构造地质学讲7 劈理.ppt

,第六章劈理,面理的分类,从面理的形成和发育过程分析，可分为原生面理和次生面理两大类原生面理与原始成岩过程有关的面状构造，如沉积岩中的层理、韵律层及岩浆岩中的成分分异层、流面等；次生面理在岩石成岩和结晶之后经过变形和变质作用形成，如劈理、片理、板理、千枚理、片麻理、糜棱面理等。,面理概述,构造透入性地质体中均匀连续弥漫的构造（现象）；地质体中构造的间距或规模，远小于地质体的体积。非透入性（又称为“分划性”）构造以不连续面分散的存在于地质体中，变形只集中在连续面本身及其附近，把均匀连续的地质体化成若干部分的构造（如断裂）。,面理（foliation）也称为剥理，叶理，指地质体中按一定方向平行排列的透入性面状构造。,劈理的概念、结构,,劈理（Cleavage）是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄板或薄片的构造。发育于强烈变形的岩石中；发生劈理的岩石并没有丧失内聚力，因此劈理面完全不同于断裂面；具有可劈性。,劈理的结构,劈理域（cleavagedomains）由层状硅酸盐或不溶残余物质富集成平行或交织状的薄条带或薄膜，原岩的组构已被强烈改造，矿物和矿物集合体的形态或晶格具有显著的优选方位。微劈石域（microlithons）夹于劈理域之间的区域，由窄的平板状或透镜状的岩片组成，微劈石岩片的岩石基本保留了原岩的矿物成分和组构。,劈理的分类,,传统分类－根据劈理的结构及其成因1、流劈理是变质岩中最常见的一种透入性面状构造，由片状、板状或扁圆状矿物或其集合体的平行排列而成，具有使岩石分裂成无数薄片的性能。,,2、破劈理岩石中一组密集平行状破裂面。一般与岩石中矿物排列方向（定向）无关，呈微细裂隙，有时为细脉充填。微劈石厚度＜1cm。破劈理与节理之间并没有明显的界线，在显微尺度上，沿破劈理细缝中可观察到粘土等不溶残余物质，形成劈理域。,,3、滑劈理（又称为应变滑劈理、褶劈理）发育在先存鳞片变晶结构板岩、千枚岩及云母片岩中一组切过先存流劈理的差异性平行滑动面（带）。滑动面（带）中矿物具新定向排列。这种新的定向既可以是先存片状矿物被重新定向，也可以是沿滑动面重结晶的新生矿物的定向排列。,,,褶劈理,,,,,,,结构形态分类根据劈理化岩石内劈理域结构特征能识别的尺度。1、连续劈理连续劈理特征是矿物在岩石中均匀分布、全部定向，劈理域宽度极小，借助显微镜才能分辨劈理域和微劈石。连续劈理另一含义是“透入性”更强，整个岩石都被劈理所弥漫。连续劈理包括板劈理、千枚理和片理。,,2、不连续劈理不连续劈理特征是矿物在劈理域中定向，劈理域在岩石中具有明显的间隔，肉眼即可分辨劈理域和微劈石。“透入性”相对较弱，岩石只有劈理域部分被劈理弥漫。破劈理和滑劈理属于不连续劈理。,,不连续劈理,劈理产出的构造背景,1、轴面劈理指产状平行或大致平行褶皱轴面的劈理。发育在强烈褶皱的岩层中。轴面劈理形成于褶皱作用过程的中晚阶段，是强烈压扁作用和剪切流变作用的结果。劈理面是典型的挤压变形面。,,,,,2、层间劈理是一种受岩性和层面控制的、产状与层理斜交的劈理。受岩性影响显著强硬层中劈理发育较差，劈理密度小、劈理域窄，以破劈理为主；软弱层中发育较强，劈理密度大、劈理域宽，以流劈理为主。岩性差异还造成劈理出现折射现象。,,,,,,,,,,,3、顺层劈理顺层劈理一般指宏观上与岩性界面近平行的劈理。随岩层的弯曲而弯曲，如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塑性流变过程中形成的，所以一般为流劈理。顺层劈理随褶皱弯曲特点表明其形成于褶皱之前，是沉积变质埋藏变质过程中重结晶作用的结果。,顺层劈理,,4、断裂劈理断裂劈理包括断裂带内部和及其附近两盘岩石中发育的各种劈理，这些劈理是在断层形成和两盘运动过程中产生的。劈理产状与断层面斜交或近于平行，锐角指向对盘岩块相对运动方向。在韧性断层带多发育流劈理；在脆性或脆－韧性断层破碎带里，则多为破劈理和褶劈理。,,,,5、区域性劈理区域性劈理与所在的个别构造（如断裂、褶皱、剪切带等）无空间几何关系和成因联系，而是以稳定的产状叠加在前期褶皱、断裂和岩体之上。一般是在区域性构造应力作用下变形变质过程中形成，多为流劈理和滑劈理。,劈理的形成机制及其应变意义,,1、机械旋转索尔比（1856）根据退色斑有限应变测量、板岩的岩石学研究和粘土压缩实验提出，白云母等片状、板状矿物在变形过程发生旋转，一直旋转到与压缩垂直的平面上。机械旋转解释了劈理域中的片状、板状矿物定向排列的成因机制，但尚不能解释劈理域中片状、板状矿物的集中和粒状矿物定向问题。,,2、重结晶定向重结晶作用在板劈理形成中较为明显。板岩中的云母或层状硅酸盐矿物的001面呈垂直最大压缩方向排列，由于云母的定向生长，可能使粒状矿物呈长条状而具有优选方位，无域结构的流劈理的形成显然与定向重结晶有关。,,3、压溶作用压溶作用发生在垂直最大压缩方向的颗粒的边界上，溶解出的物质由化学势能控制下向低应力区迁移和堆积。颗粒状矿物在垂直压缩方向上被溶解，使其变成透镜状或长条状，形成微劈石；溶解出的物质迁移至低应力区形成须状增生物、压力影或分异脉。岩石中的粘土或云母等不溶残余物质相对富集，并在应力作用下递进旋转定向排列形成劈理域。,缝合线构造,,,递进缩短变形中褶劈理的发育过程,,4、晶体塑性变形变形岩石中矿物颗粒通过塑性变形作用，如位错蠕变或扩散蠕变，促使扁平状或长条状颗粒沿着应变椭球体XY主应变面平行排列，获得晶体形态优选方位，从而构成岩石中连续的面理或流劈理。例如韧性剪切带内通常所见的条带状糜棱面理，就是这种晶体塑性变形的典型产物。,劈理的应变意义,有限应变测量表明，劈理一般垂直于最大缩短方向，平行于压扁面即平行于应变椭球体的XY主应变面。与褶皱同期发育的劈理大致平行于褶皱轴面。在强硬岩层中的劈理常呈向背斜收敛的正扇型；在弱岩层中的劈理则呈向转折端收敛的反扇型。强弱岩层相间的褶皱中，劈理以不同角度与层面相交，形成劈理的折射现象。,劈理的观察和研究,1、区分劈理和层理2、测定劈理参数和描述劈理结构特征3、观察和测量劈理与层理的产状关系4、观察劈理与岩性之间的关系和劈理化岩石的应变状态5、观测劈理之间的交切关系、确定劈理之间的相对发育顺序，建立劈理发生发展序列,