В структурной геологии и петрологии спайность описывает тип плоской породы, которая развивается в результате деформации и метаморфизма . [1] Степень деформации и метаморфизма наряду с типом породы определяет тип развивающейся особенности кливажа. Обычно эти структуры образуются в мелкозернистых породах, состоящих из минералов, подверженных воздействию раствора под давлением . [1]
Раскол - это тип слоистости горных пород , тканевый элемент, который описывает способ развития плоских элементов в горной породе. Слоения делятся на две группы: первичные и вторичные. Первичный имеет дело с магматическими и осадочными породами, а вторичный - с породами, которые претерпевают метаморфизм в результате деформации. Спайность - это тип вторичной слоистости, связанной с мелкозернистыми породами. Для более крупнозернистых пород сланцеватость используется для описания вторичной слоистости.
Существует множество определений расщепления, которые могут вызвать путаницу и споры. Терминология, используемая в этой статье, в основном основана на работе Passchier and Trouw (2005). Они утверждают, что кливаж - это тип вторичной слоистости в мелкозернистых породах, характеризующийся плоскими тканевыми элементами, которые формируются в предпочтительной ориентации. Некоторые авторы предпочитают использовать расщепление при описании любой формы вторичного слоения.
Типы декольте [ править ]
Наличие тканевых элементов, таких как предпочтительная ориентация пластинчатых или удлиненных минералов, композиционное расслоение, вариации размера зерен и т. Д., Определяет, какой тип формируется спайностью. Спайность подразделяется на непрерывную или разнесенную.
Непрерывное декольте [ править ]
Непрерывный или проникающий кливаж описывает мелкозернистые породы, состоящие из пластинчатых минералов, равномерно распределенных в предпочтительной ориентации. [1] Тип непрерывного расщепления, который образуется, зависит от присутствующих минералов. Недеформированные пластинчатые минералы, такие как слюды и амфиболы, выстраиваются в предпочтительной ориентации, а минералы, такие как кварц или кальцит, деформируются в предпочтительную ориентацию формы зерен. Непрерывный раскол зависит от масштаба, поэтому порода с непрерывным расколом на микроскопическом уровне может показывать признаки разнесенного раскола при наблюдении на макроскопическом уровне. [1]
Плоское декольте [ править ]
Поскольку характер скола зависит от масштаба, пластинчатый скол определяется как наличие 0,01 мм или меньше пространства между слоями. [1] Сланцевидное расщепление часто происходит после диагенеза и является первым признаком расщепления, который формируется после начала деформации. Тектоническая деформация должна быть достаточной, чтобы позволить сформироваться новому сильному слоистому слою, то есть сланцевому расколу.
Спайность с промежутками [ править ]
Раздельный раскол возникает в породах с минералами, которые распределены неравномерно, и в результате порода образует прерывистые слои или линзы из различных типов минералов. [1] Раздельное расщепление содержит два типа доменов; домены расщепления и микролитоны. Домены расщепления представляют собой плоские границы, субпараллельные направлению домена, а микролитоны ограничены доменами расщепления. Разнесенные расщепления можно разделить на категории в зависимости от того, ориентированы ли зерна внутри микролитонов случайным образом или содержат микроскладки из предыдущей слоистой ткани. [1] Другие описания разнесенных расщеплений включают размер интервала, форму и процент доменов расщепления, а также переход между доменами расщепления и микролитонами.
Кренуляционная декольте [ править ]
Кренуляционный кливаж содержит микролитоны, деформированные предыдущим слоением. Складывание происходит, когда существует несколько фаз деформации, последняя вызывает симметричные или асимметричные микроскладки, которые деформируют предыдущие слоения. [1] Тип образующейся трещиноватой трещины зависит от литологии и степени деформации и метаморфизма.
Дизъюнктивное декольте [ править ]
Дизъюнктивный кливаж описывает тип разнесенного кливажа, при котором микролитоны не деформируются в микроскладку, и формирование не зависит от любой предыдущей слоистой структуры, присутствующей в породе. [2] Распространенным устаревшим термином для дизъюнктивного расщепления является расщепление при переломах. Рекомендуется избегать этого термина из-за тенденции неверно истолковывать образование признака расщепления.
Транспозиция декольте [ править ]
Когда более старая слоистость спайности стирается и заменяется более молодой слоистостью из-за более сильной деформации и свидетельствует о множественных деформационных событиях.
Формирование [ править ]
Развитие расслоения спайности включает комбинацию различных механизмов, зависящих от состава горных пород, тектонических процессов и условий метаморфизма. Величина и ориентация напряжения в сочетании с условиями давления и температуры определяют, как деформируется минерал. Расколы образуются примерно параллельно плоскости XY тектонической деформации и классифицируются в зависимости от типа деформации. В настоящее время считается, что механизмы контроля образования сколов - это вращение зерен минералов, перенос раствора, динамическая рекристаллизация и статическая рекристаллизация. [1]
Механическое вращение зерен [ править ]
Во время пластической деформации зерна минерала с высоким аспектным отношением, вероятно, будут вращаться, так что их средняя ориентация будет в том же направлении, что и плоскость XY конечной деформации . [1] Минеральные зерна могут складываться, если ориентированы перпендикулярно направлению укорочения.
Перенос решения [ править ]
Расслоение спайности может возникнуть из-за переноса раствора, вызванного напряжением, путем перераспределения неравномерных минеральных зерен под действием раствора под давлением и перекристаллизации. [1] Это также поможет увеличить вращение удлиненных и пластинчатых зерен минералов. Зерна слюды, подвергающиеся переносу раствора, будут выровнены в предпочтительной ориентации. Если зерна минералов, находящиеся под действием раствора под давлением, деформируются в результате процессов пластического кристалла , зерно будет вытягиваться вдоль плоскости XY конечной деформации. [1] Этот процесс формирует зерна в предпочтительной ориентации.
Динамическая перекристаллизация [ править ]
Динамическая перекристаллизация происходит, когда горная порода подвергается метаморфическим условиям и повторному равновесию химического состава минералов. [1] Это происходит при уменьшении запаса свободной энергии в деформированных зернах. Деформированные слюды могут накапливать достаточное количество энергии деформации, которая может способствовать рекристаллизации. Этот процесс позволяет ориентированное отрастание как старых, так и новых минералов в поврежденную кристаллическую решетку во время развития спайности.
Статическая перекристаллизация [ править ]
Этот процесс происходит либо после деформации, либо при отсутствии динамической деформации. В зависимости от интенсивности нагрева во время перекристаллизации слоистость будет либо усилена, либо ослаблена. Если тепло будет слишком сильным, слоистость будет ослаблена из-за зарождения и роста новых беспорядочно ориентированных кристаллов, и порода превратится в роговик . [1] Если минимально нагреть породу с уже существующей слоистой слоистостью и без изменения минеральной ассоциации, раскол будет усилен ростом слюды параллельно слоистости.
Отношение к складкам [ править ]
Сколы демонстрируют измеримую геометрическую связь с осевой плоскостью складок, образовавшихся во время деформации, и называются осевыми плоскими слоистыми слоями. Слоения располагаются симметрично относительно осевой плоскости в зависимости от состава и качества породы. Например, когда смешанные толщи песчаника и аргиллита складываются во время метаморфизма от очень низкой до низкой, кливаж формируется параллельно осевой плоскости складки, особенно в богатых глиной частях толщи. В складчатых чередованиях песчаников и аргиллитов кливаж имеет веерообразное расположение, расходящийся в слоях аргиллитов и сходящийся в песчаниках. Считается, что это связано с тем, что складчатость контролируется изгибом более сильных пластов песчаника, при этом более слабые аргиллиты деформируются, заполняя промежутки между ними. [3]Результатом является функция, называемая расслоением веером. [1]
Технические соображения [ править ]
В инженерно-геологической инженерии плоскость спайности образует разрыв, который может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформацию и т. Д.) Горных массивов, например, при строительстве туннелей , фундаментов или откосов .
См. Также [ править ]
- Динамическая перекристаллизация кварца
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o Passchier, CW, & Trouw, RAJ 2005, Microtectonics, Springer, 366pp.
- ^ Отчет подкомиссии IUGS по систематике метаморфических пород.
- ^ Прайс, Нью-Джерси, Косгроув, Дж. У., 1990, Анализ геологических структур, Cambridge University Press, 507pp.
