Evolutia catenelor si notiunea de nivel structural

Evolutia catenelor si notiunea de nivel structural

Dupa cum s-a retinut, in momentul tectogenezei, structurile se pot forma in conditii fizice variabile ale rocilor, de la cele de la suprafata si pana la conditiile specifice unor adancimi de 40 km sau chiar mai mult; la asemenea adancimi sedimentele pot ajunge la presiuni de 10 000 bari si temperaturi de peste 1000sC.

Se intelege ca structurile tectonice de compresiune vor avea, in acest caz, la origine mecanisme diferite, in functie de adancimea la care are loc deformarea. Plecand de la aceste constatari, s-a ajuns la concluzia ca, in studiul structurilor tectonice, care afecteaza formatiunile catenelor, trebuie avute in vedere o serie de domenii unde legile deformarii raman analoage. In acest sens, Mattauer (1973) si

Aubouin (1975) au introdus notiunea de nivel structural, care reprezinta domeniul scoartei unde mecanismele deformarii raman aceleasi.

Notiunea de nivel structural impune principiile de separare a acestora, in raport de cunoasterea diferitelor mecanisme de deformare ale scoartei sub actiunea compresiunii. Dupa cum se stie, de la comportamentul casant la presiuni si temperaturi reduse, rocile devin ductile la presiuni litostatice si temperaturi ridicate, putand atinge chiar punctul de fuziune cand se comporta ca fluide vascoase.

Cand rocile sunt casante, deformarea se va manifesta prin faliere; in aceste conditii, mecanismul elementar de deformare este forfecarea. In conditiile de ductilitate moderata, deformarea conduce la geneza cutelor paralele, mecanismul elementar fiind flexionarea. Daca rocile devin si mai ductile, adica creste adancimea, respectiv presiunea litostatica, temperatura si stressul tectonic, ele sunt supuse unei aplatizari avansate cu aparitia sistozitatii si a cutelor neparalele; in acest caz, mecanismul elementar de deformare se spune ca este aplatizarea. In sfarsit, odata cu cresterea temperaturii si a presiunii, rocile ating punctul de fuziune sau aproape de fuziune si se comporta ca fluide vascoase; in aceasta situatie structurile tectonice se deosebesc de cele anterioare, iar mecanismul elementar de deformare il

constituie curgerea (fig. 5).

Se pot individualiza, ca atare, o serie de mecanisme elementare, care apar in deformarea scoartei odata cu afundarea catenei in timpul tectogenezei, mecanisme care stau de fapt la baza separarii nivelelor structurale. Vom avea astfel, un nivel structural superior, in care domina forfecarea, un nivel structural mediu, unde specifica ramane flexionarea si, in sfarsit, unul inferior, unde deformarea se face prin aplatizare si curgere (fig. 6); de mentionat ca in natura nu exista o trecere

transanta intre diferitele mecanisme elementare de deformare, ci numai o tendinta de evolutie progresiva si in acelasi timp un mecanism dominant la un anumit nivel al scoartei.

In timp ce nivelul structural superior este domeniul faliilor, nivelul structural mediu ramane domeniul cutarii paralele; mecanismul dominant in nivelul structural inferior este la inceput aplatizarea, iar apoi curgerea fiind domeniul cutelor neparalele. In sectiunea superioara a nivelului structural inferior, cutele sunt acompaniate de sistozitate generalizata, in timp ce, in cea inferioara ea dispare,

materia avand un comportament fluidal vascos. In partea superioara, nivelul structural inferior este astfel delimitat de asa - zisul front superior de sistozitate {FSS); nivelul inferior este domeniul metamorfismului.

Factorii care determina limitele nivelelor structurale. La scara catenelor, limitele dintre nivelele structurale cat si grosimea lor sunt variabile, intrucat acestea nu depind numai de cresterea adancimii ci si de o serie de alti factori printre care un rol important il au gradientul geotermic, gradientul tectonic si litologia.

In cazul unui gradient geotermic ridicat, nivelele structurale se vor gasi la o profunzime mai redusa, iar grosimea lor va fi mai mica, ca urmare a atingerii mai rapide a pragului de ductilitate si fuziune a rocilor.

Variatia stressului tectonic va influenta, de asemenea, limitele nivelelor structurale. In particular, daca stressul tectonic creste, va rezulta o ridicare a limitei nivelului structural inferior, respectiv a frontului superior de sistozitate (FSS).

La randul ei, litologia formatiunilor influenteaza si ea adancimea la care apare frontul superior de sistozitate, adica limita superioara a nivelului structural inferior; asa spre exemplu, daca seria va fi in intregime marnoasa, frontul de sistozitate va urma mult spre suprafata; el va fi intalnit la o adancime cu mult mai mare in cazul unor formatiuni competente si a caror deformare prin aplatizare presupune presiuni litostatice si stressuri tectonice mult mai ridicate.

Din modul de dispunere, reiese ca nivelele structurale vor fi mai usor investigate cu cat catenele sunt mai vechi, si mai greu cu cat sunt mai tinere (fig. 7); cele vechi sunt mai usor de investigat intrucat reajustarea izostatica a dezvelit zone din ce in ce mai profunde. Se poate ajunge la o clasificare a catenelor dupa extinderea si raporturile nivelelor structurale. Astfel, se vor deosebi catene fara sistozitate, in care apar numai structuri specifice nivelelor structurale mediu si superior, adica numai cute si accidente rupturale; este cazul catenelor care au suferit compresiuni usoare, precum Jura sau Atlasul Marocan. Exista apoi catene in care pe langa structurile specifice primelor nivele, apare si sistozitatea; ele corespund unor catene de orogen supuse la compresiuni si scurtari importante, cazul

Pirineilor, Alpilor si Caucazului. De asemenea, exista catene in care apar numai sectoare profunde situate sub frontul superior de sistozitate; in aceasta categorie se numara catenele precambriene, inglobate astazi platformelor si scuturilor.