תאוריית אנדרסון

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

(הופנה מהדף תיאוריית אנדרסון)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

תאוריית אנדרסון מגיעה מתחום גיאולוגיה סטרוקטורלית ובעזרתה ניתן לשחזר את כיוון מאמצי הלחיצה העיקריים על פי העתקים הנוצרים קרוב לפני השטח, באזור הקליפה הפריכה של כדור הארץ. תאוריית אנדרסון מראה את אופן היצירה של שלושת סוגי ההעתקים העיקריים - העתק נורמלי, העתק הפוך והעתקי סטרייק סליפ ועוזרת להעריך את ערכי נטיית המישורים (dip) האופיינים להם.

תוכן עניינים

הנחות עליהן מתבססת התאוריה

תאוריית אנדרסון מתבססת על מספר הנחות:

  1. פני כדור הארץ מהווים מישור אוויר חופשי בו לא פועלים כוחות גזירה (בהזנחת גזירת אוויר ומים).
  2. הרכב הסלע הומוגני באזור בו פועלים ההעתקים.
  3. ההעתק נוצר בהתאם לקריטריון קולומב.
  4. זווית החיכוך הפנימית ברוב הסלעים היא 30°~.


כיווני מאמצי הלחיצה: σ1 וקטור המאמץ העיקרי, σ2 וקטור המאמץ הבינוני (על פי הנחת התאוריה, איננו משפיע על כיווני ההעתקה), σ3 וקטור המאמץ המינימלי (בעומקים רדודים מקבל ערך שלילי) .
המאמצים העיקריים הם וקטורים עצמיים של טנזור המאמץ והם מבטאים את הכוח הנורמלי על מישורים עליהם אין כוחות גזירה 123).

בעת העתקה הכוח הניצב למישור כדור הארץ נובע ממשקל עמודת הסלע, הכוחות הנוספים הפועלים הם במקביל למישור כדור הארץ ומתבטאים בתנועה אופקית (איור מצד שמאל) של הלוחות הטקטוניים. הכוח העיקרי הוא הכוח הניצב למישור אשר לא פועלים עליו כוחות גזירה, בהתאם לכך שני הכוחות הבאים יהיו ניצבים לכוח העיקרי.


תיאור המערכת

בכל אחד מן האיורים הבאים מוצגים מאמצי הלחיצה בכיוון שונה של התיבה, כאשר החלק העליון של התיבה מדמה את מישור פני כדור הארץ.

הערכים ונטיות הדיפ נקבעים בהנחה של מקדם חיכוך פנימי. 

Image:Normal fault.png יצירה של העתק נורמלי:
  • מאמץ הלחיצה העיקרי, σ1 ניצב לפני המשטח.
  • σ2 ו-σ3 ניצבים ל-σ1 בכיוון המקביל למישור כדור הארץ.

כך מתקבל העתק נורמלי עם דיפ של 60°~.

Image:Reverse fault.png יצירה של העתק הפוך:
  • מאמץ הלחיצה העיקרי σ1 ו-σ2 מקבילים למישור כדור הארץ.
  • σ3 ניצב למישור כדור הארץ.

במשטר לחצים כזה יווצר דיפ של 30°~.

Image:Strike slip3.png העתק סטרייק סליפ:
  • σ1 ו-σ3 מקבילים למישור כדור הארץ.
  • σ2 ניצב לפני כדור הארץ.

דיפ אופייני של 90°~.

מקרים יוצאי דופן

תאוריית אנדרסון הינה שימושית מאוד אך איננה מסוגלת לנבא את כל התופעות האפשריות. על פי התאוריה לא יכולים להיווצר העתקים נורמליים בעלי זווית נמוכה קרוב לפני כדור הארץ, או יצירה של העתקים הפוכים בעלי זווית חדה. למרות שישנן עדויות לתופעות האלו על פני כדור הארץ.

בעיות בתאוריית אנדרסון

  1. הרכב הסלע באזור בו פועלים ההעתקים איננו הומוגני כפי שהתאורייה מניחה, לרוב האזור מורכב ממישורים אנ-איזותרופיים בהם מופיעים שיכוב, פוליאציות מטמורפיות וסדקים קדומים. כאשר σ1 גדול מ-60° ביחס למשטח האנ-איזוטרופי, הטרוגניות המסלע איננה משנה (וההעתק יווצר כפי שהתאוריה מנבא), אך אם ההעתקים פועלים בזוויות הקטנות מ-60°, ההעתקה כנראה תתרחש במקביל לאותו מישור אנ-איזוטרופי.
  2. ההנחה כי לא פועלים כוחות בכיוון σ2 מגבילה את המערכת והופכת אותה למערכת מאמצים דו מימדית, כך שרק שני כיווני העתקיים אפשרייים. בפועל במערכת תלת מימדית יתכנו שתי מערכות של העתקים מצומדים (Reches 1983).


מקורות


כלים אישיים