CHƯƠNG CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO VÀ BIẾN DẠNG CỦA VỎ TRÁI ĐẤT October, 2010 Khái niệm về chuyển động kiến tạo Ứng suất biến dạng Các kiểu biến dạng Bằng chứng biến dạng Kết biến dạng dẻo Kết biến dạng dòn Kết biến dạng Vỏ Trái đất 1 Khái niệm về chuyển động kiến tạo Là chuyển động học vật chất trái đất nguyên nhân bên trái đất gây Kết chuyển động kiến tạo dẫn tới tượng: – Sự biến đổi thạch quyển; – Thay đổi biển lục địa; – Thay đổi nằm cấu tạo, phá hủy đá; – Các hoạt động núi lửa động đất  Chuyển động thẳng đứng (vertical movement) chuyển động phát sinh diện tích rộng lớn, chậm chạp  Chuyển động nằm ngang (horizontal movement) chuyển động theo phương tiếp tuyến làm vỏ trái đất bị ép, giản gây dịch chuyển ngang Ứng suất biến dạng • Đất đá Vỏ Trái đất bị uốn nếp, nghiêng phá hủy lực phát sinh từ dịch chuyển mảng Lực: Ứng suất = lực tác dụng/ đơn vị diện tích (kg/m2) • Ứng suất đẳng hướng (Uniform stress): lực tác dụng hướng • Ứng suất dị hướng (differential stress): lực tác dụng không cho hướng • Gồm loại ứng suất: • - Ứng suất căng dãn: kéo dài đá • - Ứng suất nén ép: siết ép đá • - Ứng suất cắt: trượt dịch chuyển đá Các yếu tố chính: nhiệt độ, áp lực, thời gian kéo dài phương thức tác dụng lực Các kiểu biến dạng Sự biến dạng đá diễn tác dụng lực, lực vượt sức bền đá làm đá bị biến dạng: • Biến dạng đàn hồi: vật liệu trở lại hình dạng, kích thước ban đầu dở tải • Biến dạng dẻo: vật liệu khơng trở lại hình dạng, kích thước ban đầu dở tải • Biến dạng phá hủy xảy vượt giới hạn đàn hồi giới hạn dẻo Bằng chứng biến dạng • Nếu khơng có xáo trộn sau trầm tích, lớp trầm tích nằm ngang • Nếu đá bị nghiêng, uốn nếp, hay phá hủy  q trình biến dạng xảy • Cần xác định đường phương góc dốc để xác định nằm đá • Đường phương: đường biểu thị phương kéo dài lớp đá không gian • Hướng dốc: yếu tổ biểu thị hướng nghiêng cắm vào mặt đất lớp đá • Đường hướng dốc đường nằm mặt lớp vng góc với đường phương • Góc dốc: góc hợp đường hướng dốc hình chiếu mặt phẳng7 nằm ngang Đường phương góc dốc 1-Đường phương 2-Hướng dốc 3-Góc dốc biểu kiến 4-Góc dốc thật Kết biến dạng dẻo Biến dạng uốn nếp biến dạng làm cho lớp đá bị uốn cong thành nếp uốn • Nếp uốn đơn nghiêng: nếp uốn đơn giản Các lớp đá nghiêng theo hướng • Nếp uốn lồi: lớp đá phần trung tâm có tuổi già phần ngồi rìa, lớp đá bị uốn cong phía tạo nên dạng vòm Nếp uốn lõm: đá phần trung tâm trẻ phần ngồi rìa, lớp đá nghiêng phía trung tâm tạo dạng máng trũng dictionary.reference.com/illusillustration.html/ahsd/syncline/syncline • Cánh nếp uốn: hai bên vịm nếp uốn • Trục nếp uốn: Đường cánh nếp uốn • Mặt trục: PM tưởng tượng chia nếp uốn thành phần gần đối xứng • Nếp uốn cắm: trục nếp uốn nghiêng • Góc cắm nếp uốn: góc trục nếp uốn MP nằm ngang 11 13 Các bẫy chứa dầu (bẫy kiến trúc) Các nếp lồi: lớp cát kết hay đá vôi có tính thấm xen với lớp khơng thấm sét hay bột kết bị biến dạng thành nếp uốn lồi, dầu di chuyển lên phần vịm vỉa đá thấm nếp lồi 14 Kết biến dạng phá hủy • Biến dạng phá hủy biến dạng làm phá hủy vật liệu ứng suất vượt giới hạn đàn hồi • Các cấu trúc sinh biến dạng phá hủy (dòn): – Khe nứt: sản phẩm biến dạng phá hủy khơng có dịch chuyển lớp đất đá – Đứt gãy tượng đứt vỡ có dịch chuyển làm liên kết đất đá • Đứt gãy phân loại dựa theo hướng dịch chuyển đất đá hai bên đứt gãy • Mặt đứt gãy thường nghiêng có đường phương góc cắm 15 Đối với đứt gãy có mặt đứt gãy nghiêng: • Cánh treo khối nằm mặt đứt gãy • Cánh nằm (cánh trụ) khối nằm mặt đứt gãy Vết xước kiến tạo Vector dịch trượt Đường phương Mặt đứt gãy Góc cắm Cánh treo Cánh nằm 16 Đứt gãy thuận kết ứng suất căng dãn đá dòn, cánh treo chuyển động theo mặt đứt gãy từ xuống Đứt gãy nghịch: kết ứng suất nén ép, cánh treo chuyển động theo mặt đứt gãy từ lên 17 • Đứt gãy chờm nghịch dạng đặc biệt đứt gãy nghịch với góc cắm