مفهوم تنش و نیرو
کره زمين يک سياره پويا است که مواردي از قبيل هوازدگي، رانش زمين، و فرسايش توسط آب، باد و يخ بصورت مداوم چهره آن را تغيير مي دهد. علاوه بر اين نيروهاي تکتونيکي (زمينساخت صفحهاي) باعث تغيير در سنگهاي پوسته زمين مي شوند. با هر گامي که بر روي سطح زمين مينهيم باعث ايجاد تغيير شکل در سطح خاک مي شويم و پس از عبور ما، خاک به حالت اوليه خود بازميگردد، اما اين تغيير شکل ها آنچنان اندک است که معمولا متوجه آن نمي شويم. اين تغيير شکل ها در اثر نيروي محدودي است که به دليل وزن ما به سطح زمين وارد مي شود. اگر اين نيرو زياد باشد مي تواند اثرات کاملا مشهودي ايجاد نمايد. در اين بخش به عوامل ايجاد تغيير شکل ها و نيز مکانيزم هاي تغيير شکل در اجسام و نيز پوسته زمين ميپردازيم.
نيرو:
نيرو آن چيزي است که اجسام ثابت را به حرکت درميآورد و يا نحوه حرکت اجسام متحرک را تغيير مي دهد. از تجربيات روزانه ميدانيم که اگر دري بسته (ساکن) باشد، بايد به آن نيرو وارد کنيم تا باز شود (حرکت).
تنش:
تنش مقدار نيرويي است که به واحد سطح وارد مي شود. مقدار تنش به تنهايي تابعي از مقدار نيروي وارده نيست و به سطحي که نيرو به آن وارد مي شود نيز وابسته مي باشد. براي مثال اگر پاي برهنه در حال راه رفتن بر روي سطح سختي باشيد نيرو (وزن بدن شما) در سطح کف پاي شما پخش مي شود، لذا نيرويي که به هر نقطه از کف پاي شما وارد ميشود کم است. اما اگر بر روي يک سنگ نوک تيز پا بگذاريد، تمرکز تنش بر روي نقطه اي از کف پاي شما بسيار زياد خواهد شد. درواقع مي توانيد تنش را از ميزان تمرکز نيرو بر روي سطح متصور شويد.
انواع تنش:
بر اساس جهت هاي مختلف نيروهاي وارده، تنش هاي مختلفي ايجاد ميشود. بصورت خلاصه اين تنشها عبارتند از:
1- تنش فشاري:
در صورتي که نيروهاي وارده باعث فشرده شدن جسم شوند تنش فشاري بوجود مي آيد. تنشهاي فشاري تمايل دارند که صفحات سطح کره زمين را کوچکتر و ضخيمتر نمايند و اين فرآيند با چين خوردگي و گسلش اتفاق مي افتد.
جهت اعمال نيروهاي فشاري که منجر به فشرده شدن و ضخيمتر شدن صفحات پوسته مي شود.
تنش کششي :
در صورتي که تنش وارده تمايل به کشيدن توده سنگي ( و يا هر جسمي که به آن اعمال مي شود ) داشته باشد تحت عنوان تنش کششي شناخته ميشود که باعث طويل تر شدن آنها ميگردد.
تنش برشي:
وقتي يک دسته کارت را بر روي زمين قرار دهيد و با دست خود آنها را به جلو برانيد نمونه اي از تنش برشي را بر آن ها وارد نموده ايد. در صورتي که تنش برشي بر توده سنگها وارد گردد باعث لغزش صفحات در کنار يکديگر مي شود.
حال که با انواع عوامل ايجاد تغيير شکل آشنا شديم، بايد بدانيم که اجسام هم در مقابل عوامل تغيير شکل رفتارهاي مختلفي از خود نشان ميدهند. سنگ کره هم از اين قاعده جدا نيست و در مقابل تنشهاي مختلفي که به آن وارد ميشود، به صورتهاي زير درمي آيد:
عکس العمل سنگ کره به تنش فشاري در حالت شکننده (بالا) و در حالت شکلپذير (پايين). اين همان اتفاقي است که در مرزهاي همگرا اتفاق ميافتد.
عکس العمل سنگ کره به تنش کشش در حالت شکننده (بالا) و در حالت شکلپذير (پايين). اين همان اتفاقي است که در مرزهاي واگرا ديده مي شود.
عکس العمل سنگ کره به تنش برشي در حالت شکننده (راست) و در حالت شکلپذير (چپ). در مرزهاي امتداد لغز شاهد چنين تغيير شکل هايي هستيم.