Tvary reliéfu na základě různých typů pohybů Některé charakteristiky indikují přítomnost zlomů, ale málo říkají o jeho aktivitě či typu pohybů Změny v reliéfu vyžadují změny v reliéfotvorném procesu (např. náhlé zvýšení sklonu - ? Tektonický nebo sedimentologický proces??) Tektonická geomorfologie - hledání morfologických anomálií – deformace vyklenutí povrchu, úklon povrchu, porušení trhlinami, Lineární uspořádání vegetace, pramenů, zlomových svahů, ostatní lineamenty Zlomy 3 typy zlomů – v různých napěťových režimech: poklesové zlomy (normal fault), přesmykové zlomy (reverse fault), zlomy s horizontálním posunem (strike-slips); video Opakovaná zemětřesení nebo creep – vytváření reliéfu normal fault (pokles) reverse fault (přesmyk)thrust fault (násun) Strike-slips San Andreas fault Piqing fault Gilman Hot Springs, San Jacinto Valley Narušení toků podzemních vod - všechny typy zlomů • Prameny – tektonický jíl (fault gouge) může být efektivní bariérou • Lineární uspořádání vegetace (aridní oblasti) San Andreas Fault Thousand Palms Oasis, Indio Hills, California Zlomový svah (fault scarp) – všechny typy zlomů, všechna měřítka Northward across Coyote Creek Fault, San Jacinto Fault Zone Carboneras fault, Spain Mladý scarp Scarp on Strike-Slip (oblique slip) Coyote Mts, Elsinore fault, CA Scarp na poklesovém zlomu Krupnik fault, Bulgary, 1904 M=7,8 Scarp na přesmyku Chichi earthquake 1999, Taiwan Aktivní nebo neaktivní? • Selektivní zvětrávání podél neaktivních zlomů může produkovat tvary připomínající tvary na aktivních zlomech – Lineární uspořádání vegetace, – Lineární údolí – Scarps / stupně ve svahu “Fault-Line Scarps” (svah na zlomové čáře) Někdy tyto tvary jsou vázané na selektivní erozi na zlomu a nikoliv na aktivní pohyby Některé tvary reliéfu jasně indikují mladou aktivitu (svrchní pleistocén - holocén) •Tvary reliéfu vázané na pohyb na zlomu stále vidět v morfologii, - pravděpodobně aktivní zlom (pokud nevznikl selektivní erozí) - scarps v aluviu, deflected drainages, sags, shutter ridges, side-hill bench Christchurch EQ 21.2. 2011, M = 6.3, NZ -neznámý zlom, výzdvih Jižních Alp – 10mm/r = vysoká rychlost sedimentace, zamaskování průběhu zlomu Obecné pravidlo – aktivní zlomy produkují aluvium, které tak zlomy pohřbívá, lokálně doklady aktivity maskovány Aktivní strike-slipový zlom - tvary Burbank and Anderson, 2001 Účinky na údolích Offsets • Původně lineární, nyní zakřivený tok jako výsledek posunu (displacement/offset) • Zakřivení toku musí být souhlasné se smyslem pohybu! Deflections • Zakřivení údolí může, ale nemusí být v souladu se smyslem pohybu • Výsledek načepování (náplavový kužel) – voda teče nejjednodušší cestou) Všechny offsety jsou deflekcí, ale ne všechny deflekce jsou zároveň offsety! Offset channels Pitman Canyon ~ 46 m offsets San Andreas Fault, Carrizo plain, CA Wallace creek Wallace creek Offset/Deflected channels Carizzo plain Superstition Hills fault 0 40 km Coyote Mts 0 10 km Coyote Mts extension sag pond offset valley side beheaded channels 15m Elsinore fault, Coyote Mts, CA 15m beheaded channels 5-8m cumulative slip offset and beheaded channel 2m fault 0 500 m Offset alluvial fans Elsinore fault, Coyote Mts, CA Alverson canyon, offset valley side 0 40 m 0 50m offset channels and bars offset channel bars offset alluvial fan 150m offset alluvial fan Different lithology – tells us about the amount of offset offset channel Laguna Salada fault, 2010, M= 7.2 El Mayor offset channel offset valley side Kunlun fault, Tibet, 2001 M = 7.8 San Jacinto Fault, Southern California Offset channel Long-term slip sag sag Offset channel margin piercing/matching points Shutter Ridge • Hřbet, který se pohyboval horizontálně podél zlomu a zablokoval odtok, údolí Drainage Shutter Ridge(s) blocking drainage Clark strand of the San Jacinto Hector Mine Rupture, 1999 San Jacinto Fault, Southern California Shutter Ridge(s) Lineární údolí Lineární údolí – a) pohyby na zlomy, b) jen eroze na zlomu Transtenze/Transprese Transtenze • Současně strike-slip a extenze Transprese • Současně strike-slip a komprese • Obojí ve všech měřítkách – lokální až regionální • Řízeno zakřivením na SS zlomu (lokální), nebo celkově konvergence/divergence podél SS zlomu (regionální) Transtenze • Komponenta divergence podél SS fault (strike-slip) • Right step na Dextral (pravostranný) SS fault • Left step na Sinistral (levostranný) SS fault Otvírání zapříčiní vznik deprese “sag,” (prohnutí) nebo pullapart pánve San Andreas Sag Ponds Topographic depression produced by extensional bends or stepovers along a strike-slip fault. It may or may not contain water year-round. Synonymous with pull-apart basin. Transprese • Komponenta konvergence podél SS fault • Left step in Dextral SS fault • Right step in Sinistral SS Fault Left step causes a space problem, and a “pressure ridge” is formed Small pressure ridge along SAF in Cholame Valley Pressure ridge /kompresní hřbítek A topographic ridge produced by compressional bends or stepovers along a strike-slip fault Dragon’s Back Pressure Ridge System podél San Andreas Thousands Palms – Indio Hills, San Andreas fault Pressure ridge Denali fault, 1964, M=8,5 Kunlun fault, Tibet, 2001 M = 7.8 „Mole track“ structure Materiál je vytlačen podél zlomu tlakem SAF, San Francisco 1906, M = 7.9 Denali fault, Alaska Side-Hill Benches/Valleys Paralelní zlomy, Kresna Gorge, Bulharsko Slope inflection along San Andreas Fault Flat step on the slope Geomorphology of Extensional Faulting: normal fault Zanjan. Iran Extensional Faulting Displacement accommodated in normal faults ▪ Single, Parallel synthetic, Antithetic ▪ Primary normal fault (60-70°) ▪ Crustal penetrating fault ▪ Often has km of displacement ▪ Separates linear mountain range from adjacent basin ▪ Up-faulted block (horst/hrástě) ▪ Down-faulted block (graben/příkopy) Crustal extension and normal faults – related to the most remarkable topography at regional scale Rifts valleys rift – elevated heatflow, vertical compression, horizontal extension East African Rift Valley East African rift in 20 mil years active divergence, rift – numerous of normal faults Hayli Gubbi, shield volcano, crater inside caldera, Afar region, Ethiopia Normal faults disecting the volcanos, Afar Rift activity 2009 Massive fissure splits open in the Ethiopian Desert Main Ethiopian Rift Valley Escarpments Rift Valley - Tanzania They has been formed during millions years Iceland - shaded area shows the Icelandic Basalt Plateau, red points the migration of the hot spot and orange lines are the rifts, both active and inactive. Iceland – Rift Valley ridge represents submarine segments of the mid-ocean ridge Rift valley, Thingvellir national park, Iceland Geological map of Iceland volcanic systems and volcanic zones Each volcano lifetime 0.5-1.5 Ma 30 active volcanic systems Iceland Mid-Atlantic oceanic ridge Ocean ridge – basaltic oceanic crust Basin and Range topography broad extensional faulting Basin and Range Province extension and thinning of the lithosphere, listric faults, grabens, horsts elevated heat flow, geothermal energy From Sierra Nevada to Wasatch Mts – 800 km „Local scale„ normal faults Normal faults - tends to be short 10-50 km The Wasatch fault - eastern boundary of Basin and Range geologic province frontal fault - up to 400 km long, - separate faults or segments 30 – 60 km long, independently produce earthquakes as powerful as local magnitude 7.5 Linear mountain fronts Wasatch Mountains uplifted and tilted to the east The average rate of uplift - approx. 1 mm per year. Wasatch Mts Linear mountaint front - repeated earthquakes Scarp on the southern part of the Nephi strand of the Wasatch fault: Multiple fault scarps (marked by arrows) cut across 16,000 to 18,000-year-old glacial moraines in Salt Lake County. Some of the scarps are 30 to 40m high, indicating they were formed by repeated large earthquakes (possibly as many as seven to ten events) in the past 18,000 years Wasatch fault un-named fault in California, SE from Panamint Valley Triangular (trapezoidal) facets - dissected mountain front by rivers, setries of facets - „flatirons“ Subsided blocks San Gorgonio Pass Narrow block subsided between two ridges uplifted by strands of San Andreas Fault sags and ridges – by uneven blocks uplift Crustal shortening + thickening • Crustal shortening is the reduction of the size of the Earth's crust through convergent plate boundary (compression) Reverse Faulting, Folding and Uplifting Crustal Shortening • Implications : - Reverse/Thrust Fault - Fold - Uplift Reverse – Thrust/overthrust Fault Reverse Fault : > 450 Menší slip – větší reliéf, ale menší oblast postižena <450 Thrust faults associated with subduction produce a variety of landforms – - uplifted coastal terraces, anticlinal hills (upwarped) and synclinal lowlands (downwarped) Thrust faults – often associated with fold - in fold-and-thrust belts - some of the thrusts and reverse faults may break the surface or they remain hidden in the core of anticline – blind reverse fault Reverse faults- closely related to folds Rate of lateral propagation of faults and fold may be several times higher than vertical slip rate of the fault Asymmetric fault-propagation fold developed over a décollement Landforms associated with reverse faulting steep mountain fronts, fault scarps, fold scarps, extensional features, and landslides 1980 EL Asnam M=7.3, Algeria – fold-and-thrust belt 3-6 m slip on reverse fault at the depth, surface rupture - 2m mostly anticlinal uplift of 5m – seismic folding a),b),c ) hanging-wall folding d) extensional features produced by component of left-lateral shear c) tension fractures a) elongated en echelon depressions b) footwall folding and flexural-slip faulting Graph of surface uplift produced by 1980 El Asnam EQ. The fold was produced by repeated earthquakes Blocked river – formation of a lake with deposition of 0.4 m Fault scarps Fold Thompson and Turk, 1998