Strukturgeologi

Spennende deformasjoner

Resultatet av deformasjoner kan observeres og studeres i alle skalaer, fra tynnslip av bergarter under et mikroskop (figur 1), via en blotning i felt (figur 2), til fly- og satellittbilder (figur 3).

Analyse av geologiske strukturer er rettet mot å forstå hvorfor, hvordan og når Jorden forandrer seg. Ved hjelp av strukturelle undersøkelser er det mulig å vise hvordan deformasjon er tatt opp av geologisk materiale, slik at det blir mulig å rekonstruere utviklingen av fjellkjedene gjennom geologisk tid og rom. Strukturelle studier er også avgjørende for utarbeidelsen av moderne geologiske kart og tverrsnitt, det vil si til de verktøyene som vi bruker for å illustrere hvordan bergartene er fordelt på overflaten av Jorden og i undergrunnen.

3D-modeller kan bygges bare med hjelp av strukturgeologi (se video - figur 4 - under her).

Figure 4: 3D-modell av en fold i regional skala. Illustrasjon: Thomas Scheiber

En grundig forståelse av deformasjonsprosessene som har formet jorden, og evnen til å forutsi hvordan strukturer utvikler seg i tre dimensjoner også i dypet, har stor samfunnsmessig betydning. For eksempel bidrar kunnskapen til å fastslå hvor verdifulle mineralressurser og olje kan ligge, til å redusere ødeleggelser ved jordskjelv, eller i planlegging av infrastruktur som veier, broer og underjordiske anlegg.

Strukturgeologer følger vanligvis tre ulike tilnærminger når de studerer den strukturelle utviklingen av en region, en fjellknaus eller en håndprøve:

1) Beskrivende og geometrisk analyse: Geologiske strukturer er identifisert, karakterisert og målt for å for å forstå deres orientering i rom (figur 5).

2) Kinematisk analyse: Forkastninger blir undersøkt for å bestemme bevegelsen av blokkene langs bruddplanet, og overflaten der bruddet ble lokalisert under deformasjonen (figur 6).

3) Dynamisk analyse: Geologiske strukturer brukes som naturlige "målere" for å utlede informasjon om de krefter og belastninger som var aktive ved tidspunktet for deformasjon.

En første tilnærming til deformasjon i bergarter er vurderingen av hvorvidt prosessen har vært sprø eller myk (duktil). Sprø prosesser skjer for det meste i de øverste delene av Jorden og fører til friksjonsdeformasjon med utvikling av mindre, lokaliserte sprekker og forkastninger (Figur 7).

Duktile prosesser er derimot aktive ved høyere temperaturer, og dermed dypere i Jorden. De forårsaker tektoniske mønstre som volumetrisk er mer fordelt, for eksempel som skjærsoner og spektakulære folder som vi ofte kan observere rundt oss.