ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Τμήμα Γεωλογίας - Τομέας Γεωλογίας

ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΝΕΟΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Μικροδομές της Ρηξιγενούς Τεκτονικής

β. Τεκτονικοί στυλόλιθοι (stylolites)

Πρόκειται για μικρές ασυνέχειες που εμφανίζονται στα πετρώματα με τη μορφή «ραφών» (Φωτ. 7). Δημιουργούνται από τη δράση συμπιεστικών δυνάμεων τόσο κατά τη διάρκεια, αλλά κυρίως μετά την ιζηματογένεση των πετρωμάτων (Φωτ. 8 και Σχ. 34). Παρατηρούνται συνήθως σε ανθρακικό πετρώματα (ασβεστόλιθους, δολομίτες, μάργες, μάρμαρα) και σπανιότερα σε εβαπορίτες. Συχνά παρατηρούνται στυλολιθικες μορφές να κόβουν απολιθώματα, στρώση ιζημάτων ή και άλλα πρωτογενή ιζηματολογικά στοιχεία.

Σχ. 34. Σχηματική απεικόνιση της δημιουργίας των τεκτονικών στυλόλιθων από τη δράση ανάστροφου ρήγματος (Κατά Μattauer 1973}.

Φωτ. 7. Τεκτονικός στυλόλιθος με τη χαρακτηριστική μορφή «ραφής».	Φωτ. 8. H επιφάνεια του τεκτονικού στυλόλιθου όπως φαίνεται μετά την απομάκρυνση του ενός τεμάχους.

Θα πρέπει βέβαια να διευκρινιστεί ότι στη φύση παρατηρούνται δύο είδη στυλόλιθων. Οι τεκτονικοί στυλόλιθοι (Σχ. 35 Α) που προέρχονται από τη συμπιεστική τεκτονική και που κυρίως ενδιαφέρουν τη νεοτεκτονική, και οι ιζηματολογικοί στυλόλιθοι (Σχ. 35 Β), οι οποίοι σχηματίζονται κατά την απόθεση και διαγένεση των ιζημάτων χωρίς τη μεσολάβηση τεκτονικής δράσης.

Σχ. 35. Τεκτονικοί (Α) και ιζηματολογικοι στυλολιθοι (Β).

Βασικά χαρακτηριστικά διάκρισης των δύο ειδών στυλόλιθων είναι τα εξής:
- οι τεκτονικοί στυλόλιθοι είναι κωνικοί (Σχ. 35Α), ενώ οι ιζηματολογικοί είναι κυλινδρικοί (Σχ. 35Β),
- οι τεκτονικοί στυλόλιθοι είναι μικροί (μεγέθους mm), ενώ οι ιζηματολογικοί συνήθως μεγάλοι, μεγέθους cm ή και dcm,
- οι ιζηματολογικοί στυλόλιθοι είναι πάντα κατακόρυφοι και το επίπεδο τους οριζόντιο σύμφωνο με τη στρώση των ιζημάτων, ενώ οι τεκτονικοί πιο συχνά είναι πλάγιοι (Σχ. 35 Αβ) και κόβουν τη στρώση,
- οι τεκτονικοί στυλόλιθοι συνοδεύονται (ή συνοδεύουν) και από άλλα μικροτεκτονικά στοιχεία όπως π.χ. πτεροειδείς ρωγμώσεις, μικρορήγματα (Σχ. 35 Α γ, δ, 36, 37 και 38).

Κατά το σχηματισμό των τεκτονικών στυλόλιθων επέρχεται διάλυση υπό πίεση του ασβεστιτικού υλικού στην επιφάνεια διάρρηξης. Έτσι σχηματίζονται ουσιαστικά τεκτονικές επιφάνειες ανάλογες με τις διακλάσεις, οι οποίες ονομάζονται στυλολιθικές διακλάσεις (Joints stylolithiques).

	Σχ. 36. Παράδειγμα τεκτονικών στυλόλιθων παράλληλων στη στρώση του πετρώματος που συνοδεύονται από πτεροειδείς ρωγμώσεις και συνδέονται με το σχηματισμό κανονικό ρήγματος. (Κατά Mattauer 1973)
	Σχ. 37. Α) Σχήμα που δείχνει δύο συζυγή συμμετρικά ρήγματα οριζόντιας μετατόπισης συνδεδεμένα με τεκτονικούς στυλόλιθους και πτεροειδείς ρωγμώσεις. Β) Συζυγή μη συμμετρικά ρήγματα, με κατακόρυφες γραμμώσεις τεκτονικής ολίσθησης, χωρίς ανάλογα δευτερεύοντα μικροτεκτονικά στοιχεία.
	Σχ. 38. Ανάπτυξη τεκτονικών στυλολίθων. Α, Β, C: Σχήματα που δείχνουν τη σχέση των στυλόλιθων με τις πτεροειδείς ρωγμώσεις. Α) Στυλόλιθοι συνδεδεμένοι με ρήγμα ανάστροφο, Β) στυλόλιθοι σύγχρονοι με πτεροειδείς ρωγμώσεις en echelon. C) σχέση στυλόλιθων - πτεροειδών ρωγμώσεων κατά μήκος ενός ρήγματος οριζόντιας μετατόπι¬σης. D) Σχήμα που δείχνει την εμφάνιση διάφορων τύπων στυλόλιθων και τη σχέση τους με τα άλλα μικροτεκτονικά στοιχεία. (Κατά Mattauer 1973)

Συνεχόμενοι τεκτονικοί στυλόλιθοι σχηματίζουν πολλές φορές πάνω στις τεκτονικές επιφάνειες μορφές τεκτονικών γραμμώσεων, που ονομάζονται στυλολιθικές τεκτονικές γραμμώσεις (Stries stylolithiques) (Φωτ. 9).

Φωτ. 9. Στυλολιθικές τεκτονικές γραμμώσεις σε τεκτονική επιφάνεια. (Κατά Mattauer 1973).

Τα χαρακτηριστικά στοιχεία των τεκτονικών στυλόλιθων είναι τα οξύληκτα άκρα των κωνικών μικροσχημάτων που ονομάζονται pic (Σχ. 39) και το επίπεδο του στυλόλιθου (επ), που όπως αναφέρθηκε είναι συνήθως πλάγιο ως προς τη στρώση του πετρώματος.

Η θέση του άξονα σ, καθορίζεται παράλληλη στα pic, άρα κάθετη στο επίπεδο (επ) του στυλόλιθου (Σχ. 39α). Οι άξονες σ, και σ, καθορίζουν το επίπεδο (επ) (Σχ. 39β).

Είναι φανερό λοιπόν ότι οι τεκτονικοί στυλόλιθοι, όπως άλλωστε και οι πτεροειδείς ρωγμώσεις, αποτελούν μικροδομές ιδιαίτερα χρήσιμες για τον εύκολο και πρακτικό προσδιορισμό της διεύθυνσης του άξονα σ1 μιας θέσης παρατήρησης στο ύπαιθρο.

Στο σχήμα 38 D, δείχνονται οι τεκτονικοί στυλόλιθοι που προέρχονται από τη συμπίεση τεμαχών και που βρίσκονται κάθετα ή πλάγια προς τη στρώση του πετρώματος και τα pic τους είναι είτε οριζόντια είτε κεκλιμένα. Εκτός όμως από αυτούς αναφέρονται και τεκτονικοί στυλόλιθοι που είναι παράλληλοι στη στρώση των πετρωμάτων και τα pic τους είναι επομένως κατακόρυφα (Σχ. 36). Λυτοί οι τεκτονικοί στυλόλιθοι θεωρούνται συνδεδεμένοι με κανονικά ρήγματα, δηλαδή θεωρούνται ότι συνδέονται με εφελκυστικές διαδικασίες, και ο άξονας της βράχυνσης είναι κατακόρυφος.

Είναι γνωστό πως όταν έχουμε ολίσθηση δύο μικροτεμαχών κατά μήκος ενός μικρού ρήγματος, η ολίσθηση αυτή μπορεί να είναι απλή (Σχ. 40 Α) ή να συνοδεύεται από μια απομάκρυνση των δύο μικροτεμαχών (Σχ. 40 Β) ή ακόμη να συνοδεύεται από μια προσέγγιση - συμπίεση των μικροτεμαχών (Σχ. 40 Γ).

Εξαιτίας της προσέγγισης - συμπίεσης της τελευταίας (Γ) περίπτωσης επέρχεται μια βράχυνση - σμίκρυνση (Racourssicemenl) δηλαδή μια μείωση του όγκου των δύο τεμαχών. Αυτή η (Γ) περίπτωση συνοδεύεται επίσης από την ανάπτυξη τεκτονικών στυλόλιθων στα δύο τεμάχη και είναι δυνατόν να παρατηρηθεί κατά μήκος των επιπέδων των στυλόλιθων μετακίνηση τόσο των επιφανειών στρώσης του πετρώματος (Σχ. 41 Α) όσο και προγενέστερων πτεροειδών ρωγμώσεων, που σχηματίσθηκαν δηλαδή από τη δράση κάποιας προγενέστερης τεκτονικής δράσης (Σχ. 41 Β, Γ).

Η βράχυνση (μείωση του όγκου) του πετρώματος στη θέση ενός τεκτονικού στυλόλιθου συμβολίζεται με το γράμμα R και αντιπροσωπεύει τη μείωση του όγκου του πετρώματος που πρακτικά υπολογίζεται με τη σχέση R = 1ο - 1 (Σχ. 42) από τις αποστάσεις αρχική (1ο) και τελική (1) που βλέπει ο γεωλόγος πάνω στο πέτρωμα με τη βοήθεια των επιφανειών στρώσης ή άλλων στοιχείων υφής.

Στο σχήμα 43 φαίνεται η μετακίνηση μιας επιφάνειας στρώσης από τη θέση So στη θέση So' με την τεκτονική δράση που σχημάτισε και το στυλόλιθο. Η βράχυνση R μετριέται κάθετα στο επίπεδο του στυλόλιθου (επ) - γιατί σ' αυτή τη διεύθυνση έγινε η διάρρηξη - και υπολογίζεται από τη σχέση R=x/εφα (Σχ. 43), όπου x η μετακίνηση και α η γωνία μεταξύ της διεύθυνσης της στρώσης και της καθέτου στο επ.

Μία άλλη άποψη που έχει εκφραστεί για τη σχέση μεταξύ συρρίκνωσης και τεκτονικών στυλόλιθων αναφέρει ότι το μέγεθος της βράχυνσης (R) είναι ανάλογο του ύψους (l) που έχουν τα pic των στυλόλιθων (Σχ. 44 Α).

Όμως αποτελεί πράγματι ερωτηματικό αν η αληθινή βράχυνση εκφράζεται πάντοτε απλά με το ύψος l των στυλόλιθων γιατί όταν ασκείται μια συμπίεση και προκαλείται ένας τεκτονικός στυλόλιθος ως προς μια επιφάνεια αναφοράς So, η αληθινή βράχυνση που εκφράζεται με τη σχέση R = R1 + R2, είναι ίδια με το συνολικό ύψος l του στυλόλιθου μόνο αν η επιφάνεια αναφοράς So παρέμεινε ανεπηρέαστη (Σχ. 44 Β). Συχνά όμως προκαλείται παράλληλα και κάποια παραμόρφωση της So οπότε η αληθινή βράχυνση R = R1 + R2 είναι είτε μικρότερη (Σχ 44 Γ) είτε μεγαλύτερη (Σχ. 44 Δ) από το ύψος l του στυλόλιθου που μετριέται στο ύπαιθρο.

Επόμενη Σελίδα