Vrásnenie

Vrásnenie je proces duktílnej (plastickej) deformácie hornín, pri ktorom dochádza k vzniku vrás. V tektonike je vrásnenie najbežnejším spôsobom skrátenia v zemskej kôre. Spolu s tvorbou príkrovov a rôznych druhov smerných posunov pozdĺž zlomov je typickým sprievodným javom orogenézy.

Jednoduchý ohyb vyvolaný bočným tlakom.

Toto je článok o duktilnej deformácii hornín. O vzniku pohorí pozri orogenéza.

Vrásnenie je v bežnej reči zamieňané za orogenézu. Za vrásnenie sa označujú aj tektonické fázy vo vývoji Zeme ako napríklad Alpínske vrásnenie.

Príčiny a spôsoby vrásnenia

Vrásnenie môže postihnúť vyvreté, sedimentárne aj premenené horniny aj napriek tomu, že sú za bežných podmienok na povrchu pevné a krehké. Spôsobuje to fakt, že aj rigidné horniny menia v dôsledku zvyšujúceho sa tlaku a teploty vo väčších hĺbkach svoje reologické vlastnosti. Najčastejšou príčinou deformácie sú tektonické pohyby zemskej kôry počas orogenézy, ktorých vnútorná energia pochádza prevažne zo zemského plášťa. Jednotlivé mechanizmy vrásnenia sú závislé hlavne od hrúbky vrásnených súborov vrstiev ale tiež od kontrastu pevnosti a viskozity horninových súborov. Čím je vrásnená vrstva hrubšia, tým je vlnová dĺžka výsledných vrás väčšia. Ak nie sú vrásnené vrstvy rovnako mocné, dochádza k disharmonickému vrásneniu. V závislosti od viskózneho kontrastu medzi vrstvami sa uplatňujú rôzne mechanizmy tvorby vrás. Slabší viskózny kontrast má za následok vznik ohybových vrás. Pri vysokom pevnostnom kontraste dochádza k ohýbaniu prípadne až k strižnému vrásneniu.

Prekambrická rula na odkryve, vrásnením deformovaná do antiklinály.

Ohýbanie

Jedným zo základných procesov vzniku vrás je ohýbanie, alebo jednoduchý ohyb, ktoré je spôsobené bočným tlakom. Ten stláča zvrstvené komplexy tak, že sa deformácia sústreďuje v zámkoch, kde na vonkajšej strane dochádza k rozťahovaniu a na vnútornom k stláčaniu, medzi nimi sa nachádza neutrálna, deformáciou menej zasiahnutá vrstva. Vo vonkajšej oblasti vrásy, na ktorej dochádza k rozťahovaniu vznikajú v hornine trhliny, v ktorých často cirkulujú hydrotermálne roztoky, ktoré po sebe zanechávajú charakteristickú kremennú a kalcitovú výplň. Ohýbaním vrstiev vznikajú najčastejšie paralelné a koncentrické vrásy.

Prehýbanie

Prehýbanie je druhý teoretický model vrásnenia, kedy dochádza k takzvanému pasívnemu vrásneniu v dôsledku poklesu podložia vrásnenej vrstvy.

Ohybový sklz

V prípade, že počas bočného stláčania dochádza k prekĺzavaniu, na styku medzi dvoma vrásnenými vrstvami, nazýva sa takýto mechanizmus ohybový sklz. K takémuto procesu sa najčastejšie dochádza na styku rôzne pevných hornín, napríklad vo flyši. Na ramenách vrás postihnutých ohybovým sklzom možno vo zvýšenej miere pozorovať ryhovania, ktoré vznikli trením kĺzajúcich sa vrstiev (podobne ako na tektonických zrkadlách). Aj tento typ vrásnenia produkuje najčastejšie paralelné a koncentrické vrásy.

Ohybový strih

Ak dochádza k deformácii hornín iba v oblasti ramien vrásy a zámok zostáva vrásnením nezmenený, ide o takzvaný ohybový strih, alebo ohybový tok. Týmto spôsobom, ktorý postihuje jednoduchým strihom celú vnútornú štruktúru ramien vrásy vznikajú tzv. podobné vrásy.

Strižné vrásnenie

Keď vzniknú strižné plochy usporiadané kolmo vzhľadom na pôvodnú horizontálnu vrstvu a na horniny následne pôsobia vertikálne sily, nastáva takzvané strižné vrásnenie, ktoré produkuje ideálne podobné vrásy, ktorých pravá hrúbka je vo všetkých miestach rovnaká.

Plastické tečenie

K plastickému tečeniu vrásnených hornín dochádza hlavne za extrémnych tlakov a teplôt, často pri metamorfóze, alebo pri horninách vyznačujúcich sa veľkou plasticitou ako sú evapority alebo niektoré typy ílov. Vrásy takýmto spôsobom deformovaných hornín zvyknú byť veľmi komplikované.

Vznik angulárnych vrás

K formovaniu zalomených angulárnych vrás dochádza najmä bočným stláčaním bridličnatých hornín napr. fylitov v malých hĺbkach. Bočnými tlakmi tu dochádza k zalomeniu a rotácii bridličnatosti v oblasti zámkov vrás. V extrémnych prípadoch dochádza k vzniku takzvaných zalomených pásov (kinkov).

Vrásnenie vo vrásovo-násunových terénoch

Diagram znázorňujúci vývoj a geometriu vrásy nad slepo ukončeným násunom.

Skica znázorňujúca vznik angulárnej vrásy vyvinutej nad rampami násunov.

Násuny obvykle pretínajú horniny s vhodnou reológiou pozdĺž plocho uložených zón odlepnia. Ak sa však v dôsledku mechanických vlastností hornín alebo vyznievaniu napätí pretínanie (propagácia) znižuje, má násunový zlom tendenciu prenikať do vyšších stratigrafických horizontov a pretína pri tom vyššie (mladšie) horninové sledy až dokiaľ celkom nevyznie alebo nedosiahne ďalší vhodný horizont, ktorý by mu umožnil pokračovať horizontálne. Časť zlomu spájajúca dve horizontálne násunové plochy odlepenia sa označuje rampa a zviera vzhľadom k vrstvovitosti obvykle uhol v rozmedzí od 15° do 30°. Pokračovanie posunu na takomto násunovm zlome má potom za následok vznik angulárnych vrás vyvinutých nad rampami násunov.

Vrásy nad slepo ukončeným násunom tvorí synklinála nad rampu a antiklinála nad ukončením násunového zlomu. Obe sa nachádzajú blízko pri sebe. Antiklinála má rôzne uklonené ramená a z ich pozície je možné určiť smer násunu, pretože viac uklonené rameno sa spravidla nachádza na vnútornej strane násunu. Typické sú pre pasívne deformovanú oblasť s relatívne plocho uklonenou plochou odlepenia nad nedeformovaným podložím, kde sa postupné presekávanie zlomu skončilo, ale pohyb na násunovom zlome ďalej trvá. V prípade, že opäť dôjde na násune k pohybu, hlavne ak je prítomný ďalší vhodný horizont odlepenia, väčšinou býva uťatá os synklinály a môže tak vznikať zložitá stavba s ďalším typom vrás.

Referencie a bibliografia

• Reichwalder, P. a Jablonský, J. (2003): Všeobecná geológia 2. Bratislava, Univerzita Komenského ISBN 80-223-1664-4 s. 407 - 424
• Marko, F. & Jacko, S.: Štruktúrna geológia I (Všeobecná a systematická), Vydavateľstvo Harlequin ISBN 80-88896-36-3, Košice 1999, s. 122 - 139

Súvisiace články

• vrása

Portál vied o Zemi