C U P R I N S

PARTEA INTI1 GEOLOGIA STRUCTURALA TEORETICA . . . . . . . . . . . . 11

6: a p . 1 . Introducere . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Geologia structural5 in leg5tur5 cu celelalte ~ t i in t e ale Pgmintului . . 13 Schema de clasificare a fenomenelor structurale . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Metodele geologiei structurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

G a p . 2 . Proprietatile fizice ale rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Proprietktile elastice ale rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Rupere, rezistent5 si forfecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Curgerea rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Propriet5tile mecanice ale sedimentelor neconsolidate . . . . . . . . . . 39

G a p . 3 . Deformarea rocilor in experientele de laborator . . . . . . . . . . . . . 45 Curgerea elastic5 si plastic5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Factorul timp introdus in experiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Modurile de deformare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Influenta presiunii de confinare si temperaturii . . . . . . . . . . . . . . 56

c: a p . 4 . Tectonics experimental2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Modelul la scar5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Experientele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

C a p . 5 . Comportarea rocilor in procesele tectenice . . . . . . . . . . . . . . 66 Roci competente si riecompetente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Influenta adincimii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i 2

C a p . 6 . Deformarea ~i fracturarea rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Deformarea rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Fracturarea rocilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

C a p . 7 . Petrologia structural2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Metode petrotexturale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Sirnetria tipurilor de orientare preferats . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Semnificatia tipurilor de orientare preferentiat5 . . . . . . . . . . . . 88

PARTEA A DOUA . . . . . . . . GEOLOGIA STRUCTURALA COMPARATIVA 91

I n t r o d u c e r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 a p . 8 . Originea faliilor 95 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Clasificarea faliilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 Elipsoidul de deformare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

8 CUPRINS

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 9 . Tipuri de fisuri si falii Relati. a dintre sistemele de fisuri ~i falii . . . . . . . . . . . . . . . . .

Relatia dintre tipurile de fisurare-faliere ~i cutare . . . . . . . . . . . . . Relatia dintre sistemele fisurare-faliere gi stress . . . . . . . . . . . . Fracturi de extensiune si relaxare, dike-uri si silluri . . . . . . . . . .

C a p . 10 . Fdieri ascendente (de incslecare) ~i falieri descendente . . . . . . . . Caracteristicile faliilor normale . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bascularea blocurilor in trepte si formarea faliilor antitetice . . . . . . Marile sisteme de graben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sariajele si falierea in blocuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 11 . B'alii de decrowre Exemple de falii de decrosare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faliile de decro~are din Bazinul carbonifer Ruhr . . . . . . . . . .

Concluzii ~i date experim'entale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 12 . FaJii fundamentale mari

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zona de faliere din nordul Pirineilor Linia Insubricg din Alpi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 13 . Principiile cutarii Cutarea ca fenomen de forfecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deta~area de-a lungul unui plan de forfecare bazal (decollement) . .

Dimensiunea unei cute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Directia stressului de cutare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adincimea eroziunii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cute minore

C a p . 14 . Cute concentrice si falii asociate lor . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dezvoltarea unei cute concentrice . . . . . . . . . . . . . . . . Falii de creast5 longitudinale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Falii transversale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Monoclinale Cutele concentrice ~i acumularea petrolului . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 15 . Sariaje la unghi mic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cute asimetrice si ~ a r i a j e la unghi mic . . . . . . . . . . . . . . . . Plane de ~ a r i a j planare aplatizate (quasiorizontale) . . . . . . . . . . Efil5ri (icuiri) complexe . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . . . . .

C a p . 16 . Cute disarmonice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 17 . Structuri diapire si de prabusire, domuri si caldari . . . . . . . . . .

Structuri diapirice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structuri de pr5bu~ire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 18 . Tectonics de alunecare gravitationala . . . . . . . . . . . . . . . . Exemple de alunecare gravitational5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caracteristicile structurilor de alunecare . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 19 . Cutarea transversala de tip paratectonic . . . . . . . . . . . . . . . . Cutarea transversal5 intr-o perioadg orogenicii . . . . . . . . . . . . Influenp structurii bazinului asupra cutPrii subsecvente . . . . . . . . Influenta granulatiei structurale a fundamentului asupra unei faze de

cutare mai tinere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 20 . Cutarea de clivaj si de forfecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lineatii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SimkboIuri tectonice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cute de clivaj de stress pe planul exial . . . . . . . . . . . . . . . . Cute de forfecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Cute parazite. budine. mulioane. baghete si cute ptigmatice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structuri ptigmatice

. . . . . . . . . . . . . . . . C a p . 21 . Tipuri tranzitionale de cutare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cutarea mixt6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clivajul concentric Cute En form6 de acordeon . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cute Chevron C a p . 22 . Cutare transversala $i cutare suprapus% . . . . . .

Cutare de clivaj suprapus5 peste cutarea concentric6 Cutare concentric5 suprapus5 peste cutare de clivaj Cutare de clivaj suprapus5 peste cutare de clivaj . .

. . . . . . Cutare de curgere suprapus5 peste clivaj Porf iroblaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fringerea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rubanare tectonic5 . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 23 . Sedimente sintectonice ~i post-tectonic0 . . . . . . . . . . . . Faciesul orogenic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Facies epirogenic ~i de geosinclinal . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 24 . Deformarea de origine netectonicii . . . . . . . . . . . . . . Cauza deformsrii jcontorsiunii) . . . . . . . . . . . . . . . . Structuri de incarcare si prgbusire . . . . . . . . . . . . . . Structuri glaciare de incarcare si alunecare . . . . . . . . . .

PARTEA A TREIA GEOTECTONICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 25 . Introducere in conceptele fundamentale ale geotectonieii . . . . Epirogeneza-Orogeneza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scoarta PBmintului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interiorul PBmintului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Compozitia chimic5 a PBmintului . . . . . . . . . . . . . . Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cimpului magnetic a1 Pgmintului . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 26 . Bceanele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Muntii subn~aiini din Oceanul Pacific . . . . . . . . . . . . Ridicarea est-Pacific5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zone de fracturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proeminente si ridic5ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Taluzul continental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 27 . Arcuri insulare si fose abisale . . . . . . . . . . . . . . . . . Tr5s5turile generale ale arcurilor insulare din Pacificul de vest . Arhipelagul Indonezian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arcul Antilelor si bazinele sale . . . . . . . . . . . . . . . . Fosa Americii Centrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arcul Banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structuri arcuite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 28 . Catene de munti ~i geosinclinale . . . . . . . . . . . . . . . . Evolutia structural2 alpin5 a zonei mediteraneene de vest . . Geosinclinale ~i bazine . . . . . . . . . . . . . - - . -. - . . . .

C a p . 29 . Fazele magmatice in orogenezii . . . . . . . . . . . . . . . . . Ciclurile magmatice orogenice . . . . . . . . . . . . . . . . Ciclurile magmatice din trecutul i-'%min:~:lui . . . . . . . .

4 0 CUPRINS

fC a p . 30 . Caracteristicile orogenelor . . . . . . . . . . . . . . Zona axial5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zona extern5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zona interioar5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zona marginal5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.Cap . 31 . Orogene cu oaracter divergemt . . . . . . . . . . . . Pirineii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Atlasul h a l t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Muntii Catabriei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

G a p . 32 . Scuturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scutul Canadian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interiorul stabil a1 continentului Nord-American . . . . Scutul Baltic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interiorul stabil a1 Eurasiei . . . . . . . . . . . . . . Scutul Africii Centrale . . . . . . . . . . . . . . . . Cornparatie intre sistemele orogenice precambriene si

tinere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . h: a p . 33 . Structuri de bazine . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Proprietatile sedimentare qi structurale ale unui bazin Bazinele din sudul Californiei . . . . . . . . . . . . Bazinele Bighorn si Wind River (Wyoming) . . . . . . Bazinul Michigan . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bazinul Paris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C a p . 34 . Blocuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Platoul Colorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . Meseta Marocana . . . . . . . . . . . . . . . . . . Blocuri oceanice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipul structural saxonic . . . . . . . . . . . . . . . . Zone de tensiune sau dilatare in scoarta P5mintului . . Functia blocurilor in structura Pamintului . . . . . .

C a p . 35 . Relatia in timp ~i spatiu a orogenezelor . . . . . . . . Diferente de inecanism In diferite perioade orogenice Caracteristicile orogenice ale lanturilor de munti . . . . Cimpul de stress a1 Psmintului . . . . . . . . . . . .

C a p . 36 . Teorii cu privire la cauza orogenezelor . . . . . . . . Teoria contractiei . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deplasarea (driftul) continentelor . . . . . . . . . . Teoria undatiilor si oscilatiilor . . . . . . . . . . . . Teoria curentilor de convectie . . . . . . . . . . . . Teoria expansiunii P5mintului . . . . . . . . . . . . Consideratii critice . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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. . . . . . . . sistemele mai . . . . . . . .

PREFATA

Aceastii carte se adreseazii studentilor care sint, intrucitva, familiari- zafi cu elementele geologiei structurale ;i cu terminologia sa, precum $i geologilor propriu-zigi. Scopul siiu este sii cuprindii Entreg domeniul geo- logiei structurale, incepind de la aflorimente pin6 la un punct de vedere de ansamblu ;i de la rocile metamorfice pin& la deformarea sinsedi- mentarii.

Datoritii volumului vast cle cartiiri precise care au fost efectuate in scopuri economice gi ~tiinfifice, s-a acumulat o mas6 enormii de date in legiiturii cu tectonica. Obiectivul prezentei lucriiri va fi in primul rind sistematizarea acestor cunostinte de detaliu, in asa fel incit sii se poatd ajunge la desprinclerea unor relatii genetice. Totodatii se va Encerca sd se arate cii s-au realizat intr-adeviir progrese, depiigindu-se controversa in legiiturii cu bagheta de cearii care se poate rupe cu mina dar care con- tinuii sii curgii ~i dupti ce este pus6 de o parte, precum si stadiul in care cutele ~i faliile sint sinonime cu curgerea ~i ruperea, in care inciileciirile ~i ~ariajele sint douii notiuni opuse, in care gravitatia este sau ignoratii sau prezentatii.ca unica forfii ;i i n care imaginile ascund fapte.

Geologii teoreticieni care dezvoltii teorii de orogenezii lucreazil, de regulii, independent de geologii practicieni, in loc s6 colaboreze cu ace~tia. Exlstii u n motiv care explicii aceastii lipsii de comunicare dintre geologii practicieni si geologii teoreticieni. Cel intr-adevtir fafniliarizat cu diversita- tea enormii a formelor structurale este geologul de teren, dar acesta, de cele mai multe ori inecat in oceanul de fapte, simte rareori nevoia de a le teoretiza. Din fericire, in prezent se co~stati i o ameliorare a acestei situa- Jii, i n sensul cii geologul teoretician aplicii experienfele sale amiinunfite de laborator ;i de teren, iar rezultatele obfinute ne-au permis sii ajungenz la o infelegere mult mai amplii a evolufiei deformiirii scoarfei terestre.

Scopul prezentei lucriiri este sii stabileascii o legiiturii intre teorie ~i practicii. lnceptnd cu proprietiitile fizice ale rocilor (Partea I-a), ea va trata apoi, i n detaliu, geologia structuralii comparativii, incepind cu structurile simple gi pin6 la cele complexe (Partea a II-a). fn final, in Partea a III-a, se va incerca sii se defineascii unele caracteristici ale celor mai mari uni- tiifi structwale ~i sii se discute teoriile privitoare la originea lor. Metodele comparative predominii, intrucit fntr-o stiinfii tiniirii ca aceasta, a ciirei dezvoltare este impiedicatii de caracterul vast ~i inaccesibil a1 subiectului

siiu, teoretizarea trebuie sii riiminii o funcf ie secundarii ~i intr-o oarecare miisurii chiar un lux , cel pufin pentru incii o oarecare perioadii de t imp.

De la prima edifie a acestei ciirfi s-au realizat progrese mari in ceea ce privegte analiza deformiirii naturale a rocilor, ca urmare a apliciirii unor noi metode de studiu a structurii interne complicate a rocilor. S-a ajuns la o infelegere mul t mai temeinicii a stadiilor succesive de deformare pre- c u m si a relafiei lor cu stressul gi temperatura, in special prin studierea fazelor de tranzitie dintre fazele pure. Experienfele de laborator au avut o mare contribufie i n aceastii problem&.

Pe lingii aceasta, cercetiirile geofizice au deschis, in multe privinfe, noi ciii de investigafie. Datarea izotopicii a rocilor, miisuriitorile paleomag- netice, cercetiirile seismice bazate pe vibrafiile produse de o m ~i pe cutre- mure, precum g i cercetiirile oceanografice, s-au dezvoltat imens in ultimii zece ani.

Aceste progrese spectaculoase i n geologia structural& au impus o re- vizuire aproape completii a multor piirti din prirna editie.

Ca geolog de teren a m tendinfa de a crede ceea ce viid, mai mul t decit ceea ce citesc. De aceea nu mii fndoiesc cii aceastii lucrare are o not6 per- sonulii g i un confinut limitat g i ca atare cer scuze acelor colegi ale ciiror lucriiri nu s-au bucurat de atenfia pe care o meritau gi sper totodatii cij. e i imi vor comunica omisiunile mele.

Totodatii ag vrea sii mulfumesc si numero;ilor coiegi gi colaboratori care mi-au atras atenfia asupra anumitor erori si mi-au sugerat unele im- buniitiifiri. T in sii mulfumesc in special domnilor Dr. I-I. J . Zwart ~i J . Sa- vage, doctor i n gtiinte, pentru sprijinul susfinut pe care m i 1-au acordat 13 pregiitirea manuscrisului revizuit.

I,. U . de SITTER