Wprowadzenie dr hab. Edyta Jurewicz pok. nr 1055

Transkrypt

1 Wykład 1 Wprowadzenie dr hab. Edyta Jurewicz pok. nr 1055

2 LITERATURA Tektonika. R. Dadlez & W. Jaroszewski Tektonika uskoków w i fałdów. W Jaroszewski Słownik geologii dynamicznej. W Jaroszewski Structural geology of rocks and regions.. W. Reynolds Przewodnik do ćwiczeń z geologii strukturalnej (internet( internet)

3 PLAN WYKŁAD ADÓW Podstawy teorii zniszczenia Uskoki Spękania Fałdy Nasunięcia płaszczowinowe p Tektonika ciał magmowych i obszarów w metamorficznych Halotektonika i glacitektonika Współczesne procesy deformacyjne (trzęsienia Ziemi) Metody rekonstrukcji pól p l napręż ężeń PLAN ĆWICZEŃ Operacje na siatkach stereograficznych Diagramy konturowe jako forma analizy strukturalnej Mezostruktury

4 TEKTONIKA Tektonika (gr. tektonikề sztuka budowy) - nauka o budowie skorupy ziemskiej oraz o procesach wpływaj ywających na nią ~ nauka o procesach deformacyjnych i geometrycznych efektach deformacji ~ nauka o pochodzeniu i rozwoju basenów w sedymentacyjnych oraz procesach ich ewolucji strukturalnej (P.H. Karnkowski) geotektonika bada ruchy i rozwój j zewnętrznych powłok ok skorupy ziemskiej tektogeneza tektogen

5 TEKTONIKA geofizyka opisuje dynamiczne procesy deformujące skały

6 TEKTONIKA geodynamika bada siły y i procesy zachodzące ce we wnętrzu Ziemi oraz ich wpływ na zjawiska na powierzchni planety volcano.und.edu

7 TEKTONIKA geologia strukturalna opisuje i klasyfikuje struktury tektoniczne (np. fałdy dy, uskoki). Nescieruk & al

8 GEOLOGIA STRUKTURALNA neotektonika bada współczesne ruchy tektoniczne Górecki

9 GEOLOGIA STRUKTURALNA mikrotektonika ka (petrotektonika) zajmuje się deformacjami skał w skali mikroskopowej

10 GEOLOGIA STRUKTURALNA glacitektonika zajmuje się deformacjami skał powstałymi z udziałem lodu

11 GEOLOGIA STRUKTURALNA tektonika plutonów zajmuje się deformacjami związanymi zanymi z powstawaniem intruzji magmowych

12 GEOLOGIA STRUKTURALNA halotektonika bada deformacje związane zane z obecności cią soli gujaratearthquake.homestead.com

13 GEOLOGIA STRUKTURALNA makrostruktury mezostruktury mikrostruktury

14 CEL BADAŃ odtwarzanie geometrii struktur różnego r rzędu (opisowo) odtwarzanie warunków deformacji (ciśnienie, temperatura) odtwarzanie mechanizmu deformacji (zginanie, ścinanie, płynip ynięcie) rekonstrukcja układu napręż ężeń określenie czasu powstawania (chronologia zdarzeń, tektonostratygrafia) rekonstrukcja kierunków w transportu tektonicznego

15 RODZAJE SKAŁ Podział z uwagi na genezę osadowe/magmowe/żyłowe/metamorficzne owe/metamorficzne Podział z uwagi na właściwow ciwości mechaniczne (petrofizyczne) zwięzłe/sypkie (zdiagenezowane( zdiagenezowane/niezdiagenezowane) izotropowe/anizotropowe podatne/niepodatne plastyczne/kruche (ductil( ductil/brittle) kompetentne/niekompetentne słabe/ mocne (weak( weak/strong)

16 SIŁA/NAPR NAPRĘŻENIE/ODKSZTAŁCENIE Siła jest miarą oddziaływa ywań między ciałami ami (masa x przyspieszenie) F = ma (1N = 1kg x 1m/s 2 ) Napręż ężenie (ang. stress) Jest to siła a działaj ająca na jednostkę powierzchni. Siły y zewnętrzne działaj ające na ciało o wywołuj ują powstanie sił wewnętrznych, a miarą ich gęstog stości jest napręż ężenie. Jest wielkości cią wektorową.. Jest obrazowane trzema osiami. σ = F A (1Pa=1kg/ms 2 ) Odkształcenie (ang. strain) jest miarą deformacji ciała poddanego siłom zewnętrznym. Jego obrazem jest elipsoida trójosiowa. liniowe postaciowe objęto tościowe

17 NAPRĘŻ ĘŻENIA składowe normalne (prostopadłe) = napręż ężenia główneg (σ) σ 1 σ 2 σ 3 składowe styczne, (równoleg wnoległe) e) = napręż ężenia styczne = ścinające ce (τ)( σ 3 σ 1 σ 2 Z σ Z Zapis tensorowy τ ZY τ ZX τ XZ σ X τ XY τ XZ Y τ YZ τ YX τ XY σ X τ YX τ ZX σ Y τ ZY τ YZ σ Z σ Y X

18 RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ KOMPRESJA (ściskanie)( TENSJA (rozciąganie) ŚCINANIE (para sił) ZGINANIE SKRĘCANIE

19 POLE NAPRĘŻ ĘŻEŃ stan hydrostatyczny σ 1 =σ 2 = σ 3 przestrzeń 3D = trójosiowe pole napręż kula ężeń σ 1 σ 1 σ 2 σ 3 (σ 2 = napręż ężenie neutralne) jednoosiowe ściskanie = kompresja elipsoida σ 3 σ 2 σ 1 σ 2 = σ 3 dysk jednoosiowe rozciąganie = tensja σ 1 =σ 2 > (-σ( 3 )

20 SYMETRIA POLA NAPRĘŻ ĘŻEŃ Rozpatrywana względem powierzchni Ziemi σ 1 symetria rombowa σ 3 σ 2 σ 1 symetria jednoskośna na σ 3 σ 2 σ 1 symetria trójsko jskośna σ 3 σ 2

21 TENSJA / EKSTENSJA (rozrywanie) σ 1 = σ 2 > (-σ( 3 ) σ 1 > σ 2 > σ 3

22 ŚCINANIE CZYSTE (pure( shear) homogeniczne spłaszczenie składowa ścinająca ca = 0 ŚCINANIE PROSTE (simple( shear) sumowanie się translacji napręż ężenia normalne = 0

23 ŚCINANIE CZYSTE ŚCINANIE PROSTE

24 RODZAJE ODKSZTAŁCE CEŃ jednorodne/niejednorodne - ciało o izotropowe - ciało o anizotropowe podatne/niepodatne - ciało o podatne - ciało o niepodatne (kruche) odwracalne /nieodwracalne postaciowe/objęto tościowe ciągłe/nieci e/nieciągłe

25 WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ Podatność wartość możliwych odkształce ceń ciągłych w materiałach ach skalnych Plastyczność w sensie potocznym: łatwość uzyskiwania odkształce ceń trwałych Spręż ężystość = elastyczność zdolność do powracania do pierwotnego kształtu tu i rozmiaru Lepkość właściwość płynów w polegająca na powstawaniu w nich napręż ężeń zależnych od prędko dkości odkształcenia Płynięcie odkształcenie trwałe e nie doprowadzone do zniszczenia

26 ELIPSOIDA NAPRĘŻ ĘŻEŃ σ 1 σ 2 σ 3 ELIPSOIDA ODKSZTAŁCE CEŃ σ 1 A σ 2 B σ 3 C

27 PYTANIA: Co to jest symetria pola napręż ężeń i jakie znasz jej rodzaje? Przedstaw graficznie efekty ścinania prostego i czystego.