Kap 7 Rifting

Question 1

Hva er extension?

Answer 1

Økning i lengde av en linje eller avstand mellom to punkter.

Kan beskrives ved hjelp av elongasjon (e) eller strekking (β eller s).

Elongasjon (e) = (l - l0) / l0, der l0 er opprinnelig lengde og l er lengde etter strekking.

Strekking (β eller s) = l - l0 = 1 + e, for β > 1.

Tektonisk ekstensjon: Skorpeskala-ekstensjon i horisontalplanet, parallelt med jordens overflate.

Question 2

Nevn og beskriv de 6 forskjellige extensjonstrukturene.

Answer 2

Normalforkastninger: Hengen er senket i forhold til liggen, akkommoderer horisontal ekstensjon.
Dannes vanligvis med ca. 60° fall.
σ1 skjærer den spisse vinkelen mellom konjugerte forkastninger og er vertikal.
Ofte konjugerte forkastninger (to sett med motsatt fall).

· Reversforkastninger: Akkommoderer ekstensjon, men ikke horisontalt.

· Bratte eller grunne ekstensjonsbrudd kan dannes ved:
Reaktivering av tidligere strukturer.
Rotasjon av forkastninger under ekstensjon.

· Horst og graben: Konjugerte sett av forkastninger som danner opphøyde (horst) og nedsenkede (graben) blokker.

· Dominoforkastninger: Asymmetriske, syntetiske forkastninger med svakt (duktilt) lag i bunnen, akkommoderer enkel skjær-ekstensjon.

· Horst-graben-systemer: Symmetriske, konjugerte forkastninger, akkommoderer ren skjær-ekstensjon.

Question 3

Hvordan dannes Lavvinklede normalforkastninger (Low-angle normal faults):

Answer 3

Kan dannes ved rotasjon av høyvinklede forkastninger, reaktivering av tidligere overskyvninger eller avløsninger, eller langs mekanisk svake soner (f.eks. overtrykksleire eller evaporitter).

· Effektive i å akkommodere ekstensjonsstrain, i motsetning til bratte normalforkastninger.

Question 4

Hva er metamorfe kjernekomplekser?

Answer 4

· Tektoniske vinduer der mylonitiske (metamorfe) bergarter fra nedre skorpe er eksponert på overflaten på grunn av skorpeekstensjon.

· Adskilt fra overliggende ikke-metamorfe bergarter av en avløsning (detachment) med stor forskyvning.

· Tynning av øvre plate fører til isostatisk heving av nedre plate.

· Eksempel: Basin and Range, Nevada, USA og Nesna-Høybakk skjærsone, Nord-Norge

Question 5

Hva er Rifting?

Answer 5

Prosessen der skorpeekstensjon danner et system av forkastninger og roterte forkastningsblokker i øvre, sprø skorpe.

· Dannes på grunn av oppstrømning av varm mantelmateriale, endring i plategeometri, eller ekstensjon og reaktivering av svakhetssoner (f.eks. gamle rifter eller orogene suturlinjer).

· Mange av verdens offshore hydrokarbonressurser er lokalisert i riftsettinger.

Question 6

Kan du nevne de to typer Riftmodeller?

Answer 6

Ren skjær-rifting: Symmetrisk strekking av litosfæren i horisontal retning og tynning i vertikal retning, maksimal varme under midten av riften.

· Enkel skjær-rifting: Asymmetrisk tynning av litosfæren ved en skjærsone i nedre skorpe og mantellitosfære, og ved sprø forkastning i øvre skorpe

Question 7

Hva er Riftgeometrier?

Answer 7

Symmetrisk vs. asymmetrisk: Avhenger av dominerende riftmodell (ren skjær vs. enkel skjær).

· Brede rifter: Ekstensjon fordelt over et bredt område, bredde&raquo_space; tykkelse på litosfæren (typisk ~150 km, men også >300 km). Ekstensjon fordelt over flere horster og grabener. F.eks. Basin and Range (~800 km bred), Santos-bassenget, Brasil (~600 km bred), Kwanza-bassenget, Angola (~300 km bred).

· Smale rifter: Ekstensjon lokalisert i et smalt riftsystem, ca. 25-100 km bredt. F.eks. Rødehavet/Suez-gulfen, Øvre Rhindalen, Nordsjøen, Oslograben.

Question 8

Hva er forskjellen mellom Aktiv og passiv rifting?

Answer 8

Passiv rifting: Drevet av fjernfeltspenninger relatert til platetektonikk, initiering langs svakhetssoner (brudd, overskyvninger, skjærsoner osv.).

Aktiv rifting: Stigende plume forårsaker doming av overliggende litosfære og gravitasjonskollaps, dominert av magmatisme, relativt lite ekstensjon.

Question 9

Hvordan skjer utviklingen av en “mislykket” rift

Answer 9

1. Doming av skorpen, dannelse av bratte brudd, lav strain, pre-rift-sedimenter, magma fyller lokalt dype brudd.
2. Strekking: Skorpen tynnes og ekstenderes, hovedfase av forkastning (store forkastningskomplekser og -rekker), syn-rift-sedimenter.
3. Post-rift-innsynkning: Skorpen avkjøles, avsetning av post-rift-sedimenter.

· Eksempel: Nordsjøen.

Question 10

Hvordan skjer utviklingen av en vellykket rift?

Answer 10

1. Doming av skorpen, dannelse av bratte brudd.
2. Strekking: Skorpen tynnes og ekstenderes, hovedfase av forkastning.
3. Rift-drift-overgang: Havbunnsskorpe begynner å dannes.
4. Spredning langs midthavsrygg, passive kontinentalmarginer

Question 11

Hvordan foregår ekstensjon i orogener (fjellkjeder):

Answer 11

· Gravitasjonell orogen kollaps

· Bak-bue-rifting og ustabile orogene kiler

· Delaminering

Question 12

hva er Bak-bue-rifting (Back-arc rifting)?

Answer 12

· Bak-bue-ekstensjon ved oppstrømning av varm, fluidisert mantel over den subduserte platen.

Question 13

Hvordan foregikk Post-orogen ekstensjon (Norge)?

Answer 13

1. Kollisjon mellom Grønland og Norge, overskyvning av dekker mot forlandet.
2. Første fase ekstensjon: Overskyvninger reaktiveres som normale lavvinklede forkastninger mot baklandet.
3. Andre fase ekstensjon: Ekstensjonelle V- og NV-hellende skjærsoner og forkastninger kutter avløsningen og grunnfjellet.

Question 14

Hvordan er Geometri av en riftet margi?

Answer 14

Kontinentalsokkel => skråning => dypt basseng (abyssal slette)

Question 15

Hva er midthavsrygger (Mid-oceanic ridges)?

Answer 15

Divergente plategrenser der ny havbunnsskorpe dannes ved havbunnsspredning.

· Kjennetegnet av ekstensjonell tektonikk, normalforkastninger og magmatisme.

· Under kontinental oppsprekking starter dannelsen av oseanisk litosfære, ledsaget av oseanisk rifting og omfattende magmatisme, og gjør kontinentalriften inaktiv eller passiv ved marginene.

Question 16

Hvordan dannes normalforkastninger?

Answer 16

Normalforkastninger dannes typisk når maksimalt kompressivt stress er sub-vertikalt og minimum er sub-horisontalt.

Question 17

Hvilke mønster danner normalforkastninger?

Answer 17

Normalforkastningsrekker danner vanligvis enten konjugerte (horst-graben) eller bokshylle (domino) mønstre.

Question 18

Hvordan blir lavvinklede normalforkastninger dannet?

Answer 18

Lavvinklede og listriske normalforkastninger kan være forårsaket av reaktivering av tidligere overskyvninger eller avløsninger, svake lag eller rotasjon av høyvinklede forkastninger mot grunnere fall.

Question 19

Hva inkluderes i områder med ekstensjonell tektonitt?

Answer 19

Områder med ekstensjonell tektonikk inkluderer riftsystemer og midthavsrygger, områder med orogen kollaps og bak-bue-ekstensjon

Question 20

Hvilke form kan rifter ha?

Answer 20

Rifter kan være symmetriske (ren skjær) eller asymmetriske (enkel skjær). Elementer av begge typer kan ofte finnes i rifter.

Question 21

Hvorfor kan rifter være passive og aktive?

Answer 21

Rifter kan være passive, der ekstensjon er drevet av oppstrømning av astenosfæren, eller aktive, der ekstensjon er drevet av eksterne spenninger

Question 22

Er nordsjø riftsysteme vellykkede eller misslykkede?

Answer 22

Rifter kan være vellykkede og føre til havbunnsspredning og dannelse av en passiv margin, eller kan mislykkes, som Nordsjø-riftsysteme

Question 23

Hva er Moho?

Answer 23

Grensen mellom jordskorpen og mantelen.

· Definert ved en brå økning i seismisk hastighet.

· Dybden til Moho varierer, men er typisk rundt 35 km under kontinenter og 7-10 km under hav.

Question 24

Hva er litosfæren?

Answer 24

Det ytre, stive laget av jorden som består av skorpen og den øverste delen av mantelen.

· Tykkelsen varierer fra ~100 km under hav til ~200 km under kontinenter.

· Litosfæren er brutt opp i tektoniske plater som beveger seg på den underliggende astenosfæren.

Question 25

Hva er astenosfæren?

Answer 25

Laget under litosfæren i den øvre mantelen.

· Karakterisert av redusert viskositet og delvis smelting.

· Tillater bevegelse av de overliggende litosfæreplatene.

Question 26

Hva er isostatisk heving?

Answer 26

Oppdrift eller heving av litosfæren for å oppnå gravitasjonell likevekt.

· Kan forårsakes av erosjon av overliggende bergarter, smelting av isbreer eller tynning av litosfæren ved ekstensjon.

Question 27

Hva er passiv kontinentalmargin?

Answer 27

Overgang fra kontinental til oseanisk skorpe som ikke er assosiert med en plategrense.

· Dannet ved kontinental oppsprekking og påfølgende havbunnsspredning.

· Kjennetegnet av en bred kontinentalsokkel, skråning og dypt havbasseng (abyssal slette).

Question 28

Hva er listrisk forkastning?

Answer 28

Normalforkastning med et fall som avtar med dybden, ofte med et konkavt opp-profil.

· Kan være forårsaket av reaktivering av tidligere overskyvninger, tilstedeværelse av svake lag eller rotasjon under ekstensjon

Question 29

Hva er bokshylle-forkastninger?

Answer 29

Sett av parallelle, tett spredte forkastninger som roterer om vertikale akser under skjærdeformasjon.

· Kan dannes under enkel skjær-ekstensjon eller transpresjon

Question 30

Hva er skjærsone?

Answer 30

Smal sone med intens duktil deformasjon i skorpen eller mantelen.

· Kan være forårsaket av lokalisert strain under skjærdeformasjon.

· Ofte assosiert med metamorfose og utvikling av foliasjon og lineasjon.

Question 31

Hva er saturlinje?

Answer 31

Lineær sone som markerer lukking av et hav og kollisjon mellom to kontinenter eller terraners.

· Ofte kjennetegnet av ofiolittkomplekser (rester av oseanisk skorpe), høytrykks-/lavtemperatur-metamorfose og akkreterte sedimenter

Question 32

Hva er delaminering?

Answer 32

Prosessen der den nedre delen av litosfæren løsrives og synker ned i mantelen.

· Kan forårsakes av tetthetsinstabiliteter eller endringer i litosfærens reologi.

· Fører til heving av overliggende skorpe og potensiell magmatisme