תאוריית אנדרסון

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

(הבדלים בין גרסאות)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 9: שורה 9:
#ההעתק נוצר בהתאם ל[[קריטריון קולומב]].
#ההעתק נוצר בהתאם ל[[קריטריון קולומב]].
-
<br> '''כיווני מאמצי הלחיצה''': σ<sub>1</sub> וקטור המאמץ העיקרי, σ<sub>2</sub> וקטור המאמץ הבינוני (על פי הנחת התאוריה, איננו משפיע על כיוני ההעתקה), σ<sub>3</sub> וקטור המאמץ המינימלי (בעומקים רדודים מקבל 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 כדור הארץ והוא נובע ממשקל עמודת הסלע, הכוחות הנוספים הפועלים הם במקביל למישור כדור הארץ ומתבטאים בתנועה אופקית (איור מצד שמאל), 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.  
+
<br> '''כיווני מאמצי הלחיצה''': σ<sub>1</sub> וקטור המאמץ העיקרי, σ<sub>2</sub> וקטור המאמץ הבינוני (על פי הנחת התאוריה, איננו משפיע על כיוני ההעתקה), σ<sub>3</sub> וקטור המאמץ המינימלי (בעומקים רדודים מקבל ערך שלילי) .<br><span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; line-height: normal;">המאמצים העיקריים הם וקטורים עצמיים של טנזור המאמץ והם מבטאים את הכוח הנורמלי על מישורים עליהם אין כוחות גזירה&nbsp;</span>(σ<sub>1</sub>,σ<sub>2</sub>,σ<sub>3</sub>). 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), 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.  
[[Image:Earth surface.png|left|350px]]  
[[Image:Earth surface.png|left|350px]]  

גרסה מתאריך 22:45, 15 באפריל 2014

תאוריית אנדרסון מגיעה מתחום גיאולוגיה סטרוקטורלית, בעזרתה ניתן לשחזר את כיווני המאמצים הלחיצה 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 עליהן מתבססת התאוריה

תאוריית אנדרסון מתבססת על מספר הנחות:

  1. פני כדור הארץ מהווים מישור אוויר חופשי בו לא פועלים כוחות גזירה (למעט כאשר נושבות רוחות חזקות).
  2. הרכב הסלע הומוגני באזור בו פועלים ההעתקים.
  3. ההעתק נוצר בהתאם לקריטריון קולומב.


כיווני מאמצי הלחיצה: σ1 וקטור המאמץ העיקרי, σ2 וקטור המאמץ הבינוני (על פי הנחת התאוריה, איננו משפיע על כיוני 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), 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 המאמצי הלחיצה בכיוון שונה של התיבה, כאשר החלק העליון של התיבה מדמה את מישור פני כדור הארץ.

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

כך מתקבל העתק נורמלי עם דיפ בקירוב 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 בקירוב של  30°.

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

דיפ אופייני בקירוב 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 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&nbsp
  • dynamics and kinematics, Rick Allmendinger, 2007
כלים אישיים