Extenzia (geológia)

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Vznik stavby striedania vyzdvihnutých a poklesnutých blokov, typický prejav rozťahovania kôry (na obrázku znázornený smer rozťahovania červenými šípkami).

Extenzná tektonika skrátene extenzia alebo rifting je súbor geologických deformačných procesov charakteristický predlžovaním a stenčovaním zemskej kôry alebo litosféry. Obvykle je tiež spojený so vznikom poklesových zlomov, vzďaľovaním tektonických platní a ťahom, ku ktorému dochádza na ich styku. Je významným činiteľom ovplyvňujúcim vznik sedimentačných panví alebo rozpad zhrubnutej zemskej kôry.

Štýly deformácie[upraviť | upraviť zdroj]

Typy vznikajúcich štruktúr a ich geometria sú závislé na veľkosti prítomného natiahnutia (predĺženia). Predĺženie sa väčšinou vyjadruje pomocou veličiny  \beta , označovanej ako beta faktor alebo faktor vytiahnutia (stretch)[1][2]:

 \beta = \frac{t_{0}}{t_{1}}

 t_{0} je počiatočná hrúbka kôry a  t_{1} je konečná hrúbka kôry po deformácii.

Deformácia extenziou sa v zemskej kôre v krehkých-pripovrchových podmienkach môže realizovať[3]:

V oblastiach s relatívne nízkeho kôrového vytiahnutia, sú dominantnými štruktúrami prudko až mierne uklonené poklesové zlomy, so súvisiacimi halfgrabenmi a naklonenými blokmi.[4]

V oblastiach s vysokým kôrovým vytiahnutím, môžu byť extenzné (poklesové) zlomy natoľko posunuté a zrotované, že dosiahnú veľmi nízky sklon, ktorý im neumožňuje ďalšiu aktivitu. Toto má za následok vznik nových zlomov. Veľké posuny môžu spôsobiť zblíženie syntektonických sedimentov (metamorfózou nepostihnutých) a premenených hornín spodnej a strednej kôry, teda hornín ktoré boli vystavené vysokým tlakom a teplotám. Štruktúry, v ktorých sú prítomné dva takéto horninovo veľmi odlišné bloky sa označujú ako zóny odlepenia (angl. detachment faults). Niekedy sú takéto oblasti odlepenia zvrásnené, pričom premenené horniny vystupujú v jadrách antiklinál. Typické sú napríklad pre metamorfné kôrové komplexy.

Samostatným štýlom extenznej deformácie sa vyznačujú pasívne okraje, ktoré vznikli nad zoslabnutou vrstvou zemskej kôry. V oblastiach pasívnych okrajov dochádza k vzniku veľkých listrických (oblúkovitých) zlomov uklonených smerom k oceánu. Na niektorých okrajoch kontinentov ako napr. v delte rieky Niger, boli zaznamenané aj opačne (ku kontinentu) uklonené zlomy, ktoré vytvárajú rôzne veľké grabenové panvy antitické k regionálnym listrickým zlomom.[5]

Geologické prostredia spojené s extenznou tektonikou[upraviť | upraviť zdroj]

Kontinentálne rifty a divergentné okraje[upraviť | upraviť zdroj]

Rifty sú lineárne zóny kôrovej extenzie. Tvoria zóny s jedným alebo komplexom poklesových zlomov a samostatnými poklesávajúcimi blokmi. Zlomy v jednotlivých segmentoch riftu majú rovnakú polaritu (napr. smer sklonu) čo má za následok, že rifty vlastne tvorí súbor niektoľkých halfgrabenov.[6] Vznik riftov spôsobuje obvkykle vyklenutie astenoféry avšak celkové procesy sa môžu v dôsledku odlišností v regionálnej stavbe oblastí. Zatiaľ čo rifty, ktorých šírka sa pohybuje rádovo v stovkách kilometrov väčšinou vznikli v oblasti hrubej a chladnej litosféry (Bajkalská riftová zóna, Východoafrická priekopová prepadlina alebo Rýnsky graben), niekoľko tisíc kilometrov široké riftové oblasti (napr. Basin and range v USA, alebo Egejské more) sú miestami s tenkou a prehriatou kôrou.[4]

Pokračovanie riftogenézy môže mať za následok vznik aktívneho rozpínania oceánskeho dna so stredooceánskym chrbtom a oceánskou kôrou. Vznikajú tak divergentné okraje platní.

Gravitačný rozpad zón so zhrubnutou kôrou[upraviť | upraviť zdroj]

Oblasti so zhrubnutou kôrou, hlavne tie, ktoré vznikajú pri orogenéze sa zvyknu rozpadať do strán. Takýto rozpad môže prebiehať dokonca aj vtedy, keď stále prebieha kontinentálna kolízia. Po skončení kolízie v kôre existuje nerovnováha, vysoké tlaky a ťiaž veľkého objemu hornín v nadloží pôsobí na preťažené a nepevné podložie. Dochádza k takzvanému gravitačnému kolapsu, často za vzniku veľkých extenzných zlomov, napr. metamorfný kôrový komplex. Známa je napríklad extenzia tohto typu, ktorá prebehla v devóne, kedy nasledovala priamo po kaledónskom vrásnení v oblasti východného Grónska a západného Nórska.[7][8]

Uvoľňujúci ohyb pozdĺž smerne posuvných zlomov[upraviť | upraviť zdroj]

Pri vzniku smerne posuvných zlomov (angl. strike-slip), ktorými sa uvoľňuje horizontálne napätie dochádza na mieste vzďaľovania blokov v miestach uvoľňujúceho ohybu k lokálnej extenzii. (Smerne posuvné zlomy majú 2 typy segmentov so striedaním kolíznych a extenzných úsekov.) Na týchto miestach vznikajú prehlbujúce sa (subsidujúce) oblasti, lemované poklesovými zlomami označované ako pull-apart bazény[3]. Príkladmi aktívnych pull-apartových panví je Mŕtve more, ktoré je súčasťou ľavostupňového segmentu sinistrálneho zlomu Mŕtveho mora alebo Marmarské more, ktoré vzniklo v pravostupňovom segmente dextrálneho Severoanatólskeho zlomu.[9]

Zaoblúkové panvy[upraviť | upraviť zdroj]

Zaoblúkové panvy vznikajú v oblasti za subdukčnými zónami (na nadložnej platni) v dôsledku ústupu oceánskej priekopy v smere od nadložnej platne. Extenzia v tejto oblasti je rovnobežná s ostrovným oblúkom.

Pasívny okraj[upraviť | upraviť zdroj]

Pasívne okraje sú zoslabnuté miesta zemskej kôry, často ohraničené nedostatočne pevnými horninami (bridlice, evapority), ktoré po zaťažení môžu slúžiť ako šmykové plochy extenzných zlomov. K podobným procesom dochádza aj v sedimentárnych klinoch, kedy je extenzia v spodnej časti horninových telies spojená s rozpadom vyrovnávaná kompresiou vo vrchnej časti.

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Park, R.G. 1997: Foundations of Structural Geology. 3rd edition, Routledge, 216 s.
  2. Peacock, D.C.P., Knipe, R.J., Sanderson, D.J., 2000: Glossary of normal faults. Journal of Structural Geology, 22, s. 291-305
  3. a b Marko, F., Jacko, S., 1999: Štruktúrna geológia I (Všeobecná a systematická). Vydavateľstvo Harlequin, Košice, 180 s.
  4. a b Kearey, P., Klepeis, K.A., Vine, F.J. 2009: Global Tectonics. Wiley-Blackwell, Chichester, 482 s.
  5. Tuttle, M.L.W., Charpentier, R.R., Brownfield, M.E. 2002: The Niger Delta Petroleum System: Niger Delta Province, Nigeria, Cameroon, and Equatorial Guinea, Africa. USGS Open-File Report 99-50-H.
  6. Ebinger, C.J., Jackson, J.A., Foster, A.N. & Hayward, N.J. 1999: Extensional basin geometry and the elastic lithosphere. Philosophical Transactions of the Royal Society, London, 357, s. 741-765
  7. Dunlap, J.W., Fossen, H. 1998: Early Paleozoic orogenic collapse, tectonic stability, and late Paleozoic continental rifting revealed through thermochronology of K-feldspars, southern Norway. Tectonics, 17, s. 604-620.
  8. Hartz, E.H, Andresen, A., Hodges K.V., Martin, M.W., 2000: The Fjord Region Detachment Zone: A long-lived extensional fault in the East Greenland Caledonides. J. Geol. Soc. London, 158, s . 795-810.
  9. Armijo, R., Meyer, B., Navarro, S., King, G., Barka, A. 2002: Asymmetric slip partitioning in the Sea of Marmara pull-apart: a clue to propagation processes of the North Anatolian Fault? Terra Nova, 14, s. 80–86.