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Lexikon der Geowissenschaften: Verschiebungsbrüche

Verschiebungsbrüche, der Verschiebungsbruch charakterisiert eine bruchhafte Mischdeformation zwischen einem extensionalen Trennbruch und einem kompressiven Gleitungsbruch und besitzt somit immer zwei Bewegungskomponenten, wobei die eine senkrecht und die andere parallel zur Bruchfläche orientiert ist. Verschiebungsbrüche stellen die häufigste Bruchart dar.

Der Bruch eines Gesteins oder eines Gesteinsverbandes mit Verschiebungen senkrecht und/oder parallel zur Bruchfläche tritt ein, wenn durch Zunahme der einwirkenden Spannungen die Festigkeitsgrenze des Gesteins erreicht und die Bruchgrenze überschritten wird.

Felsmechanische Versuche zeigen, daß ein spröder isotroper Gesteinskörper, der bis zum Bruch belastet wird, Bruchflächen ausbildet, die bestimmte symmetrische Beziehungen zu den drei effektiven Hauptspannungen (σ1 > σ2 > σ3) aufweisen ( Abb.).

Bei geringem Umlagerungsdruck bzw. bei σ3=0 entstehen reine Extensionsbrüche=Trennbrüche (T), die senkrecht zu σ3 und parallel zu σ1 orientiert sind. Die Verschiebungen erfolgen dabei senkrecht zur Bruchfläche (Klüfte: Extensionsklüfte).

Bei zunehmendem Umlagerungsdruck gehen die Trennbrüche in Verschiebungsbrüche oder sogenannte hybride Extensions-Scherbrüche über. Dabei verbinden sich die das Gestein aufweitenden Extensions-Mikrorisse über sich schräg zur σ1-Richtung bildende Mikro-Scherrisse zu einer zusammenhängenden Verschiebungsbruchfläche. Die Bruchflächen der entstehenden Verschiebungsbrüche schließen bei niedrigem Umlagerungsdruck geringe Winkel (α) mit der maximalen Hauptspannungsrichtung σ1 ein. Ansteigender Umlagerungsdruck und zunehmende Differenzialspannung (σ13) führen zu einer Zunahme des Bruchflächenwinkels (2α) zwischen den konjugierten Verschiebungsbrüchen, bis diese in reine kompressive Gleitungsbrüche=Scherbrüche mit nur noch parallel zur Bruchfläche stattfindenden Verschiebungen übergehen. [CDR]

Literatur: [1] HANCOCK, P.L. (1985): Brittle micotectonics: Principles and practice. – J. Struct. Geol. 7: 437-457. [2] Müller, L. (1963): Der Felsbau. – Stuttgart. [3] Ro

, M. & Eichinger, A. (1949): Die Bruchgefahr fester Körper. – Eidgen. Materialprüf- und Versuchsanstalt. Ber.Nr. 172, Zürich.


Verschiebungsbrüche: Zusammenhänge zwischen den effektiven Hauptspannungen und Verschiebungsbrüchen (Vorkommen im grau schattiertem Bereich) sowie den Beziehungen zu einem Trennbruch (T) und den konjugierten Gleitungsbrüchen=Scherbrüchen (S); 2α=Winkel zwischen den konjugierten Scherflächen=Bruchflächenwinkel. Verschiebungsbrüche:

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