se dispun succesiv pe aceiasi directie (fig. 33) ;

Fig. 29. Falii in trepte Fig. 30. Graben. Fig. 31. Horst

Fig. 32. Falii paralele Fig. 33. Falii in releu

Fig.34. Falii in virgatie: Fig. 35. Decrosare

F - falie principala; f - falii secundare.

- falii in virgatie sau in ramificatie - asociatii de falii la care planele unor falii secundare se desprind treptat dintr-una principala (fig. 34) ;

Decrosarile sunt dislocatii rupturale in care deplasarea compartimentelor se realizeaza in plan orizontal (fig. 35). Dupa unghiul dintre planul de ruptura si directia stratelor afectate, decrosarile pot fi : longitudinale, transversale, oblice (diagonale).