گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

برای تعریف گسلها، از مشخصات هندسی آنها، یعنی موقعیت قرارگیری آنها در یک فضای سه بعدی، استفاده می شود که عمده ترین این مشخصات هندسی راستا و شیب می باشند. شناخت این پارامترها در سطح، زمین شناسان را قادر می سازد تا ساختار سنگها و گسلها را در زیر زمین و قسمتهای دور از دیدشان، پیش بینی نمایند.
راستا: جهت و راستای خط تلاقی صفحه گسل با افق تحت عنوان راستا شناخته می شود. راستا معمولا بصورت زاویه ای با شمال مشخص می گردد. برای مثال عبارت n۲۰e نشان می دهد که راستای گسل ۲۰ درجه به سمت شرق نسبت به جهت شمال متمایل است.
شیب: عبارتست از شیب سطح یک توده سنگی یا صفحه گسل، نسبت به صفحه افق. شیب شامل زاویه انحراف و نیز جهت آن میباشد. جهت متصور شدن شیب یک گسل، بخاطر سپاری این نکته است که آب همیشه در صفحه موازی با شیب گس● مشخصات گسلها:
برای تعریف گسلها، از مشخصات هندسی آنها، یعنی موقعیت قرارگیری آنها در یک فضای سه بعدی، استفاده می شود که عمده ترین این مشخصات هندسی راستا و شیب می باشند. شناخت این پارامترها در سطح، زمین شناسان را قادر می سازد تا ساختار سنگها و گسلها را در زیر زمین و قسمتهای دور از دیدشان، پیش بینی نمایند.
راستا: جهت و راستای خط تلاقی صفحه گسل با افق تحت عنوان راستا شناخته می شود. راستا معمولا بصورت زاویه ای با شمال مشخص می گردد. برای مثال عبارت n۲۰e نشان می دهد که راستای گسل ۲۰ درجه به سمت شرق نسبت به جهت شمال متمایل است.
شیب: عبارتست از شیب سطح یک توده سنگی یا صفحه گسل، نسبت به صفحه افق. شیب شامل زاویه انحراف و نیز جهت آن میباشد. جهت متصور شدن شیب یک گسل، بخاطر سپاری این نکته است که آب همیشه در صفحه موازی با شیب گسل به سمت پایین جاری خواهد شد.
برای نمایش گسلها بر روی نقشه های زمین شناسی، بدین ترتیب عمل می شود که با یک خط راستای گسل را نشان میدهند و با یک خط کوتاهتر و عمود بر خط قبلی، جهت شیب را مشخص کرده و درجه شیب را در کنار آن مینویسند.
ل به سمت پایین جاری خواهد شد ...

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● انواع گسلها:
تقسیم بندی گسلها فقط بر اساس هندسه و جهت جابجائی نسبی ایجاد شده در آنها صورت می پذیرد. گسلهای راستا لغز و گسلهای شیب لغز دو تقسیم بندی کلی گسلها میباشند که در زیر تعاریف مربوط به آنها آورده می شود.
▪ گسلهای امتداد لغز (strike slip fault)
گسل هایی که امتداد اصلی لغزش در امتداد راستای گسل باشد، گسل امتداد لغز نامیده میشوند. بر اساس جهت حرکت در امتداد راستای گسل، گسلهای چپ گرد و یا راست گرد را میتوان تشخیص داد. نحوه تشخیص بدین ترتیب است که اگر در یک سمت از گسل بایستیم و حرکت سمت دیگر را نظاره نماییم، اگر حرکت آن از سمت چپ به راست باشد، گسل راست گرد و در حالت برعکس چپ گرد خواهد بود. بعنوان مثال شکل زیر یک گسل امتداد لغز راست گرد را نشان میدهد.
▪ گسلهای شیب لغز (Dip slip Fault)
گسل هایی که امتداد اصلی لغزش موازی جهت شیب گسل باشد، گسلهای شیب لغز نامیده می شوند. گسلهای شیب لغز نرمال و مع***** بر اساس جهت حرکت دو قطعه نسبت به هم تعریف میشوند. در صورتی که نیروی وارده فشاری بوده و دو قطعه را به هم نزدیک کند، گسل شیب لغز مع***** و در صورت دو شدن دو قطعه از هم گسل شیب لغز نرمال نامیده می شود.
بر اساس حرکتهای قائم دو قطعه نسبت به هم، فرا دیواره و فرو دیواره قابل تشخیص است. در زبان انگلیسی به فرا دیواره Hanging wall ( دیواره آوریز ) و به فرو دیواره Footwall اطلاق می شود. دلیل این نامگذاری برمیگردد به معدنکارانی که در معادن زیر زمینی کار میکردند. چون غالبا معادن در محل تقاطع دو قطعه قرار دارند، فرا دیواره سقف معادن را تشکیل میدهد که محل آویزان کردن چراغها در داخل معادن بود (Hanging wall) و فرو دیواره کف معدن یا محلی که پا بر روی آن قرار میگیرد است که به آن Footwall اطلاق می شود. در زبان فارسی از دو اصطلاح فرا دیواره و فرو دیواره برای نامگذاری استفاده می شود.
در عمل لغزش گسل، ترکیبی از شیب لغز و راستا لغز می باشد که گسل مایل نامیده می شود. در شکل زیر تمام حالتهای ممکن به نمایش گذاشته شده است

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● درزه ها (Joints)
درزه‌ها عبارت از شکستگی‌هایی است که غالبا در سنگ مشاهده می شود. مهمترین مشخصه درزه‌ها این است که در این نوع شکستگی‌ها ، حرکت نسبی به موازات صفحه شکستگی وجود ندارد و در صورتی که در این سطح حرکتی وجود داشته باشد، شکستگی حاصله را گسل می‌نامند. بایستی توجه داشت که در بسیاری موارد ممکن است سنگهای موجود در دو طرف سطح شکستگی در امتداد عمود بر این سطح حرکت کنند.
در بعضی موارد ممکن است این حرکت به چندین سانتیمتر برسد. ابعاد درزه‌ها از چند سانتیمتر تا چندین صد متر تغییر می‌کند. سطح درزه‌ در بسیاری موارد یک سطح مستوی است اما ممکن است در بعضی حالات ، به صورت یک سطح غیر مستوی باشد. در غالب موارد ، سطح درزه محدود و در حقیقت به حالت بسته است، اما در مراحل بعد، در اثر هوازدگی ، ممکن است درزه گسترش یافته و در سطح برسد و به صورت یک درزه باز در آید

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● طبقه‌بندی درزه‌ها:
درزه‌ها را از نظرهای گوناگون طبقه‌بندی می‌کنند، که در زیر به شرح آنها می‌پردازیم :
□ تقسیم بندی هندسی :
در این تقسیم بندی درزه‌ها بر اساس وضعیت درزه نسبت به امتداد لایه‌بندی سنگهای مجاور طبقه‌بندی می‌شوند. در این تقسیم بندی انواع درزه‌های زیر را می‌توان تشخیص داد:
▪ درزه امتدادی: درزه امتدادی نوعی از درزه است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی امتداد لایه‌بندی طبقات اطراف است.
▪ درزه‌ شیبی: درزه شیبی درزه‌ای است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی خط بزرگتری شیب سطح لایه‌بندی طبقات اطراف است.
▪ درزه طبقه‌ای: اگر سطح درزه موازی سطح لایه‌بندی سنگها باشد درزه طبقه‌ای نام دارد.
▪ درزه مایل: اگر امتداد درزه نسبت به امتداد یا خط بزرگترین شیب سطح لایه‌بندی سنگهای اطراف بر حالت غیر مشخص باشد، به این نام خوانده می شود.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

□ تقسیم بندی جغرافیایی درزه‌ها :
در بعضی موارد درزه‌ها را بر مبنای وضعیت امتداد درزه‌ نسبت به امتداد شمال تقسیم‌بندی می‌کنند. مثلا اگر امتداد درزه شمالی جنوبی باشد، به نام درزه شمالی جنوبی و در حالتی که امتداد آن شمال غربی ـ جنوب شرقی باشد به همین نام خوانده می شود.
□ تقسیم‌بندی بر اساس وضعیت درزه‌ها نسبت به هم :
در این تقسیم‌بندی وضعیت درزه‌ها نسبت به هم مورد مطالعه قرار می‌گیرد و بر اساس آن می‌توان انواع درزه‌های زیر را تشخیص داد:
▪ درزه‌های منظم : اگر درزه‌های یک منطقه با هم موازی یا تقریبا موازی باشند، به نام درزه‌های منظم خوانده می‌شوند. معمولا امتداد مشترک این درزه‌ها امتداد محور چین خوردگی اصلی ناحیه و یا امتداد گسلهای اصلی می‌باشد.
▪ درزه‌های نامنظم : این درزه‌ها وضعیت مشخصی ندارند و بطور نامنظم پراکنده‌اند.
□ تقسیم‌بندی زایشی درزه‌ها:
بر اساس مکانیسم ایجاد و توسعه درزه در سنگها آنها را به انواع ، درزه‌های کششی ، درزه‌های برشی ، درزه‌های ستونی و درزه‌های رهایی و غیر تفکیک می‌کنند. همچنین درزه‌ها را بر اساس عوامل به وجود آورنده آنها به انواع ناشی از عملکرد فرآیند‌های تکتونیکی و انواع ناشی از عوامل غیرتکتونیکی تقسیم می‌شوند.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● عوامل به وجود آورنده درزه‌ها:
عوامل به وجود آورنده درزه‌ها را بطور کلی به دو گروه عوامل تکتونیکی و عوامل غیرتکتونیکی تقسیم می‌کنند:
▪ عوامل تکتونیکی ایجاد درزه‌ها :
پس از اینکه سنگ تحت تاثیر تنش قرار گرفت، ابتدا در آن تغییر شکل الاستیک ایجاد می شود و پس از آن می‌شکند (در حالت معمولی سنگهای حالت شکننده دارند) ، ولی تحت فشارهای محصور کننده و حرارت بالا ، بسیاری از سنگها پس از مرحله الاستیک وارد مرحله تغییر شکل پلاستیک می‌شوند و نهایتا در این شرایط سنگ خواهد شکست. شکستگیهای حاصله در سنگها را می‌توان به دو دسته زیر تقسیم کرد
۱) شکستگی‌های کششی :
اگر سنگی تحت تاثیر کشش قرار گیرد، در امتداد عمود بر کشش ، شکستگیهایی در سنگها ایجاد می شود. شواهد صحرایی برای تشخیص این شکستگیها ، دیواره خشن است، ضمنا چون شکستگی تحت تاثیر کشش ایجاد شده است، بین دو دیواره شکستگی ، یک باز شدگی دیده می شود که گاهی اوقات ممکن است توسط رگه‌های معدنی یا غیرمعدنی پر شده باشد.
۲) شکستگی‌های کششی ناشی از تنش‌های فشارشی:
اگر یک بلوک سنگی تحت تاثیر تنش‌های فشارشی قرار گیرد، دو سری شکستگی در سنگها ظاهر خواهد شد، به طوری که سطح این دو سری درزه با هم زاویه ۹۰ درجه تشکیل می‌دهند. محل تلاقی این دو صفحه موازی با امتداد تنش فشارشی است. این شکستگی‌ها تحت عنوان شکستگی کششی شناخته شده است.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

▪ شکستگی‌ رهایی:
نوع دیگر از شکستگی‌های کششی که در اثر پی‌آمدهای بعد از فشارش ایجاد می شود، شکستگی رهایی است. اگر نمونه سنگی را به جای این که در هوای آزاد تحت فشار قرار گیرد، در یک محیط با فشار همه جانبه واقع شود و آنگاه بر آن فشار وارد آید، پس از حذف نیروهای فشارشی ، شکستگی‌های متعدد در جهت عمود بر امتداد نیروی فشارشی در جسم به وجود می‌آید. این نوع از شکستگی کششی را رهایی می‌نامند.
▪ شکستگیهای کششی در اثر نیروهای کوپل:
اگر جسمی تحت تاثیر نیروهای کوپل قرار گیرد، مثل این است که نیروهای فشارشی و کششی بطور همزمان بر آن موثر بوده‌اند. پس بطور همزمان در جسم تغییر شکل‌های میدانهای کشش و فشارش ایجاد می‌شوند.
▪ شکستگی‌های ناشی از تنش‌های پیچشی:
علاوه بر کشش ، فشارش و کوپل عامل دیگری تحت عنوان پیچش می‌تواند، شکستگی‌های را در سنگها ایجاد کند. وقتی یک جسم صفحه‌ای تحت تاثیر پیچش قرار گیرد، تنش‌های حاصله در آن به صورت تنش‌های کشش ، فشارشی و برشی جلوه‌گر می شود.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● فرآیند‌های غیرتکتونیکی ایجاد درزه‌ها:
عواملی مانند انقباض ناشی از سر شدن ، یا خشک شدن اجسام ، تنش‌های باقیمانده در توده‌ها ، حرکات سطحی زمین و اثر متقابل جنس‌ لایه‌ها در گسترش این نوع درزه‌ها موثر می‌باشند.
▪ درزه‌های ستونی: این درزه‌ها نوعی از درزه‌های کششی هستند که بر اثر کاهش حجم در سنگها ایجاد می‌شوند، این نوع درزه‌ها معمولا در توده‌های آذرین بوجود می‌آیند که در اثر آن گدازه به شکل منشورهایی ایجاد می شود. امتداد این درزه ها در امتداد تنش بیشینه است.
▪ درزه‌های ناشی از هوازدگی: معمولا سنگها مستقیما و یا به طور غیر مستقیم و از طریق سنگهای اطراف تحت تاثیر هوازدگی قرار می‌گیرند. به علت حرکت جداگانه قطعات سنگها در ناحیه هوازده اغلب درزه‌هایی در آنها به وجود می‌آید.
▪ ساخت ورقه‌ای یا برگواری: پدیده ورقه ورقه شدن به علت توسعه درزه‌هایی است که سنگ را به پوسته‌هایی که انحنای کمی داشته و تقریبا به موازات سطح توپوگرافی است، تقسیم می‌کنند.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

● ارتباط درزه‌ها با پدیده‌های ساختمانی
□ گسترش درزه‌ها در ارتباط با چین خوردگی:
در بسیاری از حالات درزه‌های متعددی در حوالی چین‌ها مشاهده می‌شوند. این درزه‌ها در اثر نیروهایی که لایه‌ها را چین داده‌اند، بوجود آمده‌اند. ذکر این نکته لازم است که ممکن است درزه‌ها بعد از چین خوردگی نیز بر ساختار ناحیه اضافه شوند. پس می‌توان آنها را به دو گروه ، درزه‌های همزمان با چین خوردگی و درزه‌های بعد از آن تقسیم نمود:
▪ درزه‌های کششی : بعضی از درزه‌هایی که در حوالی چین‌ها دیده می‌شوند، بر محور چین عمودند. این درزه‌ها را می‌توان به عنوان درزه‌های کششی در نظر گرفت زیرا هنگامی که طبقات ، در امتداد عمود بر محور چین تحت فشارش قرار گرفته و چین‌ها را به وجود می‌آورند، در امتداد محور چین تحت کشش واقع می‌شوند، بنابراین در امتداد عمود بر محور چین ، درزه‌هایی به وجود می‌آید.
▪ درزه‌های رهایی : درزه‌های رهایی ، درزه‌هایی هستند که به موازات سطح محوری چین‌ها به وجود می‌آیند.
▪ درزه‌های برشی : معمولا دو دسته درزه که با هم زاویه ۶۰ درجه تشکیل می‌دهند، نیز در حول و حوش چین‌ها مشاهده می‌شوند که می‌توان آنها را به عنوان گستگی‌های برش تعبیر کرد.

 

پاسخ : گسلها ، درزه ها و زمین لغزش -

□ گسترش درزه‌ها در ارتباط با گسل‌ها :
▪ درزه‌های پرمانند : درزه‌های پرمانند شکافهای کششی مربتط با گسل خوردگی هستند. این درزه‌ها ، در طرفین سطح گسل و طی زاویه حاده‌ای نسبت به آن تشکیل می‌شوند. جهت زاویه حاده بیانگر جهت حرکت نسبی طبقات است.
▪ درزه‌های برشی : درزه‌های برشی متقاطع نیز می‌توانند در ارتباط با گسل‌هایی باشند که به طور عرضی چین‌ها را قطع می‌کند.
▪ درزه‌های استیلولیتی: انفصال سنگ که توسط دو سطح کم و بیش مسطح بوسیله قشر نازکی از رس ، ذغال سنگ ، کلیست یا مواد دیگر پر شده باشد را استیلولیت یا درزه استیلولیتی گویند. این درزه‌ها را سنگهای آهکی بیشترین فراوانی را دارند
□ زمین لغزش :
حرکت و جابجایی بخشی از مواد دامنه در امتداد یک سطح گسیختگی مشخص را «لغزش» می‌نامیم. در لغزشهای دامنه‌ای تغییر شکل از نوع «برش ساده» است. لغزش انواع مختلف داشته و در هر نوع مصالحی می‌تواند ایجاد شود. ویژگیهای توده متحرک و شکل سطح گسیختگی معمولا به عنوان عوامل طبقه بندی لغزشها بکار گرفته می‌شوند.