不同地质背景上发育的劈理

2016 年 8 月 22 日00:03:31 发表评论 1,334

劈理的产出往往与褶皱、断层和区域性流变构造等在几何上和成因上都有着密切的关系,根据劈理产出的构造背景可将劈理分为轴面劈理、层间劈理、顺层劈理、断裂劈理以及区域性劈理等。

1、轴面劈理

轴面劈理是指其产状平行于或大致平行于褶皱轴面的劈理(图17-9)。这种劈理常见于强烈褶皱的岩层中,在沉积岩区和浅变质岩区多为板劈理,在高级变质岩区多为片理或褶劈理。

不同地质背景上发育的劈理

图17-9轴面劈理

轴面劈理和轴面片理的产状与褶皱轴面的关系取决于组成褶皱岩石的韧性、均一性和褶皱的形态。在岩性均一、平均韧性高、韧性差小的岩系里,轴面劈理与轴面的平行性也愈高。它们的产状与两翼斜交,稳定地切穿岩层层理,使层理的连续性遭到破坏,有时甚至将层理掩蔽起来。轴面劈理形成于褶皱作用的晚期,是典型的挤压应变面,它与最大主压应力方向相垂直。

2、层间劈理

不同地质背景上发育的劈理

图17-10 澳大利亚贝梅格砂页岩互层

褶皱中的正扇形和反扇形劈理

(据B.E.Hobbs, 1976)

在浅变质岩中常发育有受褶皱岩层岩性、厚度以及岩层界线控制而在各岩层间发育而成的与层理斜交的劈理。在不同层内、劈理的类型、间隔、产状各不相同。由于褶皱的层系由韧性差较大、强弱岩层相间排列形成时,层间劈理通常会发生散开和聚敛。如在强硬和软弱岩层形成的褶皱中,发育在强硬岩层中的劈理向核部收敛,劈理密度小、间隔宽,与层理夹角较大形成正扇形劈理;在软岩层中,劈理向转折端收敛,劈理密度大、间隔小,与层理夹角较小形成反扇形劈理(图17-10)。层间劈理发育程度及层间劈理夹角的大小受岩石力学行为和变形强度控制。如在浅变质岩系中,当砂岩或白云岩发育了比较稀疏的间隔劈理时,相间的板岩或结晶灰岩中却发育了密集的连续劈理。如果把劈理相连,就好像劈理发生了折射(图17-11)。在大多情况下,软弱层中劈理面仅代表局部应力场的挤压面,强硬岩层中劈理面多为剪裂面。如果劈理发生在粒级层中时,随着岩石中碎屑粒度由粗到细的变化,劈理会随之发生弯曲。另一方面,劈理的弯曲也可由于层间滑动或物质顺层流动时因磨擦力作用而产生。岩性的影响和物质运动的结合,常使层间劈理组合成S形(图17-11)。

不同地质背景上发育的劈理

图17-11 北京大灰厂奥陶系马家沟组中劈理折射现象(据宋鸿林,1978)

1、纯大理岩中发育连续劈理;2、白云岩中发育间隔劈理;3、白云质结晶石灰岩中劈理发生弯曲呈S形。各层中的劈理以不同角度与层面相交,造成折射现象

层间劈理的形成,主要同岩石的不同变形习性和层间界面的控制作用有关。层间界面常常控制着不同岩层内的运动,使它们在不同的构造变形域内发生均匀变形。

3、顺层劈理

顺层劈理一般是指在宏观上与岩性界面近于平行的劈理。它们在褶皱中作为变形面随褶皱而弯曲。顺层劈理是岩石在变质作用下的固态动过程中形成的,一般为流劈理。代表挤压面或重压变质重结晶面。

4、断裂劈理

断裂带内及其附近两盘岩石中发育的劈理。这些劈理是在断层的形成和两盘相对运动过程中产生的,其产状与断层面斜交或近于平行,有板劈理、间隔劈理,这类劈理代表挤压面或剪切面。在强烈变形的韧性剪切带中多为连续劈理,呈“S”形延展,但在脆性或脆韧性断裂破碎带里,多为间隔劈理。断裂劈理常与断层面交成锐角,其尖端指向对盘岩块相对运动的方向(图17-12)。

不同地质背景上发育的劈理

图17-12 西藏当雄斯米夺温泉断裂带中的劈理(据宋鸿林、王新华,1974)

1、大理岩;2、绿泥石片岩(断裂带宽约1-1.5m);3、板岩夹大理岩

5、区域性劈理  

在区域性构造应力作用下,在变形变质过程中形成的劈理,多数为区域性流劈理和滑劈理。区域性劈理一般与个别褶皱和断裂无一定成因联系,而是以其稳定产状叠加在前期构造和岩体之上。

   

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