مواضيع المحاضرة: مقدمة في علم الجيومورفولوجي
background image

Structural Control 

of Landforms

Photo from Drury: Two distinct units. One dendritic 
drainage pattern is sparsely vegetated. Parallel 
contours suggest  it is horizontal. Other formation 
banded, with straight  wooded ridges, controlled by 
steep dips. The boundary truncates the ridges.  
Horizontal unit lies unconformably on the steeply 
dipping strata (angular unconformity).

The wide spacing of drainage in the younger unit 
suggests that it is a massive, coarse clastic 
rock. The older unit comprises shales and 
limestones. From Steve Drury, Image Interpretation 
in Geology

adopted for this course

Plus a review of folds and faults

From our lab workbook Image 
Interpretation in Geology 
by Steve Drury


background image

Erodability

Relative Erodability

– Layered rocks = wide range

Sedimentary

Volcanic

– Massive rocks = narrow range

Metamorphic

Intrusive igneous

– Erodability is not absolute but 

typically shale > limestone > sandstone ~ gneiss

Canadian Shield. 
Pale granite and 
darker metavolcanic 
rocks, the granite 
having resisted 
glaciation best. 
Drury IIG


background image

Erodability

"

… shale, limestone, marble and some 

types of [mica] schist are less resistant 
"valley-makers" in humid climates" 

"whereas [quartz] sandstone, quartzite, 
[quartz] conglomerate and various igneous 
rocks [ granite has ~20% quartz H= 7] are 
resistant "ridge-makers" 

….

Easterbrook (1969) Principles of Geomorphology

[words in brackets added]


background image

Lithology/Climate

Erodability: shale > limestone > sandstone ~ gneiss

In humid areas, weathering and erosion are faster, slopes are more eroded,

gentler after the same duration of exposure to weathering


background image

In arid terrains (a) the 
intermittent violent 
erosion develops 
steep-sided gullies 
and valleys. Note 
differential erosion 

Horizontally 
layered rocks 
– outcrops 
parallel 
topographic 
contours.

In humid climate the 

topography is more muted.

Monadnocks resistant rock ridges Colorado


background image

Undisturbed Sediments 

showing differential erodability

Dry Climate, intermittent strong storms


background image

Review: Stream Vees

Vees are pointing in direction of dip


background image

Tablelands: note horizontal 
layers, differential erosion

Plateau>mesa>butte>chimney

Ratio surface area of top to height

Dry Climate, intermittent strong storms

In horizontal beds, rock outcrops

would follow contours

Pediment 

(gentle slope < 5%,

erosional concave up surface 
w thin veneer of gravel etc.)

Inselberg

mesa

Butte                chimney


background image

Desert Landforms 

near Mountains

Alluvial Fan

(often exposed bare rock 
with gravel veneer)

Mountains eventually erode away to Inselbergs

Rain-shadow desert in 
the lee of mountains


background image

Tectonic:

Convergent Plate Boundaries 

and Folding

Subduction causes Arc: Under 
Ocean Lithosphere Japan,
Aleutians, Cent. Am.; under 
continent Andes, Cascades

Continent-Continent
collision forms
Fold and Thrust Mountains: 
Alps,  Himalayans, 
Appalachians


background image

Strike and Dip

Strike intersection w horizontal, dip perpendicular, angle from horizontal down toward surface

Map Symbols: Strike shown as long line, dip 
as short line. Note the angle of dip shown: 45

o


background image

Tilted Strata

Monoclinal folds, or one 
side (limb) of a fold 

Name = f(dip angle)

– Cuesta (moderate dip)
– Hogback (steep dip)
– Flatiron remnant of 

dissected  Hogback w 
triangular face


background image

Dip Slope vs. Scarp slope

Hogback

Cuesta

Hogback dip slope greater 30°
- 40° with near symmetric 
slope on each  face



background image

Folds are typical of convergence

Folded Rock Before Erosion


background image

Folded Rocks, Hwy 23 

Newfoundland, New Jersey

Source: Breck P. Kent

Adjacent Anticline and Syncline

Note highest point


background image

Folded Rock After Erosion

Eroded Anticline, older rocks in center. Syncline is opposite.


background image

Topography may be opposite of Structure 

Anticline

Before/After Erosion

Notice center rock oldest


background image

Topography may be opposite of Structure 

Syncline Before/After Erosion

Notice center rock youngest


background image

Various Folds


background image

Various Folds (cont'd)


background image

Various Folds (cont'd)


background image

Various Folds (cont'd)

Axial plane near axis should be close to horizontal

Axis


background image

Plunging Folds and Nose Rules

Nose of anticline points direction of plunge, syncline nose in opposite direction

Up
End

Down

End

Demo: Plastic box, water, paper folds


background image

Plunging Folds 

Nose

Nose

Nose


background image

Joints: Fractures 

– with no movement

Source: Martin G. Miller/Visuals Unlimited

vs. Faults with relative movement

Sandstone, note no streams here, too many cracks


background image

Dip-Slip 
Faults

Demo: Cardboard Models


background image

Continental Rift into Ocean Basin - Tension => Divergence

Rift Valleys and 
Oceans are the 
same thing

Normal Faults


background image

Normal Fault - Iceland

A new graben, down dropped hanging wall block - Normal Fault – divergent zone MOR

Overhanging 
Block


background image

Fault Line  scarp

(High-angle

Normal Fault)


background image

Convergent Margins

Shallow Reverse Fault = Thrust Fault


background image

Lewis Thrust Fault (cont'd)

Same layer


background image

Lewis Thrust Fault (cont'd)

Source:

Breck P. Kent

PreCambrian Limestone over 

Cretaceous Shales


background image

Geologists are frequently called upon to find the ore body

Younger

Miners pay geologists to 
find their lost orebody
One friend earned 
enough to buy a house

This poor guy is out of luck

What phase of magma fractionation would result in the 

placement of this ore body?

Which formed first, the ore body or the fault?

What common mineral is mostly likely in the ore body?

This 
guy is 
rich

Normal

Reverse


background image

Horizontal Movement Along 

Strike-Slip Fault


background image

Landscape Shifting, Wallace Creek

San Andreas Fault


background image

Normal Fault Quake - Nevada

Reverse Fault Quake - Japan

Strike Slip Fault Quake - California

HW Down

HW Up

Convergent

Divergent

Transform


background image

Fracture Zones and Slickensides

http://pangea.stanford.edu/~laurent/english/research/Slickensides.gif




رفعت المحاضرة من قبل: Medoo Chan
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 128 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل