Difetti: significato, classificazione ed importanza

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Significato dei guasti 2. Classificazione e tipi di errori 3. Scarti di guasto 4. Cavalli e Grabens 5. Distinzione dei guasti dalle relazioni geometriche 6. Effetti del guasto su unità geologiche o stratigrafiche 7. Importanza dei difetti.

Contenuto:

Significato dei guasti
Classificazione e tipi di errori
Scariche di guasto
Cavalli e Grabens
Distinguere i guasti dalle relazioni geometriche
Effetti del Faulting su unità geologiche o stratigrafiche
Importanza dei difetti.

1. Significato dei guasti:

I guasti sono fratture nella crosta terrestre lungo la quale si è verificato uno scivolamento parallelo alla superficie della frattura. Alcuni sono tagli nitidi e puliti. Molti, tuttavia, consistono in guasti sub-paralleli tra cui sono stati distribuiti gli spostamenti totali.

I termini zona di faglia di bue zona di taglio sono spesso usati per strutture sub-parallele strettamente distanziate lungo le quali vi è stato un movimento distributivo. Alcuni difetti sono come le pause di un coltello. Altre faglie, a causa degli effetti di attrito delle masse rocciose che scivolano l'una sull'altra, rompono o rompono la roccia su entrambi i lati della rottura.

Alcune faglie polverizzano la roccia nella zona di faglia in polvere simile all'argilla chiamata sgorbia. Per convenzione, la superficie di rottura lungo la quale si sono verificati i movimenti relativi sono definiti piani di faglia. Le superfici di faglia nella maggior parte dei casi sono deformate o curve e irregolari e quindi il termine superficie di guasto è preferibile al piano di faglia.

2. Classificazione e tipi di difetti:

I principali tipi di errori sono i seguenti:

A. Errore normale:

Un errore normale è un errore di scivolamento in cui la parete sospesa scivola verso il basso rispetto al muro. Questo guasto si verifica lungo un piano di faglia ripido con un angolo di 10 ° a 20 °. Il lancio cioè la componente verticale del movimento è grande. Questo difetto si verifica a causa dello stiramento delle rocce.

B. Errore inverso:

Un guasto inverso è il risultato di forti sollecitazioni di compressione, in cui la parete sospesa si sposta verso l'alto sul piano di faglia relativo al footwall. I due lati della colpa si avvicinano. Questo errore è anche chiamato errore di spinta. Il piano di faglia è a bassa angolazione risultando in un ampio movimento orizzontale.

C. Errore Strike-Slip:

In questo tipo di guasto, i blocchi separati su entrambi i lati del piano di faglia si spostano verso l'alto nella direzione del colpo. Questo guasto viene anche chiamato guasto laterale, guasto trans-corrente, guasto chiave o guasto a strappo.

D. Errore di passo:

Questo è un sistema di guasti costituito da un numero di guasti con piani di errore paralleli, i blocchi separati che scivolano nella stessa direzione lungo piani paralleli che danno una caratteristica simile a un gradino. Questo guasto è anche chiamato una terrazza guasto.

E. Trough Fault:

Questo è un sistema di guasto in cui si verificano due guasti normali i cui piani di errore sono inclinati che forniscono un lato di lancio verso il basso comune tra di loro. Il blocco rovesciato tra i due piani di faglia forma una lunga trincea chiamata graben o una valle del solco. Alcuni digiuni sono molto lunghi e anche profondi e possono essere riempiti d'acqua per diventare un corso d'acqua.

F. Ridge Fault:

In questo caso si verificano due errori normali i cui piani di errore forniscono un'alternanza comune tra di loro.

Il blocco a forma di cuneo medio sollevato forma una lunga cresta tra i piani di faglia e si chiama orre o cresta di faglia.

3. Scarti di guasto:

È noto che molte faglie sfondano la superficie del terreno e le rocce sottostanti. Quando la parte su un lato del piano di faglia si alza rispetto all'altra, si tradurrà nella forma di una scarpata o di una scarpata di faglia.

L'altezza di una tale scogliera osservata al momento attuale dipende non solo dall'entità dello spostamento durante l'errore ma anche dal lungo periodo di tempo trascorso dall'errore. In molti punti l'erosione può ridurre la parte sporgente del blocco verso l'alto allo stesso livello di quella del blocco di lancio. Di conseguenza, diversi tipi di rocce o strati rocciosi possono essere esposti in superficie su entrambi i lati del guasto. Vedi Fig. 17.36.

Tasso di errore:

In alcuni luoghi si sono verificati spostamenti di pochi centimetri a 6 metri in pochi minuti. Tali movimenti improvvisi producono soprattutto terremoti. Esistono anche luoghi in cui l'errore si verifica continuamente a un ritmo molto lento. Anche se per un lungo periodo di tempo lo spostamento totale può essere grande, i cambiamenti di superficie possono sfuggire al rilevamento, poiché la parte su-generata viene continuamente erosa tanto velocemente quanto è elevata.

4. Cavalli e Grabens:

In alcune situazioni si verificano alcuni guasti normali i cui piani di errore si divergono reciprocamente o convergono spostando i blocchi a forma di cuneo verso l'alto o spostando i blocchi verso il basso come mostrato in Fig. 17.37. I blocchi sollevati alternati sono chiamati Horsts e i blocchi abbassati alternati sono chiamati Grabens.

I cavalli formano lunghe creste e grabens formano lunghe depressioni. Grabens può essere riempito con acqua formando stagni, laghi e corsi d'acqua.

5. Distinguere i guasti dalle relazioni geometriche:

Le seguenti relazioni geometriche del guasto agli strati dovrebbero essere annotate per distinguere facilmente il tipo di errore:

(i) In caso di guasto alla lettiera, lo sciopero e l'immersione della faglia sono entrambi paralleli allo sciopero e all'immersione degli strati.

(ii) In un errore di colpo, il colpo del guasto è parallelo al colpo degli strati, ma il tuffo della faglia passa attraverso il tuffo degli strati.

(iii) In un difetto di immersione, il colpo di colpa è perpendicolare al colpo degli strati.

(iv) In un errore obliquo, lo sciopero della faglia è obliquo formando un angolo acuto distinto con il colpo degli strati.

In una faglia, il piano di movimento è il piano di assestamento degli strati. Quindi lo spostamento può essere in qualsiasi direzione in quel piano. Non è mostrato da strati che mantengono la loro continuità e parallelismo, ma possono essere rilevati da striature da giunti sfalsati o dighe.

Le anomalie di riscontro mostrano una ripetizione di strati o uno spazio in sezione secondo il modo in cui la caduta del guasto si ripercuote sulla caduta degli strati e in base al tipo normale o inverso del guasto.

Le falle subiscono il taglio degli strati attraverso il loro attacco e li compensano da una parte o dall'altra. L'ovvio spostamento è orizzontale, ma può essere causato da un movimento verticale attraverso letti inclinati.

I difetti obliqui si approssimano agli effetti di errori di colpo o di errore di dip, a seconda che essi colpiscano più quasi parallelamente al colpo degli strati o perpendicolarmente ad esso.

Ognuno di questi quattro tipi di guasti (allettamento, battito, immersione o guasto obliquo, possono essere difetti normali o inversi, possono avere uno spostamento parallelo al colpo del guasto o perpendicolare ad esso.

La direzione dello spostamento, se parallela, perpendicolare o obliqua rispetto allo sciopero della faglia, è un ulteriore mezzo di classificazione dei guasti secondo le loro relazioni geometriche.

Su questa base:

(i) In un errore di scivolata d'attacco una parete è scivolata oltre l'altra in una direzione parallela al colpo della faglia.

(ii) In un errore di scivolamento, una parete è scivolata oltre l'altra lungo la discesa del guasto o è stata spinta oltre l'altra fino alla caduta del guasto.

(iii) In caso di errore di scivolamento obliquo, le pareti sono spostate in una direzione obliqua rispetto al colpo del guasto.

6. Effetti del Faulting su unità geologiche o stratigrafiche:

Generalmente spostamenti lungo faglie, luoghi adiacenti tra loro, rocce che non appartengono insieme in ordinarie sequenze geologiche. La discontinuità che risulta dà un'indicazione della presenza di un difetto.

In una caratteristica geologica continua come una lettiera sedimentaria se è presente un'interruzione nella funzionalità, è un'indicazione della presenza di un guasto.

La presenza di cavalli o di faglie lungo una discontinuità è una chiara prova di un difetto. I cavalli consistono in volumi di roccia delimitati da difetti su tutti i lati. Sono tagliati dal muro o dal blocco sospeso da un ramo del guasto e sono spostati ad una distanza considerevole dalla loro posizione originale.

Possono apparire straordinariamente fuori luogo stratigraficamente. Nelle zone in cui i cavalli separano due tipi di roccia simili, un cavallo di una litologia diversa può essere l'unica evidenza evidente per un difetto.

L'omissione o la ripetizione di strati in una sequenza stratigrafica nota è un'altra indicazione di un difetto.

I guasti hanno effetti pronunciati sulla topografia, i canali di flusso e il flusso di acque sotterranee. Questi effetti suggeriscono la presenza di un difetto.

Le scarpate sono caratteristiche lineari contraddistinte da forti aumenti della pendenza topografica e suggeriscono la presenza di un difetto.

I banchi di guasto sono caratteristiche topografiche lineari contraddistinte da una notevole diminuzione della pendenza. Questa caratteristica si verifica quando un errore sposta una pendenza uniforme originariamente esistente per formare una striscia di pendenza più bassa. È anche possibile che l'erosione di rocce meno resistenti in una zona di faglia possa anche produrre una pendenza più bassa rispetto all'ambiente con rocce più resistenti.

Creste, valloni e torrenti possono essere sfalsati lungo un guasto. La deflessione di un canale di corrente dà un'indicazione di scivolamento sul guasto.

Una superficie di guasto o una zona di guasto possono agire come un condotto o una barriera per le acque sotterranee a seconda della permeabilità del materiale nel guasto e su entrambi i lati del guasto. Se la breccia è presente, funge da ottimo condotto per l'acqua, ma se è presente una zona di sgorbia grossa con minerali argillosi, funge da barriera al flusso di acqua. I guasti possono compensare una falda acquifera e disturbare il flusso dell'acqua di falda.

io. Prova di errore:

Spesso molti guasti sono difficili da rilevare sul campo. Molte faglie mostrate nelle mappe geologiche sono basate sul risultato di inferenze piuttosto che su osservazioni dirette. Queste osservazioni possono essere divise in due gruppi cioè litologico che suggeriscono o stabiliscono difetti e prove fisiografiche.

ii. Prova litologica:

Ci sono molte varietà di caratteristiche litologiche legate alla faglia. I più significativi sono i lati affettati, la brecciatura e la sgorbia, le zone di taglio, gli spostamenti e la resistenza.

iii. Slicken Sides:

Si tratta di striature o scanalature parallele visualizzate dalla superficie della frattura sulla quale si sono verificati i movimenti. Una superficie così affettata è solitamente ben levigata a causa dello sfregamento a frizione di un blocco con l'altro.

La direzione del movimento è indicata dall'andamento delle strie e la direzione degli spostamenti relativi può essere determinata da molte superfici affiancate e lucidate facendo passare la mano sulla superficie per trovare le direzioni ruvide e lisce.

iv. brecciation:

Le rocce sono altamente fratturate o addirittura schiacciate a frammenti angolari lungo le faglie e sono chiamate brecce. Una zona allungata di breccezione che interseca la lettiera è suggestiva di errore. I frammenti che costituiscono una breccia di faglia sono estremamente variabili. I frammenti possono avere dimensioni pari a 2 o 3 metri e possono anche avere dimensioni minime. Un prodotto argilloso molto fine di frantumazione è chiamato sgorbia.

v. Zone di taglio:

In molti casi, i difetti sono caratterizzati da fratture ravvicinate tra cui sono stati distribuiti i movimenti. Le zone di taglio sono suggestive prove di difetti. In molti luoghi, a causa dell'azione meteorologica lungo la zona di frattura è più avanzato rispetto alla roccia adiacente. Gran parte della difficoltà nella costruzione di ingegneria nelle aree di guasto deriva dalla roccia alterata o marcia che si incontra.

Poiché le fratture forniscono vie di percolazione pronta per le acque circolanti, molti depositi di minerali sono localizzati lungo le faglie. Alcune faglie hanno zone di taglio e sono silicizzate da una sostituzione più o meno completa lungo la zona o da una rete di vene di quarzo che riempiono le fratture.

VI. Trascinare:

Il trascinamento si riferisce al minore ripiegamento degli strati lungo le pareti di un guasto prodotto dalla dislocazione di errore. Ad esempio in un'area di assetto strutturale regolare, uno dei letti orizzontali potrebbe cambiare improvvisamente in atteggiamento indicando la resistenza associata alla faglia. In zone di roccia completamente piegata, la prova di trascinamento perde importanza.

vii. dislocazioni:

È possibile osservare la reale dislocazione di strati, vene o dighe e abbinare le estremità delle parti dislocate lungo alcune faglie di piccoli spostamenti. La ripetizione o la mancanza di letti riconoscibili spesso stabilisce la rottura. Vedi Fig. 17.38 e Fig. 17.39.

Una brusca interruzione di strutture come pieghe, letti o dighe lungo una linea o zona comune indica guasti.

viii. Evidenze fisiografiche:

Le caratteristiche fisiografiche o le forme del paesaggio possono anche essere indicative di errori quando sono viste sul campo o riconosciute su mappe o fotografie aeree. Scarpate e altre caratteristiche topografiche suggestive sono di interesse nel localizzare i guasti.

Le scarpate sono forme lineari improvvisi aumento di pendenza. L'errore può portare a due tipi di scarpate, ad esempio scarti di errori e scarpate di errori.

Una superficie effettiva di spostamento può stare in piedi come una scarpata non modificata dall'erosione. Questa forma di scarpata costituisce una scarpa di faglia. L'inclinazione della pendenza varia in misura maggiore della caduta del guasto poiché l'erosione ammorbidisce o appiattisce la pendenza. Le faccette triangolari mostrate in Fig. 17.40 sono localmente trovate a causa della dissezione delle scarpate di faglia.

Le scariche di guasto si trovano solo dove l'errore è stato geologicamente molto recente. I centri di terremoti sulle scarpate indicano la provenienza di guasti. Le scarpate in depositi non consolidati come i ventilatori alluvionali o i laghi sono anche indicative di errori recenti.

Le scarpate di linea di faglia sono quelle incise lungo la rottura dalla successiva erosione. Spesso i guasti mettono insieme rocce resistenti e non resistenti. L'erosione continua in un lungo intervallo di tempo lascia le rocce dure e più resistenti in rilievo, creando così una scarpata lineare lungo una zona di faglia.

7. Importanza dei difetti:

I guasti sono importanti a causa dei loro vari effetti pericolosi e utili.

Questi sono brevemente indicati di seguito:

(i) I guasti causano considerevoli danni alle rocce e sono quindi rischi reali nei lavori di estrazione e ingegneria.

(ii) La breccia di difetto e la sgorbia di guasto (rocce polverizzate) hanno bassa resistenza e sono materiali di fondazione scadenti.

(iii) Vi sono ulteriori difficoltà e spese aggiuntive negli scavi poiché le rocce fratturate sono difficili da gestire.

(iv) I terremoti e le frane possono essere innescate da guasti.

(v) Per fornire strutture antisismiche è necessario conoscere la posizione e il potenziale terremoto delle faglie. Ciò è di particolare importanza nella localizzazione di siti per dighe e bacini idrici, strutture idroelettriche, energia sotterranea, centrali nucleari, gallerie, edifici pubblici, edifici scolastici e universitari ecc.

(vi) Il riempimento di grandi bacini artificiali dietro le dighe attraverso le valli dei fiumi può innescare movimenti lungo piani di faglia che portano a terremoti.

(vii) Le faglie possono creare passaggi per la percolazione dell'acqua. Possono anche fornire passaggi per mineralizzare. Molte zone di faglia sono siti di mineralizzazione.

(viii) Il lancio di faglie e il guasto di falda costituiscono i fattori più salienti nell'esplorazione e nel recupero delle vene e delle cuciture di carbone.

(ix) I guasti possono creare laghi, paludi e zone paludose.

(x) Alcune zone di guasto formano potenziali trappole di petrolio.