Eksfoliyasyon eklemi

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Yosemite Ulusal Parkı, Kaliforniya'da yarım kubbenin etrafına sarılmış pul pul dökülme eklemleri.
Enchanted Rock State Natural Arena, Tekas, ABD'deki granitten pul pul dökülme eklemleri, müstakil bloklar, dik eğilimli eklem düzlemi boyunca kaymıştır.

Eksfoliyasyon eklemleri veya lehva eklemleri, kayadaki yüzeye paralel kırılma sistemleridir ve genellikle eş merkezli levhaların erozyonuna yol açar. (Bkz. Ortak (jeoloji) ).

Pul pul dökülme derzlerinin genel özellikleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Pek çok farklı manzarada ortak olmalarına rağmen, jeologlar genel bir pul pul dökülme eklem oluşumu teorisi üzerinde henüz bir anlaşmaya varmış değiller. Birçok farklı teori önerilmiştir, aşağıda en yaygın olanların kısa bir özeti bulunmaktadır.

Pul pul dökülme derzlerinin oluşumu[değiştir | kaynağı değiştir]

Pek çok farklı manzarada ortak olmalarına rağmen, jeologlar genel bir pul pul dökülme eklem oluşumu teorisi üzerinde henüz bir anlaşmaya varmış değiller. Birçok farklı teori önerilmiştir, aşağıda en yaygın olanların kısa bir özeti bulunmaktadır.

Aşırı yük ve geri tepmenin giderilmesi[değiştir | kaynağı değiştir]

Yosemite Ulusal Parkı, Kaliforniya'da bir yol kesiminde maruz kalan pul pul dökülme eklemleri.

Bu teori, ilk olarak 1904 yılında öncü jeomorfolog Grove Karl Gilbert tarafından önerilmiştir. Bu teorinin temeli, derin gömülü kayanın toprak yüzeyine taşması ve aşırı yükünün erozyonu, daha önce sıkıştırılmış kayanın radyal olarak genişlemesine, gerilme gerilimi yaratmasına ve kayayı kırmasına izin vermesidir. zemin yüzeyine paralel katmanlar halinde. Bu mekanizmanın açıklaması, basınç bırakma veya boşaltma eklemleri dahil olmak üzere pul pul dökülme derzleri için alternatif terimlere yol açmıştır. Bu teorinin mantığı çekici olsa da, eksik olabileceğini düşündüren saha ve laboratuvar gözlemlerinde birçok tutarsızlık vardır, örneğin:[6][10][12]

  • Pul pul dökülme derzleri, hiç derinlemesine gömülmemiş kayalarda bulunabilir.
  • Laboratuvar çalışmaları, kaya örneklerinin gerçekçi koşullar altında basitçe sıkıştırılması ve gevşetilmesinin kırılmaya neden olmadığını göstermektedir.
  • Pul pul dökülme eklemleri en yaygın olarak yüzeye paralel basınç gerilimi bölgelerinde bulunur, oysa bu teori bunların uzama bölgelerinde meydana gelmesini gerektirir.

Bu teorinin basınç gerilmesi teorisine uyması için olası bir uzantısı (aşağıda özetlenmiştir) şöyledir[3]  (Goodman, 1989): Derin gömülü kayaların kazılması dikey gerilimi hafifletir, ancak yatay gerilmeler yeterli bir kaya kütlesinde kalabilir çünkü ortam yanal olarak sınırlıdır. Dikey gerilim bu sınırda sıfıra düştüğü için yatay gerilmeler mevcut zemin yüzeyiyle hizalanır. Böylelikle, aşağıda tarif edildiği gibi, çekme kayası kırılmasına yol açabilen, ekme yoluyla büyük yüzeye paralel sıkıştırma gerilimleri üretilebilir.

Termoelastik gerinim[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaya ısındığında genişler ve soğuduktan sonra büzülür ve farklı kaya oluşturan mineraller değişken ısıl genleşme/daralma oranlarına sahiptir. Günlük kaya yüzeyi sıcaklık değişimleri oldukça büyük olabilir ve birçoğu, ısıtma sırasında oluşan gerilmelerin, kayanın yüzeye yakın bölgesinin ince levhalarda genişlemesine ve ayrılmasına neden olduğunu öne sürmüştür (örneğin Wolters,1969).[12] Büyük günlük veya yangının neden olduğu sıcaklık dalgalanmalarının, bazen pul pul dökülme olarak adlandırılan kayaların yüzeyinde ince laminasyon ve pullanma oluşturduğu gözlemlenmiştir.[13]  Ancak, günlük sıcaklık dalgalanmaları kayada yalnızca birkaç santimetre derinliğe ulaştığından (kayanın düşük termal iletkenliği nedeniyle)), bu teori, 100 metreye ulaşabilen gözlemlenen pul pul dökülme derzi derinliğini açıklayamaz.[1][3][6][10]

Kimyasal ayrışma[değiştir | kaynağı değiştir]

Suya nüfuz ederek minerallerin ayrışması, ince kaya kabuklarının soyulmasına neden olabilir.[10] Çünkü bazı minerallerin hacmi hidrasyon ile artar. Bununla birlikte, tüm mineral hidrasyon hacminin artmasına neden olmazken, pul pul dökülme eklemlerinin saha gözlemleri, eklem yüzeylerinin önemli kimyasal değişiklikler yaşamadığını gösterir. Bu nedenle bu teori, büyük ölçekli, daha derin pul pul dökülme eklemlerinin kökeni için bir açıklama olarak reddedilebilir.

Basınç gerilmesi ve uzama kırığı[değiştir | kaynağı değiştir]

Eksfoliyasyon derzleri, Yosemite Milli Parkı'ndaki masif granit kayaların yüzeye yakın kısımlarını değiştirdi ve burada gösterilen yarım kubbe de dahil olmak üzere birçok muhteşem kubbenin yaratılmasına yardımcı oldu.

Karaya (veya serbest) bir yüzeye paralel olan büyük sıkıştırma tektonik gerilmeler, kırılma yayılma yönünün en büyük basınç gerilmesi prensibine paralel olduğu ve kırılma açıklığının yönünün serbest yüzeye dik olduğu kayada gerilme modu kırıkları oluşturabilir.[3][6][7][8][9][10][14] Bu tip kırılma, laboratuvarda en az 1900'den beri gözlenmiştir. (hem tek eksenli hem de çift eksenli rafine edilmemiş sıkıştırma yükünde; bkz. Gramberg, 1989).[15] Çekme çatlakları, kaya kafesindeki yaygın mikro çatlakların etkisi ve tercihen yönlendirilmiş mikro çatlakların uçlarından kanat çatlaklarının uzatılması nedeniyle sıkıştırma stres alanında oluşabilir.[16][17] Daha sonra ana basınç geriliminin yönü ile hizalanır. Bu şekilde oluşan kırıklar bazen eksenel bölünme, uzunlamasına bölünme veya uzama kırıkları olarak adlandırılır ve genellikle tek eksenli sıkıştırma testleri sırasında laboratuvarda görülür. Yüksek yatay veya yüzey paralel basınç gerilmesi, bölgesel tektonik veya topoğrafik gerilmelerin yanı sıra aşırı yükün erozyonu veya kazılması sonucu ortaya çıkabilir.

Saha kanıtları ve oluşum, kırılma modu ve ikincil formların gözlemleri göz önüne alındığında, yüksek yüzey-paralel sıkıştırma gerilmeleri ve uzama çatlaması, (eksenel bölünme) pul pul dökülme eklemlerinin oluşumunu açıklayan en makul teori gibi görünmektedir.

Mühendislik jeolojisinin önemi[değiştir | kaynağı değiştir]

Eksfoliasyon derzlerinin varlığını kabul etmek, Jeoloji mühendisliğinde önemli etkilere sahip olabilir. En dikkat çekici olanı, eğim stabilitesi üzerindeki etkileri olabilir. Eğimli vadi duvarlarının, ana kaya yamaçlarının ve uçurumların topoğrafyasını takip eden pul pul dökülme derzleri, özellikle kaymaya eğilimli Kaya blokları oluşturabilir. Özellikle eğimin ayak parmağı alttan kesildiğinde (doğal olarak veya insan aktivitesi ile), derzin derzin sürtünme açısını aşması durumunda derzin eksfoliyasyon düzlemleri boyunca kayma olasılığı yüksektir. Temel çalışmaları, örneğin barajlar[18] durumunda, pul pul dökülme eklemlerinin varlığından da etkilenebilir. Bir baraj temelinin altında yatan pul pul dökülme derzleri önemli bir sızıntı tehlikesi yaratabilirken, derzlerdeki artan su basıncı barajın kaldırılmasına veya kaymasına neden olabilir. Son olarak, pul pul dökülme derzleri, yeraltı suyu akışı ve kirletici maddelerin taşınması üzerinde güçlü bir yön kontrolü sağlayabilir.

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ a b c d e "Gilbert, G.K. (1904)." "Yüksek Sierra'nın kubbeleri ve kubbe yapıları". Amerika Jeoloji Derneği bülteni. 15: 29–36. 
  2. ^ a b c "Matthes, F. E. (1930). "Yosemite Vadisi'nin jeolojik tarihi". ABD jeolojik araştırma Uzmanı. 160.". 
  3. ^ a b c d e f g h i Goodman, R. E. (1993). Mühendislik Jeolojisi. New York: John Wiley ve oğulları.
  4. ^ a b c Dale, T. N. (1923). "New England'ın ticari granitleri". Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırma Bülteni. 738.
  5. ^ a b c d Jahns, R. H. (1943). "Granitlerde sac yapılar". Jeoloji Dergisi. 51 (2): 71–98. Bibcode: 1943JG.....51...71J. doi: 10.1086 / 625130.
  6. ^ a b c d e Holzhausen, G. R. (1989). "Yaprak yapısının kökeni, 1. Morfoloji ve sınır koşulları". Mühendislik Jeolojisi. 27 (1–4): 225–278. doı:10.1016/0013-7952(89) 90035-5.
  7. ^ a b Bahat, D.; Grossenbacher, K.; Karasaki, K. (Ocak 1999). "Yosemite Milli Parkı, granit kayaçlarda eksfoliyasyon eklem oluşum mekanizması". Yapısal Jeoloji Dergisi. 21 (1): 85–96. Bibcode: 1999JSG....21...85B. doi:10.1016/s0191-8141(98)00069-8. ISSN 0191-8141.
  8. ^ a b Mandl, G. (2005). Kaya Eklemleri. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 9783642063916.
  9. ^ a b Bradley, W. C. (1963). "Colorado Platosu'nun büyük kumtaşlarında büyük ölçekli pul pul dökülme". Amerika Jeoloji Derneği Bülteni. 74 (5): 519–527. doi.:10.1130/0016-7606(1963)74[519: LEİMSO]2.0.CO; 2.
  10. ^ a b c d e f Twidale, C. R. (1973). "Sac bağlantısının kökeni hakkında." Kaya mekaniği ve kaya Mühendisliği. 5 (3): 163–187. Bibcode: 1973RMFMR...5..163t. doi:10.1007 / BF01238046.
  11. ^ a b Romani, J. R.; Twidale, C. R. (1999). "Yaprak kırıkları, diğer stres formları ve bazı mühendislik etkileri". Jeomorfoloji. 31: 13–27. Bibcode: 1999Geomo..31...13V. doi: 10.1016/S0169-555X(99)00070-7.
  12. ^ a b Wolters, R. (1969). "Zur cause der Entstehung oberfläller Klüfte". Kaya mekaniği ve kaya Mühendisliği. 1 (1): 53-70. Bibcode:1969rmfmr...1...53w. doı:10.1007 / BF01247357.
  13. ^ Blackwelder, E. (1927). "Kaya ayrışmasında bir ajan olarak ateş". Jeoloji Dergisi. 35 (2): 134–140. Bibcode: 1927JG.....35..134B. doi:10.1086 / 623392
  14. ^ Brunner, F. K.; Scheidegger, A. E. (1973). "Exfoliyasyon". "Pul pul dökülme". Kaya Mekaniği. 5 (1): 43-62. doi:10.1007/bf01246756. ISSN 0035-7448. 
  15. ^ Gramberg, J. (1989). Kaya mekaniği ve kırılma mekaniği üzerine geleneksel olmayan bir görünüm. A. A. Balkema.
  16. ^ Hoek, E.; Bieniawski, Z. T. (1965). "Sıkıştırma altında kayada kırılgan kırık yayılımı". Uluslararası kırık Mekaniği Dergisi. 1 (3): 137–155.
  17. ^ Fairhurst, C.; Cook, N. G. W. (1966). "Bir yüzeyin mahallesindeki maksimum sıkıştırma yönüne paralel olarak Kaya bölme olgusu". Bildiriler 1. Kongre, Uluslararası Kaya Mekaniği Derneği: 687-692.
  18. ^ Terzaghi, Karl (1962). "Dam Foundation on Sheeted Granite". Géotechnique. 12 (3): 199-208. doi:10.1680/geot.1962.12.3.199. ISSN 0016-8505.