Lec18 Strike Slip Regimes - University of Idaho

Geol
 345
 (Spring
 2014)
 
  Lecture
 18
 

Strike-­‐Slip
 Regimes
 

 
 
 

Ch.
 18,
 p.
 355-­‐363
 

 
 

 
1.
 Strike-­‐Slip
 Faults:
 Strike-­‐slip
 faults
 are
 usually
 vertical
 and
 have
 slip
 vectors
 parallel
 to
 the
 Earth’s
 surface.
 They
 
form
 straight
 fault
 traces,
 unaffected
 by
 topography.
 Motions
 are
 either
 right-­‐lateral
 (dextral)
 or
 left-­‐lateral
 
(sinistral).
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[Fig.
 18.1.
 Strike-­‐slip
 faults
 are
 vertical
 and
 have
 slip
 vectors
 parallel
 to
 the
 Earth’s
 surface]
 
 

 

 
2.
 Transfer
 Faults:
 Strike-­‐slip
 faults
 can
 act
 as
 transfer
 faults
 that
 connect
 other
 structures
 (normal
 faults,
 thrust
 
faults,
 dikes,
 veins,
 rift
 segments,
 etc.).
 

 
 
 
[Fig.
 18.2-­‐4.
 Strike-­‐slip
 faults
 behaving
 as
 transfer
 fault]
 
 

 

 
3.
 Transform
 Faults:
 One
 type
 of
 transfer
 fault
 is
 found
 along
 a
 plate
 boundary
 and
 is
 called
 a
 transform
 fault.
 
These
 faults
 connect
 adjacent
 spreading
 ridge
 segments
 or
 subduction
 zones.
 

 
 
 
 
[Fig.
 18.5.
 Transform
 faults
 can
 accommodate
 offsets
 between
 spreading
 ridges]
 [Fig.
 18.6.
 Varieties
 of
 transform
 
faults]
 
 

 

 
4.
 Transform
 Faults:
 Transform
 faults
 can
 be
 >1000
 km
 long
 and
 may
 present
 significant
 earthquake
 hazards
 
where
 they
 come
 on-­‐land.
 

 
e.g.
 San
 Andreas
 fault,
 California;
 North
 Anatolian
 fault,
 Turkey
 

 
[Fig.
 18.0.
 The
 San
 Andreas
 is
 a
 transform
 fault]
 
 

 

 
5.
 Transcurrent
 Faults:
 Major
 strike-­‐slip
 faults
 entirely
 contained
 within
 continental
 lithosphere
 are
 transcurrent
 
faults
 or
 wrench
 faults.
 They
 are
 unconstrained
 at
 their
 ends.
 

 
 
[Fig.
 18.7. Transcurrent
 fault
 that
 soles
 into
 a
 subduction
 zone]
 [Figure.
 Examples
 of
 (a)
 a
 transform
 fault
 and
 (b)
 a
 
transcurrent
 fault.
 (Twiss
 &
 Moores,
 2007)]
 

 

 
6.
 Kinematics
 of
 Strike-­‐Slip
 Faults:
 Strike-­‐slip
 faults
 may
 have
 complex
 surface
 geometries
 comprised
 of
 multiple
 
fractures.
 These
 commonly
 form
 an
 en
 echelon
 pattern
 with
 the
 step
 sense
 dependent
 on
 the
 slip
 sense.
 

 
 

 [Fig.
 18.8.
 En
 echelon
 shear
 fractures
 along
 a
 strike-­‐slip
 fault
 trace
 (from
 Riedel’s
 clay
 experiments)]
 [Figure.
 En
 
echelon
 veins
 (tension
 fractures)
 produced
 by
 shearing]
 

 

 
7.
 Kinematics
 of
 Strike-­‐Slip
 Faults:
 As
 described
 earlier,
 shear-­‐related
 fractures
 have
 specific
 orientations
 relative
 
to
 the
 shear
 direction:
 

 
R-­‐shears:
 these
 are
 Riedel
 shears
 at
 ~20°
 to
 the
 fault
 with
 the
 same
 shear
 sense.
 

 


  1
 

Geol
 345
 (Spring
 2014)
 
  Lecture
 18
 

R’-­‐shears:
 conjugate
 Riedel
 shears
 at
 ~80°
 to
 the
 fault;
 opposite
 slip
 sense.
 

 
P-­‐shears:
 opposite
 rotation
 sense
 to
 R-­‐shears;
 ~10°
 to
 fault;
 same
 slip
 sense.
 

 
T-­‐fractures:
 pinnate
 tension
 fractures
 at
 ~45°
 to
 fault.
 Also
 get
 normal
 faults.
 

 
Folds
 and
 stylolites:
 form
 perpendicular
 to
 contraction
 direction.
 

 
 
 
 
 
 
 
[Fig.
 18.9.
 A
 range
 of
 Riedel
 shear
 fractures,
 extension
 features,
 and
 contractional
 features
 can
 indicate
 the
 shear
 
sense
 along
 a
 strike-­‐slip
 fault
 zone]
 
 

 

 
8.
 Kinematics
 of
 Strike-­‐Slip
 Faults:
 A
 mirror-­‐image
 pattern
 is
 produced
 by
 the
 opposite
 sense
 of
 slip.
 

 
 
 
 
 
 
 
 
[Figure.
 Riedel
 shear
 arrays]
 

 

 
9.
 Strike-­‐Slip
 Fault
 Geometries:
 Similar
 to
 normal
 and
 thrust
 faults,
 strike-­‐slip
 faults
 can
 be
 segmented
 at
 the
 
surface,
 resulting
 in
 small
 steps
 along
 the
 fault
 trace.
 

 
 
 
[Fig.
 18.0.
 Segmented
 trace
 of
 the
 San
 Andreas
 fault]
 
 

 

 
10.
 Strike-­‐Slip
 Fault
 Geometries:
 Depending
 on
 the
 sense
 of
 step
 and
 sense
 of
 slip,
 the
 steps
 may
 be
 extensional
 
(releasing)
 or
 contractional
 (restraining).
 

 
 
 
 
[Figure.
 Releasing
 steps
 occur
 where
 the
 sense
 of
 step
 mirrors
 the
 sense
 of
 slip.
 If
 they
 are
 opposite,
 a
 restraining
 
step
 occurs.
 Twiss
 &
 Moores
 (2007)]
 

 

 
11.
 Strike-­‐Slip
 Fault
 Geometries:
 Restraining
 steps
 result
 in
 contractional
 strike-­‐slip
 duplexes
 (thrust
 faults
 and
 
folds);
 releasing
 steps
 produce
 extensional
 strike-­‐slip
 duplexes
 (normal
 faults).
 

 
 
 
 
 
[Fig.
 18.13.
 Extensional
 and
 contractional
 strike-­‐slip
 duplexes]
 
 

 

 
12.
 Strike-­‐Slip
 Fault
 Geometries:
 Strike-­‐slip
 duplexes
 are
 broad
 zones
 of
 deformation
 that
 fan
 upwards
 towards
 
the
 surface
 to
 form
 flower
 structures.
 

 
 
 
 
 
[Fig.
 18.15.
 Flower
 structures
 in
 strike-­‐slip
 duplexes]
 
 

 

 
13.
 Strike-­‐Slip
 Fault
 Geometries:
 An
 example
 of
 extension
 in
 a
 releasing
 step
 is
 given
 by
 Death
 Valley.
 These
 low-­‐
lying
 areas
 are
 also
 called
 pull-­‐apart
 basins.
 

 
[Fig.
 18.14.
 Death
 Valley
 formed
 in
 a
 releasing
 step]
 
 

 

 
14.
 Pull-­‐Apart
 Basins:
 Pull-­‐apart
 basins
 can
 form
 sag
 ponds
 or
 lakes
 at
 a
 small
 scale,
 or
 large
 rhomb-­‐shaped
 
sedimentary
 basins
 at
 the
 crustal
 scale.
 

 
 
 
 
 
 
[Figure.
 Pull-­‐apart
 basins]
 

 


  2
 

Geol
 345
 (Spring
 2014)
 
  Lecture
 18
 


 
15.
 Restraining
 Bend:
 The
 Big
 Bend
 along
 the
 San
 Andreas
 fault
 is
 a
 restraining
 step
 /
 bend.
 

 
 
 
[Figure.
 Restraining
 bend
 along
 the
 San
 Andreas
 fault]
 

 
 
 
 
 
 

 

 


  3