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Störungen создатель Mind Map: Störungen

1. Allgemein

1.1. Simple-Shear-Störungen

1.1.1. bei Simple-Shear-Störungen liegt der Bewegungsvektor parallel [oder in einem Winkel kleiner 10°] zum Streichen der Störung

1.1.1.1. dies ergibt gewöhnlich bei einer horizontalen Bewegung eine Seitenverschiebung

1.1.1.1.1. von oben betrachtet linksseitige Bewegungsrichtungen des anderen Blocks heißen sinistral

1.1.1.1.2. von oben betrachtet rechtsseitige Bewegungsrichtungen des anderen Blocks heißen dextral

1.1.1.2. dies ergibt gewöhnlich bei einer vertikalen Bewegung eine Dip-Slip-Verschiebung

1.1.1.3. Störungen mit sowohl einer Strike-Slip- als auch einer Dip-Slip-Komponente werden Oblique-Slip-Verschiebungen genannt

1.1.1.3.1. bei einer obliquen Komponente kommt es entweder zu einer Aufschiebung [reverse fault] bzw. Abschiebung [normal fault], je nachdem, wie sich der Hangendblock zum Liegendblock verhält

1.1.1.3.2. ist der Winkel nicht exakt 90°, so kommt zu der Abwärtsbewegung weiter noch eine Extensionskomponente hinzu

1.1.2. Ebenen von maximal aufgelöstes Simple-Shear bilden Störflächen und entwickeln sich entlang Störungen aus, in den sigma 2 liegt und welche in einem stabilen, symmetrischen Winkel zwischen 30-40° zu hauptverformungssrichtung sigma 1 liegen

1.2. Pure-Shear-Störungen

1.2.1. bei Pure-Shear-Störungen liegt der Bewegungsvektor senkrecht zum Streichen der Störung, es kommt also entweder zu Kompression oder Extension

1.2.1.1. bei Kompression wird Material entweder komprimiert oder aber vor allem entfernt, wodurch sich das Volume verringert

1.2.1.1.1. lösliche Mineralphasen werden dabei von Fluiden gelöst und abtransportiert - unlösliche Residuate [Ton, Graphit] bleiben übrig [selektive Drucklösung]

1.2.1.2. bei Extension wird Volumen erzeugt, nahe der Oberfläche füllen sich die neu entstandenen Hohlräume mit Wasser oder Luft, in tieferen Krustenstockwerken füllen sich die Hohlräume mit Fluiden und kristallisieren aus [Quartz, Calcit]

1.3. Winkel

1.3.1. steil: Abschiebungen

1.3.1.1. flache Anisotropien können nicht aktiviert werden

1.3.1.2. Ausnahme: low-angle-detachement-faults haben kleine Abschiebungswinkel

1.3.2. flach: Aufschiebungen

1.3.2.1. flache Anisotropien können aktiviert werden

1.3.2.2. durch die nach unten wirkende Gravitation sind aufschiebungen meist flach

1.3.2.2.1. in tiefen Krustenbereichen wegen der enormen Auflast

1.3.3. Allgemein

1.3.3.1. der Bruchwinkel charakterisiert das Gestein [bzw. dessen innere Kohäsion]

1.3.3.1.1. 60° vs. 30° bzw. 55° vs 35°

1.3.3.2. Triaxialzellenversuche untersuchen Gesteinsfestigkeiten

1.3.3.2.1. in isotrope Gesteine können künstlich Brüche eingebaut werden und dann die Winkel der maximalenfestigkeit ermittelt werden

1.3.3.2.2. Xenolithe können untersucht und dann Rückschlüsse auf den Mantel gewonnen werden

1.4. Zeit

1.4.1. Störungen bilden sich mit der Zeit aufgrund unzählicher, infinitesimaler Deformationsschritte aus

1.4.2. Störungen sind das Resultat von angelegten, sich überlagernden Spannungen

1.4.2.1. bei Simple-Shear-Deformation liegt die Bewegungsrichtung innerhalb der Störungszone

1.4.2.2. bei Pure-Shear-Deformation liegt die Bewegungsrichtung in einem Winkel zur Störzone

1.4.2.2.1. hier haben die Gesteine auf beiden Seiten der Störung entweder eine Deformation oder aber eine Extension erlitten

1.4.2.3. in der Realität findet eine Mischung aus Simple-Shear- & Pure-Shear-Deformation statt, allergins dominiert gewöhnlich der simple-shear-Anteil

1.4.2.3.1. ergibt die generelle Scherung

1.5. Bewegung

1.5.1. Störungen sind pinzipiell planar [+/-], die länge um viele Größenordnungen der Breite überlegen

1.5.1.1. Eine Störung besteht aus einer Kluft oder Kluftschar, auf der Bewegung entlang Bewegungsvektoren stattgefunden hat [von einigen Millimetern bis zu Kilometern]

1.5.1.2. Sprödstörungen sind viel schmäler als duktile Störungen

1.5.1.3. Wie sehen Störungen mit der Tiefe aus?

1.5.1.3.1. die meisten individuellen Störungen haben nur eine begrenzte Ausdehnung in die Tiefe

1.5.1.3.2. nur Haupt-Störungen an Plattengrenzen sind durchgehend und erstrecken sich von der Oberfläche bis zur Brittle-Ductile-Transition

1.5.1.3.3. der Endpunkt jeder Störung in der Tiefe ist die Brittle-Ductile-Transition, an der die stärksten Erdbeben stattfinden, bevor es bei weiter ansteigender Tiefe in den duktilen Deformationsbereich übergeht

1.5.2. auf Störungen hat prinzipiell eine Bewegung stattgefunden, sonst wäre es lediglich eine Kluft

2. Überschiebungen

2.1. Überschiebungsstrukturen

2.1.1. Allgemein

2.1.2. Klippen

2.1.2.1. isoliertes Fragment der überschobenen Decke

2.1.3. Fenster

2.1.3.1. Gegenteil einer Klippe, ermöglicht den Blick auf das darunterliegende Autochton

2.1.4. Allochton

2.1.4.1. entspricht der überschobenen, vom Allochton gelösten Decke dar

2.1.5. Autochton

2.1.5.1. entspricht dem anliegenden, in situ gebliebenen Grundgestein [Sockel]

2.1.6. Überschiebungsfront

2.1.7. Gleitfläche

2.1.7.1. Rampen & Abscherhorizonte

2.1.7.1.1. Rampen

2.1.7.1.2. Abscherhorizonte

2.2. Genese

2.2.1. Geometrie

2.2.1.1. die Überschiebungsgeometrie ist abhängig von der Geometrie der Überschiebungshorizonte & Rampen

2.2.1.2. Aufteilung in 4 Einheiten

2.2.1.2.1. A-B: hängend-Abscherhorizont auf liegend-Abscherhorizoint

2.2.1.2.2. B-C: hängend-Abscherhorizont auf liegend-Rampe

2.2.1.2.3. C-D: hängend-Abscherhorizont auf liegend-Abscherhorizoint

2.2.1.2.4. D-E: hängend-Rampe auf liegend-Abscherhorizont

2.2.1.2.5. E-F: hängend-Abscherhorizont auf liegend-Abscherhorizoint

2.2.2. Bewegung

2.2.2.1. Überschiebungen steigen in Richtung ihrer Bewegung hin an

2.3. Überschiebungstypen

2.3.1. fault-bend fold

2.3.1.1. die Geometrie des Hinterfaltenschenkels ist an die Geometrie der Störung gebunden

2.3.1.2. [Abscherhorizont-Rampe-Abscherhoriziont]-Geometrie

2.3.1.3. bei der Progression eine fault-bend-fold und gleichzeitiger Sedimentation bilden sich über den beiden Rampenschenkeln 2 Wachstumsdreiecke aus, welche mit zunehmender Progression der Überschiebung immer weniger Verkippung aufweisen - bis sschließlich diskordant darauf eine solige Stratigraphie sich ausbildet und die Wachstumsdreiecke kappt

2.3.1.3.1. Wann begann statigraphisch die Verwerfung?

2.3.1.3.2. Wann endete statigraphisch die Verwerfung?

2.3.2. fault propagation fold

2.3.2.1. der Winkel des Vorderfaltenschenkels bleibt stets derselbe

2.3.3. decollement buckle fold

2.3.3.1. bilden sich über Salzdomen

2.3.3.2. im Entstehungsprozess rotieren die Schenkel der Falte zueinander

2.3.4. verschachtelter Fächer

2.3.4.1. allgemein jede Verschiebungsschar als En-Echelon-Stack, welche aus einer gemeinsamen Basis-Störung aufstiegen

2.3.4.2. Störungsschar steigt bis zur Oberfläche an [solange Störung aktiv]

2.3.4.3. weist keine Dachüberschiebung auf

2.3.5. Duplex-Struktur

2.3.5.1. weisen eine Basis- & Dachüberschiebung auf

2.3.5.2. aus der Basisstörung aufsteigende Störungsscharen münden in die Dachüberschiebung

2.3.5.2.1. falls sie oberflächlich austreten, dann nur in Form der gemeinsamen Dachüberschiebung - jedoch nicht einzeln

2.3.5.3. Duplex-Typen

2.3.5.3.1. Allgemein

2.3.5.3.2. 1. Hinterland-Dipping-Duplex

2.3.5.3.3. 2. Antiform-Duplex

2.3.5.3.4. 3. Foreland-Dipping-Duplex

2.3.6. Blinde Überschiebung

2.3.6.1. endet die Überschiebungsfront duch unterschiedliche Deformationsmechanismen im überschobenen Block im Gegensatz zum anstehenden Autochton, spricht man von einer blinden Überschiebung

2.3.6.1.1. diese erscheint oberflächlich in Form eines Punktes [tip point] hinter dem keine Deformation mehr stattfindet. In 3D ist der Tip-Punkt der oberflächliche Schnitt der Tip-Line, welche die Überschiebung begrenzt

2.3.7. Verästelung

2.3.7.1. vereinigen sich die Spuren von 2 Überschiebungen in der Tiefe, spricht man von einem Verästelungs-Punkt

2.3.7.1.1. in 3D-ergeben alle Verästelungs-Punkte einer Aufschiebung eine Linie, die Verästelungs-Linie

2.4. Dahlstrom's Regeln

2.4.1. 1. Aufschiebungen schneiden die Stratigraphie aufwärts in

2.4.1.1. solange es normale Lagerungsverhältnisse gibt [Steno]

2.4.2. 2. Aufschiebungen plazieren ältere Einheiten über jüngere

2.4.3. 3. stratigraphisch höhere und weiter im Hinterland gelegene Aufschiebungen haben sich zuerst entwickelt [aufgrund von Aufwärtsbewegung durch darunterliegende Aufschiebungen & Duplexstrukturen], tiefere und weiter im Vorland entwickelten sich chronologisch zuletzt

2.5. Falten & Überschiebungsgürtel

2.5.1. hunderte von Kilometern langer Gürtel um Orogene welche aus gefalteten und & überschobenen [niedrigmetamorphen] Sedimenten bestehen

2.5.1.1. zusätzlich werden häufig auch Sedimente aus der Frühphase der Orogenese verfaltet und überschoben

2.5.1.2. Analog-Modell: Shearbox-Experiment

2.5.1.3. Analog-Modell: Computer-Experiment

2.5.1.4. Profilschnitt

2.5.2. Natur-Beispiel Texas

3. Abschiebungen

3.1. Allgemein

3.1.1. sigma 1 ist vertikal, sigma 3 ist null oder gar negativ

3.1.2. listrisch: mit zunehmender Tiefe werden aufgrund zunehmenden Umschließungsdrücken die Abschiebungen immer flacher

3.1.2.1. eine listrische Abschiebungsbahn erzeugt eine tensional Zone bzw. eine Öffnung, welche meist duch rekristalliesierende Kluftfüllung geschlossen werden

3.1.2.1.1. im oberen, steilstehenden, oberflächennahen Bereich ist die Öffnungsweiter größer als in den tieferen, flacheren Bereichen der listrischen Abschiebung

3.1.2.2. Rollover-Anticline: geht die Öffnung weiter, wird der Hangendblock abgeschert und dessen Bereiche unmittelbar im Kontakt zur listrischen Aschiebungsstörung hin verbogen

3.1.2.2.1. dies führt topographisch zu einer Halbgrabenausbildung

3.1.2.2.2. Beispiel: Basin & Range-Provinz

3.1.2.2.3. kann bis zu einer Rotation um 90° führen

3.1.3. Decollement Zone: liegt die Abschiebung in einem gewissen, flachen Winkel zur Bankung, finden auf den Schichtflächen Scherbewegungen statt

3.1.4. Detachement Zone: horizontal liegende Bereiche einer Abschiebung

3.1.5. "normal faults"

3.2. oberflächliche Erkennungmerkmale

3.2.1. der Ausbiß der meisten Abschiebungen ist curvi-linear, also konkav in Richtung Hangendscholle

3.2.2. individuelle Teilbereiche sind meist nur recht kurz, es bildet sich also keine ganze "Abschiebungsbahn" aus

3.2.2.1. begrenzt durch:

3.2.2.1.1. Transferstörungen

3.2.2.1.2. Horsetail-Zonen die in Seitenverschiebungen übergehen

4. Seitenverschiebungen

4.1. Allgemein

4.1.1. "strike-slip-fault"

4.1.2. eine jede Verwerfung ist dann eine Seitenverschiebung, wenn der Bewegungssinn der Verwerfung parallel oder subparallel zum Streichen der Verwerfung verläuft

4.1.3. Transfer-Störung: besondere Art der Seitenverschiebung, welche 2 sehr steilstehende Dip-Slip-Verwerfungen [können Auf- oder Abschiebungen sein] untereinander verbindet

4.1.3.1. Transform-Störung: besondere Art der Transfer-Störung, welche mit Plattenbewegungen assoziiert sind - Subduktionszonen oder MOR werden damit versetzt bzw. verbunden

4.1.3.1.1. penetrieren tief in die Kruste hinein

4.1.3.1.2. das Streichen von Transformstörungen ersteckt sich über sehr große Distanzen und bilden den häufigsten Plattenrand

4.1.3.1.3. Beispiel: San-Andreas-Fault

4.1.3.1.4. durch den sehr großen Versatz wurden alle Plattenrandsunregelmäßigkeiten weggeschliffen & daher sind Transformstörungen stets sehr gerade

4.1.4. Seitenverschiebungen mit nur einer geringen Streichausdehnung zeigen viele Unregelmäßigkeiten direkt entlang der Störfläche [im Gegensatz zu Transferstörungen]

4.1.4.1. oft verzweigen sie sich auch zu Störfächern aka "horsetail-zones]

4.1.4.2. Seitenverschiebungen selber setzen sich P- & Riedelscherbändern zusammen

4.1.5. Biegungen entlang Seitenverschiebungen können entweder entlastend oder einengend sein

4.1.5.1. in einengenden Biegungen [laufen nach links in die Spur einer dextralen Seitenverschiebung & vice-versa] werden kompressionale Strukturen wie sich Überschiebungen, Aufschiebungen oder Falten bilden

4.1.5.1.1. Flower-Structure: die innerhalb einengender Biegungen angelegte transpressive Scherspannung führt zur Ausbildung von Überschiebungsbahnen, welche gestacktes Material enlang - von oben gesehen konvexen und sich ausspaltenden - Überschiebungen aus der Spur der Seitenverschiebung nach oben/außen transportieren

4.1.5.1.2. Transpression: angelegte, kompressive Scherspannung entlang einengender Biegungen

4.1.5.2. in entlastenden Biegungen [laufen nach rechts aus der Spur einer dextralen Seitenverschiebung und vice-versa] werden sich [ex]tensionale Strukturen wie Abschiebungen, Mineraladern, Klüfte und Becken bilden

4.1.5.2.1. Pull-Apart-Becken: sedimantverfüllte Becken, welche sich in den entlastenden Biegungen einer regionalen Seitenverschiebung bilden

5. Aufschiebungen

5.1. Allgemein

5.1.1. "reverse faults"

5.1.2. dilational jogs: transtensionale Adern, gebildet in flacheren Bereichen einer Aufschiebungsbahn ["flats"] oder flacher ausscherenden konjugiertne Störungen ["spurs"], welche tensionale Zonen darstellen und ideale Lagerstätten ergeben können

5.1.2.1. Beispiel Muruntau-Goldmine in Uzbekistan [2. größte Goldlagerstätte der Welt]

5.2. Genese

5.2.1. gebildet im Rahmen eines orogenen Zyklusses durch Reaktivierung ehemaliger Abschiebungen

5.2.1.1. durch den retrograden Ductile-Brittle-Übergang in der Spätphase eines orogenen Zyklus anhand Zerscherung einer Falte unter Verhinderung von duktiler Rotation der Faltenschenkel

5.2.2. gebildet an den Rampen von Überschiebungen

5.2.3. gebildet durch Rotierung eines Stacks verschachtelter ["stacked"], paralleler Störscharen

6. Schersinnindikatoren

6.1. Allgemein

6.1.1. ist eine Störung äter als ein durchscherter Erzgang, kann vom Versatzvektor und dessen Richtung auf den Schersinn geschlossen werden

6.1.2. im Idealfall anhand eines Schnittes senkrecht zum Streichen und einer Draufsicht

6.2. kinematische Indikatoren

6.2.1. Allgemein

6.2.1.1. bilden sich in Störzonen oder nahe an ihnen in einem rationalen, nicht-koaxialen Spannungsfeld

6.2.1.2. die kinematischen Indikatoren variienren, abhängig davon, ob sie im spröden oder duktilen Deformationsbereich auftreten

6.2.1.2.1. jedoch sind nur sehr weniger Störungen rein duktil oder rein spröde, es können immer Zonen des entsprechend anderen Deformationsregimes auftreten

6.2.1.3. obwohl die meisten Schersinnindikatoren konsistent gegenüber dem allgemeinen Versatzvektor orientiert sind, gibt es stets mache weche diesem lokal gegenläufig sind

6.2.1.3.1. daher müssen o viele Messpunkte wie möglich im Feld aufgenommen und dann ausgewertet werden

6.2.1.3.2. solche gegenläufigen Schersinnindikatoren können auch durch eine entgegengesetzte Aktivierungsrichtung hervorgerufen werden

6.2.2. Schersinnindikatoren im spröden Deformationsmilieu

6.2.2.1. versetzte Marker [Erzgänge, Bankung]

6.2.2.1.1. gerade bei obliquen Bewegungsrichtungen [strike-slip & dip-slip] man muss aber aufpassen, stets senkrecht zum Streichen zu messen, um auch das wahre - und nicht das scheinbare - Einfallen zu messen

6.2.2.2. Form und Orientierung von Störung an der Oberfläche

6.2.2.3. rekristallisierte tensile Brüche

6.2.2.3.1. lunate tensile Brüche sind zudem rotiert, wobei die Sichelspitzen in Richtung Schersinnn zeigen

6.2.2.4. Mineralfaserwachstum

6.2.2.4.1. auf der druckabgewandten Lee-Seite

6.2.2.4.2. gewöhnlich Quartz oder Calcit

6.2.2.4.3. "fibres"

6.2.2.4.4. die Stufe an der neues Wachstum stattfindet deutet auf den Schersin hin

6.2.2.4.5. "shingling": sich ziegelartig überlappende Mineralfasern

6.2.2.5. Drucklösung

6.2.2.6. antithetische Riedel-Brüche

6.2.2.7. P&T-Shears

6.2.2.7.1. P-Flächen weise Lineare auf, T-Flächen nicht

6.2.2.8. Letten

6.2.2.8.1. die Enden der Letten zeigen in Richtung Schersinn

6.2.3. Schersinnindikatoren im duktilen Deformationsmilieu

6.2.3.1. versetzte Marker [Erzgänge, Bankung]

6.2.3.1.1. gerade bei obliquen Bewegungsrichtungen [strike-slip & dip-slip] man muss aber aufpassen, stets senkrecht zum Streichen zu messen, um auch das wahre - und nicht das scheinbare - Einfallen zu messen

6.2.3.2. Form und Orientierung von Störung an der Oberfläche

6.2.3.3. eingeregelte bzw. rotierte Foliation

6.2.3.3.1. A: die präexistierende Foliation wird in die Scherfläche eingeregelt [keinen Kompetzenzkontrast]

6.2.3.3.2. B: ein dünnes Tonband ist kompetent, nimmt die gesamte Spannung auf und deformiert, während einen inkompetenten Verbundes von der Deformation und entsprechend Foliation unangetastet bleibt

6.2.3.3.3. C: mylonitische Foliation, welche einst zusammenhängende Gesteinslagen und Foliationen zerschert und rotiert

6.2.3.4. asymmetrische Falten

6.2.3.5. asymmetrische Druckschatten

6.2.3.6. rotierte Porphyroklasten & Drucklösung

6.2.3.6.1. entweder der Porphyroklast rotiert in der Scherzone aufgrund der angelegten, gleichbleibenden Spannung, zieht entsprechend angewachsene Faserminerale mit sich und führt in der Faserstrukture zur Ausbildung einer asymmetrischen Falte

6.2.3.6.2. Verwechsungsmöglichkeit

6.2.3.6.3. oder der Porphyroklast rotiert nicht in der Scherzone sondern aufgrund einer sich ändernden Spannungsverteilung sind die Druckschatten gewandert

6.2.3.7. SC-Gefüge & asymmetrische Extensions-Scherbänder

6.2.3.7.1. SC-Gefüge

6.2.3.7.2. asymmetrische Extensions-Scherbänder

6.2.4. Scherstrukturen

6.2.4.1. Allgemein

6.2.4.1.1. mit laufendem Deformationsgrad wachsen die charakteristischen Strukturen

6.2.4.1.2. ein gleichbleibenden Schersinn bei der Ausbildung von Scherstrukturen ergibt bei diesen gewöhnlich eine verbogene, epigenetische Geometrie

6.2.4.1.3. alle Scherstrukturen liegen in einer Ebene, die von sigma 1 & 2 eingeschlossen wird

6.2.4.1.4. Beispiele

6.2.4.2. Riedel-Brüche

6.2.4.2.1. synthetische Riedelbrüche R

6.2.4.2.2. antithetische Riedelbrüche R'

6.2.4.2.3. Riedel-Brüche: bilden Zonen sekundärer, einfacher Scherung [simple shear]

6.2.4.3. T-Shears

6.2.4.3.1. aka tensionale Adern, liegen im rechten Winkel zur Hauptextensionsrichtung sigma 3

6.2.4.3.2. Extensionsbrüche

6.2.4.4. Ebenen der Kompression

6.2.4.4.1. charakterisiert durch

6.2.4.5. Y-Shears

6.2.4.5.1. parallel zu den begrenzenden Hauptstörungsflächen 1. Ordnung

6.2.4.6. P-Shears

6.2.4.6.1. in einem kleinen Winkel zu den begrenzenden Hauptstörungsflächen 1. Ordnung

6.2.4.6.2. mit demselben Bewegungssinn wie die Störungszone

6.2.4.7. X-Shears

6.2.4.7.1. in einem großen Winkel zu den begrenzenden Hauptstörungsflächen 1. Ordnung

6.2.4.7.2. mit demselben Bewegungssinn wie die Störungszone