Endogene krachten (krachten vanuit de aarde zelf kunnen het materiaal van de aardkorst deformeren of vervormen).
Deze
deformatie wordt bestudeerd in de tektonische of structurele geologie. De
structurele geologie houdt zich bezig met de invloed van deformatieop gesteenten op betrekkelijk kleine schaal, n.l. op microscopische, mesoscopische en
macroscopische schaal, m.a.w. van zeer klein tot maximaal het gebied van een geologisch kaartblad.
Microtektoniek houdt zich bezig met gesteenten tot het formaat van handstukken en maakt veelal gebruik van een
microscoop. Zeer grote gebieden worden behandeld door de geo
tektoniek.
Soorten geologische plooien met foto's.
Klik hier.
De
strukturele geomorfologie legt er de nadruk op, dat reliëfs, landschappen, insnijdingen, enz. weliswaar worden gevormd door specifieke processen, maar dat het resultaat sterk afhangt van de omstandigheden ter plaatse, zoals:
- de weerstand van het gesteente tegen erosie, breuk, enz.
- afwisseling van hardere en zachtere lagen
- de doorlatendheid van het gesteente
- de dichtheid van het diaklazennet
- de verplaatsbaarheid van het gesteente
- plaatselijke klimaatverschillen
Vooral het voorkomen van verschillen binnen een beperkt gebied zullen bij dezelfde processen tot verschillende gevolgen leiden. Voorbeelden:
- cuesta's ontstaan alleen maar bij de gratie van het voorkomen van afwisselend hardere en zachtere lagen
- watervallen ontstaan door het voorkomen van een of meer zeer resistente lagen
Tektonische deformatie wordt onderscheiden in:
- plooien
- breuken
PLOOIENEen plooi (Engels: fold) is in de geologie een ombuiging in oorspronkelijk horizontale lagen (zoals sedimentaire lagen). Plooien ontstaan door permanente ductiele deformatie van geconsolideerde gesteentelagen als gevolg van spanningen in de aardkorst, of door slumping in ongeconsolideerde sedimenten of stroming in nog niet compleet gestolde magma als gevolg van de zwaartekracht. Plooien kunnen zeer uiteenlopende groottes hebben, van millimeter- tot kilometerschaal.
Gebieden waar de korst volledig doordrongen is door plooien worden fold belts genoemd en ontstaan door compressietektoniek. Vaak komen hierbij ook overschuivingen voor (fold-and-thrust belts). Deze gebieden komen vooral voor in orogenen (gebergtes en vroegere gebergtes).Plooien of plooiingen (flexuren zijn vervormingen, waarbij lagen zijn verbogen, zonder dat de samenhang is verbroken).
Flexuur of buiging in de mechanica.Een plooi heeft flanken (vleugels en ombuigingen). Het naar boven gesloten deel van de plooiing heet de
anticlinaal of (
anticlinale = anticline = antiform).
Het naar beneden gesloten deel heet
synclinaal of
synform. De hoogste en de laagste plaats van een ombuiging heten respectievelijk
kruin en
trog.
Een stelsel, dat bestaat uit meerdere plooien, die een opwelving vormen heet een
anticlinorium. Een dergelijk stelsel met neerwaartse plooien heet een
synclinorium. Voorbeelden: het
synclinorium van Dinant. Men kan de vormen van plooiingen op velerlei manieren indelen, b.v. naar openheid of dichtheid van de buiging, enz. Als gevolg van plooiing treden er in de gesteentelagen spanningen op, die splijtlagen veroorzaken, die ongeveer evenwijdig aan elkaar verlopen, maar in de regel een hoek maken met de oorspronkelijke gelaagdheid. Dit duidt men aan met de namen
cleavage of (druksplijting = drukgelaagdheid). Er kunnen ook meerdere, elkaar snijdende vormen van drukgelaagdheid optreden.
In micahoudende, lichtmetamorfe gesteenten, zoals
lei, spelen micakristallen een rol bij het ontstaan van splijtvlakken. Onthoudt in dit verband de naam
leisplijting of slaty cleavage. Als bij plooiing de gesteentelagen intact blijven spreekt men van buigplooien. Als het gesteente in de lagen gespleten is spreekt men van
cleavageplooien. Het gedrag van gesteenten onder spanning wordt sterk bepaald door hun eigenschappen. Men noemt een gesteente, dat weinig buigzaam en niet bros is een
competent gesteente. Een
incompetent gesteente is buigzaam en gemakkelijk deformeerbaar. Deze eigenschappen spelen een rol bij het al of niet optreden van cleavage bij plooiing. Bij zeer beweeglijk gesteente, b.v. diep in de aardkorst, kunnen er vloeiplooien ontstaan. Het spreekt vanzelf, dat er alle mogelijke mengvormen van de genoemde plooiingen kunnen voorkomen. Een plooiing kan zich voordoen diep onder het aardoppervlak, in het gehele gesteentepakket of alleen of hoofdzakelijk in de lagen dicht bij de oppervlakte. Een plooiing in de oppervlakkige lagen, die het reliëf en het landschap beïnvloedt, kan een epidermisplooiing (oppervlakkigeplooiïng) zijn. Voorbeelden hiervan zijn te vinden in de Jura. Hier heeft zich een typisch ruggenreliëf gevormd door epidermisplooiingen. Zo'n reliëf noemt men daarom wel een jurassisch reliëf.
JURADe Jura, ten noordwesten van de Alpen, ligt tussen de Rhône-bocht ten westen van Chambéry in Frankrijk in het zuiden, de Doubs (noordwesten) en de benedenloop van de Aare in Zwitserland in het noordoosten. De Schwäbische Alb in Württemberg en de tot 657 m hoge Fränkische Alb (Frankische Jura) in Beieren vormen een geologische voortzetting van het Juraplateau.
De Jura stamt uit de middelste periode van het Mesozoïcum, dat naar het gebergte genoemd is. Het bestaat uit afzettingen van donkere en bruine mergels en wit kalksteen (dolomiet). Radiometrische datering geeft als ouderdom voor de Jura ca. 205 tot 135 miljoen jaar.
De boogvormige gebergteketen scheidt zich in het zuiden af van de Alpen; verder noordelijk ligt het Molassebekken tussen Alpen en Jura. De stratigrafie bestaat van oud naar jong uit: Bontzandsteen, Muschelkalk, Keuper, Lias, Dogger, Malm, Krijt. Men onderscheidt twee gedeelten: de Keten-Jura en de Tafel-Jura. De Keten-Jura vormt het binnenste deel van de boog en is sterk geplooid. Deze plooien zijn vaak doorgebroken en opgeschoven met een beweging die naar het noordwesten gericht is. De Tafel-Jura is veel eenvoudiger geplooid, met brede, horizontaal liggende kruinen. De Keten-Jura is op de Tafel-Jura geschoven.
De Jura is een goed voorbeeld van een plooiingsgebergte waar de plooiing niet diep in de ondergrond reikt: alleen het Tertiair en het Mesozoïcum zijn geplooid, terwijl het grondgebergte niet aan deze plooiing deelnam, ofschoon het wel aan breukvorming onderhevig is geweest. Een dergelijke oppervlakkige plooiing was mogelijk doordat vrijwel de gehele Mesozoïsche, Neogen en Paleogene formaties over de plastische zout- en gipslagen in de Muschelkalk gegleden zijn. Aan beide uiteinden van de Jura vindt men slechts enkele plooien, terwijl in het middengedeelte er wel tien tot vijftien voorkomen. Een ander belangrijk tektonisch verschijnsel zijn de horizontale verschuivingen, die scheef op de plooibundel staan. Breukvorming en plooiing staan met elkaar in direct verband. De plooiing vond plaats in het Plioceen.
In de Jura komen vele zogenaamde reculées voor. Het zijn diep in de kalk uitgeschuurde dalen. Ze worden ter plaatse ook cirques genoemd.BREUKEN Breuken zijn deformaties, waarbij de cohesie (samenhang van het gesteente aan beide zijden van het breukvlak ten opzichte van elkaar is verbroken).
Als de gesteentepakketten aan beide zijden van de breuk nièt ten opzichte van elkaar zijn verschoven, dan is er sprake van een
diaklaas. Zijn ze wèl verschoven dan spreekt men van een
verschuiving. In de praktijk wordt ten onrechte heel vaak voor een verschuiving de naam breuk gebruikt. In dat geval zou men dan breuken en diaklazen moeten onderscheiden. De gesteentemassa's, die ten opzichte van elkaar zijn verschoven, heten
schollen of
blokken. Door schuifspanning ontstaan er afschuivingen, als het breukvlak helt (afloopt naar de gedaalde schol). Er ontstaat een
opschuiving, als het breukvlak helt naar de gerezen schol. Bij een horizontaalverschuiving zijn de schollen alleen verplaatst in een horizontaal vlak. Een
overschuiving is een opschuiving onder een zeer kleine hoek, zodat de bladen a.h.w. op elkaar liggen. Een schollensysteem kan wel in zijn geheel zijn gedaald met een groter deel van de aardkorst, maar als A t.o.v. B. méér is gedaald, dan zeggen we dat A. is gedaald en B. is gerezen.
Afschuiving: het breukvlak helt in de richting van de gedaalde schol, met andere woorden het breukvlak helt (daalt naar rechts). De gedaalde schol ligt rechts. Het is dus een afschuiving.
Opschuiving: het breukvlak helt in de richting van de gerezen schol, met andere woorden het breukvlak helt (daalt naar rechts). De gerezen schol ligt rechts. Het is dus een opschuiving.
Krimpscheuren zijn diaklazen, die zijn ontstaan ten gevolge van volumevermindering van het gesteente zelf. Zo'n volumevermindering kan bv.: optreden bij het uitdrogen van klei of bij het afkoelen van lava. Gedroogde kleioppervlakken vertonen vaak een veelhoekig patroon. Dikke basaltlava's vormen vaak een zeshoekig patroon, met diep doorlopende
zeshoekige prisma's of basaltzuilen. Ook in losse sedimenten kunnen door afkoeling spleten voorkomen, bv.: in
periglaciale gebieden, waar vorstscheuren worden gevormd door sterke afkoeling van bevroren sedimenten. In massieve stollingsgesteenten kunnen diaklazen ontstaan evenwijdig aan het terreinoppervlak. Deze worden verklaard door dilatatie (ontspanning van gesteente, dat eerder onder grote druk stond). Hierdoor kunnen hele gesteenteplaten los komen te liggen. Vandaar de naam
exfoliatie sheeting. De oorzaak van exfoliatie kan echter ook een andere zijn, bv.: wateropnamen. In diaklazen en langs breuken kan zich water verplaatsen, waarbij er zich chemische processen kunnen afspelen. Zo bieden diaklazen en breuken verwering vaak gelegenheid het gesteente aan te tasten.
Omdat vooral diaklaaspatronen sterk verschillen van gesteente tot gesteente, kan er door verschillen in verwering een landschap ontstaan met grote reliëfverschillen. Een breuk bestaat meestal niet uit een enkel vlak, maar uit een breukzone, die vaak vele meters dik is. Door vergruizing van gesteente in de breukzone kan er een wrijvingsbreccie worden gevormd. Op een breukvlak zijn vaak
wrijfkrassen, rillen of groeven te zien. Ook nemen we wel
wrijfspiegels (gepolijste glansvlakken) waar. Plooiing vindt geleidelijk plaats, terwijl de beweging langs breuken meestal schoksgewijs plaatsvindt. Bij grote bewegingen langs breuken ontstaat er een aardbeving, met als bijverschijnsel eventueel aardverschuivingen en vloedgolven.
Combinaties van breuken vormen:
- slenken. Dat zijn gebieden, die langs ongeveer evenwijdige afschuivingen zijn gedaald ten opzichte van de er naast gelegen schollen
- horsten. Dat zijn vergelijkbare gerezen gebieden
- trapbreuken = breuktrappen. Dit is een systeem van evenwijdige breuken, waarbij er langs elke breuk een afschuiving heeft plaatsgevonden. Ze liggen vaak aan de rand van slenken
Slenken bepalen het karakter van enkele grote gebieden op aarde. De grootste ligt in
Oost-Afrika en is 6000 km lang en 40-50 km breed. De bekende
Boven-Rijnslenk is ongeveer 300 km lang en 30 km breed.
Horizontale spanningsvelden in de aardkorst veroorzaken soms breuken, vaak gecombineerd met plooien, die een geringe helling hebben of zelfs horizontaal liggen. Men spreekt dan van
overschuivingen of onderschuivingen.
Zijn deze meer dan ca. 5 km over elkaar geschoven, dan spreekt men van een
dekblad. In de Alpen liggen er meerdere boven elkaar, sommige met een overschuiving van meer dan 50 km. Als een deel van een dekblad is weggeërodeerd ontstaat er een
tektonisch venster. Blijven er na erosie nog maar een paar geïsoleerde massa's van het dekblad over, dan spreekt men van
klippen.
Een voorbeeld van een grote horizontale verschuiving is de
San Andreas Fault in Californië, waarbij we direct denken aan het verband met de grote aardbevingen rond San Francisco.
(De San Andreas-breuk is een breuklijn in Californië en is bijna 1300 kilometer lang. Het gaat hier om een zogenaamde transversale breuklijn. Dat wil zeggen dat de aardplaten langs elkaar schuiven door middel van convectiestromen en platentektoniek. Hierbij gaat het om de Pacifische plaat, de Noord-Amerikaanse plaat, en de kleine Juan De Fuca-plaat. De breuk is bekend door de grote en zware aardbevingen die ze voortbrengt. De bekendste hiervan is de aardbeving in San Francisco in 1906 waarbij de stad grotendeels verwoest werd).Verdere voorbeelden zijn de verschuivingen op de oceaanbodems, waarlangs de oceaanruggen horizontaal zijn verplaatst. Men spreekt ook wel van
zeebevingen (aard)bevingen onder zeeën.