Name: Kinematic Geschichte einer Salient-Aussparung Junction Erforscht durch einen kombinierten Ansatz von Felddaten und Analog-Sandbox-Modellierung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 55 s
Description: Erfahren Sie, wie Sandbox-Modellierung mit Push-Block-Setup die Deformation von Überschiebungsdecken über schräge Rampen nachvollzieht. Diese kostengünstige Methode validiert Feldbeobachtungen mikroskopischer Verwerfungen.

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Wir danken Erin Bradley und Liz Cole für ihre Hilfe vor Ort. Die Feldarbeit, die Vorbereitung des Dünnschliffs und das Material für das Sandkastenmodell wurden vom Committee on Grants des Franklin & Marshall College unterstützt.

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</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Das Central Utah Segment des Sevier Falten- und Überschiebungsgürtel und seine nördliche Grenze der Leamington Querzone dient als ideales natürliches Labor für die Untersuchung ausgeprägten Vertiefung Gänge (Abbildung 1). Entlang dieser Kreuzung bleibt die Transportrichtung konstant und die Druckplatten sind ohne Unterbrechung über die Kreuzung, so dass die einzige Variable ist die zugrunde liegende Keller Geometrie 5. Hier präsentieren wir eine Methode, um diese ...

Klappbare Schubriemen bestehen aus Ausbuchtungen (oder Segmente), wobei die Druckbögen in benachbarten Ausbuchtungen entkoppelt sind durch Ausnehmungen bzw. Querzonen 1,2,3. Der Übergang von der ausgeprägten zu Vertiefung kann deutlich komplexer sein, eine vielfältige Reihe von Strukturen beteiligt und kritische Hinweise halten kann Gürtel Entwicklung zu falten-Schub. In dieser Arbeit untersuchen wir sorgfältig einen ausgeprägten Vertiefung Kreuzung, eine Kombination aus mehreren Maßstäben Felddaten und einer Sandbox-Modell, um besser zu verstehen, indem, wie Verformungen innerhalb Falten- und Überschiebungsbänder untergebracht werden können. Die Verbindung des Zentral Utah Segment und dem Leamington Querzone ist eine ideale natürliche-Labor für die Untersuchung ausgeprägten Vertiefung Kreuzungen aus verschiedenen Gründen (Abbildung 1). Erstens bleiben die Steine ​​innerhalb des Segments ausgesetzt, ununterbrochene, in die Querzone 4. So können Deformationsmuster kontinuierlich verfolgt werden, und über die Kreuzung verglichen. S<html> econd, sind die Felsen im Wesentlichen monomineralic, so Variation Fehlermuster sind nicht das Ergebnis von Heterogenitäten in Einheiten, sondern die Gesamtfaltung reflektieren und 4 im Untersuchungsgebiet stoßen. Drittens elastico-Reibungsmechanismen, wie kataklastische Strömungs, Verformung im gesamten Feldbereich unterstützt wird , zum direkten Vergleich von Mesoscale - Fehlermuster ermöglicht 4. Schließlich blieb die Gesamttransportrichtung entlang der Länge des Segments, kontinuierliche und Querzone; daher Variationen in Richtung Verkürzung nicht die erhaltenen Deformationsmuster 4 beeinflussen. Alle diese Faktoren, die die Anzahl von Variablen zu minimieren, dass die Verformung entlang des Segments und Querzone beeinflusst haben könnten. Als Ergebnis vermuten wir , dass die erhaltenen Strukturen aufgrund einer Änderung in 5 der darunterliegenden Kellergeometrie primär gebildeten. pload / 54318 / 54318fig1.jpg &quot;/&gt; Abbildung 1. Beispiel Indexkarte. Der Sevier Falten- und Überschiebungsgürtel Westen der USA, wo wichtige Ausbuchtungen, Segmente, Vertiefungen und Querzonen. 2 durch eingerahmten Bereich (modifiziert nach Ismat und Toeneboehn 7) angezeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54318/54318fig1large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54318/54318fig1large.jpg" target="_blank">um eine zu sehen größere Version der Figur.</a> Falt- und Stoßen im Mittel Utah Segment und Leamington Querzone, fand in einer Tiefe &lt;15 km, dh innerhalb des elastico-Reibungszustand, in dem in erster Linie Verformung aufgetreten durch outcrop-Skala (&lt;1 m) Störungen und kataklastische 4,6 fließen . Da Transport und Faltung des Druckblatt erfolgte in erster Linie durch elastico-Reibungsmechanismen, sagen wir voraus, dass eine detaillierte Fehleranalyse einen weiteren Einblick in die kinematische Geschichte der Querzone Leamington zur Verfügung stellen kann und th<html> e zugrunde liegenden Keller Geometrie. Um diese Hypothese zu testen, haben wir gesammelt und Fehlermuster in den Felsen im nördlichen Teil des Segments Zentral Utah erhalten analysiert und in der gesamten Leamington Querzone (Abbildung 2). <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54318/54318fig2.jpg" /> Abbildung 2. Beispiel für makroskaligen topographische Karte. Shaded-Relief topographische Karte von eingerahmten Bereich in Abbildung 1. Die vier Regionen sind durch feste , weiße Linien getrennt. Bettwäsche Kontakte zwischen dem Proterozoikum Caddy Canyon Quarzit (PCC), Proterozoikum Mutual Quarzit (PCM) und Cambrian Tintic Quarzit (Ct) gezeigt. Eine gestrichelte Linien zeigen den Trend der Berge in diesem Bereich. Standorte sind mit nummerierten schwarzen Quadrate gezeigt. Erster Ordnung Lineaturen sind mit massiven grauen Linien (modifiziert nach Ismat und Toeneboehn 7) gezeigt.ftp_upload / 54318 / 54318fig2large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Sandbox-Experimente wurden gegen zu vergleichen durchgeführt und ergänzen, um die Fehlerdaten. Ein Push-Block - Sandbox - Modell, mit frontalen und schrägen Rampen wurde verwendet , um unsere Analysen der Strukturen erhalten in zu unterstützen, und um die Leamington Querzone (Abbildung 3) 7. Die Ziele dieses Ansatzes sind vierfach: 1) bestimmen, ob die mesoskaliger Fehlermuster konsistent sind, 2) festzustellen, ob die Sandbox-Modell unterstützt und erklärt, die Felddaten, 3) festzustellen, ob die Sandbox-Modell weitere Details zu den Strukturen bereitstellt, die es nicht sind in dem Feld beobachtet wird, und 4) zu bewerten, ob diese kombinierte Feld experimentelle Methode ist nützlich und einfach zu replizieren. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54318/54318fig3.jpg" /> Abbildung 3. Beispiel für Push-Block model. Fotografie des leeren Sandbox - Modell. Die südliche frontalen Rampe (SFR), schräge Rampe (OR), Nord-frontalen Rampe (NFR), und die vier Regionen (1-4) markiert sind (modifiziert nach Ismat und Toeneboehn 7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54318/54318fig3large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54318/54318fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version zu sehen diese Figur.</a>

<table><tbody><tr><td>Faserplatten</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Decklack</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Epoxid</td><td>Epoxidtechnologie</td><td>Teile A und B: 301-2 2LB</td><td>Am besten, wenn auf 80 ° / 125 ° erwärmt werden. Wenn eine Erwärmung nicht möglich ist, härtet es gut aus, es dauert nur 1 Woche statt 1 Tag.</td></tr><tr><td>Rampe Holz-Kiefer</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Malerband</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Kaninchenverbindungen</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Senkbefestigungen</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Schleifpapier</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Spielsand</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td>beste, wenn homogene Körnung, ~0,5 mm</td></tr><tr><td>Lebensmittelfarbe</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td>Am besten verwenden Sie ein einfarbiges und ein dunkles</td></tr><tr><td>Kunststoffgitter</td><td>Beliebig</td><td></td><td></td></tr> NA <tr><td>Quadratkreuz</td><td>Oins Jede</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Kurbelschraube</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Kurbel</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td>Blech</tr><tr><td></td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Trennstege Stangen</td><td>Beliebig</td><td>NA</td><td></td></tr></tbody></table>

kinematic geschichte einer salient-aussparung junction erforscht durch einen kombinierten ansatz von felddaten und analog-sandbox-modellierung

Kinematic History of a Salient-recess Junction Explored through a Combined Approach of Field Data and Analog Sandbox Modeling

Innerhalb von Falten-Schub-Gürteln können die Verbindungen zwischen Vorsprüngen und Aussparungen entscheidende Hinweise auf die gesamte kinematische Geschichte enthalten. Die Deformationsgeschichte innerhalb dieser Verbindungen ist am besten in Bereichen erhalten, in denen sich die Überschiebungsschichten von einem Vorsprung durch eine angrenzende Aussparung erstrecken. Wir untersuchen eine solche Kreuzung innerhalb des Sevier-Falten-Überschiebungsgürtels (Westen der Vereinigten Staaten) entlang der Leamington-Transversalzone im Norden von Utah. Die Verformung innerhalb dieses Übergangs erfolgte durch Verwerfungen und kataklastische Strömungen. Hier beschreiben wir ein Protokoll, das diese Störungsmuster untersucht, um die kinematische Geschichte des Feldgebiets besser zu verstehen. Ergänzt werden die Fehlerdaten durch analoge Sandkasten-Experimente. Diese Studie deutet darauf hin, dass die Verformung innerhalb der darüber liegenden Überschiebungsschicht im Detail möglicherweise nicht direkt die darunter liegende Grundstruktur widerspiegelt. Wir zeigen, dass dieser kombinierte feldexperimentelle Ansatz einfach und zugänglich ist und mehr Details über die in der Kruste erhaltene Verformung liefern kann als andere teurere Methoden, wie z.B. Computermodellierung. Darüber hinaus kann das Sandbox-Modell helfen zu erklären, warum und wie sich diese Details gebildet haben. Diese Methode kann in Falten-Überschiebungsbändern angewendet werden, in denen das Gestein der oberen Kruste gut erhalten ist. Darüber hinaus kann es modifiziert werden, um jeden Teil der oberen Kruste zu untersuchen, der durch elastische Reibungsmechanismen verformt wurde. Schließlich könnte dieser kombinierte Ansatz mehr Details darüber liefern, wie Falt-Schub-Gürtel einen kritischen Taper aufrechterhalten und als potenzielle Ziele für die Exploration natürlicher Ressourcen dienen.

Luftbilder wurden verwendet , um die Feldfläche in vier Regionen unterteilt werden (1-4), basierend auf dem Trend der modernen Bergrücken Kamm (Abbildung 2). Mehrskalige Fehlerdaten zwischen diesen vier Regionen verglichen. Unter der Annahme, dass diese Tendenz Veränderungen der zugrunde liegenden Keller Geometrie reflektieren, wird die schräge Rampe positioniert in den Regionen 2 und 3, wo die schräge Berge Trend zum Sevier Falten- und Überschiebungsgürtel. Im Laufe der...

Kinematische Geschichten von Falten-Überschiebungs-Gürteln basieren typischerweise auf sorgfältigen Untersuchungen von hochgradigen metamorphen Gesteinen innerhalb eines Vorsprungs. Wir bieten eine neuartige Methode zum Verständnis von Falt-Schub-Gürteln, indem wir Salient-Recess-Verbindungen untersuchen. Wir analysieren die oft ignorierten Gesteine der oberen Kruste mit einem kombinierten Ansatz aus detaillierter Störungsanalyse und experimenteller Sandbox-Modellierung.

Kinematic Geschichte einer Salient-Aussparung Junction Erforscht durch einen kombinierten Ansatz von Felddaten und Analog-Sandbox-Modellierung

Within fold-thrust belts, the junctions between salients and recesses may hold critical clues to the overall kinematic history. The deformation history ...

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments besteht darin, die Verformung von Überschiebungsblöcken zu verfolgen, während sie über schräge Rampen wandern. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Fachgebiet zu beantworten, beispielsweise wie sich Überschiebungsblöcke in komplexen geologischen Situationen entwickeln. Die wichtigsten Vorteile dieser Technik sind ihre Einfachheit, ihre Kostengünstigkeit und die Möglichkeit, sie direkt mit Felddaten zu vergleichen.Dieses Video zeigt, wie man eine Push-Block-Sandbox verwendet, um im Feld gefundene mikroskalige Verwerfungen zu replizieren. Die Feldidentifizierung mikroskaliger Verwerfungen wird im Textprotokoll behandelt, ebenso wie der allgemeine Aufbau der Sandbox. Zum Befüllen der Sandbox verwenden Sie handelsüblichen Spielsand, der relativ homogen ist und eine durchschnittliche Korngröße von 5 Milimetern aufweist.Bereiten Sie den Sand vor, indem Sie die Hälfte davon einfärben. Füllen Sie zunächst einen 19-Liter-Eimer zu einem Viertel. Geben Sie dann so viel schwarze Lebensmittelfarbe hinzu, bis der Sand eine einheitliche dunkelgrüne Farbe aufweist, die sich leicht von der ursprünglichen Farbe des Sandes unterscheidet.Nach dem Trocknen des Sandes gemäß der schriftlichen Anleitung füllen Sie die Box mit abwechselnden Schichten farbigen und ungefärbten Sandes und stellen sicher, dass jede Schicht nach dem Hinzufügen eingeebnet wird. Die Dicke des Sandpakets, das die klarsten und reproduzierbarsten Ergebnisse liefert, sollte empirisch ermittelt werden. Dieses Beispiel zeigt ein 3,5 cm dickes Sandpaket mit wechselnden Farben in Abständen von jeweils 6 cm.Danach vorsichtig ein Kunststoffgitter, das aus halb Zoll großen Quadraten besteht, auf den Sand drücken, um eine Gittereinteilung einzuprägen. Anschließend quadratische Kreuzstifte im Abstand von zwei Zoll über den gesamten Sand verteilen. Danach eine Kamera montieren, um die gesamte Sandkiste im Blickfeld zu haben.Drücken Sie nun den Sand mit dem kurbelbetriebenen Druckblock, um die im Gelände beobachtete Verkürzung nachzubilden. Bewegen Sie den Druckblock langsam genug, damit die Veränderungen im Sand sorgfältig dokumentiert werden können. Die Geschwindigkeit sollte die Ergebnisse nicht beeinflussen.Während das Sandgeschoben wird, verfolgen Sie die Deformation, indem Sie die Formänderungen der Quadrate beobachten, und verfolgen Sie die Menge des Transports und die vertikale Rotation, indem Sie die Bewegung der Stifte beobachten. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die entstandenen Strukturen denen ähneln, die in der Natur erhalten sind. Sobald die Ergebnisse des Sandkastens jenen in der Natur entsprechen, sammeln Sie Probendaten.Entfernen Sie zuerst alle Querstifte aus dem Sand. Trennen Sie anschließend zur Herstellung von Proben verformten Sand in Epoxidportionen. Dazu sind vorgeschnittene Blechabtrennungen erforderlich.Die Unterkante der Trennwände muss an den Neigungswinkel der Rampe angepasst werden, an der die Probe entnommen werden soll, und sich über die gesamte Länge der Rampe erstrecken. Die Trennwand muss zudem höher sein als der Sandpack. Bevor eine Trennwand verwendet wird, sollte sie zur einfachen Reinigung mit Malerband abgedeckt werden.Ein Ende des Trennstegs muss näher liegen, um den Fluss des Epoxids zu kontrollieren, und das andere Ende des Trennstegs muss offen bleiben, um Störungen des Sandpacks so gering wie möglich zu halten. Befestigen Sie anschließend den Trennsteg mit 1/4 Zoll × 4 Zoll langen Schrauben und Blechen mit Aluminiumrohren mit einem Durchmesser von 3/8 Zoll. In diesem Fall werden zwei Trennsteg verwendet.Eines wird auf die schräge Rampe gelegt, das andere bedeckt die Verbindung der frontalen schrägen Rampe. Gießen Sie nun warmes Epoxidharz über den Sand innerhalb des Trennelements, bis kein weiteres Epoxidharz mehr aufgenommen werden kann, sodass der Sand vollständig gesättigt ist und nicht auseinanderfällt. Nach mehreren Tagen Trocknungszeit ziehen Sie die Trennelemente aus der Sandkiste und heben anschließend die mit Epoxidharz behandelten Proben aus dem umgebenden Sand heraus.Mit einer Steinsäge die Proben senkrecht und parallel zum Streichen der Rampen schneiden. Anschließend mit einem Permanentstift die Schichtung, Falten und Verwerfungen in den freigelegten Schnitten markieren. Eine Geländestudie ergab vier benachbarte Bereiche, von denen jeder mesoskalige Verwerfungen aufweist.Die Verwerfungen weisen ein Deformationsgefüge auf, das im mesoskaligen Bereich durchgreifend und homogen war. Die Verwerfungsmuster waren auch innerhalb jeder Region einzigartig, was die makroskalige Annahme stützte, dass eine schräge Rampe unter den Regionen zwei und drei liegt, und darauf hindeutete, dass die konjugierte-konjugierte Verwerfungsanalyse zuverlässig war. Mithilfe eines Sandbox-Modells entstand ein Bruch, der vergleichbar war mit der Lage und Ausrichtung der Grenze zwischen den Regionen zwei und drei auf den makroskaligen Karten.Dies untermauerte die Vorstellung, dass der Bruch in der überlagernden Überschiebungsplatte durch eine komplexe Wechselwirkung einer ostwärts bewegten Überschiebungsplatte über einer schrägen Rampe entstanden sein könnte. Die Analyse von mit Epoxidharz stabilisierten Sandkastenproben lieferte ebenfalls unterstützende Hinweise. Proben aus dem Bereich der Frontalrampe zeigten eine Ostwärts-Transportkomponente, während Proben aus dem Bereich der schrägen Rampe eine Südostwärts-Transportkomponente aufwiesen.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Sandbox-Modelle erstellt, durchführt und modifiziert, um ein bestimmtes Gelände nachzubilden. Sobald die Methode beherrscht ist, kann sie bei korrekter Anwendung innerhalb einer Woche durchgeführt werden. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg dafür, dass Forscher im Bereich der strukturellen Geologie die Nützlichkeit von Verwerfungsdaten untersuchen und erforschen konnten, wie diese Daten mithilfe von Modellen weiter interpretiert werden können.Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg mit Ihren Modellen.

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Bei der Landung Unterkörper-Knochen erleben Sie großen mechanische Belastungen und verformt werden. Es ist wichtig, Verformung der Knochen, besser zu verstehen, die Mechanismen der Knochen Druckverletzungen verbunden mit Auswirkungen zu messen. Ein neuer Ansatz, die Integration von fachspezifischen Muskel-Skelett-Modellierung und finite-Elemente-Analyse wird verwendet, um tibiale Belastung bei dynamischen Bewegungen zu messen.

Fachspezifische Muskel-Skelett-Modell für die Untersuchung von Knochen Belastung während der dynamischen Bewegung

Um voranzukommen, müssen Wachstumskegel Zugkräfte gegen die äußere Umgebung ausüben. Die Erzeugung von Zugkräften ist abhängig von der Aktindynamik und der Kupplungskupplung. Die vorliegende Studie beschreibt Methoden zur Analyse der Aktindynamik, der Kupplungskupplung und der Zugkräfte für den Wachstumskegelvorschub.

Analysen von Aktindynamik, Kupplungskupplung und Zugkraft für den Wachstumskegelvorschub

Für die weitere Analyse der Expansionsmuster der Hemimaxillen in allen drei Dimensionen wurde eine Reihe neuartiger Finite-Elemente-Modelle der chirurgisch assistierten schnellen Gaumenexpansion (SARPE) erstellt, die eine klinisch erforderliche Menge an Expanderaktivierung mit verschiedenen Winkeln der bukkalen Osteotomie durchführen können.

Finite-Elemente-Analysemodell zur Beurteilung von Expansionsmustern bei chirurgisch unterstützter Gaumenschnellexpansion

Die dynamische Klemmelektrophysiologie kann kausale Zusammenhänge zwischen neuronalen Feuerungsdefiziten und Ionenkanaldysfunktionen herstellen. Wir beschreiben dynamische Clamp-Methoden und -Protokolle in zerebellären Purkinje-Neuronen der Maus und erwähnen nützliche Ressourcen und technische Überlegungen. In einer repräsentativen Studie fügen wir modellierte Natriumleitfähigkeit zu Tsc1-/- Purkinje-Neuronen hinzu, um wiederholtes Feuern zu verhindern.

Dynamische Clamp-Methoden zur Untersuchung der gestörten neuronalen Erregbarkeit im Zusammenhang mit Autismus

Oberflächenerneuerung ist eine mikrometeorologische Methode, die zunehmend zur Bestimmung von Energieflüssen eingesetzt wird, aber aufgrund ihrer technischen Komplexität für ein breites Publikum unzugänglich ist. Wir beschreiben die Schritte, die erforderlich sind, um eine Feldstation für die Oberflächenerneuerung einzurichten und zu kalibrieren, Daten zu erfassen und zu verarbeiten und die Ergebnisse richtig zu interpretieren.

Oberflächen Erneuerung: Ein Advanced Mikrometeorologische Verfahren zur Messung und Verarbeitung Feld Skala Energieflussdichte Daten

Erfahren Sie, wie Sandbox-Modellierung mit Push-Block-Setup die Deformation von Überschiebungsdecken über schräge Rampen nachvollzieht. Diese kostengünstige Methode validiert Feldbeobachtungen mikroskopischer Verwerfungen.

Kinematic Geschichte einer Salient-Aussparung Junction Erforscht durch einen kombinierten Ansatz von Felddaten und Analog-Sandbox-Modellierung (Video) | JoVE Journal

Kinematic Geschichte einer Salient-Aussparung Junction Erforscht durch einen kombinierten Ansatz von Felddaten und Analog-Sandbox-Modellierung

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