الجيولوجيا الإنشائية

تتعامل الجيولوجيا الهيكلية مع العلاقات الهندسية للصخور ، والمعالم الجيولوجية بشكل عام ، نطاق الجيولوجيا الهيكلية واسع ، يتراوح في الحجم من عيوب الشبكة دون المجهرية في البلورات إلى الأحزمة الجبلية وحدود الصفائح ، ويمكن تقسيم الهياكل إلى فئتين عريضتين : الهياكل الأولية التي تم الحصول عليها في تكوين كتلة صخرية ، والهياكل الثانوية التي تنتج عن التشوه اللاحق للهياكل الأولية ، ترسبت معظم الصخور ذات الطبقات (الصخور الرسوبية ، وبعض تدفقات الحمم البركانية ، ورواسب الحمم البركانية ) في البداية كطبقات أفقية تقريبًا ، قد تتشوه الصخور التي كانت أفقية في البداية عن طريق الطي ، وقد يتم إزاحتها على طول الكسور ، إذا حدث إزاحة ، وتحركت الصخور على جانبي الكسر في اتجاهين متعاكسين عن بعضها البعض ، يُطلق على الكسر اسم خطأ ، إذا لم يحدث الإزاحة ، يسمى الكسر المشترك ، من الواضح أن الأعطال والمفاصل هياكل ثانوية ، أي أن عمر نسبيهم أصغر من الصخور التي يتقاطعون معها ، ولكن قد يكون عمرهم أصغر قليلاً فقط ، تم إنتاج العديد من المفاصل في الصخور النارية . [1]

تعريف الفوالق

هو كسر في صخور القشرة الأرضية، تسببه القوات الانضغاطية أو المتواترة تسبب النزوح النسبي للصخور على جانبي عكس الكسر ، يتراوح طول العيوب من بضعة سنتيمترات إلى عدة مئات من الكيلومترات ، وبالمثل قد يتراوح الإزاحة من أقل من سنتيمتر إلى عدة مئات من الكيلومترات ، على طول سطح الكسر (مستوى

الصدوع

) ، وفي بعض الحالات ، يتم توزيع الحركة على منطقة صدع تتكون من العديد من العيوب الفردية ، التي تشغل حزامًا بعرض مئات الأمتار ، يختلف التوزيع الجغرافي للأعطال ، بعض المساحات الكبيرة لا تحتوي على أي مساحة تقريبًا ، والبعض الآخر مقطوع بأعطال لا حصر لها. [2]

أنواع الفوالق

تصنف الفوالق على ثلاث مجموعات :

فوالق عادية : يتم تفكيك كتل الأرض ، وتتبع سحب الجاذبية الطبيعي ، وتنزلق كتلة واحدة إلى أسفل ، تشكل الكتلة الصاعدة المكشوفة جرفًا يعرف باسم جرف الصدع .
فوالق عكسية (أو دفع ): تتحرك كتل الصدع تجاه بعضها البعض ، في الاتجاه المعاكس للخطأ الطبيعي ، ترتفع كتلة واحدة لتتداخل مع الأخرى .
فوالق الانزلاق الضارب : الكتل تتخطى بعضها البعض في حركة أفقية ، مثال على ذلك صدع سان أندرياس في كاليفورنيا ، يبلغ طوله حوالي 960 كم ، على هامش لوحة المحيط الهادئ ، وصفيحة أمريكا الشمالية ، خلال زلزال 1906 الذي دمر مدينة سان فرانسيسكو ، تحرك الصدع 6 أمتار ، ومعظم العيوب هي مزيج من أنواع الأخطاء .[3]

الفوالق عادية

تتحرك العيوب العادية بحركة عمودية ، حيث يتحرك الجدار المعلق إلى أسفل بالنسبة لجدار القدم على طول تراجع الصدع ، تنشأ الصدوع الطبيعية عن طريق قوى التوتر في القشرة ، تحدث العيوب الطبيعية وقوى الشد عادة عند حدود الصفائح المتباينة ، حيث يتم شد القشرة بواسطة ضغوط الشد ، ومن الأمثلة على الأخطاء العادية في ولاية يوتا ، صدع واساتش ، وصدع الإعصار ، والأعطال الأخرى التي تحيط بالوديان في مقاطعة باسين آند رينج .

لا تستمر العيوب العادية في الظهور في الوشاح ، في مقاطعة الحوض والسلسلة، يميل انحدار الصدع الطبيعي إلى الانخفاض مع العمق ، أي أن زاوية الصدع تصبح ضحلة ، وأكثر أفقية كلما تعمقت ، تحدث هذه الانخفاضات المتناقصة عندما تحدث كميات كبيرة من الامتداد على طول عيوب عادية منخفضة الزاوية للغاية ، تُعرف باسم أخطاء الانفصال ، تظهر الصدوع الطبيعية للحوض والسلسلة ، الناتجة عن التوتر في القشرة ، وكأنها صدوع انفصال في أعماق أكبر .

الفوالق العكسية

الأخطاء العكسية ، تتسبب قوى الانضغاط في تحريك الجدار المعلق لأعلى بالنسبة إلى جدار القدم ، خطأ الدفع هو خطأ عكسي حيث يكون مستوى الصدع منخفضًا أقل من 45 درجة ، تحمل صدوع الاندفاع صخورًا أقدم فوق الصخور الأصغر ، ويمكن أن تتسبب في تكرار الوحدات الصخرية في السجل الطبقي .

تخلق حدود الصفائح المتقاربة مع مناطق الاندساس نوعًا خاصًا من الصدع “العكسي” ، يسمى صدعًا ضخمًا ، حيث تتجه قشرة المحيطات الأكثر كثافة إلى أسفل تحت القشرة العلوية الأقل كثافة ، تتسبب الصدوع العملاقة في حدوث أكبر الزلازل التي تم قياسها حتى الآن ، وتتسبب عادة في دمار هائل وتسونامي .

فوالق الانزلاق

أخطاء الانزلاق الضاربة لها حركة من جانب إلى جانب ، ترتبط أخطاء الانزلاق ، والانزلاق بشكل شائع بحدود لوحة التحويل ، وتنتشر في مناطق صدع التحويل على طول تلال وسط المحيط ، في حركة الانزلاق الخالصة ، لا تتحرك كتل الصدع على جانبي الصدع لأعلى ، أو لأسفل بالنسبة لبعضها البعض ، بل تتحرك بشكل جانبي جنبًا إلى جنب ، يتم تحديد اتجاه حركة الانزلاق الضرب بواسطة مراقب يقف على كتلة على جانب واحد من الصدع ، إذا تحركت الكتلة الموجودة على الجانب المقابل من الصدع إلى اليسار بالنسبة إلى كتلة المراقب ، فإن هذا يسمى الحركة الخطية ، إذا تحركت الكتلة المقابلة بشكل صحيح، فهي حركة ديكسترالية .[4]

هياكل الأعطال والخطأ

منتجات التصدع والحركات التفاضلية على طول الكسور في صخور القشرة القارية والمحيطية ، تتراوح الصدوع في الطول ، وحجم الإزاحة من الهياكل الصغيرة المرئية في عينات اليد ، والتي تعرض إزاحات من سنتيمتر (1 سم = 0.4 بوصة) أو أقل ، إلى فواصل قشرية طويلة ومستمرة ، تمتد مئات الكيلومترات (1 كم = 0.6 ميل) في الطول ، واستيعاب نزوح عشرات أو مئات الكيلومترات، توجد عيوب في الصخور المشوهة بالمقياس المجهري ، ولكن يتم تجاهلها عمومًا أو عدم التعرف عليها في معظم الدراسات الجيولوجية ، وبدلاً من ذلك ، عندما تتخلل الطبقات الصخرية بشكل منهجي الأجسام الصخرية كمجموعات من الكسور المستوية شبه المتوازية المتقاربة جدًا ، يتم التعرف عليها وتفسيرها كنوع من الانقسام الذي يسمح بتدفق الجسم الصخري، تُعرف الكسور التي لا يوجد فيها إزاحة مرئية بالمفاصل ، وتشمل هذه المفاصل القص، تتشكل عن طريق التصدع ، والحركة غير المحسوسة لجدران الكسور الموازية لأسطح الكسر ، ومفاصل التوتر والتي تكونت عن طريق إزاحة غير ملحوظة ، أو بالكاد مرئية لجدران الكسور بشكل عمودي على أسطح الكسر ، الكسور الكبيرة التي استوعبت فتحات تمدد كبيرة (متر أو أكثر) متعامدة على أسطح الكسر تُعرف باسم الشقوق . [5]