Forståelse af deformation i geovidenskab:Hvordan klipper ændrer sig over tid

Matauw/iStock/GettyImages

I geovidenskab, deformation beskriver, hvordan sten ændrer form eller position under påvirkning af stress - en kraft, der virker på dem. Mens processen udfolder sig over årtusinder, er de resulterende landformer og geologiske træk synlige over hele planeten i dag.

Typer af stress

Geologer skelner mellem tre primære spændingstilstande:spænding (ekstensionel) , komprimerende og skær . Hver producerer en anden type stamme - klippens reaktion på den påførte kraft. Spændingsspænding strækker og forlænger sten; kompressionsspænding klemmer og forkorter dem; forskydningsspænding får parallelle lag til at glide forbi hinanden, hvilket skaber glidning.

Når størrelsen af stress overstiger en stens styrke, deformeres stenen gennem flow, foldning, brud eller forkastning. Spænding måles i kraftenheder, og dens påvirkning styres af faktorer som temperatur, tryk, stensammensætning, belastningshastighed, tid og tilstedeværelsen af vand.

Deformationsstadier

Al deformation følger en forudsigelig sekvens:elastisk , duktil og brud stadier.

• Elastisk deformation :Stenens belastning er reversibel; den vender tilbage til sin oprindelige form, når stress er fjernet.
• Duktil deformation :Belastning bliver irreversibel, hvilket får klippen til at bøje eller flyde. Denne fase producerer folder.
• Deformation af brud :Stenen knækker og skaber samlinger eller forkastninger.

Magmatiske bjergarter har tendens til at være sprøde og sprækker derfor tidligt, mens sedimentære og metamorfe bjergarter ofte deformeres duktilt under lignende forhold.

Resulterende strukturer

Deformation frembringer en række strukturelle træk:

• Foldninger -bøjninger i lagdelte klipper, der danner monokliner, antiklinier og synkliner. Duktile deformationer i stor skala kan også skabe kupler (skåle på hovedet) og bassiner (skåle).
• led — frakturer uden glidning, der giver veje til vand, fremmer mineralske årer og fysisk/kemisk forvitring.
• Fejl -brud med forskydning. Typer omfatter dip-slip, strike-slip og skrå-slip forkastninger, hver defineret af bevægelsesretningen langs bruddet.

At forstå disse processer giver indsigt i Jordens dynamiske indre og de kræfter, der former dens overflade.