Eine Scherzone ist ein Bereich intensiver Verformung , der innerhalb der Kruste und des Mantels auftritt . Sie reflektiert eine heterogene und kontinuierliche Verformung des Gesteins, vor allem in der duktilen Domäne , wo die hohe Rate der Verformung der Scherzone Kontraste mit der dem Wirt Gestein , was sehr leicht verformt wird. Diese Objekte, die auf allen Ebenen der Lithosphäre vorhanden sind , sind durch wichtige mineralogische, chemische und strukturelle Veränderungen des Ausgangsgesteins gekennzeichnet.
Die Scherzone ist eine intensive Dehnungszone (mit einer hohen Dehnungsrate ). Es ist von Felsen mit einer sehr geringen endlichen Belastung umgeben. Das Verhältnis von Breite zu Länge in dem Bereich überschreitet 5: 1.
Beim spröde-duktilen Übergang ist die duktile Spannungsreaktion zu spüren. Dieser Übergang befindet sich nicht in einer bestimmten Tiefe, sondern ist über mehrere Kilometer verteilt. Es ist die Wechselzone, in der die spröde Verformung und die duktile Verformung nebeneinander existieren. Diese Tatsache erklärt sich aus der heteromineralischen Zusammensetzung der Gesteine der Kruste, wobei jedes Mineral durch eine unterschiedliche Reaktion auf die ausgeübten Spannungen gekennzeichnet ist . Somit ist Quarz viel spannungsempfindlicher als Feldspate und beginnt bei einer viel niedrigeren Temperatur plastisch zu reagieren. Die Unterschiede in Lithologie , Korngröße und Textur beeinflussen daher die rheologische Reaktion von Gesteinen.
Rein physikalische Parameter beeinflussen auch die Tiefe der Wechselzone, nämlich:
Zu einem Quarz-Feldspat Zusammensetzung bark Modell Scholz (mit einem typischen geothermischen Gradienten für das California Süd) ist der brittle-duktile Übergang bei einer Tiefe von 11 km und eine Temperatur von 300 ° C . Das Wechselgebiet erstreckt sich dann bis zu einer Tiefe von 16 km, wobei die Temperatur auf 360 ° C ansteigt . Unterhalb einer Tiefe von 16 Kilometern verbleiben nur noch duktile Scherzonen.
Die seismische Zone , in der Erdbeben entstehen , bindet sich an die spröde Domäne, die auch als Schizosphäre bezeichnet wird . Unterhalb der Wechselzone folgt die Plastosphäre . In der seismogenen Schicht , die unten einen Stabilitätsübergang aufweist (in einer Tiefe von etwa 4 bis 5 Kilometern), bilden sich echte Kataklasiten (oberhalb gibt es nur eine sehr geringe Seismizität ). Diese seismogene Schicht steigt in einer Tiefe von 11 Kilometern in die Wechselzone ab. Die meisten Erdbeben werden daher zwischen 4 und 11 Kilometer tief ausgelöst. Sehr große Erdbeben brechen jedoch einen großen Teil der Rinde und erreichen die Oberfläche. Sie beeinflussen auch die Wechselzone und sogar die Plastosphäre.
Die in den Scherzonen aufgezeichneten Verformungen sind für die Entwicklung charakteristischer mineralischer Texturen und Zusammenstellungen verantwortlich, die nach Belieben die vorherrschenden pT -Bedingungen (Druck-Temperatur), die Art der Verformung, die Bewegungsrichtung und den Verlauf der Verformung widerspiegeln . Scherzonen sind daher sehr wichtige Strukturen zur Erfassung der Geschichte eines Terrans .
In den Scherzonen können wir folgende Felsen treffen:
Mylonite treten in der Wechselzone im semi-duktilen Regime auf. Sie entstehen durch Klebeverschleiß . Pseudotachyliten können in der Wechselzone bestehen bleiben, verschwinden jedoch vom Beginn der grünen Schieferfazies . In diesen Fazies bleiben nur die Mylonite bestehen. Gestreifte Gneise sind Mylonite mit einem hohen Grad an Metamorphose und treten an der Basis von Scherzonen auf.
Die Bewegungsrichtung (dextral oder unheimlich) in einer Scherzone kann entweder durch makroskopische Strukturen oder durch eine Vielzahl mikroskopischer Strukturen ( mikrotektonische Indikatoren ) abgeleitet werden.
Die makroskopischen Indikatoren sind die verschiedenen Arten von Lineationen (Stretch-Lineation, Mineral-Lineation). Sie geben die Bewegungsrichtung vor. Mit Hilfe der versetzten Marker (Einstreu, Venen) und mit der Ablenkung der Blattbildung oder Einstreu zur Innenseite der Scherzone kann auch die Bewegungsrichtung bestimmt werden.
Andere makroskopische Indikatoren sind:
Mikroskopische Indikatoren umfassen die folgenden Strukturen:
Die Breite der einzelnen Scherzonen reicht von der Korngröße bis zur Kilometergröße. Einige Scherzonen, die die gesamte Rinde (in englischen Megascheren ) durchqueren , erreichen eine Breite von 10 Kilometern. Die damit verbundenen Fahrten können zwischen 10 und 100 Kilometern variieren.
Spröde Scherzonen verbreitern sich oft mit der Tiefe; Der gleiche Effekt tritt mit zunehmender Verschiebung auf.
Um die Verformung in einer Scherzone zu lokalisieren, muss ein Dehnungserweichungsprozess das Gestein beeinflussen, um es duktiler zu machen. Es werden mehrere Möglichkeiten in Betracht gezogen:
Auf der Kornskala sind folgende Verformungsmechanismen bekannt:
Alle diese Mechanismen garantieren eine kontinuierliche Verformung (Kriechen) ohne Bruch und machen das Material duktiler (Kunststoff).
In den Scherzonen befinden sich auch zahlreiche metallhaltige Mineralisierungen, die wirtschaftlich verwertbare Qualitäten und Mengen aufweisen können.