Mai mult

2: Partea II - Plăci tectonice, timp geologic și cutremure - Geoștiințe

2: Partea II - Plăci tectonice, timp geologic și cutremure - Geoștiințe


2: Partea II - Plăci tectonice, timp geologic și cutremure - Geoștiințe

Schița științei Pământului - Unitatea II

Celulele de convecție încălzite de miez și răcite în apropierea suprafeței poate fi forța motrice a tectonicii de plăci.

  • În scoarța oceanică se numără creasta Atlanticului Mijlociu și creșterea Pacificului de Est
  • În scoarța continentală se numără sistemul de rift din Africa de Est și
  • Poate erupe magma intermediară sau mafică.

    Crusta oceanică se ciocnește de crusta oceanică, se formează o șanț și se formează o linie de vulcani pe placa de deasupra. În cele din urmă, vulcanii pot deveni suficient de mari pentru a fi expuși ca insule. Cel mai adânc punct din oceane este șanțul Marianas la o adâncime de aproximativ

Transformă granițele permite plăcilor să alunece unul lângă altul. Un exemplu de defecțiune continentală activă este sistemul de defecțiuni San Andreas din California, în timp ce defectul transformării Cape Mendocino are loc sub Pacific, lângă Petrolia, California.

Toate cele trei tipuri de limite ale plăcilor sunt active din punct de vedere geologic.


Ghid de telecurs pentru Pământ dezvăluit: Geologie introductivă

Geologia, studiul Pământului, acoperă un interval de timp de aproximativ 4,5 miliarde de ani și este o poveste fascinantă, încă plină de mister și incertitudine, dar cu scene de dramă intensă și suspans. Bogăția vizuală și entuziasmul intelectual al geologiei sunt interesante atât pentru cursanții de-a lungul vieții, cât și pentru studenții universitari. Puțini dintre noi pot rămâne impasibili când vizionează erupțiile de foc ale vulcanilor sau când văd efectele cutremurelor distructive. Înțelegerea cauzelor unor astfel de pericole geologice și modul de predicție sau atenuare a efectelor acestora este importantă, indiferent unde trăim.

Căutați un ghid pentru a merge cuFizic Geologie: PământDezvăluit9 ediție? Din păcate, nu vom publica o nouă ediție a Ghidului de curs pentru a merge împreună cu această carte. Dacă sunteți interesat de alte cursuri sau programe de către Intelecom, vă rugăm să vizitați www.intelecom.org.

MODULUL I - INTRODUCERE
Înainte de a începe Lecția 1
1 - Până la Pământ
2 - Planeta neliniștită

MODULUL II - TECTONICA PLĂCILOR: MODELUL UNIFICATOR
3 - Interiorul Pământului
4 - Fundul mării
5 - Nașterea unei teorii
6 - Dinamica plăcilor
7 - Clădire de munte
8 - Structurile Pământului
9 - Cutremure

MODULUL III - TIMPUL ȘI VIAȚA GEOLOGICĂ
10 - Timpul geologic
11 - Evoluție în timp

MODULUL IV - CICLUL ROCK
12 - Minerale: Materialele Pământului
13 - Vulcanism
14 - Roci Ignee Intruzive
15 - Meteorizare și soluri
16 - Pierderea în masă
17 - Rocile sedimentare: cheia mediilor trecute
18 - Stâncile metamorfice

MODULUL V - SCULPTAREA PEISAJULUI
19 - Apa curentă I: râuri, eroziune și depunere
20 - Apa curentă II: Evoluția formei de relief
21 - Apa subterana
22 - Vânt, praf și deșerturi
23 - Ghețarii
24 - Valuri, plaje și coaste

MODULUL VI - TRĂIEȘTE CU PĂMÂNT
25 - Trăind cu Pământul, Partea I
26 - Trăind cu Pământul, Partea II


PARTEA II: EMERALD

Smaraldul este varietatea bijuteriei verzi de beril (Be 2+ 3Al 3+ 2Si 4+ 6O 2– 18) (figura 9). Culoarea smaraldului se datorează urmelor de cantități de Cr și / sau V care înlocuiesc Al în structura cristalină. Berilul are o duritate de 7,5–8 pe scara Mohs.

Semnificația economică. Smaraldul este, în general, a treia bijuterie cu valoare după diamant și rubin. Prețul smaraldelor este unic pe piața pietrelor prețioase colorate, subliniind culoarea aproape cu excluderea clarității, strălucirii sau a altor caracteristici (Walton, 2004).

Cel mai mare preț pe carat plătit vreodată pentru un smarald a fost de 304.878 USD pe carat, la un preț total de 5.511.500 USD, pentru inelul Rockefeller de la Christie's New York în iunie 2017. Cu toate acestea, smaraldul Bulgari al lui Elizabeth Taylor încă deține recordul pentru cel mai mare total preț plătit vreodată pentru un smarald la 6.130.500 dolari sau 281.329 dolari pe carat la 23.46 carate. O excepțională piatră cu fațetă columbiană de 10,11 ct a adus 1.149.850 USD în 2000 (Zachovay, 2002). În octombrie 2017, o licitație de smaralde din Zambia a generat venituri de 21,5 milioane de dolari („În știri…”, 2018) valoarea medie a ofertelor a fost de 66,21 dolari pe carat (Branstrator, 2017). Licitația a inclus smaraldul brut de 6.100 ct Insofu („bebelușul elefant”) de la mina Kagem. Un an mai târziu, Kagem a produs un alt cristal uriaș, de 5.565 ct Inkalamu („elefant de leu”) smarald dur (Gemfields, 2018). Cristale uriașe au fost descoperite și în Columbia, precum El Monstro (16.020 ct) și Emilia (7.025 ct), ambele din regiunea Gachalá. În 2017, o mină mare de șist de biotit cu mai multe cristale mari de smarald a fost descoperită în mina Carnaíba, Brazilia. Specimenul, numit Bahia, cântărește 341 kg, dar greutatea și valoarea smaraldelor sunt neconfirmate (Weil, 2017).

Producție. Ca și în cazul majorității materialelor prețioase, este dificil să se obțină statistici exacte pentru producția de smarald. În 2005, Columbia, Brazilia, Zambia, Rusia, Zimbabwe, Madagascar, Pakistan și Afganistan au fost principalii producători (Yager și colab., 2008). Astăzi, lista principalilor producători de smarald este neschimbată, cu Columbia, Brazilia și Zambia în frunte.

Depozitele originale columbiene sunt aproape epuizate, în ciuda anunțului Furagems despre o estimare de 3 milioane de tone de smarald dedus la un grad de 2 carate pe tonă pentru mina Coscuez. Cu toate acestea, noile descoperiri din zona Maripi, începând cu La Pita în 1998 și apoi Las Cunas, ar trebui să asigure că Columbia rămâne cea mai importantă sursă pentru anii următori.

Brazilia a devenit un producător semnificativ de smarald în anii 1970 și, până la sfârșitul secolului, exporta anual 50 de milioane de dolari (Lucas, 2012) și reprezintă aproximativ 10% din producția globală (Schwarz și Giuliani, 2002). Deși smaraldele braziliene nu erau cunoscute în mod tradițional pentru calitatea lor (Lucas, 2012), pietrele din centura Itabira / Nova Era (care include mina extrem de productivă Belmont) se vinde cu până la 30.000 de dolari pe carat. Astăzi, principala producție braziliană este legată de depozitele de smarald asociate cu intruziuni granitice în statele Minas Gerais (74%), Bahia (22%) și Goiás (4%) (Martins, 2018).

Districtul minier Kafubu din Zambia reprezintă cea mai mare parte a producției acelei țări. Licențele miniere de la Kafubu se extind pe o lungime de greutate de aproximativ 15 km. Dezvoltarea mineritului modern pe această scară largă de către Gemfields, prin exploatarea subterană și imensă la vedere, permite cantități mari de pietre prețioase de calitate comercială.

Alți producători importanți sunt Rusia, din districtul Izumrudnye Kopi, la aproximativ 60 km nord-est de Ekaterinburg, în Munții Ural (Grundmann și Giuliani, 2002) și Zimbabwe, de la mina Sandawana (fostul Zeus), la aproximativ 360 km sud de Harare.

Ca și în cazul altor pietre colorate, zăcămintele de smarald sunt adesea situate în țări cu regimuri politice instabile, fără o securitate puternică a drepturilor minerale, iar contrabanda tinde să fie intensă. În ciuda acestor probleme, smaraldul rămâne una dintre cele mai căutate pietre prețioase colorate.

Geochimia lui Be, Cr și V. Berilul este relativ rar deoarece există foarte puțin Be (2,1 ppmw) în scoarța continentală superioară (Rudnick și Gao, 2003). Beriliul tinde să fie concentrat în roci ale scoarței continentale, cum ar fi granitul, pegmatita, șistul negru și echivalenții lor metamorfici. Cromul și V sunt mai frecvente (92 și, respectiv, 97 ppmw) în scoarța continentală superioară (Rudnick și Gao, 2003) și sunt concentrate în dunită, peridotită și bazalt din scoarța oceanică și mantaua superioară și echivalenții lor metamorfici. Cu toate acestea, concentrații mari pot apărea și în roci sedimentare, în special în șistul negru (Schwarz și colab., 2002).

Condiții geologice și geochimice neobișnuite sunt necesare pentru ca Be și Cr și / sau V să se întâlnească. În modelul clasic, pegmatitele Be-bearing interacționează cu M-UMR Bearing Cr. Cu toate acestea, în depozitele columbiene (a se vedea mai jos) nu există dovezi ale activității magmatice și s-a demonstrat că procesele de circulație a fluidelor în șistul negru gazdă au fost suficiente pentru a forma smarald. În plus, cercetătorii recunosc că metamorfismul regional și procesele tectonometamorfice, cum ar fi formarea zonei de forfecare, pot juca un rol semnificativ în anumite depozite (de exemplu, Grundmann și Morteani, 1989, 1993 Cheilletz și colab., 2001 Vapnik și colab., 2005, 2006). Smaraldele, deși extrem de rare, se pot forma în mod evident într-o varietate mai largă de medii geologice decât se credea anterior (Walton, 2004).

Clasificare. Zăcămintele de smarald se găsesc pe toate cele cinci continente (figura 10) și au o vârstă de la Archean (2,97 Ga pentru zăcământul Gravelotte din Africa de Sud) până la Cenozoic (9 Ma pentru zăcământul Khaltaro din Pakistan) (figura 11). Giuliani și colab. (2019) a introdus o nouă schemă de clasificare în care depozitele de smarald sunt împărțite în două tipuri principale în funcție de mediul geologic și subdivizate în continuare pe baza rocii gazdă (tabelul 1):

Tipul I: Legat de tectonic-magmatic, cu subtipuri găzduite în:

  1. IN ABSENTA. Mafic-ultramafic pietre (Brazilia, Zambia, Rusia și altele)
  2. IB. Roci sedimentare (China, Canada, Norvegia, Kazahstan, Australia)
  3. IC. Roci granitice (Nigeria)

Tipul II: Tectonic-metamorfic, cu subtipuri găzduite în:

  1. IIA. M-UMR (Brazilia, Austria)
  2. IIB. Roci sedimentare: șist negru (Columbia, Canada)
  3. IIC. Roci metamorfice (China, Afganistan, Statele Unite)
  4. IID. Depozite de tip I metamorfozate sau intruziuni granitice ascunse (Austria, Egipt, Australia, Pakistan) și unele depozite neclasificate

Un depozit idealizat de tip IA este prezentat în figura 12. Depozitele de tip IA sunt caracterizate de prolificele mine de smarald din centrul Zambiei, dintre care se crede că Kagem este cea mai mare mină în aer liber pentru pietre prețioase colorate din lume (Behling și Wilson, 2010). Zăcămintele de smarald sunt găzduite de roci metabazice talc-clorit ± actinolit ± magnetit bogate în Cr (3.000 până la 4.000 ppmw) ale Supergrupului Muva, care au fost identificate ca fiind metamorfozate komatiite (Seifert și colab., 2004). metabazat orizonturile sunt suprapuse de un câmp major de vene cu pegmatită și hidrotermale

10 km lungime care a fost amplasată în timpul etapelor târzii ale orogeniei panafricane (

530 Ma John și colab., 2004). Concentrațiile economice de smarald sunt aproape în totalitate limitate la zonele de reacție a flogopitei (de obicei lățime de 0,5 până la 3 m) între venele de cuarț-turmalină și metabazat (Zwaan și colab., 2005). Analizele chimice (Siefert și colab., 2004) indică faptul că formarea șistului flogopit din metabazit a implicat introducerea K2O (8-10% în greutate), F (2,7 până la 4,7% în greutate), Li2O (0,1 până la 0,7% în greutate), Rb (1.700 până la 3.000 ppmw), Be (până la 1.600 ppmw), Nb (10 până la 56 ppmw) și cantități semnificative de B. Un studiu de includere a fluidelor a sugerat că venele asociate cu mineralizarea smaraldului s-a format la 350 ° până la 450 ° C și 150 până la 450 kilobari (Zachariáš și colab., 2005). Datarea K-Ar a muscovitei dintr-o pegmatită și o venă de cuarț-turmalină asociată a dat vârste de răcire cuprinse între 452 și 447 Ma, care se consideră că datează aproximativ mineralizarea smaraldului (Seifert și colab., 2004).

În localitatea Lened din teritoriile de nord-vest ale Canadei, doar aproximativ 5% din beril este transparent și verde albăstrui (și, prin urmare, poate fi considerat smarald pal), dar este cea mai recentă apariție de tip IB studiată. La Lened smaraldele sunt găzduite de aproximativ 13 vene de cuarț care taie skarnul în roci carbonatice și straturi mai vechi. Beriliu și alte elemente incompatibile (W, Sn, Li, B și F) în smarald, minerale venoase și skarn înconjurător au fost introduse în timpul etapelor terminale de cristalizare a proximalului

100 Ma pluton Lened (Lake și colab., 2017). Decarbonarea în timpul formării skarnului piroxen-granat în roci carbonat gazdă a cauzat probabil suprapresurare și fracturare locală care au permis pătrunderea fluidelor derivate din magmatică și formarea de vene de cuarț-calcit-beril-scheelit-turmalină-pirită. Elementele cromoforice (V> Cr) au fost mobilizate prin metasomatism de metasedimentare stânci (șist negru) care stau la baza apariției smaraldului (Lake și colab., 2017).

Singurul depozit de tip IC identificat până în prezent este în centrul Nigeriei, unde smaraldul apare ca rezultat al metasomaticului timpuriu albitizare (a se vedea glosarul) unui corp de granit alcalin al mezozoic Complexul Jos Ring (Vapnik și Moroz, 2000) (figura 13). Smaraldele apar cu cuarț, feldspat și topaz în buzunare pegmatitice mici de până la 8 cm la contactul granit-rocă de țară și în mici miarolitic buzunarele din acoperișul granitului, într-o zonă 18 O și δD pentru smarald și flogopit coeval) sunt în concordanță atât cu fluidele magmatice, cât și cu cele metamorfice. Cu toate acestea, absența granitului și a pegmatitelor aferente și concentrația scăzută de Be în secvența vulcan-sedimentară (zona 2 centrată pe Valea Panjshir, la 130 km nord-est de Kabul (Bowersox și colab., 1991 Fijal și colab., 2004). În Khendj și văile adiacente de pe partea de sud-est a Văii Panjshir, aparițiile de smarald sunt găzduite de șist metamorfic care a fost supus unei intense alterări hidrotermale. Zonele modificate sunt împrăștiate neregulat de-a lungul unei rețele de fracturi și caracterizate prin dezvoltarea albitei, muscovitei , biotit, turmalină și pirită. Incluziunile de lichide din smaralde sunt foarte saline, ceea ce sugerează că aparițiile din sud-estul Văii Panjshir, precum cele din Columbia, sunt legate de fluidele hidrotermale care au derivat salinitatea lor ridicată din levigarea secvențelor evaporitice (Giuliani și colab. ., 1997a Sabot și colab., 2000 Vapnik și Moroz, 2001 Franz și Morteani, 2002 Giuliani și colab., 2005). Cu toate acestea, gradul metamorfic al rocilor gazdă i s mai mare decât în ​​depozitele columbiene. Sabot și colab. (2000) au sugerat că circulația fluidelor hidrotermale a rezultat din tectonismul care a precedat ridicarea în timpul orogeniei himalayene.

La proprietatea Rist la nord-est de Hiddenite, smaraldele apar în vene de cuarț și cavități deschise care ocupă fracturi sub-verticale în tendința nord-estică în roci metamorfice îndoite (Wise și Anderson, 2006). Smaraldul este asociat cu cuarț, albit, beril, calcit, dolomit, muscovit, rutil, spodumen și siderit. Absența pegmatitelor și a ansamblurilor minerale observate sugerează o origine hidrotermală. Sursa Be și Cr și a Li necesare cristalizării smaraldului și spodumenului rămâne necunoscută.

Depozitele de tip IID sunt metamorfozate de tip IA (Habachtal în Austria Djebel Sikait, Zabara și Umm Kabu în Egipt și probabil Poona în Australia), depozite mixte de tip IA și IIA în roci mafic-ultramafice și în depozite a căror origine este necunoscută (de exemplu, Musakashi in Zambia) (Giuliani și colab., 2019). Aceste depozite nu au niciun interes economic, iar originea Be-ului este necunoscută. În zăcământul Habachtal, formațiunea metamorfică Habach constă dintr-o succesiune de metapelită și metavolcanic stânci cu serpentinită stratificat. Smaraldele apar în cadrul schistului biotit metasomatic, numite zone de „perete negru”, dezvoltate între aceste roci ca urmare a metamorfismului regional care implică o deformare intensă. Analizele geochimice arată că întreaga zonă a „peretelui negru” este îmbogățită în Be, ceea ce Grundmann și Morteani (1989) au sugerat că provin din expirații vulcanice submarine. Calculele balanței de masă au sugerat că transformarea rocilor de țară serpentinite și bogate în Be a eliberat excesul de Be pentru a forma smarald în zona peretelui negru (figura 18). Sursa Cr este rocile ultrabazice metasomatizate. Grundmann și Morteani (1989) au susținut o origine metamorfică regională pentru smaralde. Zwaan (2006) a criticat această interpretare și a avertizat că, în cazurile în care sursele pegmatitice de Be nu sunt evidente, trebuie să procedăm cu prudență, deoarece fluidele pot călători departe de pegmatite, în special de-a lungul rocilor puternic forfecate. Zwaan (2006) a subliniat, de asemenea, că pegmatitele apar în Formația Habach și că smaraldele Habachtal conțin până la 760 ppmw Cs (Calligaro și colab., 2000), ceea ce sugerează o sursă pegmatitică, iar depozitele de sulfuri legate de expirația vulcanică submarină sunt nu în general îmbogățit în Be.


4. Washington

Omologul Washington al FEMA și coordonatorul Programului de cutremur din Washington este Divizia de gestionare a situațiilor de urgență (EMD), parte a Departamentului Militar din Washington. A Comitetul de siguranță seismică, parte a Consiliului de gestionare a urgențelor, revizuiește strategiile de cutremur de stat, cu cea mai recentă actualizare în februarie 2002, după cutremurul Nisqually. EMD colaborează cu FEMA în oferirea de cursuri sectorului public și privat cu privire la utilizarea software-ului HAZUS de estimare a pierderilor. EMD a elaborat, de asemenea, un Ghid de planificare a tuturor riscurilor pentru școlile din Washington. De la cutremur, Programul de granturi de atenuare a pericolelor a oferit mai multe subvenții pentru modernizarea seismică a trei districte de apă, două școli și un departament de pompieri. În plus, Departamentul Transporturilor a efectuat o modernizare a podurilor de pe autostradă, care au redus semnificativ pierderile din linia de viață ca urmare a cutremurului de la Nisqually. La fel ca în California, luna aprilie este luna pregătirii pentru dezastre, cu tema în 2003 „Pregătește-te pentru că îți pasă”, care prezintă un exercițiu de cutremur la nivel național „Aruncă, acoperă și ține”, cu peste un milion de cetățeni participanți. Washingtonul participă, de asemenea, la exercițiul ShakeOut pe 15 octombrie a fiecărui an.

Divizia de Geologie și Resurse ale Pământului (DGER), parte a Departamentului de resurse naturale, a fost format pentru a evalua resursele minerale, la fel ca agențiile similare din Oregon și California. La fel ca acele state, DGER a devenit mai implicat în evaluarea pericolelor cauzate de cutremure, alunecări de teren și inundații. Steve Palmer de la DGER a condus un program de cartografiere a zonelor urbane supuse lichefierii și răspândirii laterale. După cum s-a descris în altă parte, aceste hărți au fost testate de cutremurul Nisqually. Palmer și colegii săi Wendy Gerstel și Tim Walsh au reușit să prezică destul de bine acele zone care au suferit lichefierea și răspândirea laterală atât în ​​Seattle, cât și în Olympia (Fig. 8-16). Hărțile susceptibilității la lichefiere sunt în pregătire pentru alte orașe din vestul Washingtonului. În plus, DGER are o subvenție din partea Programului de subvenționare a atenuării pericolelor pentru a produce o hartă de stat care arată susceptibilitatea la lichefiere și caracteristicile solului.

În 1990, Washingtonul a adoptat Legea privind gestionarea creșterii pentru a solicita o planificare cuprinzătoare în județele și orașele sale în creștere rapidă. Acest act a impus acestor orașe și județe să desemneze și să protejeze zonele critice supuse pericolelor geologice, inclusiv alunecări de teren și cutremure. În 1991, actul a fost extins pentru a necesita desemnarea zonelor critice din toate orașele și județele Washingtonului. Efectul de amortizare pe care l-a avut această lege asupra dezvoltării rapide în zonele metropolitane a dus la încercări de modificare a acesteia în legislativ și chiar de abrogare directă.

Spre deosebire de California, unde statul a fost proactiv în modernizarea codurilor de construcție și a ordonanțelor, Washingtonul a lăsat o mare parte din aceasta în jurisdicțiile locale. De exemplu, nu există nicio cerință de stat ca districtele școlare să implementeze programe pentru îmbunătățirea siguranței la cutremur a clădirilor școlare. Județele rurale și orașele mici din vestul Washingtonului, inclusiv districtele școlare, au rămas în urma centrelor metropolitane din Puget Sound, în special Seattle, care are standarde care sunt comparabile cu cele din zonele metropolitane din California. Deoarece zona Seattle-Olympia a cunoscut cutremure dăunătoare în 1949, 1965 și 2001, clădirile școlii au fost deja întărite împotriva cutremurelor într-o măsură mai mare decât în ​​Oregon, la sud.

Aproape jumătate din daunele totale provocate școlilor din Washington în cutremurul din 1949 au avut loc în Seattle, douăzeci și una de școli au trebuit înlocuite sau reparate. Daune suplimentare aduse școlilor au fost suferite în cutremurul din 1965. În urma cutremurului din 1965, districtul școlar public din Seattle a început să-și evalueze școlile în ceea ce privește riscul seismic și, până în 1998, districtul se afla în faza finală de implementare a îmbunătățirilor de capital de 40 de milioane de dolari care abordează pericolele de cutremur. În 1988, Superintendentul de Instrucțiuni Publice a emis un manual, Atenuarea pericolelor de cutremur școlar, care a fost actualizat în 1998. Fondurile din Impactul Proiectului FEMA au fost utilizate pentru a elimina pericolele aeriene, în special rezervoarele de spălare aeriene din camerele de odihnă care ar reprezenta un pericol dacă s-ar prăbuși într-o sală de clasă de la un etaj inferior. În plus, fondurile au fost utilizate pentru instruirea personalului de întreținere pentru a lucra la pericole nestructurale, aceste echipe fiind susținute de voluntari. La momentul cutremurului de la Nisqually, șapte școli au fost modernizate de voluntari în timpul petrecerilor de sâmbătă, nu au fost raportate răni sau daune la oricare dintre aceste școli în timpul cutremurului.

FEMA a desemnat orașul Seattle ca o comunitate de impact a proiectului, cu o subvenție inițială de 1 milion de dolari pentru a-și dezvolta propriul program de atenuare a pericolelor de cutremure și alunecări de teren. La început, Seattle a construit 125.000 de case vechi înainte de cerințele ca acestea să fie fixate la temelii, cu încă 125.000 de case în King County, în afara limitelor orașului. Impactul proiectului a avut ca rezultat un program de educare a cetățenilor în modernizarea reședințelor, afacerilor și școlilor și în elaborarea planurilor de urgență. Biroul de gestionare a situațiilor de urgență din Seattle, care face parte din departamentul de poliție, oferă truse de reparații la domiciliu, organizează ateliere de reparații și menține o listă aprobată a contractanților care au abilitățile de a face modernizări la cutremure. Există un program special pentru companii. Rolul voluntarilor este esențial, echipele de ajutor și de răspuns la dezastre din Seattle (SDART) educă cartierele în organizarea lor împotriva unui dezastru (vezi capitolul 15). În plus, zonele periculoase din oraș sunt cartografiate de USGS și oamenii de știință de la Universitatea din Washington pentru a identifica acele zone în care trebuie luate măsuri de precauție speciale în dezvoltare. Seattle a exportat aceste informații în optsprezece orașe și județe din jur.

Orașul Bellevue nu este o comunitate cu impactul proiectului, dar a fost proactiv în pregătirea cutremurelor, așa cum a făcut Seattle. Divizia de pregătire pentru situații de urgență a orașului face parte din departamentul de pompieri. Modernizarea locuințelor este încurajată prin accelerarea procesului de autorizare și prin ajutarea proprietarilor de case să obțină împrumuturi cu dobândă mică pentru modernizare. Orașul are un plan de urgență All Hazards, care răspunde la vreme severă, precum și la cutremure. Un proiect numit Consolidarea pregătirii printre vecini (SPAN) dezvoltă planuri de urgență în cartiere, alegând căpitanii echipei și întâlnindu-se de patru ori pe an pentru a revizui planurile de pregătire. În anii alternativi, orașul efectuează un exercițiu pe scară largă de șapte ore.

DGER și EMD au un program de atenuare a tsunami-urilor pentru acele zone de coastă din sud-vestul Washingtonului care sunt expuse riscului de tsunami. Au fost pregătite hărți de inundații dintr-un tsunami generat de un cutremur din zona de subducție. În cooperare cu programul NOAA TIME, modelarea tsunami-urilor este în curs de desfășurare pentru un tsunami generat de un cutremur de la Seattle Fault, iar DGER a publicat o hartă cu aceste rezultate. Potențialul de tsunami de pe malul apei din Seattle a fost, de asemenea, evaluat. Hărțile din Golful Neah, râul Quileute, Port Orchard, Port Townsend și Port Angeles se află pe pagina web DGER, hărțile Bellingham, Anacortes și Insula Whidbey sunt în pregătire. În 2003, orașul Long Beach și națiunea Quinault au fost recunoscuți ca fiind comunități Tsunami Ready și Storm Ready. Națiunea Quinault a fost prima națiune nativă americană care a primit acest premiu.


2: Partea II - Plăci tectonice, timp geologic și cutremure - Geoștiințe

I. Ciclul rocii și distribuția principalelor tipuri de roci

Caracteristicile suprafeței și ciclul rocii pe o planetă cu o singură coajă rigidă ar diferi dramatic de cele ale pământului.

A) Rock & quotcycle & quot constă în mare parte din

  • Vulcanism izolat în locurile în care vulcanii au străpuns crusta
  • Eroziunea caracteristicilor topografice ridicate,
  • Depunerea produselor erozionale în minime topografice sau bazine oceanice
  • Sedimentele ar rămâne în straturi întinse în bazinele oceanice (adică gândiți-vă la diapozitivul care prezintă straturi plate în Marele Canion
  • Construirea muntilor nu ar avea loc decât în ​​grămezi vulcanice.
  • Peisajul ar deveni în cele din urmă fără munte și ușor deasupra nivelului mării.

B) Distribuția rocilor magmatice, sedimentare și metamorfice într-o astfel de lume ar fi după cum urmează:

  • Rocile magmatice proaspete ar fi izolate de grămezi vulcanice
  • Rocile sedimentare ar fi găsite în principal sub apă,
  • Rocile metamorfice ar fi rare din cauza incapacității de a ridica aceste roci la suprafață din mediile lor fierbinți și de înaltă presiune adânci sub suprafață.

În schimb, planeta noastră are secțiuni geologice, cum ar fi următoarele:

ALUNECAREA ROCILOR SEDIMENTARE FALATE, ÎNALTATE ȘI ÎNTÂL INCLINAȚI

Aflorile de acest fel ar trebui să vă convingă că suprafața exterioară a pământului este un loc dinamic din punct de vedere geologic. Pe Pământ, unde apar mișcări orizontale și verticale semnificative ale suprafeței, ciclul rocii este mai complex și include următoarele elemente:

A) Meteorizarea poate reduce orice tip de rocă la sediment și materie dizolvată, care poate fi la rândul său transportată de apă, gheață, vânt sau gravitație la locurile de depunere, unde sedimentele sunt îngropate și litificate.

B) Înmormântarea profundă poate expune sedimentele litificate la temperaturi suficient de ridicate sau presiunile le pot determina metamorfozarea la un alt tip de rocă care este mai stabil la acel regim de temperatură / presiune particular.

C) Ridicarea poate expune rocile îngropate de orice tip la eroziune sau, alternativ, oricare dintre tipurile de roci pot fi împinse în manta pentru a-și începe viața din nou ca o rocă magmatică.

Distribuția principalelor tipuri de roci

IGNEO - Bazaltele și gabbros, cele mai abundente roci din învelișul exterior al pământului se găsesc în principal în oceane. Granitele și alte roci conexe sunt limitate aproape exclusiv la continente.

SEDIMENTARE - Cele mai multe roci sedimentare vechi (adică mai vechi de peste 200 de milioane de ani) se găsesc pe continente. Roci sedimentare mai tinere de 200 Myr se găsesc pe ambele continente și în oceane, dar cele mai multe se formează astăzi în oceane.

METAMORFIC - Majoritatea meta-rocilor mai vechi de 200 de milioane de ani se găsesc în scuturile continentale și sub pătura de roci sedimentare de pe continente. Roci metamorfice se formează astăzi în nucleele lanțurilor montane active și în alte zone active din punct de vedere geologic.

  • De ce continentele sunt formate în mare parte din roci granitice și bazine oceanice în mare parte din roci bazaltice?
  • De ce rocile din bazinele oceanice sunt aproape exclusiv mai tinere de 200 de milioane de ani, în timp ce rocile de pe continente variază până la 4 miliarde de ani?
  • Ce induce deplasări semnificative orizontale și verticale ale rocilor, dând astfel naștere ciclului complex al rocii descris mai sus?

Înțelegerea răspunsurilor la aceste întrebări necesită studiul tectonicii plăcilor, care este paradigma sau teoria care stă la baza multor științe ale pământului.

Tectonica plăcilor - teoria conform căreia suprafața pământului este compusă dintr-un mozaic de plăci rigide aflate în mișcare relativă.

Mișcarea plăcilor pe suprafața pământului influențează multe procese planetare importante, inclusiv vulcanismul, clima, cutremurele și evoluția. Înțelegerea acestei teorii simple ajută astfel la importante procese geologice, biologice și atmosferice, toate acestea având o oarecare interacțiune cu geologia mediului și, în special, cu pericolele naturale.

Observații simple care sugerează că suprafața pământului este dinamică.

    Pământul are o remarcabilă distribuție duală (bimodală) a înălțimilor suprafeței. Continentele au o altitudine medie de aproximativ 2500 de picioare deasupra nivelului mării, iar fundul oceanului are o adâncime medie de peste 5000 de picioare. Fondul oceanic nu este niciodată mai vechi de 200 de milioane de ani, în timp ce rocile continentale pot ajunge până la

Cutremur - energie care este eliberată în timpul eșecului fragil al scoarței sau mantei pământului.

În timpul unui cutremur, două bucăți din crustă se mișcă brusc una față de cealaltă de-a lungul unei defecțiuni. Astfel, cutremurele repetate pot provoca mișcări semnificative ale crustei pe o parte a unei defecțiuni față de crusta pe cealaltă parte.

Cutremurele arată un model izbitor - în bazinele oceanice, aproape toate cutremurele sunt concentrate în zone înguste curvilinee care tind să se conecteze și să formeze o rețea globală. Între aceste zone seismice, se produc puține sau deloc cutremure pe multe mii de kilometri. Cutremurele reprezintă mișcarea scoarței terestre, astfel, învelișul fragil exterior al pământului, scoarța, tinde să fie împărțit în zone mari cu acțiune rigidă care se mișcă în raport cu alte zone rigide de-a lungul zonelor înguste de defect între ele. Deformarea scoarței terestre tinde să se concentreze de-a lungul granițelor dintre plăcile mari de crustă care nu se deformează în interiorul lor. Cutremurele de pe continente sunt adesea mai distribuite decât în ​​scoarța oceanică, dar totuși tind să se concentreze în zone, mai degrabă fiind distribuite aleatoriu. Zonele de defect care separă regiunile mari, fără cutremure, ale scoarței terestre sunt numite limite ale plăcilor, iar regiunile fără cutremure sunt numite plăci.

Suprafața activă geologic a Pământului reflectă interiorul său în convecție activă. Interiorul poate fi privit ca un enorm motor termic care trebuie să mute căldura de la miez la suprafața mai rece.

OVERHEAD 2 - Secțiunea transversală a Pământului

  • Raza - 3960 mile sau 6370 km de la suprafață la centru.
  • Temperatura miezului - cunoscută imprecis, dar nu mai fierbinte de 7300 grade Celsius și nici mai rece de 5500 grade Celsius.
  • Din punct de vedere chimic, interiorul este compus din crustă, manta, miez exterior și miez interior.
    • Crustă - strat exterior fragil - în principal silicați - 5-70 km grosime, în medie 35 km.
    • Manta - conține cea mai mare parte a volumului pământului, curge încet în timp geologic - mai ales silicați, cu grosime de 2900 km.
    • Miezul exterior - grosime de 2100 km - fier lichid, posibil cu puțin sulf
    • Miezul interior - fier în mare parte solid - gros de aproximativ 1400 km. Mai fierbinte decât miezul exterior, dar solid datorită presiunii mai mari.

    Această viziune asupra pământului a fost în mare parte cunoscută în anii 1940, datorită studiilor efectuate de seismologi asupra valurilor cutremurelor care călătoreau prin pământ. Necesitatea de a transporta căldura de la miezul fierbinte la suprafața rece obligă manta să se convecteze (adică să se agite) în celule mari. Plăcile pot fi considerate ca un strat subțire, solidificat, deasupra celulelor mari de convecție, din material fierbinte și fluid. Continentele plutitoare rămân pe vârfurile acestor celule de convecție. Plăcile se mișcă astfel pentru că mantaua de sub ele se mișcă pe măsură ce transportă căldura în afară din miez.

    IV. Tipuri de limite ale plăcilor

    Limitele plăcilor se referă la zone în care plăcile alunecă pe lângă, dedesubt sau departe unul de altul. Majoritatea obiectelor care se ciocnesc cu altceva sunt deteriorate la sau aproape de punctul lor de contact, dar sunt intacte și netulburate pe măsură ce se ajunge mai departe de punctul de coliziune. Plăcile Pământului sunt similare în anumite privințe. Deformarea tinde să se concentreze de-a lungul limitelor plăcii. Departe de limitele plăcilor, se vede o deformare activă mică sau deloc. Sugerează ca interiorul plăcilor să se comporte rigid în timp geologic. Limitele dintre plăci sunt astfel ușor definite prin căutarea dovezilor de deformare activă.

    Limitele plăcilor constau din trei membri finali:

    • Transcurrent or strike-slip - Two plates slide past each other parallel to their boundary. Examples - oceanic transform faults and the San Andreas fault
    • Divergent - Two plates move away from each other, creating a void that is typically filled by hot upper mantle. Examples - seafloor spreading centers and the East African rift system.
    • Convergent - Two plates colliding with each other. Convergence can be accommodated as follows:
      • 1) Subduction of one plate beneath the other into the mantle, creating a subduction zone.
      • 2) Overriding of one plate on top of the other or crumpling of one or both plates, resulting in a mountainous region such as the Himalayan mountain belt.
      • 3) Lateral escape - Crust caught in a zone of collision between two plates often escapes by moving sideways (laterally) out of the collision zone.

      V. Multi-disciplinary evidence for plate tectonics

      VI. Putting it all together

      Most striking evidence for plate tectonics comes from ocean basins, which were largely unexplored until during and after World War II. Intensive mapping of the seafloor showed that the ocean basins contained an extensive, inter-connected set of sub-surface ridges or mountains that extended around the globe. These ridges had a number of peculiar features.

      • (1) They were offset by long, nearly linear faults, giving rise to a pattern similar to that on an alligator's hide.
      • (2) The seafloor on either side of a high-standing ridge subsided symmetrically across the ridge, and had a regularly-observed pattern of subsidence for all spreading ridges.
      • (3) In the Atlantic basin, the Mid-Atlantic ridge nearly perfectly bisected the ocean basin - which seems highly unlikely if it were by chance alone.
      • (4) Ridges also tend to have symmetric pattern of linear magnetic anomalies locked into seafloor on either side. We now recognize these ridges as places where new seafloor is created in the void left between plates that diverge from each other. Thus, as two continents move away from each other, new seafloor forms in between, giving rise to an ocean basin.

      How fast do plates move? As slow as a few mm/yr to as fast as 160 mm/yr. Doesn't sound like much, but since plates continue moving over 10-100 Myr time scales, total displacements can reach more than several thousand kms (enough to create the entire Atlantic ocean basin).


      Chapter 9 - Active Tectonics and Geologic Setting of the Iranian Plateau ☆

      The first step in earthquake disaster risk minimization is built on the knowledge and understanding of the geological setting, active tectonics, and seismicity of a region. This short chapter builds the foundation for studying and analyzing the coseismic surface faulting on the Iranian Plateau and the seismic risk. It covers the main characteristics of the: (i) tectonic context of the nine main structural provinces of the Iranian Plateau (ii) tectonic evolution of the Iranian Plateau since the late Neoproterozoic (iii) Neogene regional change in kinematics (iv) active tectonics (v) present-day GPS-based deformation and (vi) seismicity of different structural provinces of the Iranian Plateau.


      What are the Two Main Geological Processes of the Development of the Surface Globe?

      It is an established fact that the development of the surface globe is mainly due to the complex interaction of atmospheric processes, rocks, ocean waters and living surface of the earth is a zone where the rocks uplifted by forces come into contact with the atmosphere and hyi they are subjected to a range of processes powered by Sun.

      The processes which have been playing dominant the surface of the earth are both constructive as well as nature. All the geological processes can be conveniendy two categories viz. endogenous and exogenous processes.

      1. Endogenous processes

      These are also known as hypogene processes. These are the processes of internal origin. In other words, a process which originates within the earth’s crust is termed endogenous. These processes take place inside the globe and are governed by forces inherent in the earth and affected little by external influences.

      These processes cause phenomena, like earth­quakes, emergence and development of continents, ocean troughs and mountain ridges, generation of volcanic activity, metamorphism of pre- existing rocks, deformation and movement of the earths crust both vertically and laterally etc.

      The geomorphic features produced by these processes provide the setting for exogenous processes to operate upon. All features which owe their origin to an endogenous process are invariably modified by exogenous processes.

      The endogenous processes are mostly caused by the thermal energy of the mantle and the crust. This thermal energy is derived from the decay and disintegration of the radioactive elements and from gravitational differentiation in the mantle. Some of the important en­dogenic processes and their role in the evolution of land forms are as described below:

      (i) Earthquakes

      It is a form of energy of wave motion trans­mitted through the surface layers of the earth, ranging from a faint tremor to a wild motion capable of shaking builidings apart and causing gaping fissures to open up in the ground. The earthquakes are mostly produced due to underground dislocation of rocks.

      (ii) Tectonic movements

      Tectonic movement of earth’s crust are of various forms and are characterized by great com­plexity. In the course of geological history of the earth’s crust, the rocks have been crumpled into folds, thrust over one another, broken up etc. giving rise to mountains, ridges, ocean trough and other landforms.

      The tectonic process of elevating or building up portions of the earth’s surface is called diastrophism, which prevents the exogenous proc­ess from ultimately reducing the earth’s land areas to sea- level. It is of two types viz. (a) Orogeny and (b) Epeirogeny.

      While ‘Orogeny’ refers to mountain-builiding activities with deformation of the earth’s crust, Epeirogeny refers to reg­ional uplift with marked deformation.

      The lateral displacement of the crustal blocks are manifested in the phenomenon like continental drift, ocean floor, spreading etc.

      (iii) Volcanism

      It is the phenomenon in which matter is trans­ferred from the earth’s interior and erupted onto its surface. It is one of the important manifestations of the dynamic nature of the earth. The process of effusion of magmatic material on to the surface of the earth, thus forming various volcanic structures and/ or flowing over the surface, is called volcanism.

      Sometimes the magma on its way upward does not reach the surface and cools at various depths giving rise to magmatic bodies of irregular form, which are called intrusives or plutons.

      The phenomenon is known as Intrusive magmatism Even though the intrusions are not directly responsible for topographic features their existence in the upper crust of the earth may affect to a great extent the topographic features of the area formed by exogenous processes.

      (iv) Matamorphism

      According to Turner & Verhoogen (Igne­ous and Metamorphic Petrology, New York, Mc Graw Hill Book Co. 1960) “the mineralogical and structural adjustments of solid rocks to physical and chemical conditions which have been imposed at depths below the surface zones of weath­ering and cementations and which differ from the con­ditions under which the rocks in question originated” is known as metamorphism.

      Metamorphism involves the transformation of pre-existing rocks into new types by the action of temperature, hydrostatic as well as directed pressure and chemically active fluids. The main feature of the metamorphic processes is that the changes are iso-chemical and take place in solid state.

      2. Exogenous processes

      These are the processes of external origin or, in other words, the processes derive their energy from sources external in relation to the earth viz. (i) energy from the sun which causes differential heating of the atmosphere giving rise to differences in pressures that make the wind to blow, sun’s energy drives the hydrological cycle which involves the transfer of moisture from water bodies to atmosphere to land again to ocean etc.

      (ii) the force of gravity, (iii) the activity of organisms etc. Thus the exogenous processes are closely linked with the role of various external agents such as weathering, blowing wind, running water, underground – water, waves and currents in water bodies, (seas and oceans), glaciers etc. on the surface of the earth.

      Since these processes are restricted to the surface of the earth, they are called epigene processes. These processes constitute a very complex sum of mutually dependent changes i.e. all the exogeneous processes are in­volved with each other.

      The exogenous processes act on the landforms to break up the rocks (weathering), to wear down the surface and carve out valley features (erosion) and the products of destruction are either dislocated under the influence of the force of gravity or are carried away by the blowing wind, flowing waters, moving glaciers etc. to lower areas like lakes, seas, oceans etc. where deposition takes place.

      The term Denudation is used for the total action of all processes by which the exposed rocks of the continents are worn away and the resulting sediments are transported to suitable areas for deposition. Thus denudation is an overall lowering of land surface.

      The exogenous processes tend to remove all the unevenness on the surface of the earth. As we know, the unevenness of the earth’s surface is developed due to crustal movement, unequal erosion and deposition.

      The process by which the earth’s surface irregularities are removed and a level surface is created, is known as gradation. All gradation-processes are directed by gravity. The processes of grada­tion arc divisible into two major categories viz. Degradation and Aggra­dation.

      Degradation is the process in which material from the high lands are removed by the geomorphic agents as a result of which the altitude of the highlands are reduced. Degradation of the earth’s surface is mainly carried out through :

      Weathering is the process of mechanical disintegration and chemi­cal decomposition of the rocks at the earth’s surface, under the influence of factors like temperature fuctuqtions, water, oxygen, carbon-dioxide

      (i) collecting together of the loose material produced by weath­ering.

      (ii) wearing down the surface and carve out valley features which is commonly known as abrasion or corrasion.

      (iii) mechanical wear and tear of the transported materials while they are in transit by the geomorphic agents, and

      Aggradation is the process of deposition of sediments. As we know, under favourable conditions, when the transporting agents lose their carrying power, the transported materials get deposited, sometimes in the sea, sometimes on the land.

      Thus the low lying tracts are gradually filled up through deposition of sediments by running water, ground water, wind, glaciers, wave, currents, tides in seas, oceans etc.

      (v) chemical solution through the dissolving power of the geo­morphic agents like river-water, sub-surface water etc, which is also known as Corrosion.

      Thus, in the nature the process of gradation is considered as a three-fold process because the earth’s surface is first decayed and eroded, secondly the products of the decay and erosion are transported and finally the transported materials are deposited in low lying areas.

      The geological processes, as already indicated, play significant roles in shaping the surface of the earth. The details of the role played by each individual geomorphic agent are discussed in separate chapters of this book.


      The Southern Granulite Terrane

      2.7.2 Cauvery Suture Zone

      The CSZ has been described as the Gondwana suture zone and as a trace remnant of the Mozambique Ocean. Field relations, lithological assemblages including ophiolites, petrographic investigations, and geochemical characteristics reveal that the rocks of the CSZ are related to suprasubduction zone setting related to the opening and closure of Mozambique Ocean and their higher degree of mantle melting. The CSZ comprises north-verging frontal thrusts and complementary south-verging back thrusts making the CSZ as crustal-scale “flower structure” suggesting transpressional tectonic regimes and collisional processes akin to modern collisional belts ( Fig. 2.46 ). Recently, remnants of oceanic crust within the CSZ were also reported suggesting two events of subduction–accretion events: one at the Neoarchean-Paleoproterozoic boundary, and the other at the Precambrian-Cambrian boundary.

      Figure 2.46 . A 3D cartoon showing the “flower structure” across the CSZ.

      Adapted from Chetty, T. R. K. Contrasting deformational systems and associated seismic patterns in Precambrian peninsular India, Current Science, 90, 7, 2006, 942-951.

      Based on geochemical and isotopic systematics, a possible petrogenetic model suggests asthenospheric upwelling in an extensional setting, melting of enriched lithosphere and intersection of magmas with lower crustal domains with subduction related components of various ages ( Santosh et al., 2014b ). All the above studies confirm a Neoarchean-early Paleoproterozoic subduction system at the southern margin of the Dharwar craton, the remnants of which were incorporated within a chaotic mélange of the Neoproterozoic suture of CSZ ( Chetty et al., 2016 ). Euhedral zircons with magmatic cores from the Banded Iron Formations from the CSZ yielded 206 Pb/ 238 U age of 760±16 Ma probably marking the turning point from passive margin to active margin in the Wilson cycle and the construction of an arc-trench system with a southward subduction polarity ( Sato et al., 2011b ). The timing of the HP-UHT metamorphism in the CSZ and the MGB is constrained to be during 550–500 Ma. ( Plavsa et al., 2015 ).


      Glaciers

      • by converting snow to ice to "firn" to glacial ice
      • when accumulation exceeds ablation (melting).
      • Slope angle and face
      • Latitudine
      • Insolation amount and angle
      • Regional airmasses
      • Elevation
      • Other local or regional factors
      1. Alpine glaciers which occur in mountains.
      2. Continental glaciers, ice caps, ice shelves and ice sheets which occur on depressed landmasses.
      • Warm glaciers where water can and does flow, and
      • Cold glaciers where free-flowing water is rare or nonexistent.
      • Basal slip causes whole glacier to slip forward
      • Plastic flow results from snow moving within the glacier down the gravity gradient.
      • Irregular ground topography results in the glacier forming crevasses, loose blocks and ice falls.
      • Surges and avalanches can move large amounts of material quickly.
      • Climate
      • Angle of land below glacier
      • Thickness of glacier
      • Antartica movement of about 2 meters per day has been recorded
      • Historic glaciers of Illinois moved an average of 2 centimeters per month.
      • Where ice is bent, undercut or suddenly unconstrained, crevasses may form.
      • Where the land rises up, the ice may be constrained and possibly melted by insolative gain from the exposed land surface.
      • Where the land meets a lake or the sea, ice sheets may form over the water forming ice shelves which calve off icebergs and floes.
      • The snow line separates the accumulation zone from the ablation zone. It can be imaged on satellite photos and measured from year to year to measure the health of the glacier.
      • Tributary glaciers feed into main glaciers.
      • Loose rock is plucked and carried, possibly causing striations to underlying rock.
      • Alpine glaciers slowly carve
        1. aretes
        2. horns, ex. The Matterhorn ("the mother of all horns") in Switzerland.
        3. cirques and
        4. truncated spurs.
      • After melting, tarn and pater noster lakes may form in old cirques, hanging valleys and plunging waterfalls reveal the path of tributaries.
      • Glaciers carve U-shaped valleys like Yosemite in California.
      • If the valleys are flooded by the sea, we call them "fjords." The Hudson River Valley up to the Tappan Zee Bridge is a fjord.
      • Deep gouges caused by continental glaciers fill with water and produce deep lakes like NY Finger Lakes and the midcontinental Great Lakes.

      Glacial deposits ("drift") are divided into two categories:


      Priveste filmarea: Următorul Cutremur Românesc și alea de dinainte