Đứt gãy – Wikipedia tiếng Việt

Đứt gãy (còn gọi là biến vị, đoạn tầng hoặc phay) là một hiện tượng địa chất liên quan tới các quá trình kiến tạo trong vỏ Trái Đất. Đứt gãy chia làm nhiều loại: Đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy ngang… Thông thường đứt gãy thường xảy ra tại nơi có điều kiện địa chất không ổn định. Với ngành địa chất thủy văn đứt gãy là một trong những dấu hiệu quan trọng trong việc tìm kiếm nguồn nước. Đứt gãy đi đôi với những đới cà nát/đới dập vỡ hình thành do sự phá hủy của hoạt động đứt gãy (đứt gãy làm đá hai bên cánh của đứt gãy dịch chuyển hai bên của mặt trượt làm cho đá bị phá hủy). Các đới dập vỡ này là yếu tố quan trọng trong công tác tìm kiếm thăm dò nguồn nước ngầm. Tại các vùng có đá móng là đá vôi thì việc nghiên cứu các đứt gãy là việc làm đầu tiên mà các nhà địa chất thủy văn để ý, tại những nơi có đứt gãy sẽ hình thành các đới dập vỡ mà đó là điều kiện rất thuận lợi cho việc hình thành các hang động và cactơ (karst). Tại những vùng đá vôi công tác tìm kiếm thăm dò nước gắn liền với việc nghiên cứu các hang động, cactơ. Ở những vùng này nước tập trung chủ yếu tại những hang động và cactơ như đã nói ở trên. Tuy nhiên trong ngành địa chất công trình thì đứt gãy hoàn toàn không có một chút lợi nào mà hoàn toàn có hại—các đứt gãy có thể làm phá hoại các công trình. Đối với ngành tìm kiếm khoáng sản thì các đới đứt gãy lại là nơi có thể tìm thấy những khoáng vật nhiệt dịch tại vì khi đứt gãy sẽ tạo ra nhiều khe hở và các dung dịch nhiệt dịch sẽ xâm nhập vào đó để hình thành lên các kim loại khoáng sản có nguồn gốc nhiệt dịch như vàng, bạc.

Cơ chế đứt gãy[sửa|sửa mã nguồn]

Do lực ma sát và tính rắn của đá, chúng không hề trượt hoặc trôi qua nhau một cách thuận tiện, và đôi lúc sự di dời dừng lại. Khi việc này xảy ra, ứng suất tích tụ trong đá và khi nó vượt ngưỡng sức căng, thế năng tích tụ bị phân tán bằng sự giải phóng sức căng, bằng hoạt động tập trung chuyên sâu vào một mặt phẳng — đứt gãy .Sự căng xảy ra từ từ hoặc ngay lập tức, nhờ vào vào lưu biến học của đá ; lớp vỏ dẻo bên dưới và lớp manti tích tụ sự biến dạng từ từ qua sự trượt, trong khi lớp vỏ giòn bên trên phản ứng bằng cách nứt – giải toả ứng suất trực tiếp – để tạo ra hoạt động dọc theo đứt gãy. Một đứt gãy ở đá dẻo hoàn toàn có thể giải toả ngay lập tức khi sức căng quá lớn. Năng lượng được giải phóng nhờ sự giải phóng sức căng trực tiếp tạo ra động đất, một hiện tượng phổ cập giữa ranh giới chuyển dạng .

Trượt, di dời dọc, di dời ngang[sửa|sửa mã nguồn]

Một đứt gãy ở Maroc. Mặt phẳng đứt gãy là đường thẳng đứng nghiêng trái ở giữa ảnh, là mặt phẳng dọc theo các lớp đá bên trái đã trượt xuống dưới, so với các lớp ở bên phải của đứt gãy.

Trượt được định nghĩa là chuyển động tương đối của các đặc điểm địa chất có ở hai bên của mặt phẳng đứt gãy. Chiều trượt được định nghĩa là chuyển động tương đối của khối đá ở mỗi bên của đứt gãy đối với phía bên kia.[1] Khi đo sự phân tách theo chiều ngang hoặc dọc, dịch chuyển dọc của đứt gãy là thành phần thẳng đứng của sự phân tách và dịch chuyển ngang của đứt gãy là thành phần nằm ngang.[2]

Vi đứt gãy chỉ ra điểm xuyên qua ( đường kính đồng xu 10 cent Mỹ là 18 mm ) .Vectơ trượt hoàn toàn có thể được nhìn nhận định tính bằng cách điều tra và nghiên cứu bất kể gập nếp kéo nào của những tầng, hoàn toàn có thể được nhìn thấy ở hai bên của đứt gãy ; hướng và cường độ của di dời ngang và di dời dọc chỉ hoàn toàn có thể được đo bằng cách tìm những điểm giao cắt chung ở hai bên của đứt gãy ( được gọi là điểm xuyên qua ). Trong thực tiễn, thường chỉ hoàn toàn có thể tìm thấy hướng trượt của những đứt gãy và giá trị giao động của những vectơ di dời ngang và di dời dọc .

Cánh treo và cánh nằm[sửa|sửa mã nguồn]

Hai bên của một đứt gãy không thẳng đứng được gọi là vách treo/”vách trên” và vách đáy/”vách dưới”.[3] Vách treo nằm phía trên mặt phẳng đứt gãy và vách đáy nằm phía dưới mặt phẳng này.[3] Thuật ngữ này xuất phát từ ngành khai thác mỏ: khi làm việc với thân quặng dạng bảng phẳng, công nhân khai thác đứng với vách đáy dưới chân và vách treo phía trên đầu anh ta.[4]

Các loại đứt gãy[sửa|sửa mã nguồn]

Dựa trên hướng trượt, đứt gãy hoàn toàn có thể được phân loại như sau :

  • Đứt gãy trượt ngang, độ dịch chuyển của hai khối của đứt gãy chủ yếu theo phương ngang hay song song với vết đứt gãy.
  • Đứt gãy trượt nghiêng, độ dịch chuyển của hai khối của đứt gãy chủ yếu theo phương thẳng đứng và/hoặc vuông góc với vết đứt gãy.
  • Đứt gãy trượt xiên, trượt ngang và nghiêng kết hợp.

Đứt gãy trượt ngang[sửa|sửa mã nguồn]

Hình minh họa hai kiểu đứt gãy trượt ngang trái và phải .

Trong đứt gãy trượt ngang (còn được gọi là đứt gãy cờ lê, đứt gãy xé hoặc đứt gãy cắt ngang),[5] bề mặt đứt gãy (mặt phẳng) thường thẳng đứng và các cánh đứt gãy chuyển động ngang trái hoặc phải với rất ít chuyển động thẳng đứng. Đứt gãy trượt ngang trái hay còn được gọi là đứt gãy sang trái còn đứt gãy trượt ngang phải còn được gọi là đứt gãy sang phải.[6] Mỗi loại đứt gãy được xác định theo hướng chuyển động của mặt đất khi người quan sát đứng ở khối bên này của đứt gãy và quan sát sự chuyển động của khối bên kia đứt gãy.

Một trường hợp rất đặc biệt quan trọng của đứt gãy trượt ngang được gọi là đứt gãy chuyển dạng, khi nó tạo thành ranh giới mảng xây đắp. Kiểu đứt gãy này tương quan đến sự hoạt động của tách giãn đáy đại dương, ví dụ điển hình như sống núi giữa đại dương, hoặc ít phổ cập hơn là trong thạch quyển lục địa như đứt gãy Biển Chết ở Trung Đông hoặc đứt gãy Alpine ở New Zealand. Các đứt gãy chuyển dạng cũng được gọi là ranh giới mảng ” bảo toàn “, vì thạch quyển không được tạo ra cũng như không bị tàn phá .

Đứt gãy trượt nghiêng[sửa|sửa mã nguồn]

Hình minh họa mặt phẳng cắt của đứt gãy thuận và đứt gãy nghịch . Đứt gãy thuận ở Tây Ban Nha, giữa những lớp đá có sự hoạt động trượt xuống ( ở tâm ảnh ) .

Các đứt gãy trượt nghiêng có thể là thuận (“mở rộng”) hoặc nghịch.[7]

Trong một đứt gãy thuận, vách treo vận động và di chuyển xuống dưới so với vách đáy. Khối tụt xuống ở giữa hai đứt gãy thuận nhận chìm về phía nhau tạo thành địa hào. Khối trồi lên giữa hai đứt gãy thuận nhận chìm ra xa nhau được gọi là địa lũy. Các đứt gãy thuận góc nghiêng nhỏ ( LANF ) với ý nghĩa kiến thiết khu vực hoàn toàn có thể gọi là đứt gãy tách giãn .

Một đứt gãy nghịch là một đứt gãy ngược lại với đứt gãy thuận, trong đó vách treo di chuyển lên so với vách đáy. Đứt gãy ngược cho thấy sự co ngắn do nén ép của lớp vỏ. độ nghiêng của một đứt gãy ngược tương đối dốc, thường lớn hơn 45°. Thuật ngữ “thuận” và “nghịch” xuất phát từ khai thác than ở Anh, nơi các đứt gãy thuận là phổ biến nhất.[8] Một đứt gãy chờm có cùng chiều trượt như đứt gãy nghịch, nhưng với độ nghiêng của mặt phẳng đứt gãy dưới 45°.[7][9] Các đứt gãy chờm thường tạo thành các bờ dốc, vùng phẳng và các nếp gập đứt gãy cong (vách treo và vách đáy).

Đứt gãy chờm với nếp gập đứt gãy cong

Các đoạn phẳng của các mặt phẳng đứt gãy chờm được gọi là vùng phẳng và các phần nghiêng của đứt gãy chờm được gọi là bờ dốc. Thông thường, các đứt gãy chờm di chuyển trong phạm vi các hệ tầng bằng cách hình thành các vùng phẳng và leo lên các phần có bờ dốc. Các nếp gập đứt gãy uốn cong được hình thành từ sự di chuyển của vách treo trên bề mặt đứt gãy không phẳng và được thấy là có liên quan đến cả các đứt gãy mở rộng và đứt gãy chờm.

Các đứt gãy hoàn toàn có thể được kích hoạt lại vào thời hạn sau đó với hoạt động theo hướng ngược lại với hoạt động bắt đầu ( đảo ngược đứt gãy ). Do đó, một đứt gãy thuận hoàn toàn có thể trở thành một đứt gãy nghịch và ngược lại .Các đứt gãy chờm hình thành những nếp phủ ( dải chờm ) và klippe trong những dải chờm lớn. Các đới hút chìm là một loại đứt gãy chờm đặc biệt quan trọng, tạo thành những đứt gãy lớn nhất trên Trái Đất và gây ra những trận động đất lớn nhất .

Đứt gãy trượt xiên[sửa|sửa mã nguồn]

Đứt gãy trượt xiên

Một đứt gãy có cả thành phần trượt ngang lẫn thành phần trượt nghiêng được gọi là “đứt gãy trượt xiên”. Gần như tất cả các đứt gãy đều có một số thành phần nhất định của cả trượt ngang lẫn trượt nghiêng, do đó việc xác định một đứt gãy là trượt xiên đòi hỏi cả hai thành phần độ nghiêng và hướng trượt ngang phải là có thể đo đạc được và giá trị đo đạc là có ý nghĩa. Một số đứt gãy trượt xiên xảy ra trong các chế độ liên sức căng và liên áp lực, còn các đứt gãy trượt xiên khác xảy ra khi hướng giãn rộng hoặc co ngắn thay đổi trong quá trình biến dạng nhưng các đứt gãy hình thành trước đó vẫn hoạt động. Góc dốc được định nghĩa là phần phụ của góc nghiêng; đó là góc giữa mặt phẳng đứt gãy và mặt phẳng thẳng đứng song song với đứt gãy.

Đứt gãy hình xẻng[sửa|sửa mã nguồn]

Đứt gãy hình xẻng ( đường màu đỏ )Các đứt gãy hình xẻng là tương tự như như đứt gãy thuận nhưng những đường cong mặt phẳng đứt gãy, độ nghiêng là dốc đứng hơn khi gần mặt phẳng, với độ sâu tăng lên thì nó từ từ bớt dốc hơn. Độ nghiêng hoàn toàn có thể làm phẳng để trở thành một đường trượt tách rời gần như nằm ngang, dẫn đến sự trượt ngang trên mặt phẳng ngang. Hình minh họa cho thấy sự sụt lún của vách treo dọc theo một đứt gãy hình xẻng. Trong trường hợp không có vách treo ( như trên một vách đá ), vách đáy hoàn toàn có thể sụt lún theo cách tạo ra nhiều đứt gãy hình xẻng .

Đứt gãy hình vòng[sửa|sửa mã nguồn]

Các đứt gãy hình vòng, còn được gọi là đứt gãy hõm chảo, [ 10 ] là những đứt gãy xảy ra trong những hõm chảo núi lửa đã sụp đổ [ 10 ] và những khu vực chịu va chạm với cầu lửa, như hố va chạm vịnh Chesapeake. Các đứt gãy hình vòng là tác dụng của một loạt những đứt gãy thuận gối lên nhau, tạo thành đường viền hình tròn trụ. Các nếp đứt gãy do đứt gãy hình vòng gây ra hoàn toàn có thể được nhồi đầy bằng những thể tường hình vòng. [ 10 ]

Đứt gãy cùng hướng và đối hướng[sửa|sửa mã nguồn]

Đứt gãy cùng hướng và đối hướng là những thuật ngữ được sử dụng để diễn đạt những đứt gãy nhỏ tương quan đến một đứt gãy lớn. Các đứt gãy cùng hướng nghiêng cùng hướng với đứt gãy lớn trong khi những đứt gãy đối hướng nghiêng theo hướng ngược lại. Những đứt gãy này hoàn toàn có thể đi kèm với những nếp lồi luân hồi ( ví dụ : kiểu cấu trúc đồng bằng châu thổ sông Niger ) .

Đá đứt gãy[sửa|sửa mã nguồn]

Tất cả những đứt gãy đều có độ dày hoàn toàn có thể đo được, được tạo thành từ đá biến dạng đặc trưng của cao trình trong lớp vỏ khi đứt gãy xảy ra, của những loại đá chịu tác động ảnh hưởng của đứt gãy và sự hiện hữu và thực chất của bất kể chất lưu khoáng hóa nào. Đá đứt gãy được phân loại theo cấu trúc và chính sách biến dạng kéo theo. Một đứt gãy đi qua những cao trình khác nhau của thạch quyển sẽ có nhiều loại đá đứt gãy khác nhau được tăng trưởng dọc theo mặt phẳng của nó. Sự di dời trượt nghiêng liên tục có khuynh hướng đặt chồng lên nhau những loại đá đặc trưng của những cao trình lớp vỏ khác nhau, với mức độ chồng lấp khác nhau. Hiệu ứng này đặc biệt quan trọng rõ ràng trong trường hợp những đứt gãy tách giãn và những đứt gãy chờm chính .Các loại đá đứt gãy chính gồm có :

Tác động đến những cấu trúc và con người[sửa|sửa mã nguồn]

Trong địa kỹ thuật một đứt gãy thường tạo thành điểm gián đoạn có thể có ảnh hưởng lớn đến trạng thái cơ học (cường độ, biến dạng, v.v.) của các khối đất đá trong đường hầm, móng hoặc công trình xây dựng trên dốc.

Mức độ hoạt động giải trí của một đứt gãy hoàn toàn có thể rất quan trọng so với :

Đứt gãy và tài nguyên[sửa|sửa mã nguồn]

Nhiều tài nguyên nằm trên những đứt gãy. Điều này là do thực tiễn là những đới đứt gãy bị hư hại được cho phép lưu thông những chất lưu chứa khoáng vật. Các điểm giao cắt của những đứt gãy gần thẳng đứng thường là vị trí của những tài nguyên đáng kể. [ 13 ] Ví dụ về đứt gãy là nơi chứa tài nguyên đồng pocfia có giá trị là đứt gãy Domeyko ở miền bắc Chile, với những mỏ ở Chuquicamata, Collahuasi, El Abra, El Salvador, La Escondida và Potrerillos. [ 14 ]Xa hơn về phía nam Chile là tài nguyên đồng pocfia Los Bronces và El Teniente nằm ở điểm giao cắt của hai mạng lưới hệ thống đứt gãy. [ 13 ]

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]