필드 데이터 및 아날로그 샌드 박스 모델링의 결합 접근 방식을 통해 탐험 두드러진-오목 분기점의 운동 학적 역사
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
접이식 추력 벨트 인접한 볼록의 추력 시트가 오목 또는 가로 구역 1,2,3에 의해 분리되어 볼록 (또는 세그먼트)로 구성된다. 홈에 현저한에서의 전환은 구조의 다각적 인 스위트 룸을 포함, 크게 복잡 할 수 있으며, 벨트 개발 – 추력을 접어 중요한 단서를 보유 할 수있다. 본 논문에서는 더 심하게 변형이 접이식 스러스트 벨트 내에 수용 될 수있는 방법을 이해하기 위해서는, 다중 스케일 필드 데이터와 샌드 박스 모델의 조합을 사용하여 돌출 오목 접합을 조사한다.
중앙 유타 세그먼트와 리밍 턴 가로 영역의 접합은 여러 가지 이유로 (그림 1)에 대한 돌출 오목 접합 연구를위한 이상적인 자연 실험실입니다. 첫째, 세그먼트 내에서 노출 된 바위가 가로 구역 4로, 중단, 계속합니다. 그래서, 변형 패턴을 계속 추적하고, 접합에 걸쳐 비교 될 수있다. 에스 econd, 바위 본질적 monomineralic이므로 오류 패턴의 변동이 유닛 내의 이질성의 결과는 아니지만 대신에 전체 폴딩 반영 조사 영역 (4) 내에 밀어. 이러한 cataclastic 흐름 셋째, elastico-마찰기구는 중규모 결함 패턴 (4)의 직접 비교를 허용하는 시야 영역에 걸쳐 변형 보조. 마지막으로, 전체의 반송 방향의 폭 세그먼트 영역의 길이를 따라 연속 유지; 따라서, 방향을 단축의 변화는 보존 변형 패턴 (4)에 영향을주지 않았다. 이러한 모든 요인은 세그먼트 영역 폭을 따라 변형에 영향을 미칠 수있다 변수의 수를 최소화한다. 그 결과, 우리는 보존 구조 때문에 주로 기본 지하 형상 (5)의 변화로 형성된 것으로 추측.
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그림 인덱스 맵의 1 예. 미국 서부의 세 비어 접이식 추력 벨트, 주요 볼록, 세그먼트, 홈 및 가로 영역을 표시합니다. 그림 2 (Ismat 및 Toeneboehn 7에서 수정) 박스 영역으로 표시. 을 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 더 큰 버전.
접는 및 중앙 유타 세그먼트와 리밍 턴 가로 영역 내 밀어, 변형이 노출 규모에 의해 주로 발생 elastico-마찰 정권 내에서, 즉 깊이 <15km에서 일어났다 (<1m) 오류 및 cataclastic는 4,6 흐름 . 추력 시트의 수송 및 폴딩이 elastico-마찰 메커니즘에 의해 주로 이루어졌다 때문에, 우리는 상세한 오류 분석은 리밍 턴 가로 영역과 일의 운동 학적 역사에 더 통찰력을 제공 할 수 예측 전자 지하 형상을 기본. 이 가설을 테스트하기 위해, 우리는 (그림 2) 중앙 유타 세그먼트의 북쪽 부분에와 리밍 턴 가로 영역에 걸쳐 바위에 보존 고장 패턴을 수집하고 분석 하였다.
그림 거시적 지형도 2. 예. 그림 1 박스 영역의 음영 구호 지형도. 4 지역은 고체 흰색 선으로 구분됩니다. 원생대 캐디 캐년 규암 (PCC) 사이의 침구 연락처, 원생대 상호 석영 (PCM)와 캠 브리 Tintic의 규암 (CT)가 표시됩니다. 점선은이 지역 내의 산의 추세를 보여줍니다. 사이트 위치는 번호가 검은 색 사각형으로 표시됩니다. 첫 번째 순서 lineations은 (Ismat 및 Toeneboehn 7에서 수정) 우수 회색 선으로 표시됩니다.ftp_upload / 54318 / 54318fig2large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
샌드 박스 실험에 대해 비교하고, 결함 데이터를 보충하기 위해 수행되었다. 정면 및 경사 램프와 푸시 블록 샌드 박스 모델이 주위의 유지 구조의 고객 분석을 돕기 위해 사용되며하고, 레밍턴 횡단 영역 (도 3) 7. 이 방법의 목적은 4 배입니다 : 1) 중규모 오류 패턴이 일치하는 경우 샌드 박스 모델을 지원하고 필드 데이터를 설명하는 경우, 2) 샌드 박스 모델이 아닌 구조에 대한 자세한 정보를 제공하는 경우, 3) 결정 결정 결정 현장에서 관찰, 4)이 결합 된 현장 실험 방법은 유용하고 복제하기 쉬운 여부를 평가합니다.
푸시 블록 m의 그림 3. 예빈 샌드 박스 모델의 ODEL. 사진. 남쪽 정면 램프 (SFR), 경사 램프 (OR), 북부 정면 램프 (NFR), 4 개의 영역 (1-4)가 표시되어 있습니다 (Ismat 및 Toeneboehn 7에서 수정). 여기를 클릭하십시오이의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다 이 그림.
Protocol
Representative Results
Discussion
중앙 유타 상기 세 비어 접이식 추력 벨트의 세그먼트, 그 북쪽 경계는 레밍턴 가로 영역은 돌출 오목 접합에게 (그림 1) 공부에 이상적인 자연 실험실 역할을한다. 이 접합 함께 반송 방향으로 일정하게 유지하고, 스러스트 시트 접합부에 걸쳐 중단이므로 유일한 변수는 기본 지하 구조 5이다.
여기에서는, 필드 영역의 대형 형상을 복제하는 푸시 블록 샌…
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 |
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