Strukturgeologi - tektonik Flashcards
(11 cards)
- Vilka strukturgeologiska bildningar kan uppkomma vid horisontell kompression respektive horisontell tension av jordskorpan?
När jordskorpan utsätts för horisontell kompression, alltså tryckkrafter som verkar från motsatta sidor, deformeras berggrunden genom att den pressas ihop. Denna typ av deformation leder ofta till plastisk deformation i form av veck, där sedimentära lager böjs. Vecken kan vara mjuka eller mycket skarpt böjda, och vid fortsatt deformation kan de utvecklas till överskjutningar – där äldre bergarter trycks upp och över yngre längs ett flackt brottplan. En annan vanlig struktur är revers förkastning, där hängväggen rör sig uppåt i förhållande till liggväggen, vilket förkortar jordskorpan. Dessutom kan axialplansförskiffring uppstå, vilket är en foliation (plan struktur) som bildas parallellt med veckens axialplan, orsakad av att platta mineral orienterar sig vinkelrätt mot tryckriktningen.
Vid horisontell tension, alltså dragkrafter som drar isär jordskorpan, sker istället en spröd deformation. Den vanligaste strukturen som uppstår är normalförkastning, där hängväggen sjunker ned i förhållande till liggväggen. Detta leder till en förlängning av jordskorpan. Om flera normalförkastningar uppträder parallellt kan block av berggrund sjunka ned och bilda gravsänkor. Mellan dessa kan kvarstående block bilda horstar, som är upphöjda strukturer begränsade av förkastningar. Dessa strukturer är typiska för områden med kontinentala rifter, som t.ex. Östafrikanska riftdalarna.
- Rita en principskiss som visar en a) normalförkastning, b) isoklinalt lutande veck
En normalförkastning är en struktur som uppstår vid dragkrafter. Den kännetecknas av att hängväggen (den del av berget ovanför förkastningsplanet) rör sig nedåt i förhållande till liggväggen (den del under planet). Detta skapar en förlängning av jordskorpan och syns ofta i landskapet som trappsteg eller branter. Normalförkastningar är vanliga i områden där jordskorpan sträcks ut, till exempel i riftdalar.
Ett isoklinalt lutande veck är ett veck där båda veckskänklarna är nästan parallella, vilket innebär att veckbensvinkeln är nära noll grader. Dessa veck bildas vid mycket kraftig kompression och är ofta associerade med djupare delar av bergskedjor där deformationen varit intensiv. Axialplanet är lutande, vilket innebär att hela vecket lutar åt ett håll. Dessa strukturer är vanliga i starkt deformerade metamorfa bergarter.
- Vad är det som avgör om deformationen av en bergart har en spröd eller plastisk karaktär?
Deformationens karaktär – om den blir spröd (brott) eller plastisk (formbar) – beror på flera faktorer som samverkar:
Temperatur: Hög temperatur gör att mineralstrukturer i bergarter blir mer rörliga, vilket gynnar plastisk deformation. Låg temperatur gör att bergarterna spricker lättare.
Tryck: Högt konfiningtryck (omgivande tryck) gör att bergarter lättare deformeras plastiskt eftersom sprickbildning motverkas.
Bergartens sammansättning: Mjuka mineral som talk, klorit och serpentin deformeras lättare plastiskt, medan hårda mineral som kvarts och fältspat tenderar att spricka.
Deformationshastighet: Snabb deformation ger ofta spröda brott, medan långsam deformation ger plastisk formförändring.
Vatteninnehåll: Vatten kan minska friktionen mellan mineralkorn och därmed underlätta plastisk deformation.
Sammanfattningsvis: höga temperaturer, högt tryck, långsam deformation och mjuka mineral gynnar plastisk deformation, medan motsatsen leder till spröd deformation
- Vad skiljer en spricka från en förkastning? Varför uppträder sprickor ofta som spricksystem?
n spricka är ett brott i berggrunden där ingen rörelse har skett längs brottytan efter att den bildats. Sprickor är ofta småskaliga och kan vara öppna eller slutna. De kan uppstå både vid tryck- och dragkrafter, men är särskilt vanliga i spröda bergarter som granit.
En förkastning däremot är ett brott där rörelse har skett längs brottytan. Denna rörelse kan vara vertikal, horisontell eller sned, och förkastningar kan vara normal, revers eller sidoförkastningar beroende på rörelseriktningen.
Sprickor uppträder ofta i spricksystem eller spricksvärmar eftersom de krafter som orsakar dem verkar över stora områden. Dessa system kan vara parallella eller korsande och påverkar berggrundens hållfasthet. I tekniska sammanhang, som vid tunnelbyggen eller gruvdrift, är spricksystem viktiga att kartlägga eftersom de kan utgöra svaghetszoner där berget lättare faller isär. Sprickytor kan också vara belagda med mineral som klorit, vilket minskar friktionen och därmed hållfastheten ytterligare.
- Rita en principskiss på ett veck och namnge de olika delarna. Markera även en axialplansförskiffring. Hur uppkommer axialplansförskiffringen?
Ett veck är en struktur som uppstår när sedimentära lager deformeras plastiskt under påverkan av riktade tryckkrafter. Ett veck består av flera delar: veckskänklarna är de två sidorna av vecket, veckaxeln är den tänkta linje som löper längs veckets böjning, och axialplanet är det plan som delar vecket i två symmetriska halvor. Beroende på hur skarpt vecket är böjt kan det klassificeras som mjukt, öppet, slutet, tätt eller isoklinalt.
En axialplansförskiffring är en plan struktur (foliation) som bildas parallellt med veckets axialplan. Den uppkommer när platta mineral, som glimmer, orienterar sig vinkelrätt mot den maximala tryckriktningen under plastisk deformation. Denna orientering sker samtidigt som vecket bildas, vilket gör att foliationen följer veckets form och därmed blir parallell med axialplanet. Axialplansförskiffring är ett tydligt tecken på att deformationen varit plastisk och att tryckkrafterna varit riktade, och den används ofta för att tolka deformationens riktning och intensitet i berggrunden.
- Hur kan man avgöra relativa åldrar mellan bergarter? På vilket sätt kan man få fram en exakt ålder?
För att avgöra relativa åldrar mellan bergarter använder man principer som bygger på deras inbördes läge och relationer. Den viktigaste är superpositionsprincipen, som säger att i en sekvens av sedimentära lager ligger de äldsta lagren underst och de yngre ovanpå. Andra principer inkluderar att en magmatisk gång som tränger in i andra bergarter måste vara yngre än de bergarter den skär igenom, och att en förkastning är yngre än de lager den påverkar. Relativa åldrar ger alltså information om vad som är äldre eller yngre i förhållande till något annat, men inte den exakta åldern i år.
För att få fram en exakt (absolut) ålder används radioaktiv datering. Denna metod bygger på att vissa isotoper sönderfaller i en bestämd takt till dotterprodukter. Genom att mäta förhållandet mellan den radioaktiva isotopen och dess dotterprodukt kan man räkna ut hur lång tid som gått sedan mineralet kristalliserade. Ett vanligt exempel är Uran-bly-datering (U-Pb), som ofta används på mineralet zirkon. Zirkon är särskilt användbart eftersom det kan innehålla uran men nästan inget bly vid bildningstillfället, och det är mycket motståndskraftigt mot förändringar. På så sätt kan man datera bergarter med mycket hög noggrannhet, ofta med felmarginaler på bara några miljoner år.
- Vad är ett fossil och i vilka typer av bergarter hittar man sådana?
Ett fossil är en bevarad rest, avtryck eller spår av en organism som levt tidigare i jordens historia. Fossil kan utgöras av hårddelar som skal, skelett eller tänder, men också avtryck i sedimentet eller hålrum som fyllts med mineraler. Fossilbildning kräver att organismen snabbt begravs i sediment och att nedbrytningen förhindras, vilket oftast sker i lugna avsättningsmiljöer som havsbottnar, sjöar eller flodmynningar.
De bergarter där fossil främst återfinns är sedimentära bergarter, särskilt kalksten och lerskiffer, eftersom dessa bildas i miljöer där organismer kan bevaras. Ibland kan fossil även förekomma i finkorniga sandstenar. Under diagenesen, när sedimentet omvandlas till bergart, kan organiska material mineraliseras och därmed bevaras som fossil. I vissa fall kan även mycket detaljerade strukturer, som fjädrar eller cellväggar, bevaras om förhållandena är gynnsamma.
- Ange ett typiskt ledfossil för var och en av perioderna: kambrium, ordovicium, silur och krita
Ledfossil är fossil av organismer som levde under en kort geologisk tidsperiod men hade stor geografisk spridning. De är särskilt användbara för att korrelera bergarter mellan olika områden och för att bestämma deras relativa ålder.
För kambrium är trilobiter det mest typiska ledfossilet. Dessa leddjur med hårda skal var mycket vanliga och finns i många olika former.
Under ordovicium är ortoceratiter vanliga ledfossil. Det är raka bläckfiskar med skal som levde i marina miljöer.
I silur är koraller och sjöliljor typiska ledfossil. Dessa marina organismer med kalkskelett bevaras ofta väl i kalksten.
För krita är ammoniter de mest karakteristiska ledfossilen. Dessa spiralformade bläckfiskar fanns i stor variation och dog ut vid slutet av perioden.
Ledfossilens betydelse ligger i att de gör det möjligt att identifiera och jämföra lagerföljder även om bergarterna skiljer sig åt i olika regioner.
- Den geologiska tidsskalan består av olika indelningssteg (eon, era och period). Vilka eoner finns och över vilka tidsrymder sträcker de sig (i miljoner år)?
Den geologiska tidsskalan är ett system som används för att beskriva jordens historia och delas in i olika tidsenheter: eoner, eror, perioder och epoker. Den största enheten är eon, och det finns fyra eoner som tillsammans omfattar hela jordens 4,6 miljarder år långa historia.
Hadeikum (ca 4600–4000 miljoner år sedan): Den äldsta eonen, som omfattar tiden från jordens bildande till dess att en fast skorpa började bildas. Det finns inga bevarade bergarter från denna tid, men det är då jorden genomgick sin första upphettning och differentiering.
Arkäikum (ca 4000–2500 miljoner år sedan): Under denna eon bildades de första stabila kontinenterna och de äldsta bevarade bergarterna. De första livsformerna, enkla bakterier, uppstod också under denna tid.
Proterozoikum (ca 2500–541 miljoner år sedan): Här utvecklades syreproducerande organismer, vilket ledde till en syresättning av atmosfären. Flercelliga organismer började också utvecklas mot slutet av denna eon.
Fanerozoikum (541 miljoner år sedan – nutid): Den eon vi lever i idag. Den kännetecknas av ett rikt fossilinnehåll och omfattar utvecklingen av komplext liv, inklusive växter, djur och människor. Fanerozoikum delas i sin tur in i tre eror: Paleozoikum, Mesozoikum och Kenozoikum.
- Vad innebär stratigrafisk korrelation, och vilka tre typer av korrelation kan göras?
Stratigrafisk korrelation är en metod som används för att jämföra och koppla samman geologiska lagerföljder från olika platser. Syftet är att förstå hur olika bergarter och sedimentlager förhåller sig till varandra i tid och rum. Genom att identifiera lager som avsatts under samma tidsperiod, även om de ser olika ut eller innehåller olika material, kan geologer rekonstruera jordens historia och förändringar i miljö och klimat.
Det finns tre huvudsakliga typer av korrelation:
Litostratigrafisk korrelation: Baserad på bergartens fysiska egenskaper, såsom kornstorlek, färg, mineralinnehåll och struktur. Denna metod används när man kan följa ett visst lager eller en formation över ett område.
Biostratigrafisk korrelation: Baserad på fossilinnehåll, särskilt ledfossil. Eftersom vissa organismer levde under korta tidsperioder men hade stor geografisk spridning, kan deras fossil användas för att identifiera och jämföra lager från olika platser.
Kronostratigrafisk korrelation: Baserad på absolut datering, till exempel med hjälp av radioaktiva isotoper. Denna metod ger exakta åldrar i miljoner år och används ofta för att kalibrera de andra korrelationsmetoderna.
Tillsammans ger dessa metoder en kraftfull verktygslåda för att tolka jordens geologiska utveckling.
- Vilken är den nuvarande eran och perioden?
en nuvarande geologiska eran är Kenozoikum, som började för cirka 66 miljoner år sedan efter det stora massutdöendet som utplånade dinosaurierna. Kenozoikum kännetecknas av däggdjurens och fåglarnas utveckling, samt av stora förändringar i klimat och geografi. Under denna era har även de flesta av dagens bergskedjor bildats, såsom Himalaya och Alperna.
Den nuvarande perioden inom Kenozoikum är Kvartär, som inleddes för cirka 2,58 miljoner år sedan. Kvartär kännetecknas av återkommande istider, utvecklingen av människan och stora förändringar i klimatet. Inom Kvartär befinner vi oss i Holocen, en epok som började för cirka 11 700 år sedan, efter den senaste istiden.
Det diskuteras dock om vi nu har gått in i en ny epok kallad Anthropocen, på grund av människans omfattande påverkan på jordens klimat, ekosystem och geologi. Förslaget är att denna epok började i samband med den industriella revolutionen eller det första kärnvapenprovet 1945, men detta är ännu inte officiellt fastställt av den internationella stratigrafiska kommissionen.
