תאוריית אנדרסון
מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית
(←תיאור המערכת) |
|||
שורה 1: | שורה 1: | ||
- | תאוריית | + | '''תאוריית אנדרסון''' מגיעה מתחום [[גיאולוגיה סטרוקטורלית]], בעזרתה ניתן לשחזר את כיווני המאמצים העיקריים של העתקים הנוצרים קרוב לפני השטח, באזור הפריך של כדור הארץ. תאוריית אנדרסון מראה את אופן היצירה של שלושת סוגי ההעתקים העיקריים - [[העתק נורמלי]], [[העתק הפוך]] ו[[העתקי סטרייק סליפ]] ועוזרת להעריך את ערכי הדיפ האופיינים להם. |
== הנחות עליהם מתבססת התאוריה == | == הנחות עליהם מתבססת התאוריה == | ||
שורה 9: | שורה 9: | ||
- | '''כיווני המאמצים''': | + | '''כיווני המאמצים''': σ<sub>1</sub> וקטור המאמץ העיקרי, σ<sub>2</sub> וקטור המאמץ שווה ל-0, σ<sub>3</sub> וקטור המאמץ בעל ערך שלילי.<br/>ניתן לתאר כי אחד משלושת הכוחות העיקריים הפועלים (σ<sub>1</sub>,σ<sub>2</sub>,σ<sub>3</sub>) בעת העתקה צריך להיות ניצב למישור כדוה"א והוא נובע ממשקל עמודת הסלע, הכוחות הנוספים הפועלים הם במקביל למישור כדוה"א ומתבטאים בתנועה אופקית (איור), המנגנון האחראי על יצירתם הוא תנועת הלוחות הטקטוניים. הכוח העיקרי הוא הכוח הניצב למישור אשר לא פועלים עליו כוחות גזירה, בהתאם לכך שני הכוחות הבאים יהיו ניצבים לכוח העיקרי. |
[[תמונה:Earth surface.png|שמאל|350px]] | [[תמונה:Earth surface.png|שמאל|350px]] | ||
שורה 24: | שורה 24: | ||
|| [[תמונה:Normal fault.png]] | || [[תמונה:Normal fault.png]] | ||
|| יצירה של העתק נורמלי: | || יצירה של העתק נורמלי: | ||
- | * המאמץ העיקרי, | + | * המאמץ העיקרי, σ<sub>1</sub> נמצא בניצב לפני המשטח. |
- | * | + | * σ<sub>2</sub> ו-σ<sub>3</sub> ניצבים ל-σ<sub>1</sub> בכיוון המקביל למישור כדוה"א. |
כך מתקבל העתק נורמלי עם דיפ של 60°. | כך מתקבל העתק נורמלי עם דיפ של 60°. | ||
|- | |- | ||
|| [[תמונה:Reverse fault.png]] | || [[תמונה:Reverse fault.png]] | ||
|| יצירה של העתק הפוך: | || יצירה של העתק הפוך: | ||
- | * המאמץ העיקרי | + | * המאמץ העיקרי σ<sub>1</sub> ו-σ<sub>2</sub> מקבילים למישור כדוה"א. |
- | * | + | * σ<sub>3</sub> ניצב למישור כדוה"א. |
במשטר לחצים כזה יווצר דיפ של 30°. | במשטר לחצים כזה יווצר דיפ של 30°. | ||
|- | |- | ||
|| [[תמונה:Strike slip3.png]] | || [[תמונה:Strike slip3.png]] | ||
|| העתק סטרייק סליפ: | || העתק סטרייק סליפ: | ||
- | * | + | * σ<sub>1</sub> ו-σ<sub>3</sub> מקבילים למישור כדוה"א. |
- | * | + | * σ<sub>2</sub> ניצב לפני כדוה"א. |
דיפ אופייני של 90°. | דיפ אופייני של 90°. | ||
|} | |} | ||
שורה 47: | שורה 47: | ||
== בעיות בתאוריית אנדרסון == | == בעיות בתאוריית אנדרסון == | ||
- | # הרכב הסלע באזור בו פועלים ההעתקים איננו הומוגני כפי שהתאורייה מניחה, לרוב האזור מורכב ממישורים אנ-איזותרופיים בהם מופיע שיכוב, פוליאציות מטמורפיות וסדקים קדומים. כאשר | + | # הרכב הסלע באזור בו פועלים ההעתקים איננו הומוגני כפי שהתאורייה מניחה, לרוב האזור מורכב ממישורים אנ-איזותרופיים בהם מופיע שיכוב, פוליאציות מטמורפיות וסדקים קדומים. כאשר σ<sub>1</sub> 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. |
- | # ההנחה כי לא פועלים כוחות בכיוון | + | # ההנחה כי לא פועלים כוחות בכיוון σ<sub>2</sub> מגבילה את המערכת והופכת אותה למערכת מאמציים דו מימדית, כך שרק שני כיווני העתקיים אפשרייים. בפועל במערכת תלת מימדית יתכנו שתי מערכות של העתקים מצומדים. |
== מקורות == | == מקורות == |
גרסה מתאריך 00:00, 26 במרץ 2014
תאוריית אנדרסון מגיעה מתחום גיאולוגיה סטרוקטורלית, בעזרתה ניתן לשחזר את כיווני המאמצים העיקריים של העתקים הנוצרים קרוב לפני השטח, באזור הפריך 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 הדיפ האופיינים להם.
תוכן עניינים |
הנחות עליהם מתבססת התאוריה
תאוריית אנדרסון מתבססת על מספר הנחות:
- פני כדוה"א מהווים מישור אוויר חופשי בו לא פועלים כוחות גזירה (למעט כאשר נושבות רוחות חזקות).
- הרכב הסלע הומוגני באזור בו פועלים ההעתקים.
- ההעתק נוצר בהתאם לקריטריון קולמב.
כיווני המאמצים: σ1 וקטור המאמץ העיקרי, σ2 וקטור המאמץ שווה ל-0, σ3 וקטור המאמץ בעל ערך שלילי.
ניתן לתאר כי אחד משלושת הכוחות העיקריים הפועלים (σ1,σ2,σ3) בעת העתקה צריך להיות ניצב למישור כדוה"א והוא נובע ממשקל עמודת הסלע, הכוחות הנוספים הפועלים הם במקביל למישור כדוה"א ומתבטאים בתנועה אופקית (איור), המנגנון האחראי על יצירתם הוא תנועת 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 המאמצים בכיוון שונה של התיבה, כאשר החלק העליון של התיבה מדמה את מישור פני כדוה"א.
מקרים יוצאי דופן
תאוריית אנדרסון הינה שימושית מאוד אך איננה מסוגלת לנבא את כל התופעות האפשריות. על פי התאורייה לא יכולים להיווצר העתקים נורמליים בעלי זווית נמוכה קרוב לפני כדוה"א, או יצירה של העתקים הפוכים בעלי זווית חדה. למרות שישנם עדויות לתופעות האלו על פני כדור הארץ
בעיות בתאוריית אנדרסון
- הרכב הסלע באזור בו פועלים ההעתקים איננו הומוגני כפי שהתאורייה מניחה, לרוב האזור מורכב ממישורים אנ-איזותרופיים בהם מופיע 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.
- ההנחה כי לא פועלים כוחות בכיוון σ2 מגבילה את המערכת והופכת אותה למערכת מאמציים דו מימדית, כך שרק שני כיווני העתקיים אפשרייים. בפועל במערכת תלת מימדית יתכנו שתי מערכות של העתקים מצומדים.
מקורות
- The Mechanics of Earthquakes and Faulting, By Christopher H. Scholz Allmendinger Lectures notes 
- dynamics and kinematics, Rick Allmendinger, 2007