В структурной геологии , вергентность относится к направлению опрокинутого компонента асимметричной складки . [1] Проще говоря, вергенция может быть описана как горизонтальное направление, в котором направлена верхняя составляющая вращения. [2] Вергенция может быть обнаружена и записана в складках, чтобы помочь геологу определить характеристики более крупных складчатых областей. [1] Вергенция используется для обеспечения общей характеристики симметрии (или асимметрии ) складок и может использоваться для наблюдения изменений в мелкомасштабных структурах по отношению к оси большой складки. [3]Верхняя часть складки параллельна окружающим ее поверхностям, поэтому, если эти окружающие поверхности не являются горизонтальными по своей природе, вершина складки будет наклонной. Для складки направление, а также степень возникновения вергенции можно рассчитать по простиранию и падению осевых поверхностей, а также охватывающих поверхностей. Эти расчеты могут быть очень полезны геологам при определении общих элементов более крупных территорий. [1]
Историческая путаница в определении вергентности [ править ]
Вергенция - это термин, который часто путают и, как следствие, неправильно понимают на протяжении всей истории его использования. Самая ранняя форма использования и признанное введение в термин « вергенция» пришла от немецкого геолога Ганса Стилле в 1924 году. Стилле первоначально использовал этот термин для описания направления опрокидывания мелких складок, а также для описания " направление вверх-падение, которое напрямую связано с простиранием и падением складки. Эти описания некоторых физических компонентов складки, определяемых вергентность, были использованы Stille в описании общего направления чрезмерной подталкивании в складках , и, как результат, они непосредственно связаны с кинематическимкомпоненты в складку. В этом смысле термин вергенция имеет значение движения и, таким образом, стал спорным в геологии, потому что вергенция, в первоначальном определении Стилле, описывает только геометрические отношения, и многие геологи считали, что ее не следует использовать в качестве основного инструмента для описания движение. В результате этого противоречия использование этого термина никогда не достигало международного соглашения и, следовательно, использовалось совершенно по-разному на протяжении всей истории. [2]
Большая часть путаницы в определении вергенции происходит из-за смешения и смешения понятий складчатости и складчатости. Некоторые геологи начали ссылаться на определение вергенции как на направление, в котором обращена складка, в то время как другие полагали, что это определение совпадает с его первоначальным использованием Стилле, которое было направлением направления складки вверх-вниз на осевой оси. поверхность. Несогласие, вероятно, возникло из-за того, что Стиллу не было однозначно ясно направление опрокидывания складок вслед за подъемом-падением или опусканием-падением складки. Однако в своем первоначальном использовании этого термина он фактически использовал направление складки вверх-падение. Основная причина, по которой это создает путаницу, - это результат общего определения складчатости в геологии,который описывается как направление (перпендикулярно оси складки и соответствующее осевой плоскости), которое указывает на более молодыекровати . В результате этого определения две складки, которые обладают идентичной асимметрией, можно рассматривать как обращенные в противоположные стороны по отношению к стратиграфическим элементам структуры, что приводит к различным интерпретациям направлений вергенции. Чтобы прояснить эту путаницу, геологи попытались дать более окончательное определение вергенции. [2]
Теперь более широко используемое определение вергенции, которое используется для описания геометрической составляющей асимметрии складки, - это горизонтальное направление, в котором направлена верхняя составляющая вращения складки. В этом определении понятие вергенции отличается от лицевого компонента складки и не зависит от него. Основываясь на этой независимости, большая часть путаницы была устранена, и обе концепции вергенции и облицовки имеют важное значение для геологов, особенно при анализе более сложных структур. [2]
Понимание вергенции складок [ править ]
Одно из основных применений вергенции - дать представление об общей геометрии складки путем описания симметрии или асимметрии складки. Чтобы лучше понять важность этого использования, важно понимать различные классификации складок в зависимости от их геометрии. Наиболее часто используемые термины для описания и классификации складок в зависимости от их геометрии - это термины антиформы и синформы, а также антиклинали и синклинали . Хотя эти термины кажутся похожими, они означают очень разные вещи в отношении геометрии складки. [4]
Когда конечности складки сходятся вверх, складка называется антиформой. И наоборот, когда конечности складки сходятся вниз, складка называется синформой. Не путать с этими терминами (антиформ и синформ), термины антиклиналь и синклиналь используются для описания стратиграфического значения складки. Эти фразы можно использовать в сочетании друг с другом для описания геометрических аспектов формы и направления складки. [4]
Кроме того, складки могут быть как симметричными, так и асимметричными. Когда группа складок, осевые плоскости которых оказываются перпендикулярными плоскости, представляющей охватывающую поверхность складок (плоскость, нарисованная по касательной к складкам), складки считаются симметричными. Когда это не так, складки считаются асимметричными, и асимметрия этих складок будет систематически изменяться по осевым поверхностям складок. Вергенция может использоваться не только для того, чтобы дать общее представление о симметрии (или асимметрии) складки, но в общем случае асимметричных складок ее можно использовать для записи ранее упомянутого систематического изменения асимметрии складок. Это очень важно для использования вергенции в полевых условиях для геологов при определении микромакрокомпонентов области. [4]
Использование в геологии [ править ]
Одно из основных применений вергенции в геологии - это инструмент, который она предоставляет геологам для описания геометрии складок в мелком масштабе. Вергенция, а также применение облицовки складки могут помочь геологам классифицировать складку с точки зрения ее стиля (анитформа или синформа), а также классифицировать ее как антиклиналь или синклиналь, имеющую стратиграфическое значение. [2] [3] Одним из наиболее важных применений вергенции является то, что она дает геологам представление о геометрическом свойстве симметрии складок. В случае асимметричных складок можно наблюдать и регистрировать вергенцию в структурах, известных как пары складок. Пары складок помогают проиллюстрировать угловое соотношение слоев складок и декольте складки. Они могут иметь S-образную форму, в которой их называютsinistral , или они могут быть «Z-образными», в которых они известны как правые . Традиционное использование терминов левосторонний и правосторонний используются для описания вергенции, когда точка наблюдения находится сверху или наблюдатель смотрит вниз на складку. [3]
Вергенция, как и пары складок, иногда классифицируется как левосторонняя или правосторонняя. Это происходит из-за взаимосвязи между вергентностью и вращением, поскольку в ее определении вергенция используется для определения направления вращения верхнего компонента складки. Вергенцию можно классифицировать как правую, когда есть очевидное вращение по часовой стрелке , или левую, когда есть очевидное вращение против часовой стрелки. [4]Хотя в описании пар вершин и складок существует общая взаимосвязь, они не зависят друг от друга, поскольку вергенция определяется как направление, а не форма. Фактически, использование вергенции при описании асимметрии складки более полезно, чем простое описание асимметрии как S-образной (левосторонней) или Z-образной (правосторонней) формы, потому что вергенция не зависит от вариаций врезания складки. Варианты загиба складок относительно распространены для складок, и на основе этих вариаций две складки с аналогичной асимметрией можно классифицировать по-разному с точки зрения формы, являющейся левосторонней или правосторонней, в зависимости от их глубины складки. Это может привести к неточностям в определении геометрии складок и, следовательно, повлиять на отображение больших областей. [2]В целом, вергенция может быть очень полезной при анализе пары складок, поскольку вергенция может дать лучшее понимание геометрии пары складок, а также может использоваться для определения геометрии большей области, окружающей складку. Вергенция складки может помочь геологу определить несколько характеристик складчатости в более крупном масштабе, включая стиль, положение и геометрию складчатости. [3]
Наблюдая за вершиной складки, геологи могут записывать данные, которые можно использовать для расчета приблизительного положения и геометрии более крупной области, и, следовательно, помогать геологам в картировании этой области. В частности, геологи используют свойство сближения в более мелких складках, чтобы определить некоторые физические свойства более крупной окружающей области, где имеет место крупномасштабная складчатость. [3] Это обычная практика для геологов, которая используется при составлении карт многих областей, таких как составление карты Моркльского покрова в Швейцарии . [5] Этот процесс особенно полезен в некоторых случаях, например, в сланцах Отаго в Новой Зеландии.. Здесь единственное свидетельство существования крупномасштабной складчатости в этом районе - это картирование зон вергентности. В областях с простой деформацией вергенция может даже использоваться как инструмент для определения шарнирных зон основных складок, а также для определения сдвига . [6] Использование вергенции в качестве инструмента для картирования более крупных зон следует использовать с осторожностью в более сложных областях, где наблюдались множественные деформации. [4] Например, в областях сильно метаморфизованных горных пород, а также в регионах, где присутствуют тектонические движения разного возраста, использование вергенции при определении характеристик большей площади может вводить в заблуждение. [7]Несмотря на это, вергенция может использоваться при описании более сложных областей. Например, изменения вергенции мелких складок, которые происходят в областях основных складок, могут помочь указать, когда была пересечена большая ось складок. В целом, вергенция представляет собой очень полезный инструмент для геологов при определении компонентов более крупномасштабных областей и структур. [2]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Комптон, Роберт Р. Геология в этой области . Нью-Йорк. ISBN 0471829021 . OCLC 11866897
- ^ Б с д е е г Белл, М. (1981). «Вергенция: оценка». Журнал структурной геологии . 3 (3): 197–202. DOI : 10,1016 / 0191-8141 (81) 90015-8
- ^ a b c d e Марджорибанкс, Роджер В. (2010). Геологические методы разведки и добычи полезных ископаемых (2-е изд.). Берлин: Springer. ISBN 9783540743750 . https://gatech.on.worldcat.org/oclc/654396234
- ^ a b c d e Хоббс, Брюс Э .; Значит, Winthrop D .; Уильямс, Пол Ф. (1976). Очерк структурной геологии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ISBN компании John Wiley & Sons, Inc. 0471401560 . https://gatech.on.worldcat.org/oclc/959782420
- ^ Сенгупта, С. (1997). Эволюция геологических структур от микро- до макромасштабов . Лондон, Англия: Chapman & Hall. ISBN 9780412750304 . https://gatech.on.worldcat.org/oclc/968291672
- ^ Лиотта, Доменико (2002). «Асимметричные складки D2 и их значение вергентности в метаморфических породах Монтаньола Сенезе (внутренние северные Апеннины, центральная Италия)». Журнал структурной геологии . 24 (9): 1479–1490. DOI : 10.1016 / S0191-8141 (01) 00145-6
- ^ Уилсон, Гилберт (1960). Тектоническое значение малых структур и их значение для геологов в полевых условиях . Льеж, Бельгия: Vaillant-Carmanne. ISBN 9781391936420 . https://gatech.on.worldcat.org/oclc/2603615
