Zlom (geológia)

Zlom alebo dislokácia je geologická krehká diskontinuitná porucha (fraktúra) zemskej kôry, pozdĺž ktorej došlo alebo aj v súčasnosti dochádza k pohybu fraktúrou oddelených horninových blokov. Premiestnenie môže byť len niekoľko milimetrov, ale môže dosahovať veľkosť aj stoviek kilometrov. Rýchlosť pohybu na aktívnych zlomoch sa môže rôzniť, ale rádovo môže dosahovať niekoľko desiatok milimetrov ročne. V oblastiach aktívnych zlomov, na ktorých boli zaznamenané pohyby v posledných 10 000 rokoch, sa často vyskytujú zemetrasenia. Zlom je strižná zóna, v ktorej dochádza ku krehkej deformácii hornín.
Zlom oddeľuje dva bloky hornín, ktoré sa pozdĺž neho premiestnili. V priestore je vymedzený zlomovými plochami na ktorých sú často viditeľné stopy po pohybe blokov, tzv. striácie. Na kontakte zlomových plôch dochádza k vzniku tektonických zrkadiel. Obrovské tlaky a trenie spôsobujú rozpad pôvodnej horniny a vznik nových hornín, takzvaných zlomových tektonitov, vo väčších hĺbkach mylonitov a ultramylomitov. Tie majú v dôsledku zvýšenej plasticity vo väčších hĺbkach iný charakter ako tektonity na povrchu. Pri náhlych pohyboch spojených s väčším pohybom blokov vznikajú tachylity a pseudotachylity, ktoré sú dôsledkom roztavenia horniny na styčnej ploche blokov.

Vznik zlomu

Zlom vzniká pri uvoľnení postupne rastúceho orientovaného napätia prepojovaním malých puklín a prasklín. Väčšie celky týchto trhlín sa nazývajú strižné fraktúry. Významnú úlohu v tomto procese zohráva tlak pórových fluíd. Ak pri zlomovom porušení hornín dôjde k vzniku viacerých rovnobežných porúch, dochádza k vytvoreniu takzvanej zlomovej zóny. Šírka a dĺžka tejto zóny, alebo jednotlivých zlomov, je priamo úmerná veľkosti pohybov, ktoré na nich nastali.
Pre objasnenie niektorých typov zlomov, ako sú smerné posuny, sa používa buď mechanika čistého strihu, v prípade symetrických štruktúr a mechanika jednoduchého strihu v prípade asymetrickej deformácie. Pri asymetrickej deformácii bola experimentálne aj prakticky odvodená súvislosť viacerých štruktúr, známych ako riedlove strihy. Sú to smerné posuny druhého rádu, označené ako riedlov syntetický strih a antitetický strih, vyskytujúce sa okolo hlavného strihu (tzv. main deplacement zone). Syntetický aj antitetický strih sú súmerné pozdĺž tenzných trhlín, ktoré zvierajú s rovinou hlavného strihu uhol mierne menší než 45°. Riedlov syntetický strih je súmerný pozdĺž hlavného zlomu so sekundárnym syntetickým strihom, ktorý zviera s hlavným zlomom ostrý uhol. Zrkadlovo obrátene s riedlovými antitetickými zlomami sa v prírode často formujú en-echelon štruktúry, týmito miestami často prechádzajú osi vrás a na ne kolmé fraktúry. Orientácia osí en echelon vrás umožňuje určiť smer pohybu blokov v strižnej zóne. Podobný je aj Coulomb-Andersonov model strihu. Anderson poukazoval tiež na to, že na zemskom povrchu v podstate neexistuje strižné napätie, ale iba normálové napätie, ktorého dve zložky sú orientované paralelne so zemským povrchom a tretia hlavná zložka napätia je na ne kolmá, teda vertikála.
Keďže zlom môže prekonať niekoľko fáz deformácie, je niekedy zložité rozoznať o aký typ zlomu ide. Zlomy môžu po svojom vzniku fungovať dlhú dobu ako oslabené zóny, ktoré pri neskoršej deformácii viac náchylné na pohyb. Takéto zlomy sa označujú ako reaktivované. V oblastiach pokračujúcej kontinentálnej deformácie ako je napríklad orogenéza, dochádza k rotácii pôvodných zlomových plôch, čo neskôr výrazne sťažuje ich správnu interpretáciu.

Aktívne zlomy

Kritéria pre zaradenie medzi aktívne zlomy sa rôznia, zatiaľ čo niektorí považujú za aktívne zlomy všetky, u ktorých bola preukázaná aktivita od začiatku kvartéru (asi 2,6 mil. rokov) iní považujú za aktívne iba tie u ktorých bola preukázaná holocénna aktivita, teda posledných asi 10 000 rokov. Všeobecne sú za aktívne zlomy považované tie, ktorých aktivita bola dokumentovaná v historických dobách. Miera aktivity sa hodnotí podľa priemerného pohybu zlomu na základe pozorovania topografie alebo zlomových zrázov.

Lokalizácia zlomov

Niektoré druhy zlomov, ako napríklad transformné zlomy v blízkosti stredooceánskych riftov, môžu byť niekoľko tisíc kilometrov veľké a možno ich pomocou primeraných metód pomerne ľahko určiť. Menšie zlomy na prvý pohľad nie sú evidentné, možno ich však určiť na základe charakteristickej diskontinuity geofyzikálnymi prístrojmi, napr. seizmikou. Finančne menej náročné je vyhľadávanie nespojitosti alebo useknutia na základe geomorfologických a geologických čŕt v teréne a jeho reliéfe. Typickými črtami zlomov je topografická linearita, ohýbanie korýt riek a potokov, ktoré ich pretínajú. Rovnako sú pre ne typické strmo zrezané svahy a kulisovité alebo en-echelon usporiadanie štruktúr, napríklad osí vrás alebo fraktúr. Na povrchu zlomových plôch možno nájsť charakteristické formy spôsobené ich trením (tektonické zrkadlá), alebo chaotické nevytriedené sedimenty pozdĺž zlomovej zóny, ktoré boli erodované v dôsledku pomerne rýchleho výzdvihu.

Zlomy a nerastné suroviny

Zlomové zóny sú často miestami migrácie fluíd. Môžu nimi prúdiť alebo v ich dôsledku byť remobilizované hydrotermálne roztoky, ktoré môžu obsahovať kovy. Pri vzniku ložísk uhľovodíkov sú zlomy vo väčšine prípadov schopné prepúšťať ropu alebo plyn. K vzniku pascí viazaných na zlomy však dochádza pri posune súvrství tak, že uhľovodíky zostanú uväznené medzi nepriepustnými horninami napríklad ílovcami alebo bridlicami.