Gelenke in Felsen: Bedeutung und Typen

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, erfahren Sie mehr über die Bedeutung und Art der in Felsen gebildeten Fugen.

Bedeutung der Gelenke:

Es ist erwähnenswert, dass sich die Gelenke von Eruptivgesteinen und Sedimentgesteinen zu Beginn der Gesteinsgeschichte gebildet haben. Die primären Fugen von Sedimenten werden während der Konsolidierung, Verdichtung und Trocknung gebildet. Diese Verbindungen sind typischerweise kurz, unterbrochen und unregelmäßig. Bei der Verfestigung von verfestigten Gesteinen bilden sich Fugen.

Diese Verbindungen sind auch kurz, unterbrochen und unregelmäßig. Im Gegensatz zu diesen sind die Verbindungen, die als Reaktion auf übermßige Beanspruchungen erzeugt werden, im Allgemeinen recht regelmäßig, oft lang und können auffallend geometrisch sein.

In horizontalen Sedimentgesteinen treten häufig regelmäßige Fugenmuster auf. Diese Fugen sind im Allgemeinen parallel zu den Bettebenen. Im Falle von Schiefern sind die Bettebenenfugen so eng beabstandet, dass die Schiefe Spaltigkeit haben sollen. Zwischen den Schichten verschiedener Gesteinsarten sind im Allgemeinen parallel zu den Bettebenen Trennebenen vorhanden.

Meistens wird das Falten von einigen Frakturen begleitet. Wenn Falten auftreten, neigen die massiveren oder kompetenteren Betten zum Bruch, während die schwächeren oder weniger kompetenten Mitglieder plastisch versagen können. Längs der Faltachse sind Längsspannungsrisse entlang der Scheitelpunkte der Gegenlinien zu sehen. An den Gliedern der Falten zeigen die spröden Glieder sowohl Zug- als auch Schergelenke.

Gelenke dienen als Mittel zur Durchlässigkeit des Grundwassers. Viele Adern treten häufig an Stellen auf, an denen das Grundwasser Fugen mit Mineralstoffen gefüllt hat. Die Fugenfüllungen bestehen im Allgemeinen aus Calcit und Quarz. Wenn das Gestein löslich ist, werden die Gelenke durch Lösung vergrößert. Viele Löcher und Höhlen in Kalkstein sind das Ergebnis einer Lösungsaktion, die entlang der Fugen begann.

Fugen in Gesteinen erscheinen als planare Diskontinuitäten mit parallelen offenen Rissen, die durch ihren Abstand und die Art ihrer Orientierung charakterisiert werden. Sie können universell sein und sind in vielen Fällen an der Oberfläche offen und in einigen Tiefen geschlossen. Die Fugen können sich auch mit Calcit, Dolomit, Quarz, Ton und solchen Mineralstoffen füllen.

Fugen von darunter liegenden Gesteinen können unter Druck stehendes Wasser enthalten. Gelenke gibt es in jeder Lage, vertikal, geneigt oder horizontal. Der Abstand der Fugen kann von Zentimeter bis zu Metern stark variieren. Gelenke treten selten einsam auf und existieren normalerweise in parallel verlaufenden Gruppen.

Ein Satz paralleler Verbindungen gemeinsamen Ursprungs wird als Verbindungssatz bezeichnet. Einige Gelenksätze schneiden sich häufig und bilden charakteristische Muster. Sie können sich senkrecht oder schräg schneiden und so Verbindungssysteme bilden. Das Vorhandensein von Verbindungssystemen oder Verbindungssätzen ergibt ein fragmentarisches Aussehen, wenn sie eng beabstandet sind, und ein Blockbild, wenn sie weit auseinanderliegen.

Unter der Einwirkung großer Spannungen werden die Gesteine ​​so stark beansprucht, dass sie schließlich durch Verformung, Fließen oder Reißen nachgeben. Wie wir wissen, sind Gelenke Brüche, bei denen die getrennten Teile nicht merklich verschoben wurden. Gelenke können als Reaktion auf das Aufbringen einer Kraft auftreten, wie Spannung, Kompression, Scherung und sogar Torsion.

Diese Verbindungen haben sich durch übermächtige Spannungen entwickelt und weisen ein regelmäßiges Muster auf. Sie sind oft lang und an vielen Stellen auffällig geometrisch. Viele unregelmäßige Brüche treten auch aufgrund von Verwerfungen und Verdrehungen auf, denen die Gesteine ​​während der allmählichen Kristallbewegungen ausgesetzt sein können.

Dies gilt insbesondere für marine Sedimentgesteine, die ursprünglich unterhalb des Meeresspiegels abgelagert wurden und später durch regionale Erhebungen erhöht wurden. Solche vertikalen Bewegungen treten nicht gleichmäßig auf, und als Folge davon sind die Gesteinsschichten Torsions- und Scherspannungen in einer solchen Größenordnung ausgesetzt, dass sie einen Bruch verursachen. Auf den Wölbungen der Anticlines entlang der Falzachsen treten infolge der Streckung der Gesteinsschichten häufig Spannungsfugen auf.

Gelenke treten auch aufgrund von Zugspannungen auf, die durch die Kontraktion von Kühlmagmas in Hälsen, Deichen, Schwellen und Lavaflüssen verursacht werden. Darüber hinaus werden in magmatischen Gesteinen auch Gelenksysteme durch Krustenbewegungen hervorgerufen, die lange nach der Erstarrung der Gesteine ​​auftreten. Diese Verbindungen werden durch hohe Druckspannungen verursacht. In einem solchen Fall entwickelt ein Granitblock nahezu rechtwinklig zueinander ein Fügesystem.

Die Verwitterung von Festgesteinen führt zu kurzen, unterbrochenen und unregelmäßigen Fugen. Alle Arten von Verbindungen werden zu Versickerungswegen für das Grundwasser. Viele Adern befinden sich dort, wo das Grundwasser die Fugen mit Mineralstoffen gefüllt hat. Calcit- und Quarzadern sind übliche Arten von Fugenfüllungen. In löslichem Gestein werden die Gelenke durch Lösung vergrößert.

Arten von Verbindungen:

Die Fugen werden klassifiziert, basierend auf (a) den Kräften, die die Fugen verursachen, und (b) der Position der Fuge relativ zum Eintauchen und Auftreffen des Gesteinsbettes. Gelenke des ersteren Typs werden als genetisch und der letztere als geometrischer Typ bezeichnet.

1. Genetische Arten von Gelenken:

Diese Gelenke sind zwei Arten, nämlich Spanngelenke und Schergelenke. Spanngelenke sind groß und breit. Diese Verbindungen werden durch Zugkräfte gebildet, die aufgrund von Volumenänderungen von Gesteinen aufgrund von Trocknungsschrumpfung beim Abkühlen oder Dehydratisieren und Strecken der Faltenschenkel einer Schicht induziert werden. Die Spannungsfugen wirken rau und unregelmäßig mit gezackten Oberflächen. Gesteine ​​geben leicht Zugkräften nach und die Gesteinsfugen sind meistens Spannungsgelenke.

2. Spannungsverbindungen in Gesteinskörpern:

Wenn sich Magma abkühlt und erstarrt oder wenn sich Lava allmählich abkühlt und starr wird, treten Risse oder Risse auf und bilden Spannungsverbindungen. Diese Verbindungen können Wandanschlüsse oder Blechverbindungen oder Säulenverbindungen sein.

(a) Wandfugen:

Diese Gelenke kommen häufig in Granit und verwandten Plutonen sowie einigen hypabyssalen Gesteinen vor. Diese Verbindungen erscheinen in einem dreidimensionalen Netzwerk, wobei die Verbindungssätze senkrecht aufeinander stehen. Die Fugen brechen das Gestein in getrennte, etwas kubische Blöcke. Eine solche Blocktrennung ermöglicht ein einfaches Abbauen des Gesteins. Die Fugen können von Witterungsmitteln angegriffen werden, aufgrund deren die abgerundeten kubischen Blöcke gerundet werden können.

(b) Blattverbindungen:

Diese Fugen sind auch in Granit und anderen plutonischen Gesteinen zu sehen. In diesem Fall gibt es einen Satz hervorstehender Gelenke parallel zur Bodenoberfläche, deren Abstände im Allgemeinen mit der Tiefe größer werden, und einen zweiten Satz, der rechtwinklig verläuft. Die Gelenke trennen in diesem Fall den Gesteinskörper in blattartige Blöcke.

(c) Säulenverbindungen:

Diese Fugen sind in Basalten und einigen anderen vulkanischen Eruptivgesteinen zu sehen. Sie bestehen aus vertikalen und horizontalen Fugen, die den Felskörper in eine Reihe von vertikalen polygonalen (oft sechseckigen prismatischen Säulen) trennen. Wenn die horizontalen Lavas abkühlen, entstehen durch radiale Kontraktion schwache Ebenen, die diese Gelenke verursachen.

3. Spannungsfugen in Sedimentgesteinen:

Wenn sich viele Sedimentschichten ablagern, kommt es bei ihrer Verfestigung unter hohem Druck zu Rissen, die diese in kleinere Volumina zerlegen. Diese Gelenke erscheinen in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen rechtwinklig zueinander. Diese sind in massiven und auch in Sedimentgesteinen eingebettet. Die häufigsten Spannungsfugen von Sedimentgesteinen werden Meistergelenke genannt.

4. Meistergelenke:

Diese Fugen sind meistens in Sandsteinen und Kalksteinen zu sehen. Diese Verbindungen bestehen aus drei Sätzen von senkrecht zueinander stehenden Verbindungen. Ein Satz von Verbindungen ist parallel zu den Bettebenen. Die anderen zwei Sätze sind senkrecht zu den Bettebenen und treten in einem versetzten Muster auf. Diese Fugen bleiben für große Entfernungen bestehen und behalten die Gleichmäßigkeit in Abstand und Breite bei und werden daher als Master-Fugen bezeichnet.

5. Erweiterungs- und Freigabeverbindungen:

Diese Fugen sind in gefalteten Gesteinsschichten zu sehen. Diese Verbindungen sind im krestalen Bereich der Falte ausgebildet und erstrecken sich parallel oder rechtwinklig zur axialen Ebene oder in beiden Richtungen. Die parallel verlaufenden Gelenke werden Freigabegelenke genannt (sie verlaufen entlang des Stoßes der Falten), und die rechtwinklig dazu verlaufenden Gelenke werden Dehnungsgelenke genannt.

6. Schergelenke:

Hierbei handelt es sich um Fugen, die mit verformten Steinen, insbesondere gefalteten Steinen, verbunden sind. Diese Verbindungen treten als sich kreuzende oder kreuzende Sätze unter einem hohen Winkel auf. Diese Gelenke werden als konjugiertes Gelenksystem bezeichnet. Diese Verbindungen werden durch die Wirkung von Schubspannungen erzeugt, die in den Falt- und Fehlerstufen auftreten. Sie sind eng beabstandete Kreuzungsfugen.

7. Geometrische Typen von Verbindungen:

In diesem Fall werden die Fugen nach ihrer Lage relativ zum Eintauchen und Auftreffen der Gesteinsschichten klassifiziert. In diesem Fall werden die Fugen in Tauchfugen, Schlagfugen und Schrägfugen eingeteilt. Tauchfugen verlaufen in Richtung des Eintauchens der Schichten. (Bsp .: Dehnungsfugen).

Schlagfugen verlaufen in Schlagrichtung der Schichten (Bsp .: Fugen lösen). Schräge Fugen neigen zu den Neigungs- und Schlagrichtungen der Schichten. Diese Verbindungen werden auch als Diagonalverbindungen bezeichnet. (Bsp .: Konjugierte Gelenke).