Poimut (geologia): kallion taittuminen, syyt ja mittakaavat
Poimut (geologia) — kattava selitys kallion taittumiseen: syyt, mittakaavat, poimuvyöhykkeet ja esimerkit mikrorypyistä vuorten poimuihin.
Kallio muuttuu usein siten, että se taipuu eikä murru. Tätä kutsutaan poimuksi. Termiä poimu käytetään geologiassa, kun yksi tai useampi alun perin tasainen pinta, kuten sedimenttikerrostuma, taipuu tai kaartuu paineen ja korkean lämpötilan vaikutuksesta. Perussyynä on todennäköisesti jokin laattatektoniikan osa-alue.
Kun kaksi voimaa vaikuttaa toisiinsa nähden vastakkaisilta puolilta, kalliokerrokset taipuvat poimuiksi. Prosessi, jossa poimut muodostuvat puristumisen seurauksena, tunnetaan nimellä taittuminen. Taittuminen on yksi endogeneettisistä prosesseista; se tapahtuu maankuoren sisällä eikä aina näy pinnassa ennen pitkää ajan kulua.
Synty ja mekanismit
Poimut syntyvät, kun kiveykseen kohdistuu riittävä määrä kokonaisjännitystä ja kivetys käyttäytyy siten, että se deformoituu taipuessaan (ductile deformation) eikä halkeile (brittle failure). Tällaiset olosuhteet vallitsevat yleensä suuremmassa lämpötilassa ja paineessa, syvemmällä maankuorella tai pitkän ajan kuluessa. Taittumisen mekanismeihin kuuluu kerrosten matemaattinen taipuminen (buckling), kerrosten liukuminen toistensa suhteen ja kerrosten paksuuntuminen. Myös leikkausjännitys voi aiheuttaa vinoja tai kartiomaisia poimuja.
Tyypit ja mittakaavat
Poimut vaihtelevat mikroskooppisesta tasosta (esim. kiteytyneissä mineraaleissa tai foliatiivisissa rakenteissa) aina vuorten kokoisiin poimutuksiin. Poimujen luokittelussa otetaan huomioon mm. mittakaava, symmetria ja kireys:
- Symmetria: symmetrinen, epäsymmetrinen, kallistunut tai kaatunut/overturned.
- Kireys: avoin, tiukka tai isoklinaalinen (erittäin tiukka).
- Muoto: anticline (ylöspäin kaartuva) ja syncline (alaspäin kaartuva), sekä komplisoidut muodot kuten chevron-, recumbent- ja disharmonaaliset poimut.
- Suunta ja suuruus: poimut voivat olla paikallisia yksittäisiä rakenteita tai laajojen poimuvyöhykkeiden osia; suuren mittakaavan poimuja esiintyy usein kahden mannerlaatan törmäysrajalla.
Rakennepiirteet ja käsitteet
Poimut koostuvat yleensä kaarimaisista osista: kyljet (limbs) ovat kerrosten vinoja osia, akseli on taso tai viiva, jota pitkin poimu vaihtaa suuntaansa, ja plunge kuvaa akselin kaltevuutta. Poimujen suuruutta mitataan mm. amplitudilla (korkeus) ja aallonpituudella (etäisyys toisen saman huipun tai laakson keskeltä toiselle).
Geologinen merkitys ja hyödyntäminen
Poimut liittyvät usein orogeenisten vyöhykkeiden syntyyn ja maankohoamismekanismeihin. Ne vaikuttavat maisemaan, vesitalouteen ja maaperän rakenteeseen sekä ohjaavat metallien ja petroleumin kertymistä. Esimerkiksi öljyä ja maakaasua kannattaa usein etsiä anticline-struktuureista, joissa huokoiset kerrokset voivat toimia varastoina ja tiiviit kerrokset kattoina.
Tutkimusmenetelmät
Poimujen tutkimuksessa käytetään kenttämittauksia, geologisia karttoja ja näytteiden mikroskooppitutkimusta sekä kairausaineistoa. Suurissa mittakaavoissa käytetään seismisiä tutkimuksia, ilmakuvausta ja satelliittidataa poimujen rakenteen ja jatkuvuuden hahmottamiseen. Laboratoriotutkimukset ja numeeriset mallit auttavat ymmärtämään poimujen syntymekanismeja ja ajan vaikutusta.
Yhteenvetona: poimut ovat maankuoren taipuessa syntyviä rakenteita, joiden syntyyn vaikuttavat jännitykset, lämpötila, kesto ja materiaalin ominaisuudet. Ne esiintyvät eri mittakaavoissa ja muodoissa ja ovat keskeisiä geologian, resurssienetsinnän ja maisemanmuodostuksen tutkimuksessa.
Erittäin tiukat taitteet New South Walesissa, Australiassa.
Slichowicen luonnonsuojelualueella Kielcessä, Puolassa (Variskian orogenia) sijaitseva poimu.
Rainbow Basin Synkliinin lähellä Barstow'ta, Kalifornia, Yhdysvallat
Taitteen rakenne
Ylänköä kutsutaan antikliiniksi. Laskua kutsutaan synkliiniksi.
Kuvitteellista viivaa, joka yhdistää korkeimmat kohdat ylöspäin suuntautuvalla taitteella, kutsutaan harjalinjaksi.
Taitteen kylkiä kutsutaan raajoiksi.
Keskiviivaa, josta kalliokerrokset kallistuvat vastakkaisiin suuntiin, kutsutaan poimun akseliksi.
Kerrosten taittumisasteen mukaan taitokset voidaan luokitella viiteen päätyyppiin.
- symmetrinen taitos: kaksi raajaa on yhtä jyrkkiä.
- Epäsymmetrinen taitos: toinen raaja on jyrkempi kuin toinen.
- Overfold: toinen raaja työnnetään toisen päälle.
- Makuuasento: kaksi raajaa on lähes yhdensuuntaiset.
- Overthrust-taitos: puristusvoima on niin suuri, että kalliokerrokset rikkoutuvat ja liukuvat toistensa päälle.
Taittovuoren muodostuminen
Levyjen väliin muodostuu suuria painanteita, joita kutsutaan geosynkliiniksi. Meret täyttivät geosynkliinit, ja niihin virtaavat joet kuljettivat mukanaan sedimenttejä (hiekkaa ja silttiä), jotka kerääntyivät merenpohjaan. Miljoonien vuosien aikana sedimentit puristuivat oman painonsa vaikutuksesta sedimenttikiviksi, esimerkiksi hiekka- ja kalkkikiviksi.
Taittamalla muodostuneet maanpinnan muodot
Laajamittainen taittuminen synnyttää rinnakkaisia pyöreäkärkisiä vuoristoja tuhoutuvien laattojen rajojen varrelle. Näitä vuoria kutsutaan taittovuoriksi.
Esimerkkejä taittovuoristoista:
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on poimu geologiassa?
A: Taitos tarkoittaa sitä, että alun perin tasaiset, tasaiset pinnat, kuten sedimenttikerrostumat, taipuvat tai kaartuvat paineen ja korkean lämpötilan vaikutuksesta.
K: Mikä aiheuttaa poimujen muodostumista kivikerroksissa?
V: Kun kaksi voimaa vaikuttaa vastakkaisilta puolilta toisiaan kohti, kalliokerrokset taipuvat poimuiksi. Prosessi, jossa poimut muodostuvat puristumisen seurauksena, tunnetaan nimellä taittuminen.
K: Missä taittuminen tapahtuu?
V: Taittuminen tapahtuu maankuoren sisällä, ja se on yksi endogeneettisistä prosesseista.
Kysymys: Onko kallioperän poimujen koko erilainen?
V: Kyllä, kallioperän poimut voivat vaihdella kooltaan mikroskooppisen pienistä rypyistä vuorten kokoisiin poimuihin.
K: Voiko yhdellä alueella esiintyä useita poimuja?
V: Kyllä, yhdellä alueella voi esiintyä useita poimuja, ja joskus ne ovat jakautuneet alueellisesti, mikä muodostaa poimuvyöhykkeen.
K: Onko olemassa erityyppisiä poimuja?
V: Kyllä, eri mittakaavoissa voi esiintyä erikokoisia yksittäisiä poimuja ja poimurijunia.
K: Missä suurikokoisia poimuja tyypillisesti esiintyy?
V: Suurikokoisia poimuja esiintyy pääasiassa kahden tektonisen laatan törmäysrajalla.
Etsiä