Войти
Различные пути развития раскола в осадочной породе. A: исходная осадочная порода; B: карандашный вырез ; C: диагенетическая слоистость (параллельная слоистости ); D: сланцеватая трещина. Раскол в структурной геологии и петрологии описывает тип плоского элемента породы, который развивается в результате деформации и метаморфизма.. Степень деформации и метаморфизма наряду с типом породы определяет тип развивающейся кливажной особенности. Как правило, эти структуры образуются в мелкозернистых породах, состоящих из минералов, подверженных воздействию раствора под давлением.
Раскол - это тип слоистой породы слоистости, элемент ткани, который описывает способ плоской особенности развиваются в 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 рассланцевание 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 и 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.
Схематическое изображение непрерывного и разнесенного расщепления Наличие тканевых элементов, таких как предпочтительная ориентация пластинчатых или удлиненных минералов, композиционное расслоение, вариации размера зерен и т. Д... определяет, какой тип спайности образует. Спайность подразделяется на непрерывную или разнесенную.
Метаморфизованный сланец, изображающий пластинчатый кливаж. Обратите внимание на зерна слюды, кварца и ильменита, выровненные с предпочтительной ориентацией. Непрерывный или проникающий кливаж описывает мелкозернистые породы, состоящие из пластинчатых минералов, равномерно распределенных в предпочтительной ориентации. Тип непрерывного расщепления 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.
Поскольку характер раскола является в зависимости от масштаба, пластинчатый скол определяется как наличие промежутка 0,01 мм или менее между слоями. Сланцевое расщепление часто происходит после диагенеза и является первым признаком расщепления, который формируется после начала деформации. Тектонического напряжения должно быть достаточно, чтобы образовалась новая сильная слоистость, то есть сланцевый раскол.
Тонкий срез, изображающий разнесенный скол. Домены спайности представляют собой более темные зерна биотита, а микролитоны между ними состоят в основном из мусковита и кварца. Зерна в микролитонах начинают выравниваться в предпочтительной ориентации. Новая слоистость накладывается на старую, показывая первые признаки трещиноватой трещины. Раздельный раскол возникает в породах с минералами, которые распределены неравномерно, и в результате порода образует прерывистые слои или линзы различных типов минералов. 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. Другие описания разнесенных расщеплений включают размер интервала, форму и процент доменов расщепления, а также переход между доменами расщепления и микролитонами.
Кренуляционное расщепление содержит микролитоны, которые были деформированы предыдущим слоением. Складывание происходит, когда существует несколько фаз деформации, последняя вызывает симметричные или асимметричные микроскладки, которые деформируют предыдущие слоения. Тип образующегося рисунка трещиноватости зависит от литологии, степени деформации и метаморфизма.
Дизъюнктивный кливаж описывает тип разнесенного кливажа, при котором микролитоны не деформируются в микроскладку, и образование не зависит от какой-либо предшествующей слоистости, присутствующей в породе. Распространенным устаревшим термином для дизъюнктивного дробления является дробление при переломах. Рекомендуется избегать этого термина из-за тенденции неверно истолковывать образование признака расщепления.
Когда более старая слоистость раскола стирается и заменяется более молодой слоистостью из-за более сильной деформации, что свидетельствует о множественных деформационных событиях.
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 минерал деформируется. Расколы образуются примерно параллельно плоскости X-Y 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.
Во время пластической деформации, минеральные зерна с высоким аспектным отношением, вероятно, будут вращаться, так что их средняя ориентация будет в том же направлении, что и плоскость XY конечной деформации. Минеральные зерна могут складываться, если ориентированы перпендикулярно направлению укорочения.
Расслоение слоистости может возникнуть из-за переноса раствора под действием напряжения в результате перераспределения неравномерных минеральных зерен под действием раствора под давлением и перекристаллизации. 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 посредством процессов пластичного кристалла, зерно будет вытягиваться вдоль плоскости XY конечной деформации. Этот процесс формирует зерна с предпочтительной ориентацией
Динамическая перекристаллизация происходит, когда горная порода подвергается метаморфическим условиям и повторному равновесию химического состава минералов. Это происходит, когда наблюдается уменьшение свободной энергии, запасенной в деформированных зернах. Деформированные слюды могут накапливать достаточное количество энергии деформации, что может привести к рекристаллизации. Этот процесс позволяет ориентированное отрастание как старых, так и новых минералов в поврежденную кристаллическую решетку во время развития спайности.
Этот процесс происходит либо после деформации, либо в отсутствие динамической деформации. В зависимости от интенсивности нагрева во время перекристаллизации слоистость будет либо усилена, либо ослаблена. Если тепло будет слишком интенсивным, слоистость будет ослаблена из-за зарождения и роста новых случайно ориентированных кристаллов, и порода станет роговиком. Если к породе с уже существующей слоистостью и без изменения минерального сообщества приложить минимальное тепло, раскол усилится за счет роста слюд, параллельных слоистости.
Антиклиналь в толщах сланцев песчаника с осевым плоским кливажем, рефракция кливажа видна на правой конечности Скалы отображают измеримую геометрическую взаимосвязь с осевой плоскостью образовавшихся складок при деформации и называется осевыми плоскими слоениями. Слоения располагаются симметрично относительно осевой плоскости в зависимости от состава и компетентности 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 происходит потому, что складчатость контролируется изгибом более сильных пластов песчаника, при этом более слабые аргиллиты деформируются, заполняя промежуточные промежутки. В результате появляется элемент, называемый расслоением веером.
В инженерно-геологическом проектировании плоскость спайности образует разрыв, который может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформация и т. д.) горных массивов, например, в конструкции туннеля, фундамента или откоса.
