Kritisk kilteori
Kritisk kilteori i geovetenskapen studerar hur kilar av berg, sediment eller is beter sig då de drivs över en yta. Kilarna som analyseras enligt denna teori har storlekar som varierar från mäktigheter av ett fåtal meter meter till de vars mäktighet mäts i kilometer. Inom geovetenskapen faller studiet av kritisk kilteori inom ämnesområdet tektonik samt glaciotektonik.[1] Vid subduktionszoner har den övre plattans tektonik ofta förklarats genom kritisk kilteori.[2] Även orogeniska bälten av deformation som innefattar överskjutningar och veck har förklarats med teorin.[3]
Enligt teorin tenderar en geologisk kil att deformeras internt av en konstant friktion mot substraten den glider över tills den uppnår en punkt då den stabiliserar sig och sedan inte ändrar sig mer om inte förhållandena ändras.[3]
Centrala begrepp för kritisk kilteori är den basala friktionen samt den interna friktionen.[3] Den senare beror delvis på materialets portryck.[3] Även sned glid kan beaktas i vissa mer komplexa versioner av teorin.[4]
Kritisk kilteori har studerats med analoga laboratorieexperiment som har lyckats återskapa element av geologin av olika områden.[3] Bland annat har experiment visat hur uppkomsten av vissa förkastningar och skjuvzoner kan ske.[4]
Modeller baserade på kritisk kilteori har använts för att visa bland annat att Taiwans topografi befinner sig i en stadig tillstånd (steady state) där nednötning och uplyft är i jämnvikt.[5]
Se även
Referenser
- ^ Williams, G.D.; Brabham, P.J.; Eaton, G.P.; Harris, C. (2001). ”Late Devensian glaciotectonic deformation at St Bees, Cumbria: a critical wedge model” (på engelska). Journal of the Geological Society 158: sid. 125-135. doi:. https://www.lyellcollection.org/doi/abs/10.1144/jgs.158.1.125.
- ^ Ring, Uwe; Mortimer, Nick; Deckert, Hagen (2019). ”Critical-wedge theory and the Mesozoic accretionary wedge of New Zealand” (på engelska). Journal of Structural Geology 122: sid. 1-10. doi:. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0191814118304577.
- ^ [a b c d e] Davis, D., Suppe, J., and Dahlen, F.A., (1983). "Mechanics of fold-and-thrust belts and accretionary wedges" (på engelska). Journal of Geophysical Research, 88, sid. 1153–1172.
- ^ [a b] Leever, Karen A.; Gabrielsen, Roy H.; Sokoutis, Dimitrios; Willingshofer, Ernst (2011). ”The effect of convergence angle on the kinematic evolution of strain partitioning in transpressional brittle wedges: Insight from analog modeling and high-resolution digital image analysis”. Tectonics 30 (2). doi:. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2010TC002823.
- ^ Fuller, C.W.; Willett, S.D.; Fisher, D.; Lu, C.Y. (2006). ”A thermomechanical wedge model of Taiwan constrained by fission-track thermochronometry” (på engelska). Tectonophysics 425: sid. 1-24. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040195106003386.
Media som används på denna webbplats
Critical taper concept in geodynamics. A wedge of material with density ρs is pushed over a slope with angle β with a horizontal line, by a force σx (x is the direction parallel to the slope). The wedge makes a slope with a horizontal line with angle α. Forces resisting this push are: 1) the load of an eventual water column above the wedge; 2) the load of the wedge working at the base of the wedge; 3) the shear strength of the base.
- 1) is calculated by multiplying the density of water (ρw) with the height of the water column (D), this is multiplied by the sine of angles α and β to get the component parallel to the base angle β.
- 2) is calculated by multiplying the density of the wedge material (ρs) with the height of the wedge perpendicular to the base slope (H), this is multiplied by the sine of angle β to get the component parallel to the base angle β.
- 3) is given by the Mohr-Coulomb criterion.