الفصل الثالث جيو PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
This document discusses internal (slow) shaping factors. It details rock fractures and folds, including examples of faults and mountains. The document also describes parts of faults, types of faults, and rock folds. It's a study of structural geology.
Full Transcript
الفصل الرابع عوامل التشكيل الداخلية ( البطيئة) مجموعة العوامل الباطنية البطيئة :وهى التي تحدث خالل فترة زمنية طويلة تقدر بماليين السنين ،ومن ثم ال يستطيع اإلنسان أن يشهدها خالل حياته القصيرة.ومن امثلتها اإلنكسارات واإللتواءات التى تتعرض لها صخور القشرة...
الفصل الرابع عوامل التشكيل الداخلية ( البطيئة) مجموعة العوامل الباطنية البطيئة :وهى التي تحدث خالل فترة زمنية طويلة تقدر بماليين السنين ،ومن ثم ال يستطيع اإلنسان أن يشهدها خالل حياته القصيرة.ومن امثلتها اإلنكسارات واإللتواءات التى تتعرض لها صخور القشرة األرضية مثل إنكسار األخدود األفريقي العظيم وإلتواءات جبال األلب واألبالش و األنديز وغيرها. أوالً :اإلنكسارات الصخرية Rock faults تعرف اإلنكسارات كذلك بالفوالق أوالصدوع ،وهى مترادفات تشير إلى كسور فى صخور القشرة األرضية ،يتبعها إزاحة displacementأو حركة للطبقات الصخرية على طول خط التصدع.وتتعرض كل أنواع الصخور دون إستثناء لعمليات التصدع هذه ،غير أنها أكثر وضوحا فى الصخور الرسوبية ، حيث يبرزها عمليات اإلزاحة سواء الرأسية أو األفقية للطبقات الصخرية.وتعد اإلزاحة الصخرية أهم ما يميز اإلنكسارات عن الشقوق joints incisedالصخرية الغائرة.وال يوجد معدل أو مقدار ثابت لإلزاحة الصخرية ،لكنها تتراوح عموما بين ميللمترات وعدة أمتار فى المرة الواحدة.ويزداد مقدار اإلزاحة بتجدد عمليات اإلنكسار على طول نفس خط اإلنكسار ،لكنها تحتاج إلى فترات زمنية طويلة نسبيا. .1أجزاء اإلنكسار: يتكون اإلنكسار من أجزاء عدة يمكن تميزها بسهولة فى حالة اإلنكسارات العادية والمعكوسة على النحو التالى (شكل :)20 ▪ سطح اإلنكسار :Fault surfaceوهو السطح أو المستوى الذى تنكسر وتتحرك على طول إمتداده الصخور سواء حركة أفقية صعودا وهبوطا أو حركة أفقية.وهو سطح غير منبسط ،إذ عادة ما يتميز بتقوسه وعدم إنتظامه.كما تكثر فيه الخدوش بفعل اإلحتكاك بين الكتل الصخرية على كال الجانبين. كما أنه من النادر أن يكون رأسيا تماما ،إذ عادة ما يكون مائال بدرجات متفاوتة. ▪ الحائط المعلق :Hangin wallوهو الحائط الذى يعلو سطح اإلنكسار ويرتكز على كتلة صخرية أخرى تعرف بالحائط األساسى أو السفلى .Foot wall ▪ رمية اإلنكسار :Fault throwويقصد بها مقدار اإلزاحة الصخرية (الرأسية أو األفقية) المصاحبة لعملية اإلنكسار. ▪ حافة اإلنكسار :Fault scarpوهى حافة الكتلة الصخرية الصاعدة بفعل اإلزاحة على طول خط اإلنكسار.وتتميز عادة الحافات اإلنكسارية الحديثة بإستقامتها الحادة ،إال أنها سرعان ما تكون عرضة لفعل عمليات التحات المختلفة التى تخفض منها وتغير فى كثير من خصائصها ومالمحها. حافة اإلنكسار الكتلة الصاعدة مقدار اإلزاحة سطح اإلنكسار الكتلة الهابطة (شكل )20أجزاء اإلنكسار. .2أنواع اإلنكسارات: تصنف اإلنكسارات عادة وفقا إلتجاه حركة الكتل الصخرية التى تتأثر بحدوث اإلنكسار بالنسبة لبعضها البعض ،وذلك على النحو التالى (شكل :)26 -اإلنكسار العادى أو البسيط :Normal faultويحدث نتيجة لتعرض الكتلة الصخرية لعملية شد tensionمن جانبين متضادين ،ولذلك يعرف أيضا بصدع الشد.وتهبط فيه الكتلة أو الحائط المعلق ألسفل ،ويميل فيه سطح اإلنكسار بإتجاه الكتلة الهابطة ،down thrown sideشكل ( )21 شكل ( )21اإلنكسار العادى أو البسيط -اإلنكسار المعكوس :Reversed faultيحدث اإلنكسار المعكوس نتيجة لتعرض الكتلة الصخرية لضغط compressionجانبى كبير ،ولذلك يعرف أيضا بصدع الضغط ،وهو الحالة المعاكسة للصدع العادى ،حيث يصعد فيه الحائط المعلق ألعلى ،ويميل سطح اإلنكسار فى عكس إتجاه الكتلة الصخرية الهابطة ،شكل (.)22 شكل ( )22اإلنكسار المعكوس -اإلنكسار الزاحف :Thrust faultيعتبر اإلنكسار الزاحف نوعا معقدا من اإلنكسارات المعكوسة.حيث تتعرض الكتلة الصخرية لضغط شديد من الجانبين ،وتكون الكتلة من المرونة بحيث يمكنها أن تستجيب لعمليات الطى أو اإلنثناء إلى أن تصل إلى الحد الذى تزيد فيه شدة عمليات الطى عن درجة إستجابة ومقاومة الصخر ،كما هو الحال فى الثنيات النائمة والمقلوبة ، overfoldedحيث يكون أحد طرفى الطية منثنى تحت الطرف األخر.ومن ثم يحدث إنكسار للصخور يزحف فيها الحائط الصخرى العلوى (الطرف العلوى المعلق للطية) فوق الحائط السفلى (الطرف السفلى للطية) على طول سطح اإلنكسار الذى يعرف فى هذه الحالة بسطح الزحف.وهى ظاهرة يكثر وجودها فى الجبال اإللتوائية الحديثة مثل جبال األلب والهيمااليا والروكي واإلنديز ،شكل ( .)23 شكل ( )23اإلنكسار الزاحف -اإلنكسار المدرج (السلمى) :Step faultويمثل مجموعة متتابعة من اإلنكسارات المتوازية تقريبا التى ترمى كلها فى اتجاه واحد ،وتؤدى إلى ظهور األرض بشكل أشبه بدرجات السلم.وقد تكون الرميات غير متماثلة من حيث زاوية الميل ومن ثم تكون مايعرف بنصف األخدود ، Half Grabinويستوى فى ذلك إن كانت الصدوع عادية أو معكوسة ،حيث تقسم المنطقة إلى مجموعة من الكتل المتوازية متساوية الحجم تقريبا.وينتج هذا النوع عن حركات رأسية تؤدى إلى هبوط أو رفع للكتل الصخرية بشكل تدريجى ،شكل (.)24 شكل ( )24اإلنكسار المدرج (السلمى) -اإلنكسار اإلخدودى واإلنكسار القافز :Graben and Horstاإلنكسار اإلخدودى أو الحوضى هو منخفض بنيوى تحيط به صدوع عادية أو معكوسة ذات زوايا ميل كبيرة نسبيا ،وتظهر على سطح الكتل القارية أو فوق قيعان األحواض المحيطية ،ومن أشهرها األخدود اإلفريقى العظيم ،والذى يعد البحر األحمر جزء منه ،شكل (.)25 -اإل نكسار القافز أو الهورست :فهو ينشأ بسبب ارتفاع كتلة صخرية يحدها صدعان هابطان من الجانبين بزاوية ميل كبيرة نسبيا.ويحدث ذلك إما بسبب رفع الكتلة الوسطى ألعلى بفعل عمليات الضغط الجانبى ،أو بسبب هبوط الجانبين ألسفل بفعل عمليات الشد.ولإلنكسارات اإلخدودية والقافزة عالقة وثيقة بالنشاط التكتونى وتوازن القشرة األرضية ،شكل (.)25 شكل ( )25اإلنكسار اإلخدودي واألنكسار القافز أو الهورست -إنكسار خط المضرب :Strike-slip faultتتعرض مكاشف الطبقات الرسوبية لعملية إزاحة أفقية كما هو الحال عند حدود األلواح التكتونية ،ولذا يطلق على هذا النوع من اإلنكسارات عدة مسميات أخرى هى اإلنكسار األفقى أو المفصلى .horizontal or transform faultsويرجع ظهور اإلنكسارات األفقية نتيجة لتعرض الكتلة الصخرية إلى حركة جانبية عنيفة ،يتحرك على أثرها جانب من القشرة األرضية حركة أفقية فى إتجاه معاكس للجانب األخر ويشيع تواجدها عند حدود األلواح التكتونية المفصلية. إنكسار عادى إنكسار معكوس الحائط المعلق شد شد ضغط ضغط إنكسار زاحف إنكسار أفقى إنكسار إنكسار إنكسار قافز (هورست) إخدودى إخدودى إنكسار مدرج غير متماثل (إنكسار نصف أخدودى) (شكل )26أنواع اإلنكسارات الصخرية الرئيسية. ثانياً :اإللتواءات الصخرية Rock folds يقصد باإللتواءات :عمليات الطى أو اإلنثناء التى تتعرض لها صخور القشرة األرضية بفعل الضغوط الواقعة عليها من إتجاهات متضادة ،ومن ثم تنثنى هذه الصخور ألعلى مكونة تضاريس موجبة ( )+مثل الجبال اإللتوائية والقباب ،والتى تعرف بالمحدبات .anticlinesأو تنثنى ألسفل مكونة تضاريس سالبة ( ، )-مثل المنخفضات واألحواض التكتونية وتعرف بالمقعرات .synclinesويعرف جانبى الطية باألطراف أو الجناحين ، limbsأما خط التماثل فيسمى بمحور الطية fold axeويتم تحديده على طول نقاط تالقى طرفى الطية ،ويستفاد من تحديد محور الطية فى معرفة مدى تماثل طرفى الطية واتجاهها (شكل .)27 ويشيع حدوث اإللتواءات فى طبقات الصخور الرسوبية بسبب مرونتها النسبية عندما تكون الطبقات حديثة التكوين ،بينما ال تنثنى الصخور الصلبة مثل الصخور النارية والمتحولة ،ألن شدة صالبتها تمنعها من اإلنثناء اللهم إال بدرجات محدودة مع ارتفاع الح اررة. طية مقعرة طية محدبة طية مقعرة طرف الطية طرف الطية طية بسيطة متماثلة طية محدبة غير طية محدبة متماثلة طية مستلقاة (نائمة) متماثلة طية مقذوفة طية مقلوبة إتجاه زيادة الضغط على جانب واحد زيادة عمليات الطى وتشوه الصخور (شكل )27أجزاء الطية (اإللتواء الصخرى). -1تصنيف اإللتواءات تصنف اإللتواءات عادة وفقا لوضع طرفى الطية وذلك على النحو التالى (شكل :)27 -الطية المحدبة ( :)Anticlineتكون الطبقات على شكل قوس محدب نحو األعلى والصخور األقدم توجد في مركز الطية ويكون ميل جناحي الطية إلى الخارج نسبة إلى المفصل ،شكل (.)28 -الطية المقعرة ( :)Synclineتكون الطبقات على شكل قوس مقعر نحو األسفل ويكون ميل جناحي الطية أحدهما باتجاه اآلخر ،شكل (.)28 شكل ( )28الطيه المحدبة والطية المقعرة -الطية المتماثلة :Symmetrical foldيتساوى ميل الطبقات على كال طرفى الطية ،سواء كان اإللتواء محدبا أو مقع ار ،كما أن محورها يكون عمودى على سطح األرض ،شكل ( )29 شكل ( )29الطية المتماثلة -الطية غير المتماثلة :Asymmetrical foldيتميز هذا النوع من الطيات بأن الطبقات الصخرية فى أحد طرفى الطية تميل بزاويا أكبر من مثيالتها بالطرف األخر من الطية ،وبالتالى يكون أحد طرفى الطية أطول من الجانب اآلخرن شكل (.)30 شكل ( )30الطية المتماثلة -الطية المقلوبة :Overturned foldيزداد ميل طبقات أحد طرفى الطية بحيث تزيد زاوية هذا الميل عن 90درجة ،ومن ثم تكون قمة الطية متقدمة overriddenعن قاعدة الطية فى نفس إتجاه الطى ، وقد يؤدى هذا فى بعض األحيان إلى إختالف فى ترتيب الطبقات بحيث تكون الطبقات األقدم هى األعلى والعكس ،مما يتطلب حذ ار شديدا عند تفسير ترتيب الطبقات.ويكون احد طرفى الطية أقصر بكثير من الطرف اآلخر ،ويصنع محور الطية زاوية حادة مع المستوى األفقى ،شكل (.)31 شكل ( )31الطية المقلوبه -الطية المستلقاة (نائمة) :Recumbent foldعندما يصل ميل الطبقات الصخرية فى الطية المحدبة أقصاه ،فإن أحد طرفى الطية يستلقى على سطح األرض تماماً فى وضع يكاد يكون أفقى ،ومن ثم ينقلب ترتيب الطبقات فى الجانب األسفل بحيث تقع الطبقات الحديثة تحت الطبقات األقدم منها ،ويصنع محورها زاوية حادة مع المستوى األفقى ،شكل (.)32 شكل ( )32الطية المستلقاة (نائمة) -الطية المقذوفة Overthrustأو الزاحفة :Nappeعندما يزداد الضغط الواقع على الغطاء الصخرى الزاحف الذى يمثل الجانب العلوى من طية مستلقاة يؤدى ذلك إلى انفصاله عن بقية جسم الطية والتزحزح بعيدا عنها بفعل عملية التصدع على طول محور الطى ،وينفصل بذلك طرفها العلوى عن طرفها السفلى ويظهر محورها موازى تقريبا لسطح األرض. -اإللتواء أحادى الميل :Monoclinal foldتميل فيه الطبقات الصخرية فى إتجاه واحد فقط.وهو يشبه بذلك درجة السلم حيث تلتوى الطبقات فى جهة واحدة بينما يسبقها ويليها طبقات أفقية. -الطية المنشارية ( : ) Chevron foldالطية التي تكون فيها المنطقة المفصلية ضيقة ،شكل (.)33 شكل ( )33الطية المنشارية -الطية الصندوقية ( : ) Box foldالطية التي تكون ذروتها عريضة ومنبسطة ولها خطي مفصل كل واحد على جانبين الذروة المنبسطة ،شكل (.)34 شكل ( )34الطية الصندوقية -الطية المروحية ( : ) Fan foldالطية التي يكون كال طرفيها مقلوبا فالطية المروحية المحدبة يميل طرفها أحداهما نحو اآلخر أما الطية المروحية المقعرة يميل الطرفان مبتعدا احدهما عن اآلخر ،شكل ( .)35 شكل ( )35الطية المروحية -الطية المتساوية الميل ) : ( Isoclinals foldالطية التي يميل طرفها بنفس الزاوية ونفس االتجاه ويكون المستوى المحوري رأسي أو أفقي أو مائل ،شكل (.)36 شكل ( )36الطية المتساوية الميل -الطية األحادية الميل ( : ) Homoclinal foldالطية التي تظهر فيها الطبقات بميل شديد ويكون ميل الطبقات باتجاه واحد يتراوح من عده درجات إلى ( )90درجة ،وان ارتفاع الطبقات على الجانبين المتقابلين للطية ربما يصل إلى آالف األقدام ،شكل ( .)37 شكل ( )37الطية األحادية الميل -الطيات المفتوحة ( : ) open foldالطيات التي تحافظ فيها الطبقات على وضعيتها أي ال تحدث فيها انسياب ،شكل (.)38 شكل ( )38الطيات المفتوحة -الطية المغلقة ) : ( Close foldالطية التي يكون فيها التشويه الناتج عن القوه المسلطة عليها يكفي لحدوث انسياب أو انزالق في الطبقات األكثر حركة مؤدياً إلى ازدياد أو نقصان سمك الطبقات ، شكل (.)39 شكل ( )39الطية المغلقة -الطية الغاطسة ( : ) Plunging foldهي الطية التي يكون فيها المستوى المحوري مائل حيث تضمحل الطية باتجاه زاوية الغطس وتكون استم اررية الطية أكثر كلما كانت زاوية الغطس قليلة ،شكل ( .)40 شكل ( )40الطية الغاطسة -طيات السحب ( : ) Drag foldيتكون هذا النوع من الطيات عند انزالق طبقه صامدة (قوية) فوق طبقة غير صامدة (ضعيفة) حيث تتكون في الطبقة الغير صامدة و قد تتكون هذه الطيات على أطراف طيات كبيرة بسبب زحف الطبقات على بعضها ،ويكون المستوي المحوري للطية غير عمودي على مستوي الطبقات القوية ،شكل (.)41 شكل ( )41طيات السحب -الطية المتشابهة ( : ) Similar foldالطية التي يكون فيها سمك الطبقات عند جناحيها متساوي وكذلك السمك عند المفصل متساوي ،وكل سمك يختلف عن اآلخر ،شكل (.)42 شكل ( )42الطية المتشابهة -الطية المتساوية ( : ( Parallel foldيتكون هذا النوع من الطيات إذا لم يتغير سمك الطبقات أثناء عميلة الطي فالطية المقعرة تصبح أكثر انفتاح مع العمق و أكثر حدة نحو األعلى و الطية المحدبة أكثر حدة مع العمق و أكثر انفتاح نحو األعلى ،شكل (.)43 شكل ( )43الطية المتساوية -الطيات اإلختراقية ( : ) Diaper foldالطيات التي يخترق فيها اللب المتحرك الذي يكون عادة ملح صخري ( الطبقات األكثر هشاشة أو الصخور الضعيفة) . الطية االسطوانية ( : ) Cylindrical foldالطية التي تحتوي على محاور. - -الطية غير االسطوانية ( : ) Non cylindrical foldالطية التي ال تحتوي على محاور -المقعر األرضي ( : ) Geosynclinesطية مقعرة أرضية أو هي خفض عميق باألرض يبلغ طوله وعرضه مئات األميال تتجمع فيه الرواسب بكميات كبيرة بمرور الزمن. -المحدب األرضي ( : ) Geonticlinesرفع واسع مشابه بحجمه للمقعر األرضي ،يقع ضمن المقعر األرضي أو خارجه. -2الحركات اإللتوائية الرئيسية يشير التاريخ الجيولوجى لألرض إلى تعرضها لعدة حركات إلتوائية رئيسية يمكن إيجاز أهم مالمح كل منها على النحو التالى ،شكل (:)44 oالحركة الكاليدونية :Caledonian orogenyتعود تسميتها بهذا االسم إلى مرتفعات كاليدونيا فى شمال اسكتلندا ،حيث نتجت عن حركة إلتوائية حدثت فى العصرين السيلورى والديفونى فى الزمن الجيولوجى األول.ومن أشهر المرتفعات التى تنتمى لها مرتفعات شمال إسكتلندا ومرتفعات اسكندنياوه. كما تكونت مرتفعات جبال اإلبالش بأمريكا الشمالية فى نهاية هذه الحركة ،ولكن اكتمالها لم يتم إال في فترة الحركة الهرسينية.كما تظهر بقايا الحركة الكاليدونية عند األطراف الجنوبية للكتلة الكندية كما هو فى الحوض األعلى لنهر يوكن ،وكذلك فى الجانب الشرقى من جزيرة جرينلند.أما فى أمريكا الجنوبية فتتمثل فى الحافة الشرقية لهضبة الب ارزيل.أما فى أفريقيا فتتمثل اإللتواءات الكاليدونية فى مرتفعات جو اررة فى الصحراء الكبرى وتمتد من الشمال إلى الجنوب فى غرب القارة. oالحركة الهرسينية :Hercynain orogenyوتعرف كذلك بالحركة األرمريكية Armoicanأو الحركة الفارسكية Variscanفى كل من بريطانيا وغرب فرنسا.وتعود هذه الحركة إلى نهاية الزمن الجيولوجي األول ،وخصوصا في العصرين الكربونى والبرمي.ومن ثم فهى أحدث من الحركة الكاليدونية بعشرات الماليين من السنين.وتنتشر الجبال التي تكونت بسبب هذه الحركة في معظم القارات إلى الجنوب من المرتفعات الكاليدونية.ونظ ار لحداثتها نسبيا فإنها أكـثر ارتفـاعاً من المرتفعات التابعة للحركة الكاليدونية ،هذا إلى جانب تعرضها فيما بعد فى عصور الحقة إلى حركات رفع جديدة.وتوجد أهم المرتفعات التى تنتمي لها فى جنوب أيرلندا وجنوب ويلز وجنوب انجلت ار ،وجبال غرب أوربا ووسطها مثل هضبة فرنسا الوسطى ،وجبال الغابة السوداء ،وبعض مرتفعات أسبانيا وجبال أورال.كما توجد فى آسيا فى جبال أرمينيا وبعض جبال آسيا الصغرى ،وبعض مرتفعات الصين وأرخبيل الماليو وبعض جزر إندونيسيا مثل جزيرة جاوه وجزيرة بور ينو.كما توجد فى استراليا على طول الساحل الشرقى وفى بعض جهات جزر نيوزيلندا.أما فى قارة أمريكا الشمالية فتعتبر جبال اإلبالش ممثالً رئيسياً لها ،كما تتمثل فى أمريكا الجنوبية فى القسم الجنوبى لجبال اإلنديز في دولة األرجنتين ،بينما تمثلها فى إفريقيا جبال الكاب فى جنوب غرب القارة ،وكذلك اإللتواءات الهرسينية فى هضبة مراكش وجبال أطلس الصغرى واألجزاء الشمالية من الصحراء الكبرى. oالحركة األلبية :Alpine orogenyوهى أحدث الحركات اإللتوائية التى أصابت القشرة األرضية ، ولذلك فجبالها أعظم جبال العالم من حيث اإلمتداد واإلرتفاع ،ومازالت ترتفع حتى اآلن نظ ار لحداثتها ،حيث بدأت فى أواخر الزمن الجيولوجى الثانى (الميزوزوي) ،منذ منتصف العصر الكريتاسى تقريبا ،وبلغت ذروتها فى منتصف الزمن الثالث ،كما أن عوامل التجوية والتعرية لم تؤثر فيها بالقدر الذى يعمل على خفضها بمعدالت تفوق معدالت الرفع التى تتعرض لها.وينقسم حدوث هذه الحركة على ثالث مراحل رئيسية حسب العصر الذى حدثت فيه ،ومن ثم تنقسم وفقا لهذا حبال األلب -التى استمدت منها الحركة أسمها -إلى جبال األلب القديمة التى نشأت فى أواخر الزمن الثانى وأوائل الزمن الثالث ،وجبال األلب الوسطى التى نشأت فى أواسط الزمن الثالث ،ثم جبال األلب الحديثة التى نشأت فى أواخر الزمن الثالث ومازالت فى إرتفاع مستمر حتى اآلن.ويمكن القول أن اإللتوءات األلبية ظهرت على هذا النحو من الضخامة واإلرتفاع نتيجة اإلرسابات الهائلة التى تراكمت فى البحار الجيولوجية القديمة لفترة طويلة ،باإلضافة إلى الضغوط الشديدة التى تعرضت لها هذه األحواض الرسوبية الكبرى على مدى واسع.كما حدد التوزيع الجغرافى للجبال الهرسينية اإلتجاه العام لسالسل الجبال التى تنتمى للحركة األلبية فى كثير من أقاليم العالم ،حيث حددت هذه الجبال القديمة إتجاه جبال األلب فى أوربا و آسيا ،خاصة اإلتجاه العام لجبال الهيمااليا والتي ساعدت كتلة الصين القديمة على إنحرافها نحو الجنوب إلى كل من بورما والماليو.وتمتد سالسل الجبال التابعة للحركة األلبية فى نطاقين بوجه عام ،أولهما نطاق الحلقة النارية الممتد على طول جانبى المحيط الهادى فى كل من األمريكتين وأقواس الجزر األسيوية واالسترالية.أما النطاق الثانى فهو نطاق جبال األلب فى جنوب أوربا وجبال وسط آسيا ،ويمتد فى شكل نطاق عرضى من أقصى غرب أوروبا عند خليج بكساى في غرب أسبانيا حتى جزر الهند الشرقية ،حيث يتصل بالنطاق األول فى هذه الجزر بداخل إندونيسيا. شكل ( )44توزيع النطاقات األلتوائية في العالم