آموزش ۹ آذر ۱۳۹۶ زمان خواندن: ۸ دقیقه

شناخت انواع گسل با شکل و مشخصات آنها

در این پست می‌خوانید:

در این نوشتار قصد داریم شما بازدیدکنندگان گرامی را با انواع گسل به همراه شکل و مشخصات آن ها آشنا کنیم. همان طور که می دانید، کشور عزیزمان ایران، بر روی گسل های زیادی قرار گرفته است، بنا بر این شناخت نوع و نحوه ی رفتار گسل ها به ما کمک می کند تا با این پدیده زمین شناسی بیشتر آشنا شویم و در محاسبات زمین شناسی اقتصادی آن ها را با دقت بیشتری در نظر بگیریم. با ما همراه باشید.

گسل ها

گسل ها، شکستگی هایی هستند که سنگ ها را جابجا می کنند. چینه های یک طرف گسل ممکن است ده ها یا صد ها متر به صورت قائم نسبت به چینه های طرف دیگر آن جا به جا شده باشند. در نوع دیگری از گسل، سنگ ها ممکن است چند کیلومتر به طور افقی جا به جا شده باشند. ضمن اینکه یک گسل، ممکن است از صفحه ای که در طول آن لغزش انجام شده است، تشکیل شده باشد، اما از سوی دیگر، ممکن است نشانگر یک ناحیه سنگی برشی شده (سنگی که از قطعه های زاویه دار تشکیل می شود) باشد. گسل ها را در مسائل نقشه ای، می توان به صورت سطحی صفحه ای در نظر گرفت که معمولا با جهت قائم زاویه می سازد (شکل 1).

پیشنهاد مطالعه : آشنایی با چین خوردگی زمین از پدیده های ساختاری سنگ

شکل 1 – گسل، کیلو Kilve، سامرست Somerset، این سنگ آهک و شیل های ژوراسیک زیرین توسط یک گسل عادی جابجا شده اند و بخش سمت راست پایین افتاده است.

تمام اندازه گیری های ساختاری، که شامل شیب صفحه ی گسل نیز می شود، نسبت به افق انجام می گیرد (مانند شیب صفحه لایه بندی و غیره). معمول ترین جابجایی چینه ها در دو طرف گسل، از نوع قائم است. جابجایی قائم هر صفحه لایه بندی را افت قائم گسل می نامند. در این مطلب درباره ی جهت های دیگر جابجایی نیز بحث خواهد شد.

گسل های عادی و معکوس

اگر صفحه ی گسل قائم باشد یا به سوی بخش پایین افتاده ی گسل شیب داشته باشد، آن را گسل عادی می نامند (شکل 2). اگر صفحه ی گسل به سوی سمت مخالف بخش پایین افتاده گسل (یعنی به سوی سمت بالا افتاده ی گسل) شیب داشته باشد، گسل از نوع گسل معکوس خواهد بود (شکل 3).

شکل 2 – برشی از چینه هایی که به وسیله ی یک گسل عادی جابجا شده اند

شکل 3 – برشی از چینه هایی که به وسیله ی گسل معکوس جابجا شده اند

معمولا شیب گسل معکوس در طبیعت کمتر از شیب گسل عادی است و ممکن است کمتر از 45 درجه باشد. ممکن است رخنمون گسل معکوس در منطقه ای با پستی و بلندی شدید، به صورت سینوسی باشد. معمولا رخنمون گسل عادی (با شیب حدود 75 تا 85 درجه و حتی در بعضی موارد تا 50 درجه) مستقیم تر است، مگر اینکه خود صفحه ی گسل انحنا داشته باشد. البته اگر پستی و بلندی منطقه کم باشد، رخنمون یک صفحه ی گسل عادی یا معکوس، تقریبا مستقیم خواهد بود. در بعضی از نقشه های زمین شناسی، مانند آن هایی که در کانادا و ایالات متحده منتشر می شوند، جهت شیب گسل ها نشان داده شده است. ممکن است زاویه شیب گسل در توضیح نقشه داده شده باشد. نقشه های سازمان زمین شناسی بریتانیا جهت افت گسل ها را به وسیله کشیدن خط های کوچکی در طرف افتادگی رو به پایین رخنمون گسل نشان می دهد.

پیشنهاد مطالعه : تعریف زمین لرزه و شدت زمین لرزه در مقیاس مرکالی

اثرات گسلش بر روی رخنمون ها

اثر گسلش بر روی چینه ها در نظر بگیرید. چینه هایی که در یک طرف گسل قرار گرفته اند، نسبت به طرف دیگر چند متر بالا آمده اند. چون این فراخاست، نتیجه ی فرایندی سریع نیست و چینه ها به طور پیوسته فرسایش می یابند، ممکن است گسل سیمایی توپوگرافی را ایجاد نکند، گرچه ممکن است پرتگاهی گسلی، به ویژه پس از فراخاست ناگهانی ناشی از زمین لرزه، به طور موقت وجود داشته باشد (شکل 4).

شکل 4 – برش هایی که حذف پیش رونده ی یک پرتگاه گسلی را در اثر فرسایش نشان می دهد

بعضی از انواع گسل ها را که سنگ های مقاوم یک طرف گسل را در کنار سنگ های نامقاوم طرف دیگر گسل قرار می دهند، می توان به وسیله ی وجود پرتگاه خط گسلی (پرتگاه گسلی که در اثر حرکت واقعی ایجاد شده است) تشخیص داد (شکل 5).

شکل 5 – پرتگاه گسلی، Ochill Hills اسکاتلند، اکیل هیلز در سمت چپ، به وسیله ی گسل اکیل از سنگ های نرم تر جنوبی در سمت راست، جدا شده است.

چینه هایی که در طرف بالارفته ی گسل قرار می گیرند، به طور طبیعی سریع تر از چینه های طرف پایین افتاده ی گسل فرسایش می یابند. این فرسایش باعث می شود که لایه های بالاتر توالی چینه شناختی در طرف بالا رفته، حذف شوند. در حالی که لایه ها در طرف پایین افتاده باقی می مانند. بنابراین می توان سمت پایین افتادگی گسل و در نتیجه عادی یا معکوس بودن آن را تعیین کرد. اگر خط گسلی را بر روی نقشه دنبال کنیم، نقطه هایی را می بینیم که در آن ها لایه های جوان تر یک طرف گسل در کنار لایه های قدیمی تر طرف دیگر گسل قرار گرفته است. لایه جوان تر در طرف پایین افتاده ی گسل خواهد بود. یک گسل پینه ها را جابجا می کند. اثر این جابجایی، به همراه فرسایش، باعث نا پیوستگی یا جابجایی رخنمون چینه ها می شود.

انواع گسل ها

انواع گسل ها را به دو روش می توان برشمرد :

1 – گسل ها را می توان بر اساس جهت جابجایی چینه ها در دو طرف صفحه ی گسل دسته بندی کرد. تاکنون، گسل های عادی و معکوس با جابجایی قائم، که افت قائم نامیده می شود، بررسی شده اند. حرکت روی این گسل ها در جهت شیب صفحه ی گسل است. بنابراین، به این نوع گسل ها، که در آن ها حرکت موازی جهت شیب صفحه ی گسل است، گسل های شیب لغز گویند.

در ادامه، گسل هایی با جابجایی جانبی، که گسل های برشی نامیده می شوند، توصیف خواهند شد. در این نوع از انواع گسل ها، جابجایی، موازی جهت صفحه ی گسل است. در نتیجه به آن ها گسل های امتداد لغز گویند.

در طبیعت، جابجایی در بعضی از گسل ها نه شیب لغز است و نه امتداد لغز، بلکه اریب لغز می باشد. به طور طبیعی، جابجایی دارای یک مؤلفه ی قائم (افت قائم) و یک مؤلفه ی افقی (جابجایی جانبی) خواهد بود. چنین گسلی را گسل اریب لغز می نامند (شکل 6).

شکل 6 – گسل اریب لغز

2- دسته بندی دیگر انواع گسل ها بر اساس الگوی جغرافیایی آن ها، به ویژه در ارتباط با جهت شیب چینه هایی که قطع می کنند، است. اگر گسلش موازی یا تقریبا موازی جهت شیب چینه ها باشد، آن را گسل شیبی می نامند. اگر گسلش کم و بیش عمود بر جهت شیب چینه ها، یعنی تقریبا موازی امتداد آن ها باشد، آن را گسل امتدادی گویند. گسل هایی که نه در جهت شیب و نه در جهت امتداد پینه ها باشند را گسل های اریب می نامند.

این دو نوع از انواع گسل که در بالا بحث شد نباید با یکدیگر اشتباه شوند. شکل های 7 و 8 مثال هایی از انواع گسل های شیب لغز را نشان می دهد. شکل 7 دو مورد از انواع گسل امتدادی و شکل 8 یک گسل شیبی را نشان می دهد. شکل 9 مثالی از یک گسل امتداد لغز است.

شکل 7 – نمودار های مکعبی یک گسل امتدادی عادی. الف) با جهت شیب لایه بندی، در جهت مخالف شیب صفحه ی گسل که باعث تکرار بخشی از توالی رخنمون ها می شود و ب) با شیب های لایه بندی و صفحه ی گسل در سمت یکسان که باعث حذف بخشی از توالی رخنمون ها می شود.

شکل 8 – الف) گسل شیبی که نشان می دهد چگونه افت قائم باعث جابجایی جانبی رخنمون در نتیجه فرسایش می شود. وقتی فرسایش سطح زمین را پایین آورد، رخنمون ها به طور فزاینده ای به سوی پایین شیب جابجا می شوند. ب) نمودار مکعبی یک گسل عادی. به جابجایی جانبی رخنمون ها توجه کنید، گرچه جابجایی واقعی قائم است.

شکل 9 – به نمودار مکعبی گسلی برشی (= عرضی برشی) توجه کنید که اثر بر روی رخنمون ها با گسل شیبی عادی یکسان است – با شکل 8 (ب) مقایسه کنید.

گسل ها و محاسبات زمین شناسی اقتصادی

چون صفحه گسلی شیب دارد، محل های برخورد یک صفحه ی لایه بندی در دو طرف گسل بر هم منطبق نیست. لایه ای را که از نظر اقتصادی مهم است، مانند زغال سنگ یا سنگ آهن را، در نظر بگیرید. در حالت یک گسل عادی، ناحیه ای وجود دارد که در آن به دلیل اثر افت افقی، گمانه اصلا این لایه را قطع نمی کند (مجددا شکل 1 را نگاه کنید). این موضوع در هنگام محاسبه ی دخایر اقتصادی، برای مثال در یک منطقه ی زغال سنگی پر گسل، مهم است. برآورد ذخیره می تواند حتی تا 15 درصد بیشتر شود، مگر اینکه افت افقی گسل نیز در نظر گرفته شده باشد. در حالت گسل معکوس ناحیه ای وجود دارد که در آن گمانه دوبار یک لایه را قطع می کند. شکل 10 برشی را نشان می دهد که در آن یک گمانه پس از برخورد با رگه ی زغال سنگی و صفحه ی گسل، دوباره با همان رگه برخورد کرده است؛ در محاسبه ی ذخیره ها مهم است و در صورت عدم شناسایی، محاسبه ذخیره ها حتی تا دو برابر نیز می تواند اشتباه شود.