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Fault characterization and paleostress analysis in the Precambrian rocks west of the Meatiq Dome, Central Eastern Desert, Egypt

Akawy, Ahmed

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 228 Heft 1 (2003), p. 1 - 35

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published: Apr 30, 2003

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ArtNo. ESP155022801002, Price: 29.00 €

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Abstract

Thrusting and folding followed by a complex sequence of compressive and extensive faults form the geologic structure of the area west of the Meatiq Dome. Analysis of fault planes and their associated striae helped to recognise 26 fault populations arranged into four tectonic trends with each population showing its special geometrical characters. By calculation of rheological parameters and orientation of stress tensors for each population, 800 m and 20 MPa were determined as minimum values of paleodepth and vertical or lithostatic stress for the faults respectively. A friction coefficient ranging from 0.1 to 1.9 with a mean value of 0.73 was calculated. Failure and friction envelopes were constructed yielding minimum values of 0.36 and 4.7 MPa for cohesion and tensile strength of the rocks respectively. A limited role of the pore pressure was identified for the NE tectonic trend. The stress regime of the fault populations has a general tendency to change from compression to extension and was associated with inversion of shear sense along the faults.

Kurzfassung

Die geologische Struktur westlich der Meatiq-Staukuppe entstand durch Überschiebungen und Faltungen, nach denen sich Kompressions- und Dehnungsklüfte entwickelten. Durch die Analyse der Verwerfungsbahnen und ihrer Harnische konnten 26 Generationen von Störungen unterschieden werden, die vier tektonischen Stilen zugeordnet werden können. Jede Verwerfungs-Generation besitzt charakteristische geometrische Eigenschaften. Aus der Berechnung der rheologischen Eigenschaften und des Spannungstensors für jede Störungs-Generation ergaben sich für die Paläotiefe der Verwerfungen mindestens 800 m und für die lithostatische Spannung mindestens 20 MPa. Der Reibungskoeffizient variiert zwischen 0,1 und 1,9 und besitzt einen Durchschnittswert von 0,73. Aus der Konstruktion der Bruch- und Reibungs-Hüllkurven ergeben sich Werte von 0,36 bzw. 4,7 MPa für die Kohäsion und Zugfestigkeit der Gesteine. Für den NE gerichteten tektonischen Stil spielte der Porendruck eine begrenzte Rolle. Das Spannungsmilieu der Verwerfungs-Generationen entwickelte sich von einer Kompressions- zu einer Dehnungstektonik und wurde von einer Umkehrung der Scherrichtung entlang der Verwerfungsbahnen begleitet.

Keywords

Polyphase deformationpaleostressrheologycohesionpaleodepthMeatiq DomeEastern DesertEgypt