گسل ، تقسیم بندی ها و تعاریف

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: گسل ، تقسیم بندی ها و تعاریف

گسل ها عبارت از شکستگی هایی هستند که در آنها ، سنگهای طرفین صفر شکستگی ، به موازات این صفحه لغزش پیدا می کنند و به کمک همین مشخصه ، می توان آنها را از درزه ها تشخیص داد.

گسل ها عبارت از شکستگی هایی هستند که در آنها ، سنگهای طرفین صفر شکستگی ، به موازات این صفحه لغزش پیدا می کنند و به کمک همین مشخصه ، می توان آنها را از درزه ها تشخیص داد. لغزش گسل ها در انواع مختلف متفاوت است. از چند میلیمتر تا چندین کیلومتر تغییر می کند. در ادامه مطلب موارد زیر به صورت مفصل توضیح داده می شود :
۱)تعریف گسل
۲) عناصر و ویژگی های گسل
۳)تقسیم بندی گسل ها بر اساس :
۱»هندسی گسل ها
۲» زاویه شیب گسل
۳»تقسیم بندی بر اساس حرکت ظاهری
۴»بر اساس حرکت ظاهری گسل یا تقسیم بندی زایشی گسل ها
۵» وضعیت گسل ها نسبت به هم
۶» حالت گسل نسبت به چینه بندی
۷» وضعیت گسل نسبت به طبقات اطراف
۴)نشانه های شناسایی گسل ها
۵) انواع پرتگاه ها
● تعریف گسل: گسل ها ، شکستگی هایی همراه با تغییر مکان نسبی هستند که به موازات سطح گسل انجام گرفته اند . . بعضی از گسل ها فقط چند سانتی متر طول دارند و جابجایی آنها در حدود سانتی متر است ، در صورتی که گسل هایی هم با صد ها کیلومتر جابجایی در حدود چند کیلومتر و حتی دهها کیلومتر دیده می شوند . در بعضی موارد ، یک گسله به صورت مجزا دیده می شود ولی در پاره ای حالات ، چندین گسله موازی و نزدیک به هم دیده می شوند که به نام منطقه گسله نامیده می شوند. گاهی نیز بدون این که یک شکستگی مشخص در سنگها دیده شود، سنگها نسبت به هم تغییر مکان می یابند که منطقه بین آنها ، به نام منطقه برش موسوم است.
● عناصر و ویژگی های گسل
الف ) شیب و امتداد گسل
در حالت کلی سطح گسل را می توان به صورت یک سطح مستوی در نظر گرفت ، لذا شیب و امتداد ان را همانند شیب و امتداد طبقات اندازه گیری می نمایند . در حالت کلی ، امتداد گسل ، امتداد یک خط افقی در سطح گسل است ، که مقدار ان نسبت به شمال بیان می شود .زاویه بین سطح افق و سطح گسل را شیب گسل می نامند .
ب ) کمر بالا و پائین
قطعه ای واقع در بالای سطح گسل بنام کمر بالا و قطعه پائین ان بنام کمر پائین نامیده می شود . بدیهی است این تعاریف در مواردی صادق است که گسل قائم نباشد زیرا در این حالت بالا و پائین صفحه گسل مفهومی نخواهد داشت .
ج ) اثر گسل
محا تقاطع صفحه گسل با سطح زمین بنام اثر گسل یا خط گسل نلمیده می شود . خط گسل در بسیاری حالات یک خط مستقیم است اما در مواردی که شیب صفحه کم بوده و پستی و بلندی سطح زمین زیاد باشد ، ممکن است به حالت نامنظم دیده شود .
د ) زاویه ریک یا پیچ
این زاویه عبارت است از زاویه بین خطی که اثر حرکت گسل را در روی صفحه ان نشان می دهد یا خط افقی که در صفحه گسل قرار دارد .
ه ) زاویه میل
زاویه های بین خط موجود در صفحه گسل با صفحه افقی را زاویه میل نامند .
● تقسیم بندی هندسی گسل ها
الف ) گسل امتداد لغز
گسلی است که در ان لغزش کلی به موازات امتداد گسل می باشد در این حالت لغزش کلی گسل معادل لغزش امتدادی بوده و در جهت شیب ، مولفه لغزش وجود نخواهد داشت . همچنین زاویه ریک لغزش کلی در این حالت معادل صفر خواهد بود .
ب ) گسل شیب لغز
گسلی است که در ان لغزش کلی در جهت شیب سطح گسل می باشد به عبارت دیگر در مورد این گسل ها . لغزش کلی و شیبی با یکدیگر مساوی بوده و مولفه لغزش امتدادی معادل صفر خواهد بود زاویه ریک لغزش کلی در مورد این دسته از گسل ها معادل ۹۰ درجه است .
ج ) گسل مورب لغز
در این دسته از گسل ها ، لغزش کلی نسبت به امتداد یا شیب به سطح گسل مورب می باشد . بدیهی است در این گسل ها لغزش کلی دارای هر دو مولفه امتدادی و شیبی خواهد بود . زاویه ریک لغزش کلی در این حالت از صفر بیشتر و از ۹۰ درجه کمتر می باشد .
● تقسیم بندی بر اساس زاویه شیب گسل
الف ) گسل های پر شیب : گسل هایی پر شیب آنهایی هستند که زاویه شیبشان از ۴۵ درجه بیشتر است .
ب ) گسل های کم شیب : هرگاه زاویه شیب کل کمتر از ۴۵ درجه باشد ، بدین نام خوانده می شود .
ج) گسل عمودی : اگر شیب صفحه گسل بیشتر از ۸۰ درجه باشد، گسل را عمودی می نامند.
● تقسیم بندی بر اساس حرکت ظاهری
الف ) گسل عادی یا مستقیم : گسلی که در ان کمر بالا نسبت کمر پائین به طرف پائین حرکت کرده باشد .
ب ) گسل رانده یا معکوس : گسل معکوسی که در آن کمر بالا به طرف بالا حرکت کرده باشد . در حالت کلی شیب گسل بیشتر از ۴۵ درجه است .
● تقسیم بندی زایشی گسل ها (بر اساس حرکت ظاهری گسل)
الف ) گسل رانده : گسلی که در ان کمر بالا نسبت به کمر پائین به سمت بالا حرکت کرده باشد . تشکیل گسل های رانده با کوتاه شدن لایه ها و طبقات همراه است .معمولا گسلهای رانده را بر حسب زاویه شیب به سه دسته تقسیم می کنند :
▪ اگر زاویه شیب بیش از ۴۵ درجه باشد گسل ،گسل معکوس نام دارد .
▪ اگر کمتر از ۴۵ درجه باشد بنام رانده خوانده می شود .
▪ اگر زاویه شیب این گسل ها کمتر از ۱۰درجه و لغزش کلی آنها زیاد باشد گسل بنام رورانده موسوم است
ب ) گسل عادی : هرگاه کمر بالا به کمر پائین بطرف پائین حرکت کرده باشد ، گسل حاصل بنام گسل عادی یا مستقیم موسوم است این گسل ها بنام گسل های وزنی نیز خوانده می شوند . این گسل ها بر اساس حالت گسل نسبت به چینه بندی به انواع زیر تقسیم می شوند:
▪ گسل هماهنگ : در این حالت شیب سطح گسل در جهت شیب طبقات است.
▪ گسل ناهماهنگ : در این حالت شیب سطح گسل در خلاف جهت شیب طبقات است.
ج ) گسل مورب : گسلی است که امتداد ان نسبت به امتداد لایه بندی یا شیستوزیته سنگهای اطراف به حالت مورب می باشد .
د ) گسل طولی : هر گاه امتداد گسل تقریبا موازی امتداد عمومی ساختمانهای زمین شناسی منطقه باشد ، بنام گسل طولی خوانده می شود .
ر ) گسل عرضی : هرگاه امتداد گسل ، عمود یا تقریبا عمود بر امتداد عمومی ساختمآنهای زمین شناسی منطقه باشد ، بنام گسل عرضی خوانده می شود .
● تقسیم بندی بر اساس وضعیت گسل ها نسبت به هم
الف ) گسل های موازی : در بعضی موارد گسل های موجود در یک منطقه دارای شیب و امتداد یکسان یا تقریبا یکسانند که به مجموعه آنها گسل های موازی اطلاق می کنند . اگر امتداد عمومی گسل های منطقه یکسان بوده شیب آنها متفاوت باشد ، می توان آنها را به دو یا چند دسته گسل های موازی تقسیم کرد .
ب ) گسل های پوششی : گسل های نسبتا کوچکی که یکدیگر را می پوشانند و حالت پله ای دارند
ج ) گسل های محیطی : این دسته گسل های دایره ای یا قوسی شکل هستند که یک منطقه دایره ای شکل یا قسمتی از منطقه دایره ای شکل را محدود می کند .
د ) گسل های شعاعی : این به گروه گسل هایی اطلاق می شود که تقریبا همگی از یک منطقه منشعب می شوند . گسل جدا شونده نوعی خاص از گسل های عادی است که در آن زاویه شیب گسل کم است .
ح ) گسل امتداد لغز : گسلی است که در آن لغزش کلی به موازات امتداد گسل می باشد به عبارت دیگر در این دسته گسل ها ، لغزش شیبی در مقایسه با لغزش امتدادی ناچیز است .
ر) گسل پر مانند :از به هم پیوستن گسلهای فرعی به اصلی، منظره پر یا شاخه مانند ایجاد می شود.
● طبقه بندی بر اساس حالت گسل نسبت به چینه بندی
۱) گسل چینه ای : در این حالت سطح گسل موازی سطح چینه بندی است.
۲) گسل مطابق و نامطابق : بر حسب اینکه شیب گسلها در جهت یا خلاف جهت شیب طبقات باشد، گسل مطابق یا نا مطابق مطرح است.
● طبقه بندی بر اساس وضعیت گسل نسبت به طبقات اطراف :
وضعیت گسل نسبت به طبقات مجاور اساس این طبقه بندی را تشکیل می دهد و در آن گسلها به انواع زیر تقسیم می شوند:
۱)گسل امتدادی : گسلی است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی امتداد لایه بندی است.
۲) گسل مورب : گسلی است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی امتداد لایه بندی است.
۳) گسل طولی : در گسل طولی امتداد گسل با امتداد لایه بندی هم جهت است.
۴)گسل عرضی : چنانچه امتداد گسل بر امتداد لایه بندی یا ساختهای زمین شناسی ناحیه عمود یا تقریبا عمود باشد، گسل را عرضی می نامند.
۵) گسل شیبی : در گسل شیبی ، امتداد گسل موازی یا تقریبا موازی جهت شیب لایه بندی و یا سیستوزیسته سنگهای اطراف است.
۶) گسل چرخشی : نوعی گسل است که در آن یک یا هر دو قطعه گسل حول یک محور که عمود بر سطح گسل است، دوران نموده است.
● نشانه های شناسایی گسل ها
نشانه های شناساسی گسلها را می توان به دو گروه نشانه های خارجی و نشانه های داخلی تقسیم کرد:
الف) نشانه های خارجی تشخیص گسل ها :عملکرد گسلها بر روی زمین باعث جابجایی ، قطعه ، تکرار لایه ها و یا ساختهای دیگر زمین شناسی می شود، نشانه هایی که در این گروه جای می گیرند، شامل موارد زیر است:
۱) خطواره ها ( انتظامهای خطی): وجود هر نوع شکل خطی طویل و غیر عادی در سطح زمین ، خطواره ها نشانه ای لازم ولی غیر کافی برای یک گسل اند، زیرا خطواره ها ممکن است به دلیل وجود درز، دایک، لایه بندی یا تورق نیز ایجاد شوند.
۲) پرتگاه: وجود پرتگاههای پر شیب و طویل با سطحی نسبتا صاف.
۳) جابجایی :جابجایی رشته ارتفاعات یا رودخانه ها یا دیگر اشکال ژئومورفولوژیکی.
۴) قطع شدگی :قطع و محو شدن ناگهانی ارتفاعات یا برجستگی ها.
۵) آبگیرهای فرونشینی : امتداد طی دریاچه ها ، برکه ها ، چشمه ها و رطوبت زمین و تغییرات خطی در پوشش گیاهی.
۶) تغییر ناگهانی رخساره های رسوبی : در بعضی موارد ، قرار گرفتن غیر عادی لایه ها در کنار هم و یا وجود سنگهایی که از نظر رخساره رسوبی در شرایط یکسانی تشکیل نمی شوند، دلیلی بر عملکرد گسل است.
۷) فرازمین و فروزمین : وجود دره های ناشی از پایین افتادگی و برجستگی های ناشی از بالا زدگی سنگهای واقع در بین چند گسل.
کشیدگی طبقات : به هنگام تشکیل گسل ، به علت اصطکاک سنگها ، طبقات طرفین سطح گسل در جهات مخالف هم کشیده می شوند. با استفاده از این کشیدگیها جهات حرکت طرفین گسل را نیز می توان تشخیص داد.
۹) لرزه خیزی : امتداد خطی زمین لرزه های تاریخی یا ثبت شده.
۱۰) چشمه ها ، چشمه هایی که در پای کوهها دیده می شود ، غالبا ناشی از وجود گسله در آن محل است و به خصوص اگر اب چشمه ها گرم باشد به احتمال زیاد می توان آنها را با گسله ها در ارتباط دانست . در حقیقت در چنین حالاتی گسله معبر عبور اب و بخصوص ابهای گرم در اعماق زمین است .
۱۱) تغییر ناگهانی مسیر رودخانه ها ، هرگاه گسله ای ، امتداد رودخانه را طی زاویه نسبتا بزرگی قطع کند ، باعث تغییر ناگهانی مسیر آن شود .
۱۲) تغییر ناگهانی در نیمرخ بستر رودخانه ، اگر در حوالی بستر رودخانه ، گسلی بوجود آید ، باعث بالا آمدن یا پائین رفتن زمین می شود . و اگر فرسایش رودخانه با بالا آمدن یا پائین رفتن متناسب نباشد ، در حوالی گسله ، شیب بستر رودخانه با سایر نقاط تفاوت پیدا می کند که این امر ، می تواند نشانه ای برای تشخیص گسله باشد .
ب ) نشانه های داخلی تشخیص گسل ها : نشانه هایی که مربوط به سطح گسل می باشد، در این گروه جای دارند و شامل موارد زیر است:
۱) آیینه گسل: سطوح صیقلی و دارای خش لغزش ( خطوط لغزشی ) که ناشی از عملکرد نیروهای برشی در سنگهای ضعیف ترند.
۲) گوژ:مواد پودر شده و عمدتا رسی در طول گسل که از ویژگیهای سنگهای مستحکمترند.
۳) بِرشی شدن : وجود قطعات زاویه تا نیمه زاویه دار یک زمینه ریزتر در امتداد خط گسل برشها مشخصه سنگهای مستحکمتر می باشند.
۴) هوازدگی و تجزیه : هوازدگی ، تجزیه ، سیمان شدگی و تغییر رنگ خطی سنگها.
۵) سطح ایستابی : در مواردی ، گوژ رسی ، سدی نقوذناپذیر در جلو آب زیرزمینی ایجاد می کند که باعث تفاوت سطح ایستابی در دو سوی گسل می شود.
۶) میلونیت شیلی : رگه نازکی به ضخامت چند سانتی متر از گوژ در لایه ای نامقاوم مثل شیل یا رس گره در بین لایه های مستحکتری مثل ماسه سنگ و سنگ آهک قرار گرفته اند.
۷) سیلیسی شدن و تشکیل کانیها :در بعضی موارد ممکن است در طول شکافهای حاصل از گسل ، محلولهای حاوی کانی عبور و رسوب نمایند.
● انواع پرتگاه ها :
پرتگاه به قسمت های نسبتا پر شیبی از سطح زمین گفته می شود که ارتفاع آنها از چند سانتی متر تا چندین صد متر تغییر می کند .بایستی توجه داشت که پرتگاه ها نیز مشخصه قطعی گسله نیستند و ممکن است منشا دیگری ، بجز گسله داشته باشد . پرتگاه ها به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱) پرتگاه های گسلی ، این پرتگاه ها ، مستقیما در اثر گسله ها بوجود می آید و اختلاف ارتفاع آنها مربوط به حرکت نسبی گسله است . بعبارت دیگر ، پائین رفتن یا بالا آمدن یکی از قطعات گسله ، باعث تشکیل این پرتگاه ها شده است .در بعضی موارد ، که گسله امتداد یک رودخانه را قطع می کند ، در پائین پرتگاه گسلی، ممکن است در اثر تجمع آب ، یک دریاچه یا باتلاق کوچک بوجود می آید .
۲) پرتگاه های خط گسله ، در این نوع پرتگاه ها ، ارتفاع پرتگاه مربوط به اختلاف فرسایش طبقات در طرفین سطح گسله است . مثلا هرگاه گسله ای باعث شود کهدو طبقه با مقاومت مختلف ، مثل ماسه سنگ و شیل ، در مجاورت یکدیگر قرار گیرد ، پس از مدتی ، در اثر فرسایش بیشتر طبقات شیلی ، اختلاف ارتفاعی بین آنها بوجود خواهد امد . بعدها ، طبقه ماسه سنگ نیز فرسوده می شود و این بار ، ممکن است اختلاف ارتفاعی در جهت عکس حالت اول ، بوجود آید .
۳) پرتگاه های مرکب ، در این نوع پرتگاه ها ، قسمتی ار اختلاف ارتفاع مربوط به لغزش اولیه گسله و قسمتی از ان نیز ، به علت اختلاف در قابلیت فرسایش طبقات طرفین گسله است .
۴) پرتگاه های کوهپایه ای ، این پرتگاه ها که بنام اسکار پلت نیز نامیده می شوند ، در پای سلسله کوهها تشکیل می شوند .این گونه پرتگاه ها ، بیشتر در نواحی که گسله های فعال دارند ، مشاهده می شود و ارتفاع آنها از چند سانتی متر تا چندین ده متر در تغییر است .
پرتگاه های کوهپایه ای ، معمولا مستقیم نیستند و در آنها فرسایش تاثیری ندارند و یا به طور خفیف موثر بوده است . به عبارت دیگر ، سطح پرتگاه در حقیقت همان سطح گسله است . بعضی از این پرتگاه ها ، در سنگهای بستر نیز تاثیر کرده اند . در صورتی که عده ای دیگر ، تنها به طبقات نامتحجر روئی محدوداند . گاهی نیز پرتگاه های گسلی حاصله در سنگهای روئی ، در نتیجه وجود گسله های اصلی در سنگهای بستر ، بوجود می ایند .
۵) پرتگاه های مثلثی ، در بعضی موارد ، سطح پرتگاه در اثر عوامل فرسایش مثل رودخانه یا یخچال فرسوده می شود و بریدگی های مثلث شکلی در آن به وجود می آید که در نهایت ، باعث می شود که سطح پرتگاه به قطعات مثلثی شکلی ، تقسیم شود .