4-geologie structurala 2014

Elemente de geologie structurală

___________________________________________________________________________

1


Geologia structurală studiază mişcările tectonice şi efectele lor cu privire

specială asupra aranjării rocilor în corpuri geologice.

Forma elementară a rocilor sedimentare este stratul. Elementele geometrice ale

unui strat sunt:

� Culcuşul

� Coperişul

� Direcţia

� Înclinarea

� Unghiul de înclinare

� Grosimea

fig. 1 Elementele unui strat

În urma mişcărilor tectonice verticale sau orizontale rezultă dislocaţii care pot fi

de două tipuri:

� Dislocaţii plicative, în care deformaţiile au loc în domeniul elastic;

� Dislocaţii rupturale (disjunctive), în care deformaţiile au loc după

domeniul elastic.

Dislocaţiile plicative generează cute. Cutarea este procesul datorită căruia

stratele, care iniţial sunt aşezate orizontal, se îndoaie formând cute.

Forma structurală elementară a cutărilor este cuta simplă, care reproduce, ca

formă un „S” culcat. Partea convexă poartă denumirea de anticlinal, iar partea concavă –

sinclinal.


___________________________________________________________________________

2

fig. 2 Elementele unei cute

Clasificarea cutelor se poate face cupă mai multe criterii:

1. După poziţia flancurilor faţă de planul axial:

� Cute normale

� Cute în evantai

� Cute izoclinale

2. După înclinarea planului axial:

� Cute drepte

� Cute aplecate

� Cute deversate

� Cute culcate

� Cute răsturnate

3. După raportul dintre lungimea şi lăţimea cutelor:

� Anticlinal

� Sinclinal

� Brahianticlinal

� Brahisinclinal

� Dom

� Cuvetă

4. După aspectul în secţiune verticală:

Cute similare

Cute paralele

Cute disarmonice (diapire)


___________________________________________________________________________

3

fig. 3 Clasificarea cutelor ilustrată

5. După modul de asociere în plan orizontal:

� Cute în vrigaţie

� Cute amigdaloide

� Cute în releu

� Cute în ghirlande


___________________________________________________________________________

4

fig. 4 Clasificarea în plan a cutelor: a – cute paralele; b – cute – în culise; c – cute în

vrigaţie; d – cute în ghirlandă; e – cute în fascicul amigdaloid

6. cute cu forme speciale (diapire)

fig. 5 Diferite forme de cute diapire; S – sâmburele de sare; I, II, III, formaţiuni mai noi

decât sarea, traversate de sâmburele diapir (după Mrazec, 1906)

Dislocaţiile rupturale se clasifică poziţia relativă a fracturilor, adică a suprafeţelor

de discontinuitate, faţă de deplasarea compartimentelor pe care acestea le separă.

În cazul în care compartimentele dislocate nu au suferit deplasări relative fracturile

poartă denumirea de fisuri sau diaclaze.


___________________________________________________________________________

5

Clasificarea fisurilor după criteriul genetic este următoarea:

� Fisuri de tensiune; Aceste fisuri ocolesc componenţii mineralogici. În general

conferă rocilor o permeabilitate mare mai ales către suprafaţa terenului. Rocile

afectate de astfel de fisuri se pretează la o bună impermeabilizare şi consolidare

prin injectare, după spălarea lor de material argilos.

fig. 6 Fisuri de tensiune

� Fisuri de forfecare; Aceste fisuri taie toţi componenţii mineralogici fără

discriminare. Conferă rocii o permeabilitate redusă.

fig. 7 Fisuri de forfecare

Clasificarea fisurilor după criteriul geometric este următoarea:

� Fisuri direcţionale, orientate paralel cu stratificaţia;

� Fisuri transversale orientate perpendicular pe direcţia stratificaţiei;

� Fisuri oblice orientate oblic faţă de stratificaţie.


___________________________________________________________________________

6

În cazul în care compartimentele dislocate s-au deplasat relativ unul

faţă de celălalt fracturile poartă denumirea de falii.

Elementele geometrice ale unei falii sunt:

� Compartimentele faliei;

� Direcţia

� Înclinarea

� Unghiul de înclinare

� Săritura totală care se împarte la rândul ei în:

� Săritura pe înclinare

� Săritura orizontală

� Săritura pe verticală

� Unghiul de cădere (unghiul măsurat în planul faliei dintre săritura totală şi

direcţia faliei)

� Urma faliei (linia de intersecţie dintre planul faliei şi suprafaţa topografică.

fig. 8 Elementele unei falii

Clasificarea faliilor se face după :

� Deplasarea relativă a celor două compartimente

• F. de translaţie – cele două compartimente sunt deplasate unul faţă de celălalt

pe orizontală

• F. de rotaţie – cele două compartimente separate de falie se rotesc diferit în

jurul unui ax orizontal

• F. complexe – sunt falii la care cele două compartimente suferă ambele tipuri

de deplasări menţionate mai sus


___________________________________________________________________________

7

fig. 9 Falie (foto)

� Poziţia planului de faliere faţă de:

o Direcţia stratelor faliate:

� F. direcţionale – falii care au aceeaşi direcţie şi înclinare cu stratele din

compartimentele pe care le separă

� F. transversale – falii care au înclinarea perpendiculară pe stratele

compartimentelor

� F. oblice – falii care fac un unghi oarecare cu înclinarea stratelor

o Înclinarea stratelor faliate:

� F. contrare – falie cu sensul de înclinare invers de cel al stratelor

� F. conforme – falii cu acelaşi sens de înclinare ca şi cel al stratelor

După raportul dintre sensul de deplasare al compartimentelor faţă de sensul de înclinare al

faliei se deosebesc:

� Falii directe – falii în care are loc o deplasare a compartimentelor în

sensul de cădere al faliei

� Falii inverse – compartimentele separate sunt deplasate invers faţă de

sensul de cădere al faliei

Vârsta faliilor se stabileşte în raport cu vârsta stratelor faliate. Mai precis o falie este mai

tânără decât stratele pe care le-a separat şi mai veche decât stratele neafectate de dislocare.

Structuri geologice rezultate din asociaţii de falii:

� Grabene – Asociaţii de falii în care există un compartiment median de pachete de rocă

care are o cădere

� Horsturi - Asociaţii de falii în care compartimentul median este înălţat. La suprafaţa

acestui compartiment apar strate mai noi decât stratele din compartimentele adiacent

fig. 10 Asociaţii de falii


___________________________________________________________________________

8

Cute-falii şi pânze de şariaj – reprezintă un stadiu avansat al fenomenului de cutare şi sunt

caracteristice depozitelor de fliş. În urma procesului de cutare se naşte o falie, iar ansamblul

formaţiunilor antrenate într-o astfel de deformaţie dă naştere unei „structuri în solzi”.

fig. 11 Evoluţia unei cute către stadiul de pânză de şariaj

În cazul în care stressul tectonic acţionează în continuare este posibil ca blocul

superior să se deplaseze pe distanţe mari acoperind practic blocul inferior. În acest mod ia

naştere o pânză de şariaj în care blocul inferior poartă denumirea de autohon iar cel superior

de pânză. În cazul în care formaţiunile unei pânze de şariaj sunt erodate în urma unei

eventuale exondări, apar la suprafaţă „ferestre” din autohton, prin pânză. Atunci când pânza

este erodată pe o suprafaţă mai extinsă, iar pe autohton rămân doar petice din pânză, acestea

poartă denumirea de „klippă”.

În practica construcţiilor, în geotehnică, fracturile trebuie studiate cu mare atenţie şi

discernământ atunci când vin în contact cu o structură inginerească. În cea mai mare parte a

cazurilor aceste fracturi, fie ele falii sau fisuri, dictează comportamentul masivului de rocă

sub acţiunea sarcinilor exterioare, proprietăţile intrinseci ale rocii jucând un rol secundar. În

puţine cazuri eforturile transmise de construcţii ating rezistenţele limită ale rocii, însă

masivele, privite ca medii discontinui, se comportă într-un mod aparte.


___________________________________________________________________________

9

fig. 12 Pânza de şariaj (după M. P. Billings) sus – harta; jos – secţiunea A-B; xy limita

iniţială către est a pânzei de şariaj; K – klippă; F – fereastră tectonică; m – lăţimea minimă a

pânzei de şariaj; cifrele indică unghiurile de înclinare, în diferite puncte, a suprafeţei de

şariaj

Pentru construcţii importante este necesară efectuarea de studii

microtectonice, pe suprafeţe restrânse, care să cuantifice, prin metode specifice, statistice,

gradul de fracturare al masivului, să indice diversele sisteme existente şi să le caracterizeze ca

poziţie geometrică.

4-geologie structurala 2014

Documents