第六章劈理.

劈理第六章大部分的构造现象都可以看作为面状与线状构造:例如,褶皱的轴面、断层面、节理面、岩浆的流面等可看作为面状构造;褶皱的枢纽、断层面上的擦痕、两种面状构造的交线等可看作为线状构造。面状、线状按观察尺度的大小可分为均匀性和非均匀性构造两种(与观察的尺度有关)。例如手标本上节理可看作非均匀性构造，野外露头则是均匀性构造。透入性,在一个地质体中均匀连续分布于整体的构造现象。构造的“透入性”是指在一个地质体中均匀连续弥漫整体的构造现象，反映了地质体的整体发生并经历一度变形或变质作用。非“透入性”构造是指那些仅仅产出于地质体局部或只影响其个别区段的构造（断层等）。二者是相对，主要取决于观察尺度。A.显微尺度：颗粒界面的定向排列构成略具透入性的面状构造S1；B.小微尺度：颗粒界面在上层内构成透入性面状构造S1，上下两个不同组分层之间的S2分隔面在这一尺度上是非透入性的；C.小型尺度：互相平行的S2，构成透入性面状构造；D.中小尺度：膝折面S3将岩石体分为两部分，S3是非透入性的；E.中型尺度：S3是一系列紧密排列的膝折面，可以看作是透入性的，该尺度上的分隔面则是岩浆岩体于具膝折构造的板岩之间的截面S4。S1S2S2S3面理概述面理（foliation）,也称为剥理，叶理。是变形强烈的岩石或变质岩中发育的一种平行的相当密集的潜在破裂面，包括劈理、岩浆岩的流面、沉积岩的层理等.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、片麻理、糜棱面理等。重点讨论劈理层理构造第一节劈理的结构、分类和产出背景劈理的定义：岩体受力或因变质作用产生并沿着一定方向大致成平行排列的密集的裂隙，平行密集的薄片和薄板的次生面状构造。发育于强烈变形，轻度变质的岩石里。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(cleavage)劈理的主要特点：具有域构造域结构劈理域(弱)微劈石(强)二者平行相间排列劈理域劈理域：通常是由云母类矿物或不溶残余物富集而成的平行或交织状薄膜或薄条带，故也称薄膜域；即肉眼所见使岩石易于沿此劈开的劈理面。劈理域中原岩常被强烈改造，矿物或矿物集合体的外形或内部晶格具有明显的优选方位。微劈石：是由夹于劈理域间的薄板状或透镜状岩片构成，其中原岩的矿物和组构一般仍保持原貌。微劈石劈理的传统分类：①流劈理：由矿物组分平行排列而成，以使岩石易于劈开成薄板状为特征,又称板劈理；②破劈理：与矿物组分的排列无关,是岩石一组密集的平行的剪裂面；③滑劈理：是切过先存面理的差异性平行滑动面，又称应变滑劈理。其微劈石中的先存面理呈s型弯曲或褶皱，故又称褶劈理。劈理的分类和命名方案很多，目前尚不统一，较常用的2类：传统分类和结构形态分类流劈理：由矿物组分平行排列而成，以使岩石易于劈开成薄板状为特征,又称板劈理破劈理：密集的剪破裂面，与矿物组分的排列无关,基本特征是劈理面平直.白云岩(铅笔处)为破劈理S1：流劈理S2：滑劈理滑劈理：是切过先存面理的差异性平行滑动面，又称应变滑劈理。其微劈石中的先存面理呈s型弯曲或褶皱，故又称褶劈理。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，劈理域的宽度极小，只有借助显微镜才能分辨劈理域和微劈石。连续劈理的另一层含义是：“透入性”更强，以至于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。褶劈理千枚理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。破劈理和滑劈理属于不连续劈理。劈理的产出背景：1.轴面劈理：劈理面的产状平行于褶皱的轴面轴面劈理的产状于与褶皱轴面的关系取决于褶皱岩石的粘度、均一性和褶皱的形态。岩性均一、粘度及粘度差较小的岩系里，劈理与轴面的平行性越高，反之，劈理发生散开2.层间劈理：受岩性和层厚控制，与层理斜交的劈理劈理折射：劈理在两种不同的岩性界面上发生折射，在能干性较低的岩层中劈理面与层面夹角小，相反，在能干性较高的岩层中劈理与层面的夹角大。3.顺层劈理：劈理产状平行于层面弯流褶皱的内部构造(河北兴隆)：①厚层硅质石灰岩；②炭质板岩夹薄层硅质石灰岩；③顺层流劈理；④顺层剪裂面；⑤张节理；⑥由硅质石灰岩形成构造透镜体；⑦翼部剪节理；⑧反扇形流劈理4.断裂劈理:出现在断裂带内和断层两盘断裂劈理主要发育于断层带中的断层泥中，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。劈理与断层面的锐交角指示对盘运动方向第二节劈理的形成机制和应变意义劈理的形成机制和应变意义一、劈理的形成机制机械旋转重结晶晶体塑性变形压溶作用二、劈理的应变意义劈理面一般垂直于最大压缩方向，平行压扁面，即XY面1.机械旋转片状、板状矿物在压应力作用下发生旋转，并与压缩方向垂直，形成定向排列.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。2.重结晶在垂直于最大压缩方向上颗粒发生定向重结晶作用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.晶体塑性变形位错蠕变，固态扩散蠕变。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。4.压溶作用发生在最大压缩方向的颗粒边界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。压溶作用解释褶劈理的形成劈理的应变意义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核部收敛的(正)扇型；在弱岩层中的劈理则呈向背斜转折端收敛的(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。第三节劈理的观察和研究劈理的观察和研究1、区分劈理和层理2、精细观察劈理的结构和几何形态3、观察劈理与岩性之间的关系4、确定劈理之间的发育次序5、观察劈理和其它构造的关系6、观察劈理和岩石类型和变质条件的关系7、采集定向标本