Lūžis (geologija) – Žemės plutos lūžiai, tipai ir žemės drebėjimai
Lūžis – tai Žemės plutos (litosferos) uolienų ar masyvo pertrūkis ir slinktis vienos dalies kitos atžvilgiu. Kai kurie lūžiai yra aktyvūs ir juose uolienos dalys juda viena pro kitą; būtent dėl tokio staigaus judėjimo dažnai kyla žemės drebėjimai. Lūžiai gali būti paviršiniai arba giluminiai, sudarantys ilgus arba trumpus plyšius žemės plutoje.
Įtrūkimai atsiranda, kai uolieną veikiantis šlyties įtempis įveikia ją laikančias jėgas. Pats lūžis vadinamas lūžio plokštuma. Atsidūręs Žemės paviršiuje, jis gali sudaryti uolą arba statų šlaitą, vadinamą lūžio skardžiu, arba būti mažiau išreikštas – tik kaip linijiniai suardymo ženklai reljefo paviršiuje.
Kampas tarp lūžio plokštumos ir įsivaizduojamos horizontalios plokštumos vadinamas lūžio pasvirimo kampu (angl. dip). Be to, lūžį apibūdina jo kryptis (strike) – linija, gulsčioji plokštumos projekcija paviršiuje. Pagal pasvirimo kampą lūžiai gali būti negiliai arba stačiai pasvirę; pagal kryptį ir judėjimo pobūdį jie turi skirtingas geologines ir seismines pasekmes.
Gedimų tipai
Gedimai skirstomi į tris pagrindinius tipus:
- Normalus (nuolydinis) lūžis: aukščiau esanti dalis nuslenka žemyn lyginant su apačia, dažnai susijęs su plutos išsiskyrimu arba tempimo režimu (pavyzdžiui, riftai). Tokie lūžiai formuoja nuolydines slėnio struktūras ir gali sukelti vidutiniškos energijos žemės drebėjimus.
- Inversinis (stūmos arba thrust) lūžis: aukščiau esanti dalis stumiamasi aukštyn virš žemiau esančios dalies, būdingas suspaudimo zonoms (pvz., kalnų grandinėms). Stūmos lūžiai dažnai sukelia didelės energijos žemės drebėjimus ir gali sudaryti dideles napas (perstumiusių uolienų plokštes).
- Šoninio slydimo (strike‑slip) lūžis: kairysis arba dešinysis horizontalus judėjimas, kai blokai slenka šalia vienas kito be ženklaus vertikalaus poslinkio. Tokie lūžiai (pvz., San Andreas) sukelia stiprius žemės drebėjimus, o paviršiuje dažnai matomi ilgi linijiniai plyšiai.
Praktikoje pasitaiko ir mišrių atvejų – obliškasis slydimas, kai vienu metu vyksta tiek vertikalus, tiek horizontalus poslinkis.
Seisminė reikšmė ir matavimas
Lūžių veikla yra pagrindinis daugumos žemės drebėjimų šaltinis. Drebėjimo židinio (hipocentro arba židinio) padėtis susijusi su lūžio plokštuma, o įvykių epicentras – tiesiai virš židinio paviršiuje. Žemės drebėjimų stiprumas priklauso nuo užfiksuoto poslinkio dydžio, lūžio plokštumos ploto ir energijos, sukauptos per geologinį laiką.
Šiuolaikiniai instrumentai leidžia aptikti ir analizuoti lūžių aktyvumą:
- seismografai – registruoja drebėjimus ir leidžia nustatyti židinio vietą bei žemės drebėjimo stiprumą;
- GPS ir inerciinės sistemos – matuoja ilgesnio laikotarpio plokštumų poslinkius milimetrų tikslumu;
- InSAR (radarų interferometrija) – leidžia nustatyti paviršiaus deformacijas po smūgių ar dėl lėtinių poslinkių.
Atpažinimas paviršiuje ir geologiniai požymiai
Aktyvūs lūžiai dažnai matomi paviršiuje kaip staigūs reljefo pakitimai: lūžio skardžiai, linijiniai grioveliai, susidaužiusios upių vagos, užkimštos slėnio dalys ar plyšiai. Senesni lūžiai gali būti užpildyti nuosėdomis arba vėliau eroduoti, todėl jų identifikavimui naudojami geofizikiniai tyrimai, gręžiniai ir satelitinės technologijos.
Pavojai ir rizikos mažinimas
Lūžių zonose didėja geologinių pavojų tikimybė: žemės drebėjimai, nuošliaužos, žemės paviršiaus poslinkiai, inžinerinių statinių pažeidimai. Rizikos mažinimo priemonės:
- žemės naudojimo planavimas vengiant statybų ties aktyviais lūžiais;
- griežtos konstrukcijų projektavimo ir statybos normos, atsparios smūgiams;
- seisminių ir geodetinių tinklų stebėsena bei ankstyvosios perspėjimo sistemos;
- šviestas visuomenės informavimas ir evakuacijos planai.
Žmogaus veikla ir indukuotieji drebėjimai
Žmogaus veikla (pvz., dideli vandens telkinių užpildymas, kalnakasyba, naftos ir dujų gręžiniai, nuotekų šalinimas gruntiniuose sluoksniuose) gali pakeisti vietinius įtampų laukus ir sukelti indukuotus žemės drebėjimus bei aktyvinti esamus lūžius. Todėl šios veiklos valdymas ir monitoringas yra svarbūs siekiant sumažinti riziką.
Santrauka: lūžiai yra svarbiausias geologinis mechanizmas plutos deformacijai, susijęs su žemės drebėjimais ir reljefo formavimu. Supratimas apie lūžių tipus, jų elgseną ir poveikį leidžia geriau vertinti seismines rizikas ir priimti prevencines priemones.
Normalus lūžis Somerseto pakrantėje, Anglijoje. Kairėje pusėje jaunesnė mėlynai pilka uoliena yra vėlyvojo triaso - ankstyvojo juros periodo. Dešinėje raudona uoliena yra senesni triaso dumblo klinties uolienos. Raudonosios uolienos sluoksniai deformavosi jai judant aukštyn. Lūžio linija eina išilgai paplūdimio, parodyta uolienų ir smėlio perskyra.
Normaliojo ir atvirkštinio pasislinkimo lūžių skerspjūvio iliustracija
Grands Causses kalnyno atvirkštinis lūžis ties Bédarieux, Prancūzija. Kairė pusė juda žemyn, o dešinė - aukštyn
Schematinė dviejų lūžio tipų slinkties iliustracija
Pasviręs slydimo lūžis
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra kaltė?
Atsakymas: Lūžis - tai Žemės plutos (litosferos) lūžis.
K: Kas atsitinka, kai uolienos dalys juda viena pro kitą?
A: Kai uolienos dalys juda viena per kitą, kartais gali kilti žemės drebėjimų.
K: Kas sukelia lūžius?
A: Įtrūkimai atsiranda, kai uolieną veikiantis šlyties įtempis įveikia ją laikančias jėgas.
K: Kaip vadinamas pats lūžis?
A: Pats lūžis vadinamas lūžio plokštuma.
K: Kaip lūžio plokštuma atrodo Žemės paviršiuje?
A: Kai ji atsiskleidžia Žemės paviršiuje, ji gali sudaryti uolą arba statų šlaitą, vadinamą lūžio skardžiu.
K: Kaip vadinamas kampas tarp lūžio plokštumos ir įsivaizduojamos horizontalios plokštumos?
A: Kampas tarp lūžio plokštumos ir įsivaizduojamos horizontalios plokštumos vadinamas lūžio pasvirimo kampu.
K: Kaip skirstomi lūžiai?
A.: Trūkumai skirstomi į tris tipus.
