Τεκτονική Γεωλογία

Η Τεκτονική Γεωλογία αποτελεί κλάδο της Γεωλογίας. Ερευνά την κατασκευή του γήινου φλοιού, δηλαδή τη δομή των πετρωμάτων καθώς και τις διεργασίες, τις κινήσεις και τις δυνάμεις που την παρήγαγαν. Πιο συγκεκριμένα, εξετάζει τις αλλαγές που προκαλούν οι ενδογενείς δυνάμεις στο φλοιό της γης, μελετά δηλαδή το τρόπο δημιουργίας, τη γεωμετρία και την κινηματική των δομών του στερεού φλοιού. Ο πρωταρχικός στόχος της τεκτονικής γεωλογίας είναι η μέτρηση των τωρινών γεωμετριών των πετρωμάτων, για να αποκαλυφθούν πληροφορίες σχετικά με το ιστορικό παραμόρφωσης στα πετρώματα και, τελικά, την κατανόηση του πεδίου τάσεων που συνέβαλε στην παρατηρούμενη καταπόνηση. Αυτή η κατανόηση της δυναμικής του πεδίου των τάσεων μπορεί να συνδεθεί με σημαντικά γεγονότα στο γεωλογικό παρελθόν. Στόχος είναι να γίνει κατανοητή η δομική εξέλιξη μιας συγκεκριμένης περιοχής σε σχέση με τα περιφερειακά ευρέως διαδεδομένα πρότυπα παραμόρφωσης των πετρωμάτων (π.χ. ορογένεση, ρωγματώσεις) λόγω της τεκτονικής των πλακών.

 Η μελέτη των γεωλογικών δομών έχει πρωταρχική σημασία στην οικονομική γεωλογία, τόσο στη γεωλογία πετρελαίου όσο και στη εξορυκτική γεωλογία. Τα πτυχωμένα και ρηγματωμένα στρώματα των πετρωμάτων συνήθως σχηματίζουν παγίδες που συσσωρεύουν και συγκεντρώνουν πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Παρομοίως, οι ρηγματωμένες και δομικά πολύπλοκες περιοχές είναι αξιοσημείωτες ως περατές ζώνες υδροθερμικών υγρών, με αποτέλεσμα τη συγκέντρωση κοιτασμάτων σε περιοχές βασικών και πολύτιμων μετάλλων. Οι φλέβες ορυκτών που περιέχουν διάφορα μέταλλα συχνά καταλαμβάνουν ρήγματα και διακλάσεις σε δομικά περίπλοκες περιοχές. Αυτές οι δομικά κατακερματισμένες και ρωγματωμένες ζώνες εμφανίζονται συχνά σε συνδυασμό με πλουτώνια πυριγενή πετρώματα. Συχνά απαντούν γύρω από τα περίπλοκες δομές υφάλων και αρχαίες καταβόθρες. Οι αποθέσεις χρυσού, αργύρου, χαλκού, μολύβδου, ψευδαργύρου και άλλων μετάλλων, βρίσκονται συνήθως σε δομικά πολύπλοκες περιοχές. Η δομική γεωλογία είναι ένα κρίσιμο μέρος της τεχνικής γεωλογίας, η οποία ασχολείται με τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των φυσικών πετρωμάτων. Οι δομικές ανωμαλίες όπως τα ρήγματα, οι πτυχές, οι φολιώσεις και οι διακλάσεις είναι εσωτερικές αδυναμίες των πετρωμάτων που μπορεί να επηρεάσουν τη σταθερότητα κατασκευών όπως φράγματα, διανοίξεις οδών, ανοικτά ορυχεία και υπόγεια ορυχεία ή οδικές σήραγγες. Ο γεωτεχνικός κίνδυνος, περιλαμβανομένου του σεισμικού κινδύνου, μπορεί να διερευνηθεί μόνο με τον συνδυασμό της τεκτονικής γεωλογίας και της γεωμορφολογίας. Επιπλέον, οι καρστικές περιοχές που υπάρχουν στην κορυφή σπηλαίων, οι πιθανές καταβόθρες ή άλλες δομές κατάρρευσης έχουν ιδιαίτερη σημασία για αυτούς τους επιστήμονες. Επιπλέον, περιοχές με απότομες πλαγιές είναι πιθανές για κατάρρευση ή υπάρχει κίνδυνος κατολίσθησης. Οι περιβαλλοντικοί γεωλόγοι και υδρογεωλόγοι πρέπει να εφαρμόσουν τις αρχές της τεχνικής γεωλογίας για να καταλάβουν πώς οι γεωλογικές περιοχές επηρεάζουν ή επηρεάζονται από τη ροή και τη διείσδυση των υπόγειων υδάτων. Για παράδειγμα, ένας υδρογεωλόγος μπορεί να χρειαστεί να καθορίσει εάν υπάρχει διαρροή τοξικών ουσιών από χώρους εναπόθεσης αποβλήτων σε μια κατοικημένη περιοχή ή εάν το αλμυρό νερό εισχωρεί σε έναν υδροφόρο ορίζοντα. Η τεκτονική των πλακών είναι μια θεωρία που αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, η οποία περιγράφει την κίνηση των ηπείρων μέσω του διαχωρισμού και της σύγκρουσης των πλακών. Είναι κατά κάποιον τρόπο τεκτονική γεωλογία σε πλανητική κλίμακα και χρησιμοποιείται σε όλη τη τεκτονική γεωλογία ως πλαίσιο για την ανάλυση και κατανόηση χαρακτηριστικών παγκόσμιας, περιφερειακής και τοπικής κλίμακας. Οι δομικοί γεωλόγοι χρησιμοποιούν μια ποικιλία μεθόδων για να μετρήσουν τις γεωμετρίες των πετρωμάτων, να ανακατασκευάσουν τα παραμορφωτικά τους ιστορικά και να εκτιμήσουν το πεδίο τάσεων που είχε ως αποτέλεσμα αυτή την παραμόρφωση. Τα πρωταρχικά δεδομένα για τη τεκτονική γεωλογία συλλέγονται στην ύπαιθρο. Οι τεκτονικοί γεωλόγοι μετρούν μια ποικιλία δομών επίπεδου τύπου (στρώση, φολίωση, ρήγματα και διακλάσεις) και δομές γραμμικού τύπου (γράμμωση έκτασης, γράμμωση ολίσθησης, γράμμωση ρυτίδωσης, άξονας πτυχής, γραμμή τομής δύο επιπέδων). Δομές επίπεδου τύπου Οι δομές αυτές έχουν: παράταξη, κλίση και διεύθυνση κλίσης. Η παράταξη είναι η γραμμή τομής μεταξύ του εξεταζόμενου επιπέδου και ενός οριζόντιου επιπέδου. Η κλίση είναι η τιμή σε μοίρες της οξείας δίεδρης γωνίας μεταξύ του εξεταζόμενου επιπέδου και του οριζόντιου επιπέδου. Η διεύθυνση κλίσης δείχνει την κατεύθυνση προς την οποία εμφανίζεται η μέγιστη κλίση του εξεταζόμενου επιπέδου και είναι κάθετη στην παράταξη. Δομές γραμμικού τύπου Οι δομές αυτές έχουν: γωνία βύθισης και διεύθυνση βύθισης. Η γωνία βύθισης είναι η τιμή σε μοίρες της οξείας γωνία που σχηματίζεται μεταξύ της εξεταζόμενης γραμμής και της ορθής προβολής της στο οριζόντιο επίπεδο. Η διεύθυνση βύθισης μιας γραμμής δείχνει την κατεύθυνση προς την οποία βυθίζεται η γραμμή. Τρόποι εγγραφής των μετρούμενων δομών Δομές επίπεδου τύπου Παράταξη (μέθοδος τεταρτημορίων) / κλίση, γενική διεύθυνση κλίσης Παράταξη (μέθοδος αζιμούθιου) / κλίση, γενική διεύθυνση κλίσης Διεύθυνση κλίσης / κλίση Δομές γραμμικού τύπου Διεύθυνση βύθισης (μέθοδος τεταρτημορίων) / γωνία βύθισης Διεύθυνση βύθισης (μέθοδος αζιμούθιου) / γωνία βύθισης Στερεογραφικές προβολές Η στερεογραφική προβολή είναι μια μέθοδος για την απεικόνιση τρισδιάστατων στοιχείων σε δύο διαστάσεις. (Βλέπε Αζιμουθιακή προβολή) Υπάρχουν διάφορα είδη δικτύων που βασίζονται σε διαφορετικές μεθόδους αζιμουθιακών προβολών όπως: δίκτυο Wulff (βασίζεται στην στερεογραφική προβολή) δίκτυο Schmidt (βασίζεται στην προβολή ίσων επιφανειών Οι μηχανικές ιδιότητες του πετρώματος έχουν σημαντικό ρόλο στις δομές που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης βαθιά κάτω από το φλοιό της γης. Οι συνθήκες υπό τις οποίες υπάρχει ένα πέτρωμα θα έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικές δομές που οι γεωλόγοι παρατηρούν πάνω από το έδαφος στην ύπαιθρο. Η τεκτονική γεωλογία προσπαθεί να συσχετίσει τους σχηματισμούς που βλέπουν οι άνθρωποι με τις αλλαγές που πέρασε το πέτρωμα για να φτάσουν στην τελική δομή. Η γνώση των συνθηκών παραμόρφωσης που οδηγούν σε τέτοιες δομές μπορεί να διαφωτίσει το ιστορικό της παραμόρφωσης του βράχου. Η θερμοκρασία και η πίεση παίζουν τεράστιο ρόλο στην παραμόρφωση του βράχου. Στις συνθήκες κάτω από το φλοιό της γης με εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία και πίεση, τα πετρώματα είναι όλκιμα. Μπορούν να λυγίσουν, να διπλώσουν ή να σπάσουν. Άλλες ζωτικές συνθήκες που συμβάλλουν στο σχηματισμό της δομής του βράχου κάτω από τη γη είναι τα πεδία τάσεων. Νεώτερον Εγκυκλοπαιδικόν Λεξικόν Ηλίου τ.17ος, σ.614 Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Larousse britannica τ.57ος, σ.41 Γεωφυσική Ηφαιστειολογία Σεισμολογία