장애(지질)

Fault (geology)
"Fault line"은 여기서 리다이렉트 됩니다.다른 용도는 결함선(동음이의)을 참조하십시오.
타클라마칸 사막의 단층 위성 사진.왼쪽 아래 및 오른쪽 위에 있는 두 개의 화려한 능선은 하나의 연속된 선을 형성했지만, 단층을 따라 이동함에 따라 갈라졌습니다.
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지진
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원인들
특성.
측정.
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기타 토픽

지질학에서 단층(- across)은 암석 덩어리의 움직임으로 인해 상당한 변위가 발생한 암석 부피의 평면 균열 또는 불연속이다.지구 지각 내의 큰 단층은 플레이트 구조력의 작용으로 인해 발생하며, 가장 큰 단층은 섭입대의 메가트러스트 단층이나 변환 [1]단층과 같이 플레이트 사이의 경계를 형성합니다.대부분의 지진은 활단층에서의 신속한 이동과 관련된 에너지 방출이 원인이다.단층은 내진 [2]크립에 의해 천천히 이동될 수도 있습니다.

단층면은 단층의 파괴 표면을 나타내는 평면입니다.결함 추적 또는 결함 선은 결함을 표면에 표시하거나 매핑할 수 있는 장소입니다.단층 트레이스는 [3][4]단층을 나타내기 위해 지질 지도에 일반적으로 표시된 선이기도 합니다.

고장 영역은 병렬 [5][6]결함의 클러스터입니다.그러나 이 용어는 단일 [7]단층을 따라 부서진 암석의 구역에도 사용됩니다.단층 사이의 암석이 단층 렌즈로 변환된 후 점진적으로 [8]찌그러지기 때문에 단층 간격이 긴 단층을 따라 장시간 이동하면 구분이 흐려질 수 있습니다.

고장 메커니즘

다음 항목도 참조하십시오.고장 수리
페루 모로 솔라 라 헤라두라 층의 정상 단층입니다암석의 가벼운 층은 변위를 보여준다.두 번째 정상 고장은 오른쪽에 있습니다.

마찰과 구성 암석의 강성으로 인해 단층의 양면이 항상 서로 미끄러지거나 쉽게 흐를 수 없으며, 따라서 모든 움직임이 멈추는 경우가 있다.단층면을 따라 더 높은 마찰이 발생하는 영역을 아스퍼시티라고 합니다.단층이 잠기면 응력이 쌓이고, 강도가 역치를 넘는 수준에 도달하면 단층이 파열되어 축적된 변형 에너지가 부분적으로 지진파로 방출되어 지진을 [2]형성한다.

변형은 암석의 액체 상태에 따라 누적 또는 순간적으로 발생합니다. 연성 하부 지각과 맨틀은 전단 처리를 통해 서서히 변형이 축적되는 반면, 부서지기 쉬운 상부 지각은 파괴에 의해 반응하여 즉각적인 응력 방출로 [9]단층을 따라 이동하게 됩니다.연성암의 단층도 변형률이 너무 높을 때 즉시 방출될 수 있습니다.

미끄러지다, 들어올리다, 던지다

모로코의 단층.단층면은 사진 중앙의 가파른 왼쪽 방향으로 기울어진 선으로, 단층 오른쪽에 있는 층에 비해 왼쪽 암석층이 아래로 미끄러진 평면이다.
정상 단층 및 드래그 폴드(미국 와이오밍주 빅혼산맥 동쪽 측면)

슬립은 단층면 양쪽에 존재하는 지질학적 특징의 상대적 이동으로 정의됩니다.단층의 미끄러짐 감각은 단층의 각 측면에 [10]있는 암석의 상대적인 움직임으로 정의됩니다.수평 또는 수직 분리를 측정할 때, 고장의 투척은 분리의 수직 구성 요소이며, 고장의 하이브는 "투척 및 히브 아웃"[11]에서와 같이 수평 구성 요소이다.

관통점을 나타내는 미세 결함(코인 직경 18mm(0.71인치))

미끄러짐의 벡터는 [12]단층의 양쪽에 보일 수 있는 지층의 드래그 폴딩을 연구하여 정성적으로 평가할 수 있다.드래그 폴딩은 [13]단층의 움직임에 대한 마찰 저항으로 인해 발생할 수 있는 단층에 가까운 폴딩 영역입니다.히브 및 투척 방향 및 크기는 단층의 양쪽에서 공통 교차점( 관통점이라고 함)을 찾아 측정할 수 있습니다.실제로는 일반적으로 단층의 슬립 방향과 히브 및 슬로우 벡터의 근사치만 찾을 수 있습니다.

벽과 발밑을 매달다

수직이 아닌 단층의 양면을 리프팅 월과 풋 월이라고 합니다.매달린 벽은 단층면 위에서 발생하고 발벽은 [14]단층면 아래에서 발생합니다.이 용어는 광산에서 유래했습니다: 테이블 형태의 광체를 작업할 때, 광부는 발밑에 발밑을 깔고 벽에 매달린 채 [15]서 있었습니다.이러한 용어는 후진 고장과 정상 고장 등 다양한 딥 슬립 고장 유형을 구별하는 데 중요합니다.역단층에서는 매달린 벽이 위쪽으로 이동하지만, 정상단층에서는 매달린 벽이 아래쪽으로 이동한다.이 두 가지 고장 유형을 구별하는 것은 고장 이동의 응력 상태를 결정하는 데 중요합니다.

장애 유형

단층은 주로 단층면이 지표면과 이루는 각도(딥이라고 함)와 단층면을 [16]따라 미끄러지는 방향에 따라 분류됩니다.미끄러짐 방향에 따라 고장은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

  • 오프셋이 주로 수평이고 고장 추적과 평행한 스트라이크-스;
  • 하향 조정, 오프셋은 주로 고장 추적에 수직 및/또는 수직입니다. 또는
  • 대각선-사각선-사각선-사각선-사각선과 딥-사각선-사각선

스트라이크 슬립 결함

두 가지 스트라이크-슬립 고장 유형의 개략도

스트라이크-슬립 결함(렌치 결함, 찢김 [17]결함 또는 트랜스-커런트 결함이라고도 함)의 경우, 결함 표면(평면)은 일반적으로 수직에 가깝고 풋월(footwall)은 거의 수직 이동 없이 좌우로 이동합니다.좌측 횡방향 운동을 하는 스트라이크 슬립 단층은 부비강 단층, 우측 횡방향 운동을 하는 단층은 갑상선 [18]단층이라고도 합니다.각각은 단층의 반대편에 있는 관찰자가 볼 수 있는 지면의 이동 방향에 의해 정의됩니다.

특수 등급의 스트라이크-슬립 단층은 플레이트 경계를 형성할 때의 변환 단층입니다.이 세분류는 중동의 사해 변환 또는 뉴질랜드의 알파인 단층과 같은 대륙 암석권 내와 같은 확산 중심에서의 오프셋과 관련이 있다.변환 단층은 암석권이 생성되거나 파괴되지 않기 때문에 "보수적" 판 경계라고도 합니다.

딥슬립 결함

스페인의 정상 단층, 바위층이 아래로 미끄러져 내림(사진 중앙)

딥슬립 장애는 정상("확장") 또는 역방향일 수 있습니다.

정상 및 역딥 슬립 고장의 단면도

정상적인 단층에서는 매달린 벽이 발벽에 비해 아래로 이동합니다.서로 향해 기울어지는 두 정상 결함 사이의 다운스라운 블록은 그래벤입니다.서로 멀어지는 두 정상 결함 사이의 상향 블록은 호스트입니다.대부분의 정상 고장의 하강은 60도 이상이지만 일부 정상 고장은 45도 [19]미만으로 하강합니다.지역적 구조학적 중요성을 갖는 저각도 정상 단층은 지정된 분리 단층일 수 있다.

역단층은 일반 단층의 반대입니다. 즉, 매달린 벽이 발벽에 비해 위로 이동합니다.역방향 고장은 지각이 압축적으로 짧아졌음을 나타냅니다."normal"과 "reverse"라는 용어는 정상 단층이 가장 [20]흔한 영국의 탄광에서 유래했습니다.

스러스트 단층은 역방향 단층과 운동 감각은 동일하지만, 단층 평면의 하강이 45°[21][22] 미만입니다.추력 단층은 일반적으로 램프, 플랫 및 단층-벤드(매다는 벽 및 발벽) 접힘을 형성합니다.

Thrust with fault bend fold.svg

추력 단층 평면의 평평한 세그먼트는 평면이라고 하며 추력의 경사 부분은 램프라고 한다.일반적으로 스러스트 단층은 평탄한 형태를 형성하여 대형 내에서 이동하고 경사로가 있는 구간을 상승한다.

단층-벤드 접힘은 리프팅 벽이 비평면 단층 표면 위를 이동함으로써 형성되며 신장 단층 및 추력 단층과 모두 관련되어 있습니다.

고장은 나중에 원래 이동 방향과 반대 방향으로 이동하면 다시 활성화될 수 있습니다(고장 반전).따라서 정상적인 고장이 역방향 고장이 될 수 있으며 그 반대도 마찬가지입니다.

스러스트 단층은 대형 스러스트 벨트에서 기저귀와 클라이펜을 형성합니다.침강대는 지구상에서 가장 큰 단층을 형성하고 가장 큰 지진을 일으키는 특별한 종류의 추진력이다.

비스듬히 미끄러지는 결함

경사-슬립 단층

딥슬립 성분과 스트라이크슬립 성분을 가진 단층을 경사슬립 단층이라고 한다.거의 모든 단층에는 딥슬립과 스트라이크슬립의 구성요소가 있습니다. 따라서 단층을 비스듬히 정의하려면 딥 및 스트라이크 구성요소가 측정 가능하고 유의해야 합니다.일부 사선 단층은 천변 및 천변 영역에서 발생하며, 다른 단층은 변형 중에 연장 또는 단축 방향이 변경되지만 이전에 형성된 단층은 활성 상태를 유지하는 경우에 발생합니다.

하향 각도는 하강 각도의 보완으로 정의됩니다. 단층면과 단층에 평행하게 부딪히는 수직면 사이의 각도입니다.

리스트릭 폴트

리스트릭 장애(빨간색 선)

리스트릭 단층은 일반 단층과 유사하지만 단층 평면 곡선은 지표면 부근에서 기울기가 더 가파르고 깊이가 더 얕다.하향은 수평 이하의 데콜리먼트로 평평하게 되어 수평면에서 수평 미끄러짐이 발생할 수 있습니다.그림에는 리스트릭 단층을 따라 늘어뜨린 벽의 슬럼프가 표시되어 있습니다.리프팅 벽이 없는 경우(벼랑 위 등) 풋월(foot wall)은 여러 개의 리스트릭 단층을 생성하는 방식으로 주저앉을 수 있습니다.

링 장애

칼데라 단층이라고도 하는 링 단층은 붕괴된 화산 칼데라와[23] 체서피크 만 충돌 크레이터와 같은 볼라이드 충돌 지점 내에서 발생하는 단층이다.링 고장은 일련의 중첩된 정상 고장의 결과로 원형 윤곽을 형성합니다.링 단층으로 인해 발생한 파손은 링 [23]둑으로 메울 수 있습니다.

합성 및 대전 결함

합성 및 대전은 주요 고장과 관련된 사소한 고장을 설명하기 위해 사용되는 용어입니다.합성 단층은 주요 단층과 동일한 방향으로 하강하는 반면, 대전 단층은 반대 방향으로 하강합니다.이러한 결함은 전복 배사선(예: 니제르 델타 구조 스타일)을 동반할 수 있습니다.

단층암

연어색 단층 구게 및 관련 단층은 왼쪽(진회색)과 오른쪽(연회색)의 두 가지 다른 암석 유형을 구분합니다.몽골의 고비에서.
Sudbury에서 Sault Ste까지 비활성 고장입니다. 캐나다 온타리오 북부 마리

모든 단층은 단층이 발생한 지각의 레벨, 단층의 영향을 받는 암석 유형, 광물화 유체의 존재 및 성질의 변형된 암석으로 구성된 측정 가능한 두께를 가집니다.단층암은 그 질감과 암묵적인 변형 메커니즘에 따라 분류됩니다.암석권의 다른 레벨을 통과하는 단층은 표면을 따라 발달하는 많은 다른 종류의 단층암을 가질 것이다.지속적인 딥슬립 변위는 다양한 지각 레벨의 특징인 단층암과 다양한 오버프린트 정도를 병치하는 경향이 있다.이 효과는 분리 결함 및 주요 스러스트 결함의 경우 특히 명확합니다.

단층암의 주요 유형은 다음과 같습니다.

  • 카타클라사이트 – 불완전하게 개발되거나 존재하지 않는 평면 직물에 응집되거나 침식성이 없는 단층암으로, 일반적으로 각진 쇄설물 및 암석 조각이 유사한 구성의 미세 매트릭스로 특징지어집니다.
    • 텍토닉 또는 단층 브레치아 – 30% 이상의 가시성 파편을 포함하는 중입자부터 굵은 입자의 카타클라사이트.
    • 단층구지 – 점토가 풍부한 초미세-초미세-세립자 카타클라사이트로, 평면 직물을 포함할 수 있으며 가시성 조각이 30% 미만일 수 있습니다.암벽이 있을 수 있습니다.
      • 점토 도말 - 점토가 풍부한 층을 포함하는 퇴적 시퀀스에서 형성된 점토가 풍부한 단층 구멍으로, 단층 구멍에 강하게 변형되어 절단됩니다.
  • 마일러나이트 – 응집력이 있고 입자크기의 구조적인 감소로 인해 잘 발달된 평면 직물로 특징지어지는 단층암으로, 일반적으로 매트릭스 내의 광물과 유사한 구성의 원형 포르피로클라스트와 암석 파편을 포함한다.
  • 유사성 유리질 – 초미세 입자의 유리질처럼 생긴 물질. 보통 겉모습은 검고 부싯돌 모양이며 얇은 평판 정맥, 주사 정맥 또는 숙주 암석의 확장 골절을 채우는 유사성 융기 또는 브레치아에 대한 매트릭스로서 발생합니다.유사 탄성체는 지진 슬립률의 결과로만 형성될 가능성이 높으며 비활성 [24]고장의 고장률 지표로 작용할 수 있다.

구조물 및 사람에 대한 영향

지질공학에서 단층은 종종 터널, 기초 또는 경사면 건설과 같은 토양과 암석의 기계적 거동(강도, 변형 등)에 큰 영향을 미칠 수 있는 불연속성을 형성한다.

단층의 활동 수준은 (1) 건물, 탱크 및 파이프라인의 위치와 (2) 기반시설과 인근 사람에 대한 지진 흔들림과 쓰나미 위험 사정에 매우 중요할 수 있다.예를 들어 캘리포니아에서는 지구 지질 [25]역사의 홀로세 시대(지난 11,700년) 내에 이동했던 단층이나 단층 부근에 대한 새로운 건물 건설이 금지되어 있습니다.또한, 홀로세 + 플라이스토세 시대(지난 260만 년) 동안 움직임을 보인 단층은 특히 발전소, 댐, 병원 및 학교와 같은 중요한 구조물에 대해 고려될 수 있다.지질학자들은 얕은 발굴에서 볼 수 있는 토양의 특징과 항공사진에서 볼 수 있는 지형학 등을 연구하여 단층의 나이를 평가합니다.지표하 단서는 오래된 토양의 경우 가위와 탄산염 결절과의 관계, 침식 점토 및 산화철 광물화, 젊은 토양의 경우 그러한 징후가 없다는 것이다.단층 전단 옆 또는 그 위에 매설된 유기물의 방사성 탄소 연대 측정법은 활성 단층과 비활성 단층을 구별하는 데 종종 중요하다.이러한 관계로부터, 고생물학자들은 과거 수백 년 동안의 지진 규모를 추정할 수 있고, 미래의 단층 활동에 대한 대략적인 예측을 개발할 수 있다.

단층 및 광상

많은 광상이 단층 위에 놓여 있거나 단층과 관련되어 있다.이것은 단층대와 관련된 분열된 암석이 마그마의[26] 상승이나 미네랄이 함유된 유체의 순환을 허용하기 때문이다.수직에 가까운 단층의 교차점은 종종 유의적인 [27]광상의 위치이다.

귀중한 포르피리 구리 퇴적물이 있는 단층의 예로는 추키카마타, 콜라후아시, 엘아브라, 엘살바도르, 라 에스콘디다, 포테릴로스에 [28]퇴적물이 있는 칠레 북부의 도마이코 단층이 있습니다.칠레 남쪽의 Los Bronces와 El Teniente porphyry 구리 광상은 각각 두 단층 시스템의 [27]교차점에 있습니다.

단층이 항상 표면에 도관 역할을 하는 것은 아닙니다.깊은 곳에 있는 "잘못된" 단층은 대신 마그마가 정체되어 포르피질 구리를 형성하는 구역으로 화성 [29]분화를 위한 적절한 타이밍과 유형을 달성할 수 있다고 제안되었다.특정 시간에 분화된 마그마는 단층 트랩에서 격렬하게 터져나와 포르피리 구리 퇴적물이 [29]형성되는 지각의 얕은 곳으로 향할 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Lutgens, Frederick K.; Tarbuck, E.J.; Tasa, D. (illustrator) (2012). Essentials of geology (11th ed.). Boston: Prentice Hall. p. 32. ISBN 978-0321714725.
  2. ^ a b Ohnaka, M. (2013). The Physics of Rock Failure and Earthquakes. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-35533-0.
  3. ^ USGS, Earthquake Glossary – fault trace, retrieved 10 April 2015
  4. ^ USGS, Robert Tristram (30 April 2003), Where are the Fault Lines in the United States East of the Rocky Mountains?, archived from the original on 18 November 2009, retrieved 6 March 2010
  5. ^ "단층대"Merriam-Webster.com 사전, Merriam-Webster.2020년 10월 8일에 접속.
  6. ^ Fillmore, Robert (2010). Geological evolution of the Colorado Plateau of eastern Utah and western Colorado, including the San Juan River, Natural Bridges, Canyonlands, Arches, and the Book Cliffs. Salt Lake City: University of Utah Press. p. 337. ISBN 9781607810049.
  7. ^ Caine, Jonathan Saul; Evans, James P.; Forster, Craig B. (1 November 1996). "Fault zone architecture and permeability structure". Geology. 24 (11): 1025–1028. Bibcode:1996Geo....24.1025S. doi:10.1130/0091-7613(1996)024<1025:FZAAPS>2.3.CO;2.
  8. ^ Childs, Conrad; Manzocchi, Tom; Walsh, John J.; Bonson, Christopher G.; Nicol, Andrew; Schöpfer, Martin P.J. (February 2009). "A geometric model of fault zone and fault rock thickness variations". Journal of Structural Geology. 31 (2): 117–127. Bibcode:2009JSG....31..117C. doi:10.1016/j.jsg.2008.08.009.
  9. ^ Fossen, Haakon (2016). Structural geology (Second ed.). Cambridge, United Kingdom. pp. 117, 178. ISBN 9781107057647.
  10. ^ SCEC & 교육 모듈, 페이지 14.
  11. ^ "Faults: Introduction". University of California, Santa Cruz. Archived from the original on 27 September 2011. Retrieved 19 March 2010.
  12. ^ Choi, Pom-yong; Lee, Seung Ryeol; Choi, Hyen -Il; Hwang, Jae-ha; Kwon, Seok-ki; Ko, In-sae; An, Gi-o (June 2002). "Movement history of the Andong Fault System: Geometric and tectonic approaches". Geosciences Journal. 6 (2): 91–102. Bibcode:2002GescJ...6...91C. doi:10.1007/BF03028280. S2CID 206832817.
  13. ^ Fossen 2016, 페이지 479.
  14. ^ USGS, Hanging wall Foot wall, retrieved 2 April 2010
  15. ^ Tingley, J.V.; Pizarro, K.A. (2000), Traveling America's loneliest road: a geologic and natural history tour, Nevada Bureau of Mines and Geology Special Publication, vol. 26, Nevada Bureau of Mines and Geology, p. 132, ISBN 978-1-888035-05-6, retrieved 2 April 2010
  16. ^ "What is a fault and what are the different types?". USGS: Science for a Changing World. Retrieved 13 October 2021.
  17. ^ Allaby, Michael, ed. (2015). "Strike-Slip Fault". A Dictionary of Geology and Earth Sciences (4th ed.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-965306-5.
  18. ^ Park, R.G. (2004), Foundation of Structural Geology (3 ed.), Routledge, p. 11, ISBN 978-0-7487-5802-9
  19. ^ Oskin, Michael E. (3 June 2019). "Normal Faults". LibreTexts. Retrieved 6 April 2022.
  20. ^ Peacock, D. C. P.; Knipe, R. J.; Sanderson, D. J. (2000). "Glossary of normal faults". Journal of Structural Geology. 22 (3): 298. Bibcode:2000JSG....22..291P. doi:10.1016/S0191-8141(00)80102-9.
  21. ^ "dip slip". Earthquake Glossary. USGS. Archived from the original on 23 November 2017. Retrieved 13 December 2017.
  22. ^ "How are reverse faults different than thrust faults? In what way are they similar?". UCSB Science Line. University of California, Santa Barbara. 13 February 2012. Archived from the original on 27 October 2017. Retrieved 13 December 2017.
  23. ^ a b "Structural Geology Notebook – Caldera Faults". maps.unomaha.edu. Archived from the original on 19 November 2018. Retrieved 6 April 2018.
  24. ^ Rowe, Christie; Griffith, Ashley (2015). "Do faults preserve a record of seismic slip: A second opinion". Journal of Structural Geology. 78: 1–26. Bibcode:2015JSG....78....1R. doi:10.1016/j.jsg.2015.06.006.
  25. ^ Brodie, Kate; Fettes, Douglas; Harte, Ben; Schmid, Rolf (29 January 2007), Structural terms including fault rock terms, International Union of Geological Sciences
  26. ^ Troll, V R; Mattsson, T; Upton, B G J; Emeleus, C H; Donaldson, C H; Meyer, R; Weis, F; Dahrén, B; Heimdal, T H (9 October 2020). "Fault-Controlled Magma Ascent Recorded in the Central Series of the Rum Layered Intrusion, NW Scotland". Journal of Petrology. 61 (10). doi:10.1093/petrology/egaa093. ISSN 0022-3530.
  27. ^ a b Piquer Romo, José Meulen; Yáñez, Gonzálo; Rivera, Orlando; Cooke, David (2019). "Long-lived crustal damage zones associated with fault intersections in the high Andes of Central Chile". Andean Geology. 46 (2): 223–239. doi:10.5027/andgeoV46n2-3108. Archived from the original on 8 August 2019. Retrieved 9 June 2019.
  28. ^ Robb, Laurence (2007). Introduction to Ore-Forming Processes (4th ed.). Malden, MA, United States: Blackwell Science Ltd. p. 104. ISBN 978-0-632-06378-9.
  29. ^ a b Piquer, José; Sanchez-Alfaro, Pablo; Pérez-Flores, Pamela (2021). "A new model for the optimal structural context for giant porphyry copper deposit formation". Geology. 49 (5): 597–601. Bibcode:2021Geo....49..597P. doi:10.1130/G48287.1. S2CID 234008062.

기타 판독치

  • Davis, George H.; Reynolds, Stephen J. (1996). "Folds". Structural Geology of Rocks and Regions (2nd ed.). John Wiley & Sons. pp. 372–424. ISBN 0-471-52621-5.
  • Hart, E.W.; Bryant, W.A. (1997). Fault rupture hazard in California: Alquist-Priolo earthquake fault zoning act with index to earthquake fault zone maps (Report). Vol. Special Publication 42. California Division of Mines and Geology.
  • Marquis, John; Hafner, Katrin; Hauksson, Egill, "The Properties of Fault Slip", Investigating Earthquakes through Regional Seismicity, Southern California Earthquake Center, archived from the original on 25 June 2010, retrieved 19 March 2010

외부 링크

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