フィールドデータとアナログサンドボックスモデリングの複合的アプローチを通して探る顕著-凹部ジャンクションのキネマティック歴史
Summary
Kinematic histories of fold-thrust belts are typically based on careful examinations of high-grade metamorphic rocks within a salient. We provide a novel method of understanding fold-thrust belts by examining salient-recess junctions. We analyze the oft-ignored upper crustal rocks using a combined approach of detailed fault analysis with experimental sandbox modeling.
Abstract
Within fold-thrust belts, the junctions between salients and recesses may hold critical clues to the overall kinematic history. The deformation history within these junctions is best preserved in areas where thrust sheets extend from a salient through an adjacent recess. We examine one such junction within the Sevier fold-thrust belt (western United States) along the Leamington transverse zone, northern Utah. Deformation within this junction took place by faulting and cataclastic flow. Here, we describe a protocol that examines these fault patterns to better understand the kinematic history of the field area. Fault data is supplemented by analog sandbox experiments. This study suggests that, in detail, deformation within the overlying thrust sheet may not directly reflect the underlying basement structure. We demonstrate that this combined field-experimental approach is easy, accessible, and may provide more details to the deformation preserved in the crust than other more expensive methods, such as computer modeling. In addition, the sandbox model may help to explain why and how these details formed. This method can be applied throughout fold-thrust belts, where upper-crustal rocks are well preserved. In addition, it can be modified to study any part of the upper crust that has been deformed via elastico-frictional mechanisms. Finally, this combined approach may provide more details as to how fold-thrust belts maintain critical-taper and serve as potential targets for natural resource exploration.
Introduction
折り畳み式スラストベルトは隣接するsalientsでスラストシートが凹部または横ゾーン1,2,3によって分離されているsalients（またはセグメント）、から構成されています。凹部に凸部からの遷移は、構造体の多面スイートを含む、著しく複雑であり、ベルトの開発推力を折り畳むことが重要な手がかりを保持してもよいです。本稿では、慎重に、より良い変形は折りたたみ式スラストベルト内に収容することができる方法を理解するためには、マルチスケールフィールドデータの組み合わせとサンドボックスモデルを使用して、顕著なリセス接合を調べます。
中央ユタセグメントとレミントン横ゾーンの接合は、いくつかの理由（ 図1）のために顕著なリセス接合を研究するための理想的な自然の実験室です。まず、セグメント内で露出した岩は、横方向ゾーン4に、中断することなく、継続します。そのように、変形パターンは、連続的に追跡し、接合間で比較することができます。 S econd、岩は、基本的にmonomineralicなので、故障パターンの変化は、単位内の不均一性の結果ではないが、代わりに全体的な折り畳みを反映し、調査地域4内に突っ込み。このような破砕の流れとして第三に、elastico-摩擦のメカニズムは、メソスケールの故障パターン4の直接比較を可能にする、フィールド領域全体の変形を支援しました。最後に、全体的な搬送方向セグメントと横方向ゾーンの長さに沿って連続的なままでした。したがって、方向の短縮にバリエーションが保存され、変形パターン4に影響を及ぼしませんでした。これらの要因の全ては、セグメントと横方向ゾーンに沿って変形に影響を与えたかもしれない変数の数を最小限に抑えます。その結果、我々は保存構造は主に下層の地下ジオメトリ5の変化により形成されていることを推測します。
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インデックスマップの図1例。米国西部、主要salientsを示す、セグメント、凹部および横方向ゾーンのガトリン倍の推力ベルト。 図2（IsmatとToeneboehn 7から変更）箱入りの領域で示す表示するには、こちらをクリックしてください。この図の拡大版。
折りたたみと中央ユタセグメントとレミントンの横ゾーン内に突き出し、変形は露頭規模によって主に発生したelastico-摩擦政権内に、 すなわち深さ<15キロ、で開催されました（<1メートル）の故障や破砕は4,6を流れます。スラストシートの輸送と折りたたみがelastico-摩擦メカニズムによって主に行われたので、私たちは詳細な障害分析がレミントン横ゾーンと目の動歴史へのさらなる洞察を提供することができることを予測します E地下ジオメトリの基礎となります。この仮説を検証するために、我々は（ 図2）中央ユタセグメントの北の部分内とレミントン横ゾーン全体の岩に保存故障パターンを収集し、分析しています。
マクロスケールの地形図の図2の例。 図1の四角で囲まれた領域の網掛けリリーフ地形図。4地域は、固体白い線で区切られます。原生代キャディーキャニオン珪岩（PCC）の間の寝具の連絡先は、原生代相互珪岩（PCM）とカンブリア紀Tintic珪岩（CT）が示されています。破線は、この領域内の山の傾向を示しています。サイトの位置は番号の黒四角で示されています。一次線構造は、（IsmatとToeneboehn 7から変更された）固体灰色の線で示しています。ftp_upload / 54318 / 54318fig2large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
サンドボックス実験をと比較、および、故障データを補完するために行きました。正面と斜めのランプとプッシュブロックサンドボックスモデルは、周りで保存された構造の我々の分析を支援するために使用したところ、レミントン横断帯（ 図3）7。このアプローチの目的は4つある：1）メソスケール障害パターンが一致している場合は、サンドボックスモデルがサポートし、フィールドデータを説明する場合、2）サンドボックスモデルではない構造に詳細を提供する場合、3）決定決定決定しますフィールドで観察され、4）この複合フィールド実験方法が有用と複製が容易であるかどうかを評価します。
プッシュブロックmの図3の例空のサンドボックスモデルのodel。写真。南正面のランプ（SFR）、斜めランプ（OR）、北部前頭ランプ（NFR）、および4つの領域（1-4）が標識されている（IsmatとToeneboehn 7から変更）。 の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。この図。
Protocol
Representative Results
Discussion
中央ユタ州ガトリン倍スラストベルトのセグメント、およびその北の境界は、リーミントンの横帯が顕著-凹部接合を研究するための理想的な自然の実験室（ 図1）として機能します。この接合部に沿って、搬送方向は一定のままとスラストシートが接合の途切れないなので、唯一の変数は、基礎となる地下ジオメトリ5です。
ここでは、フィールド領…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Erin Bradley and Liz Cole for their assistance in the field. Field work, thin-section preparation and material for the sandbox model was supported by Franklin & Marshall College’s Committee on Grants.
Materials
| fiberboard | Any | NA | |
| finishing lacquer | Any | NA | |
| epoxy | Epoxy technology | Parts A and B: 301-2 2LB | best if warmed to 80º – 125º. If warming is not possible, it will cure fine, it will just take 1 week, rather than 1 day. |
| ramp wood-pine | Any | NA | |
| painters tape | Any | NA | |
| rabbit joints | Any | NA | |
| countersunk fasteners | Any | NA | |
| sand paper | Any | NA | |
| play sand | Any | NA | best if homogenous grain size, ~0.5mm |
| food coloring | Any | NA | best to use one color and a dark color |
| plastic mesh/grid | Any | NA | |
| square cross oins | Any | NA | |
| crank screw | Any | NA | |
| crank handle | Any | NA | |
| sheet metal | Any | NA | |
| dividers bars | Any | NA |
References
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