แนวแตก (ธรณีวิทยา)

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Jump to navigation Jump to search
แนวแตกเสาเหลี่ยมของหินบะซอลต์ในตุรกี
แนวแตกเสาเหลี่ยมในหินบะซอลต์ ที่ Marte Vallis บนดาวอังคาร
แนวแตกเสาเหลี่ยมในหินบะซอลต์ของ Giant's Causeway ในไอร์แลนด์
แนวแตกเสาเหลี่ยมในหินแอนดีไซต์ที่ Tōjinbō ในญี่ปุ่น
ชุดของแนวแตกบนระนาบชั้นหินในหินแผ่น (flagstone) ที่ Caithness ในสก๊อตแลนด์

ในทางธรณีวิทยานั้น คำว่า แนวแตก (อังกฤษ: joint) จะหมายถึงรอยแตกในหินที่ไม่มีการเคลื่อนที่ไปตามแนวระนาบของรอยแตกนั้น (ไม่ว่าจะขึ้น ลง หรือไปตามด้านข้างก็ตาม) ของหินด้านหนึ่งเทียบกับหินอีกด้านหนึ่งของแนวระนาบรอยแตกนั้น แนวแตกมักมีระยะห่างสม่ำเสมอกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะทางกลศาสตร์ของหินหนึ่งๆหรือความหนาของชั้นหินที่เกี่ยวข้อง โดยทั่วไปแนวแตกจะเกิดเป็นชุดๆ โดยชุดหนึ่งๆจะประกอบด้วยรอยแตกหลายแนวที่ขนานกันไป

การเกิด[แก้]

แนวแตกทั้งหลายที่เกิดขึ้นในหินแข็งเกิดจากถูกดึงออกด้วยแรงที่มากเกินจุดแตกหักของหินที่มีคุณสมบัติแกร่งและเปราะ การแตกของหินจะเกิดเป็นแนวระนาบขนานไปกับแนวความเค้นหลักสูงสุดและจะตั้งฉากกับแนวความเค้นต่ำสุด (ทิศทางที่หินแตกออก) ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาเป็นชุดของแนวแตกชุดหนึ่งๆที่มีทิศทางขนานกันไป การเสียรูปทรงต่อเนื่องไปอาจนำไปสู่การพัฒนาชุดแนวแตกเพิ่มเติมขึ้นอีกชุดหนึ่งหรือมากกว่านั้น การปรากฏชุดแนวแตกแรกจะส่งผลต่อทิศทางของความเค้นอย่างมาก บ่อยครั้งที่จะพบว่าทำให้เกิดชุดแนวแตกชุดต่อมาที่ทำมุมกับชุดรอยแตกแรกเป็นมุมกว้าง ชุดแนวแตกทั้งหลายปรกติจะมีช่วงระยะห่างที่คงที่ซึ่งโดยคร่าวๆแล้วจะเป็นสัดส่วนกันกับความหนาของชั้นหินนั้น[1]

ประเภทของแนวแตก[แก้]

แนวแตกทั้งหลายจะจำแนกออกตามกระบวนการของมัน (ถ้ารู้)

แนวแตกเทคโทนิก[แก้]

แนวแตกเทคโทนิกเกิดขึ้นระหว่างช่วงของการเปลี่ยนรูปทรงในทันทีที่แรงเค้นแตกต่างสูงมากพอที่จะทำให้หินเกิดการแตกออกโดยไม่คำนึงถึงแบบแผนทางเทคโทนิก บ่อยครั้งที่พบว่ามันจะเกิดขึ้นพร้อมๆกันกับการเกิดรอยเลื่อน การวัดรูปแบบของรอยแตกเทคโทนิกมีประโยชน์ในการวิเคราะห์ประวัติทางเทคโทนิกของพื้นที่ได้เพราะว่ามันจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางของแรงเค้นในช่วงเวลาของการเกิด[2]

แนวแตกที่เกิดจากสิ่งปิดทับด้านบนอยู่ถูกนำออกไป[แก้]

แนวแตกมักเกิดจากการยกตัวของพื้นที่ที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนนำเอาหินด้านบนแตกหลุดออกไปแล้วยังผลให้เกิดการลดแรงกดทับทำให้หินด้านล่างเกิดการดึงขยายตัวออกไปทางด้านข้าง แนวแตกที่เกิดสัมพันธ์กับการที่สิ่งปิดทับด้านบนถูกนำออกไปจากการยกตัวและจากการกัดกร่อนนี้มีทิศทางการวางตัวที่มีผลมาจากแรงความเค้นหลักระหว่างที่มีการยกตัว ทั้งนี้จะต้องให้ความระมัดระวังในความพยายามที่จะเข้าใจแรงความเค้นทางเทคโทนิกในอดีตเพื่อที่จะแยกแยะชนิดของรอยแตก ถ้าเป็นไปได้ก็ระหว่างรอยแตกเทคโทนิกกับรอยแตกที่เกิดจากสิ่งปิดทับด้านบนถูกนำออกไป

แนวแตกจากการแยกเป็นกาบมน (exfoliation joint) เป็นกรณีพิเศษของแนวแตกที่เกิดจากสิ่งปิดทับถูกนำออกไปจะเกิดที่และขนานไปกับพื้นผิวดินปัจจุบันในหินที่มีแรงความเค้นกดดันสูง

แนวแตกจากการเย็นตัว[แก้]

แนวแตกก็สามารถเกิดขึ้นได้จากการเย็นตัวลงของมวลหินที่ร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งลาวาที่ทำให้เกิดแนวแตกจากการเย็นตัว (cooling joints) ซึ่งปรกติแล้วจะเกิดเป็นแนวแตกเสาเหลี่ยม (columnar jointing) ในแนวดิ่ง ระบบแนวแตกที่เกิดร่วมกับการเย็นตัวมักพบเกิดเป็นรูปหลายเหลี่ยมเพราะว่าการเย็นตัวทำให้เกิดความเค้นที่มีสภาพเหมือนกันทุกทิศทุกทางในแนวระนาบของชั้นหิน

การศึกษาแนวแตกจากภาพ[แก้]

การแผ่ขยายออกไปของแนวแตกสามารถศึกษาได้โดยใช้เทคนิคการศึกษาแนวแตกจากภาพ (fractography) ซึ่งลักษณะร่องรอยอย่างเช่นโครงสร้าง hackle และ plumose สามารถใช้ตรวจสอบทิศทางการแผ่ขยายออกไปและบางทีอาจรวมถึงทิศทางของแรงความเค้นหลักด้วย[3].

ความสำคัญของความแกร่งของหินและเสถียรภาพของความลาดชัน[แก้]

แนวแตกทำให้เกิดลักษณะนึ่งที่เป็นลักษณะที่สำคัญที่สุดของความไม่ต่อเนื่องในมวลของหินคือการไม่มีความต้านทานแรงดึง (tensile strength)

ดูเพิ่มเติม[แก้]

อ้างอิง[แก้]