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Bruchtektonik

 
     
  bruchhafte Deformation der Erdkruste, die zur Entstehung von Klüften (Extensionsklüfte, Scherklüfte), Spalten, und Verwerfungen (Abschiebungen, Aufschiebungen, Seitenverschiebungen) führt.


Generell sind diese bruchtektonischen Strukturen das Ergebnis eines Spannungsabbaus durch Spröddeformation (Bruchdeformation) in den oberen Bereichen der Erdkruste. Der Bruch des Gesteins hängt von der Magnitude der Krustenspannungen (Hauptspannungen σ1, σ2, σ3 und Normalspannung σN) ab. Ein Bruch entsteht, wenn die kritische Scherspannungkrit) und damit die höchstmögliche Differentialspannung (σ1 3) des Gesteins erreicht wird. Die Magnitude dieser Scherspannung hängt von der zu überwindenden Kohäsion (c) des Materials und von dem materialspezifischen Reibungskoeffizienten μ ab. Die den Grenzspannungszustand eines Gesteins beim Bruch charakterisierenden Grössen sind im Mohr-Coulombschen Bruchkriterium zusammengefasst:


c+μσN.


τkrit = Das Bruchverhalten wird zusätzlich durch im Gesteinsverband vorhandene Fluide (Porenflüssigkeiten) beeinflusst. Hohe Porenflüssigkeitsdrucke fördern die Entstehung von Verwerfungen in Gesteinen, in denen unter trockenen Bedingungen keine Verwerfungen entstanden wären. Bei hohem Fluidgehalt des Gesteins wird durch den Porenflüssigkeitsüberdruck die auf die Bruchfläche wirkende Normalspannung verändert. Die dann wirksame geringere, effektive Normalspannung (=Differenz zwischen Gesamt-Normalspannung und Porenflüssigkeitsüberdruck) führt im allgemeinen zu einer Verringerung der Scherfestigkeit und somit zum Bruch des Gesteins. Dabei ändert sich das mechanische Verhalten des Gesteins jedoch nicht. Hohe Porenflüssigkeitsdrucke spielen eine wichtige Rolle bei Überschiebungen. Aus der Art und der Geometrie der durch Bruchtektonik entstandenen Strukturen und den auf den Bruchflächen erkennbaren kinematischen Indikatoren lassen sich wichtige Rückschlüsse auf die Orientierung des krustalen Spannungsfeldes ziehen.
 
 

 

 

 
 
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