Свидетельство разломного процесса

Source: http://www.gps.caltech.edu/~sieh/pubs_docs/papers/P00c.pdf

Траншея T-1 показывает обильное свидетельство разломного процесса. В дополнение к структурным сложностям пакета III и southward tilting пакета II, траншея пересекает на 100 м круто падающий разлом и его фрактуры. Хотя изолированные разломы и переломы присутствуют и далее на север на расстояние 85 м., они намного более обильны между северными отметками 7 -68 м. Большинство разломов и переломов опускается круто на север, хотя отмечается несколько падений круто на юг.

Разлом создает смещение с северо-запада к северо-востоку; большинство разломов создает смещение восток-северо-восток. Ни одна из разломов не пересекает onlapping горизонтально залегающие поздне голоциновые отложения и, в южной части траншеи многие из трещин заканчиваются у основания палеопочвы 2 аргиллитового ( argillic) горизонта.

Стратиграфическое свидетельство движения strike-slip обычно на многих разломах. Определенно, резкие изменения в толщине напластования поперек разлома и боковые завершения (lateral terminations) напластований в разломе требуют strike-slip juxtaposition of beds, которые варьирует по латерали в толщине (например, двояковыпуклые каналы- lenticular channels). Кроме того, некоторые разломы, особенно в хорошо распластованных частях траншеи, показывают противоположные направления (senses) вертикальных разделений напластований на различных стратиграфических уровнях.

Противоположные senses вертикальнх разделений интерпретируются как результат очень крутых падений разлома и несистематических изменений в количестве смещения по некоторым разломам как свидетельство преобладающего смещения с подчиненной и переменной вертикальной компонентой движения.

Разломы и фрактуры, особенно хорошо выраженные в мелкозернистых частях траншей, стали более очевидными после нескольких дней пребывания на воздухе, потому что осадок быстрее изменяется в зоне разлома,чем вокруг нее. В мелкозернистых осадках большинство разломов также показало ореол серых, редуцированных по железу staining в пределах доминирующего желтого коричневого к коричневому цвету, окисленных депозитов. Некоторые разломы были также определены по принципу stringers по экзотическому материалу, типично в несколько миллиметров толщиной, заимствованных от смежных пластов.

В большинстве случаев невозможно проследить в мелкозернистых напластованиях в слоях гравия даже в хорошо определенных зонах где разлом хорошо определен стратиграфычески выше и ниже слоя гравия. В нескольких случаях, однако, разломы могли быть прослежены через слои гравия последующими плоскими выравниваниями гальки по следу разлома. Только несколько из наибольших разломов имеют зоны gouge.

В дополнение к многочисленным разломам наблюдаются многисленные круто падающие фрактуры, которые испытывают недостаток в любом смещении. Этим особенно изобилуют падающие на юг страты, обнаженные между северми точками 7 и 17 м., они типично нерегулярны по профилю и ограничены зонами пород 1225 мм толщины. Недосток фрактур поверхности срыва не замещает стратиграфические маркеры. Они не фиксируют в пределах большинства багатых глинами горизонтов трещины усыхания. На основе отсутствия поверхности срыва и существенных стратиграфических смещений на многих фрактурах в траншеях, эти особенности интерпретируются как трещины, связанные с сейсмическим колебанием и/или деформацией напластования, связанной сми событиями складкообразования.

Структурные и стратиграфические наблюдения указывают, что по крайней мере три или четыре главных зоны разлома были обнажены в траншее.

С севера на юг это:

Разлом 1

Разлом 1 охватывает зону 3 м шириной из 12 поверхностей срыава между точками 42.2-45.5 м на севере (рис. 8). Поверхности разлома круто падают на юг и имеют нормальную south-side-down separation ( " южной стороной вниз ") от нескольких мм до 25 см. Большинство этих разломов имеет 3-15 см разделения их падения. Суммарное southside- down separation - 70 см. Многие борта (strands) также показывают свидетельство смещения for strike-slip offset в форме обрезанных напластований ( truncated beds) и не соответствуют в толщине пластов поперек индивидуальных бортов разлома (например, разломна севере 42.5 м, глубина на 4.2 м). Эти наблюдения требуют компоненты смещения и указывают на наклонно-нормальное смещение поперек разлома 1 ( oblique-normal displacement). Всяборта разлома 1 заканчиваются на том же самом стратиграфическом уровне в пределах 60-100 массивного пласта ила на глубине на 1.5-2.5 м.

Разлом 2

На севере в точке 34.5 м почти вертикальный главный борт разлома 2 сочетает пласту гравия 2 м толщиной в южном конце пакета IV с массивными глинистыми отложениями ила пакета III (рис. 8). Полная " северная сторона" (north-side-up vertical separation) вертикального разделения пластов гравия поперек этого борта -1.9м. Ограничивающий разлом не может быть прослеженавверх в массивном глинистом иле. Возможные захороненные поверхности земли в пределах глинистого ила предлагают комплексную историю осадкоотложения, вывод поддерж маленьким, богатым гранулами депозитом песка на глубине 3.7 м по южному, ограниченному разломом краю гравия (тонкая черная треугольная форма пласта, простирающаяся на юг от главного пакета III слоев гравия в массивном глинистом иле (рис. 8). Слой песка перемещен на 10-15 см вниз на юг от подобного широкого пласта, которая расширяется на 35 см к северу в слое гравия. Альтернативно, клин песка в пределах депозита ила, возможно, был перемещен на 35 см вниз на юг от илистого пласта песка около вершины главного слоя гравия.

Между точками 37.5- 43 м вершина гравия почти горизонтальна; на юг вершина гравия и слоя параллельного песчаного ила постепенно переворачивается в 408S по падению разлома 2, предлагая, что южная часть гравия была drag folded down на юг.

нНескольких десятках сантиметров к северу от главного борта разлома 2, второй главный борт простирается полностью через гравий (рис. 8). Это круто падающий на юг разлом определен в пределах гравия 3-8см толщиной как плоская зона выровненной гальки. Наверху слой гравия в точке 36.3 м, северный борт разлома2 усекает песчаный пласт ила 5 см толщиной выше гравия и перемещает контакт между гравием и лежащим массивным илом на 10 см вниз на юг. Разлом не возможно проследить вверх по илу.


Разлом 3

Разлом 3 охватывает зону крутых, падающих на север разломов между северыми точками 22 и 24 м. Все вместе эти разломы связаны с наклоным толстм пластом гравия, вскрытым с севера на 22-30 м. В основе траншеи, в разломе 3 вскрыта единственная преобладающая зона gouge 3-10 см шириной с несколькими более тонкими откосами splays, субпараллельными главному борту main strand в соединяющей anastomosing зоне 5-20 см шириной.Зона gouge разлома 3 намного более мощная и лучше развитая, чем в любом другом разломе в траншеи. В траншейном дне главный борта разлома ориентированы на N76E, 74N. Аnastomosing fault zone расширяется вверх, достигая ширины 120 см на глубине 3.2 м. В этом разломе индивидуе борта разлома ориентируются от N75E, 40N до N84W, 88S.

Траншея T-2 показывает, что разлом 3 падает на запад тремя различными бортами; near-vertical central strand, and a steep, south-dipping northern strand (рис. 6). Два северных борта показывают разделение south-side-up separation " южная сторона ", тогда как южный берег показывает разделение " северная сторона "- north-side-up separation. Все вместе показывает, что борта разлома 3 в траншее T-2 примерно вырисовывают положительную структуру цветка( define a crude, positive flower structure).
.

В траншее T-1 широкая зона разлома и рыхлые депозиты были экстенсивно перекопаны гоферами и земляными белками на глубинах до 3.2 м и разлом не может быть прослежен. Однако очень острый, круто падающий цветовой контраст в пределах единицы ила ниже табличного тела гравия проектирует падение до глубины на 2.4 м на севере на точке 23 м до глубин 1.8 м на точке 22 м.

Эта плоскость интерпретируется как updip продолжение главного плана разлома. Разлом не возможно проследить в argillic горизонте палеопочвы 2.

Опускающийся на юг клин гравия (единица 2Bt1), который формирует северную треть аргиллитового горизонта палеопочвы 2, показывает резкое (408 angular discordance within) угловое несогласие внутри единицы с 1 м латеральной дистанцией литологически идентичным, падающим на север (north-dipping gravel bed) пластом гравия в точке 21.5 м на севере (рис. 7). Эти геометрические отношения не могут быть вызваны процессом отложения осадков и поэтому опускающаяся на юг единица интерпретируется как коллювиальный клин, состоящий из материала разрушения падающей на север страты гравия и который был транспортирован вниз по склону. Если этот вывод правилен, то разлом 3 должен проектироваться через более низкую часть палеопочвы 2 на севере примерно в точке 21.5 м, непосредственно updip (вверх по разрезу) от острого цветного контраста на глубине 1.8-2.4 м.

В этой интерпретации последний поверхностный разрыв по разлому 3, тянущийся вверх по южному краю наклоненной на северо страты гравия на глубине 1 м (самая мелкая часть разлома находится между 1- 1.4 м глубины) был стерт в течение последущего краха эскарпа{уступа}, что привело к смещению коллювиального клина 2Bt1.

Пласт ила, который лежит в основе гравия коллювиального клина (2BC1 и 2Bt3 на рис. 7) также, показывает движущееся на юг утончение, имеющее форму клина. На основе этого геометрического подобия клина 2Bt1 и северной части разломного завершения депозитов 2BC1, пласт ила интерпретируется как коллювиальный клин, который был депонирован в течение эрозии ила, и пласт гранул при этом экспонировался к северу от разлома 3 и ниже наклоненного на север пласта гравия в точке 23.5-25.2 м на севере. Отсутствие в пределах клина ила обычных обломков пород сланцев гор Санта-Моники больше чем размер гранулы указывает на то, что опускающаяся на север стратиграфическая единица гравия не была экспонирована на поверхность на участке траншеи пока клин ила не был депонирован.


Разлом 4

Главные стратиграфические различия поперек не экспонированной шириной в 1.5-2.0 м зоны электропроводки к северу в точке 16.5-18.5 м показывают возможное присутствие разлома 4 (рис. 7). Вертикальный разлом поперек электрической зоны (постулирующий местоположение разлома 4) - северная сторона, но количество таких разделов изменяется широко даже между кровлями и подошвами индивидуальных пластов. Например, максимальное вертикальное разделение 115 см происходит на кровле слоя гравия, экспонированного на глубинах 3 -4 м (плюс символы на рис. 7). Напротив, разделение поперек подошвы слоя - только 30 см. Это различие - частично функция различных толщ слоев с обеих сторон разлома: 110 см на севере против 35 см на юге.

Хотя несколько слоев (например 3A на рис. 7) не показывают никакого очевидного вертикального разделения, контакты выше и ниже по разрезу вертикально разделены больше, чем это следовало бы из их падения поперек не экспонированного интервала.

Если предположить, что не экспонированный интервал не содержит разлома, в этом случае стратиграфические различия поперек интервала должны бы отразить страты с исключительно переменными мощностями поперек этого интервала, но эта возможность маловероятная, если учесть отсутствие таких стратиграфических изменений в толщине в другом месте в пакете II, за исключением искажений, связанных с разломом.

Данные наблюдения наиболее совместимы с существованием круто падающего разлома с существенным компонентом смещения strike-slip.

Падение вероятного разлома - между 558N и 658S. На рисунке 7 показан разлом 4 с крутым к северу падением, совместимым с падениями близлежащих разломов и фрактур. Единица 2A к северу от точки 7 м показывает небольшое латеральное изменение в толщине, которое резко изменяется в толщине поперек постулируемого разлома. Электропровод в горизонте 2A горизонт не объясняет эту геометрию, потому что и кровля, и подошва основного пласта гравия (единица 2Bt1) замещены тем же самым количеством. Изменение в толщине 2A можно представить при сопоставлении strike-slip частей 2A отличающейся толщины, или изменение в толщине может сделать запись развития маленького коллювиального клина вниз по склону на южной стороне разлома 4 после самого недавнего поверхностного разрыва.


Толщина аргиллитового горизонта палепочвы 2 (единицы 2Bt1 и 2Bt2) с обеих сторон не экспонированного интервала также отлична. К югу аргиллитовый горизонт объясняется литологически, будучи ограниченным 25-35-сантиметровым, состоящем из гравия пластом ила, который простирается на юг от клина гравия. К северу от трубопровода аргиллитовый горизонт имеет толщину 65-80 см и развит полностью через клин гравия (2Bt1) и верхнюю часть нижележащей страты ила (2Bt3 в рис. 6).