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劈理及线理
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2007年8月1日星期三
第七章劈理及线理
从几何的角度来看,任何地质构造都可以概括成面状构造和线状构造。
岩层层面、断层面、节理面、褶皱的轴面及劈理、片理、片麻理等都属于面状构造;褶皱枢纽、柱状矿物的定向排列、各种构造面的交线都属于线状构造。
本章讨论的劈理和线理是面状构造和线状构造中比较广泛发育的两大类型。
面状构造和线状构造都可分为“透入性”和“非透入性”两类。
所谓透入性构造,一般是指均匀地弥漫于地质体中的构造,它反映了这一地质体作为一个整体,已均匀地发生了变形。
非透入性构造则是以一种不连续面分散地存在于地质体中,变形只集中在不连续面本身及其附近,并把均匀连续的地质体分划成若干部分,所以又称为“分划性”构造。
构造的渗入性和非透入性这两个概念是相对的。
如图7—1中S2,在小型尺度上观察是透人性构造,而以微型尺度上去看,则应为分划性构造。
同样,肉眼直观认为是分划性的构造,如某些节理群和断层群,但从航片或卫片上去观察,则又应该属于透入性构造了。
本章讨论的劈理和线理,是广泛分布于强烈变形岩石当中,在露头上和手标本上(即小型尺度上)所看到的透入性面状构造和线状构造。
第一节劈理
劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。
它发育在强烈变形的岩石里,具有明显的各向异性特征,发育状况往往与岩石中所含片状矿物的数量及其定向的程度有着密切关系。
劈理与片理、片麻理等合称面理(foliation)。
它们的差别视形成过程中机械作用的大小和重结晶作用的强弱而定。
一般说来,对劈理的研究似乎更侧重它的力学成因,而片理则以其构造矿物晶体的粗大指示着较高级的重结晶作用。
至于片麻理,主要出现在深变质岩系里,由颜色深浅不同的重结晶矿物分集条带构成,一般看作是热应力作用的构造。
一、劈理岩石的域组构
具有劈理的岩石都有一组密集的潜在裂开面,称为“劈理面”。
当用锤子敲击时,岩石易沿着劈理面裂开,显示岩石内部纹理的存在,并据此来测量劈理的空间方位。
劈理是变质岩石中最常见的透入性面状构造,当对劈理岩石详细观察时,会发现所有劈理都有一定的组构。
组构涉及岩石颗粒的大小、形状、结构和定向性。
劈理岩石的组构主要通过片状矿物及压扁颗粒的定向排列显示出来。
矿物及组构的系统变化,在劈理岩石中呈现出两种不同的组构域,即劈理域(cleavagedomain)和微劈石域(microlithondomain)。
劈理岩石域组构的分析,使人们注意到,劈理面并不是一个简单的裂面,而是一条条相互平行的,由矿物晶带或其他难溶物质组成的三维空间实体。
在大多数劈理域内,矿物都按一定方式重新排列,以区别于两侧内部定向不良,缺乏新生矿物定向组构的微劈理域(图7—2)。
(一)劈理域的形态及排布
1.劈理的平面度劈理的延展能力决定于岩石的性质及劈理化的程度。
不同劈理化岩石中劈理域的形态各异。
按劈理域垂直断面上形态的平直程度,平面度可分为四种:
平直的、粗糙的、锯齿状的和缝合线状的(图7—3)。
一般来说,在均匀泥质岩中,劈理多是平直的,常常将岩石分裂呈平行板状;在变质砂岩或其他粒状组分构成的岩石中,劈理多稀疏分布;发育于大理岩、石英岩等单矿物岩中的劈理间隔很宽,可呈缝合线状或锯齿状。
2.劈理的排布格式劈理域在空间有不同的排布格式,反映着劈理域和微劈石域之间的相互关系。
按劈理的定向排布格式,劈理可以分为两类。
一类是劈理域沿某一方向平行或近于平行展布的平列劈理;另一类是劈理域沿两个方向或两个以上方向展布,相互交织成网状的交织劈理。
其间微劈石也相应呈平行板状或透镜状(图7—4)。
劈理排布格式的描述同观测尺度密切相关,板岩劈理在宏观上多呈平直的平行板状,一般多被描述成平列劈理,但在显微镜下,劈理域之间的排布却是交织状的。
因此,劈理的描述是有一定尺度的。
(二)微劈石的结构
微劈石是劈理化岩石中劈理域之间的部分,组构上不具定向或定向不良。
一般存在两种型式,一种由粒状矿物组成,组构比较紊乱,没有明显的优选方位;另一种微劈石内部,常保存有先存板岩和千枚岩的面理,具一定的优选方法。
这种先存的面理也可在后继劈理化过程中发生细微褶皱。
(三)劈理的间隔
劈理间隔是指两劈理面在垂直方向上的距离。
即垂直劈理断面上劈理域与微劈石域宽度之和。
按劈理的定义,域式劈理的间隔有其相对上下限,一般倾向于上限定在5—10cm,下限规定于0.01mm(C.McA.Powell,1979)。
劈理间隔随岩性和劈理类型不同而不同(图7—5),一般砂质岩石中的劈理间隔宽,泥质岩石中的间隔窄。
(四)劈理域的相对宽度
劈理域的相对宽度一般用劈理域宽度与微劈石宽度的比,或劈理域宽度的总量在岩石测线总长中所占百分率来计量。
劈理域的相对宽度是研究劈理样式的重要参数。
如果劈理域相对宽度窄,劈理岩石就会显示出面状分割的特点;如果劈理域相对宽度大,则在岩石中构成劈理带(图7一6)。
二、劈理的分类
劈理的分类和命名有多种方案,下面介绍目前常用的两种不同分类方案,即传统方案和结构分类方案。
(一)劈理的传统分类
这是一个目前仍在广泛使用但有待改进的一种方案。
该方案将劈理分为流劈理、破劈理及滑劈理。
1.流劈理流劈理是变质岩中最常见的一种次生透入性的面状构造,它是由片状、板状或扁圆状矿物或其集合体的平行排列构成的,具有使岩石分裂成无数薄片的性能(图7一7)。
关于流劈理的涵义,目前尚未完全统一。
一些人认为,流劈理是板劈理的同义词,它只用于浅变质岩,其基本特点是劈理面上矿物的重结晶程度很低或不显著。
如果重结晶较为明显,由肉眼可以辨认出片状矿物的平行排列时,则应称为片理乃至片麻理。
但是越来越多的人认为,板劈理、片理、片麻理只不过是不同变质岩类中流劈理的不同表现。
流劈理一词应泛指岩石在变质固态流变过程中新生的平行面状构造,它是岩石变形时,岩石内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作用的结果。
2.破劈理破劈理的原意是指岩石中一组密集的剪破裂面,裂面定向与岩石中矿物的排列元关。
破劈理的间隔一般为数毫米到数厘米。
按这一概念,破劈理只是以其密集性和平行性与剪节理相区别,当其间隔超过数厘米时,就称作剪节理了。
因此认为,破劈理与剪节理之间并没有明显的界线。
破劈理主要发育于轻微变质或不变质岩石中。
关于破劈理的性质,过去根据地表褶皱翼部和平行断层发育的密集破裂,认为破劈理为剪裂面。
但是褶皱转折端也发育有“破劈理”,这就不是剪切破裂机制所能解释的。
又有人提出用张性破裂来解释,这又引起一些混乱。
破劈理这一术语虽然在野外地质工作中广泛应用,但对其成因一直存有争议。
由于认识上的差异和不同,甚至一些压溶分异劈理也被描述为破劈理(图7—9)。
3.滑劈理滑劈理或应变滑劈理也是一个有争议的术语。
其所以称为滑劈理,是因为把它看成是剪切滑动的结果。
滑劈理在形态上就是褶劈理,发育于具有先存鳞片变晶结构的面理岩石之中,它是一组切过先存流劈理的差异性平行滑动面。
滑动面实为滑动带。
在滑动带中,矿物具新的定向排列。
这种排列可以是先存片状矿物被旋转到与滑动面平行或近于平行的结果,也可以是沿着滑动面重结晶的新生矿物定向排列的结果。
滑劈理的微劈石中的先存面理一般均发生弯曲和形成各式各样揉皱(图7—10)。
关于滑劈理的成因也有不同解释。
一般常见的向同一方向挠曲的滑劈理,普遍认为是一组与主应力轴斜交的切过早期流劈理的剪切面。
对于那些与伴生褶皱轴面平行的复杂的揉皱式滑劈理,成因解释尚不统一。
一些人根据从挠曲到复杂揉皱的一系列过渡型式,认为这种滑劈理是一种递进变形的产物。
劈理在剪切破裂的基础上,随着应力不断作用及微劈石不断压扁,使劈理面朝着变形椭球体AB面方向旋转,直到与最大主压应力方向垂直。
其间微劈石内的揉皱也由微弱而趋强烈(图7一11)。
但也应注意到,许多滑劈理的滑动是发育在早先揉皱基础上的。
到底是先破裂后褶皱还是先揉皱后破裂,或是其他原因,到目前一直存在着争论。
(二)劈理的结构分类
近年来实践证明:
“用带有成因含义的术语来描述劈理构造弊病很多(C.McA.Powell,1979)”。
因此,需要有一个描述劈理组构和形态的分类方案。
下面我们综合地介绍G.E.鲍雷达尔(Borradaile)和G.H.戴维斯(Davis)等人的方案。
这个方案主要是依据劈理岩石内部的组构和能识别的尺度,把劈理分为连续劈理和不连续劈理。
凡岩石中矿物均匀分布,全部定向,或劈理域间隔极小,以至只能在显微镜下才能分辨劈理域和微劈石的劈理,均称为连续劈理。
反之,劈理域在岩石中具有明显间隔,劈理域及微劈石域在肉眼尺度下就能分辨者,则称之为不连续劈理。
1.连续劈理连续劈理发育于变质岩石中,按其变形特征及其重结晶的状况,可分为板劈理、千枚理、片理和片麻理。
(1)板劈理板劈理主要发育于富泥质的低级变质岩中,岩石内部颗粒很细。
发育良好的板劈理有良好的可劈性,使岩石劈裂成十分平整的石板。
但是,在显微尺度下,板劈理的劈理域却是呈交织状排布,表现为富云母层状硅酸盐域和富石英长石的透镜状域。
从图7—12中可以看出,
在微劈石内,主要组成为粒状矿物或其集合体,缺乏明显的优选方位。
相反在劈理域内,原岩的组构几乎完全转化为强烈定向的层状硅酸盐矿物条带。
板岩中原岩的矿物品粒、碎屑、结核、化石、斑点等均发生变形,成为良好的应变标志。
当包体与基质之间韧性差小时,包体随基质一道发生类同的应变;当包体与基质之间韧性差较大时,就会导致绿泥石和石英一类增生矿物的出现,沿着劈理面在低压空间生长,造成压力影构造。
增生石英呈竹节式纤维生长,可指示不同发展阶段中的运动方向(图7—13)。
(2)千枚理和片理千枚岩和片岩以其结晶矿物较大、肉眼可见与板劈理相区别。
根据岩石中层状硅酸岩矿物的多少,可以分为三类不同的千枚理和片理。
一种是富层状硅酸岩岩石中的千枚理和片理。
这种岩石中的云母类矿物沿面理平行排列,层状硅酸盐域几乎遍布整个岩石,构成所谓“千枚状构造”(图7—14);另一类是复矿物岩中的片理,这种片理的域组构特征十分明显,层状硅酸盐域呈交织状绕透镜状长英质域分布,无论劈理域或微劈石域都卷入变形和重结晶作用,并以其重结晶显著而显示其特色(图7—15);第三类片理发育于粒状单矿物岩中,层状硅酸呈稀疏分布,片理主要是依靠拉长、压扁的粒状矿物的连续排列而显示出来(图7一7)。
(3)片麻理片麻理是深度变质岩区广泛存在的另一种连续面理。
它是劈理岩石高度重结晶的产物,由深浅两色矿物条带构成(图7—16)。
单矿物角闪石岩、辉石岩和斜长石岩也发育有片麻理,它由柱状或板状矿物晶体平行排列而成。
片麻理在深变质岩区多成层展布,其中早期构造变形的形迹多已消失,构成新生的区域性地质面。
2.不连续劈理不连续劈理域之间的间隔可以在肉眼尺度下加以确定,在露头或手标本上就可显示其不连续的构造特征。
不连续劈理按微劈石域的结构,可分为间隔劈理和褶劈理。
(1)间隔劈理过去许多间隔劈理被定为破劈理。
间隔劈理在显微尺度下观察,劈理域的主要成分是粘土质和碳质等不溶残余物(Nickelsen,1972)。
当劈理切断化石时,很难在相邻的劈理域内和微劈石中找见被截断的部分(图7—17)。
这样,有人提出,过去一些破劈理实质上与滑动元关。
这种由不溶残余物构成劈理域的问隔劈理是压溶成因的,对过去用以论证剪切破裂成因的论据一一层理错位也有了新的解释,被认为是压溶密合后的假错位(图7—18)。
(2)褶劈理褶劈理以一定可见的间隔切过先有连续劈理为特色,间隔大小以0.1mm到1cm。
早期连续劈理发生挠曲或微细裙皱。
根据劈理域的宽窄及其与两侧微劈石内组构的关系,可将褶劈理细分为渐变褶劈理、带状褶劈理和分隔褶劈理(discretecrenulatincleavage)如图7一19。
关于褶劈理的成因,近年一些学者(D.R.Gray和D.W.Durney,1979)强调压溶作用在褶劈理形成中的意义。
他们提出,褶劈理域多出现于连续劈理褶皱的翼部,不溶物质相对在此集中,活动物质则进入褶皱转折端。
可见褶劈理的发育与劈理化岩石的缩短关系密切(图7—20)。
三、不同地质背景上发育的劈理
从上述两个劈理分类方案的讨论可以看出,劈理的形成与地壳较深层次的变形变质作用相关。
压扁作用、压溶作用和剪切滑动作用在岩石劈理化过程中所发挥的作用如何,常常决定于岩石所处的构造环境、构造部位和劈理化岩石的变形习性。
因此,研究劈理时,除应研究本身的组构特征外,还必须研究其产出的地质背景。
反之,劈理作为大型构造的从属构造,与褶皱、断层和区域性流变构造在几何上和成因上都有着密切的关系。
研究它们之间的关系,对查明大型构造的形态和形成机制也十分有益,并且可以根据劈理化岩石的应变表现,来阐明大型构造变形环境。
下面着重讨论与褶皱有关的轴面劈理、与成层构造有关的层间劈理和顺层劈理、与断层有关的劈理以及区域性劈理。
(一)轴面劈理
所谓轴面劈理,是指其产状平行于或大致平行于褶皱轴面的劈理。
这类劈理主要发育在强烈褶皱的岩层里(图7—21)。
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。
反之,当轴面劈理发育于岩石韧性差较大、强弱岩石相间成层的岩系里,轴面劈理则发生散开和聚敛。
在较强岩层组成的背斜中,轴面劈理向背斜核部呈正扇形散开(图7—22);在较弱岩层组成的背斜里,劈理则呈反扇形向上聚敛(图7—23)。
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。
近年来,这种劈理多被认为是褶皱经受压扁和压溶作用的结果o随着轴面劈理的形成,弯褶皱作用逐渐为剪切褶皱作用所代替。
(二)层间劈理
层间劈理是一种受岩性及层面控制,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。
一般来说,在相对强硬岩石中的劈理,重结晶程度低,劈理密度小.间隔宽,与层理夹角较大;反之,在相对软弱的岩层里,劈理的流变特征变得明显,劈理密度大,间隔小,与层理的夹角相对较小。
例如,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现象(图7—24)。
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(图7—25)。
在观察时应注意,不要将其当成交错层。
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,常常使层间劈理组合成“S”形(图7—26)。
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。
(三)顺层劈理
顺层劈理和顺层片理一般是指在宏观上与岩性界面近平行的劈理。
它们在褶皱中作为变形面随裙皱而弯曲。
顺层劈理和片理都是岩石在变质作用下的固态流动过程中形成的,均属流劈理。
它代表褶皱前期一组挤压应变面。
不过,关于这种劈理或片理是褶皱前期构造变形的产物,还是在沉积变质过程中重载重结晶的结果,一直是变质岩构造学中一个争论问题。
(四)断裂劈理
断裂劈理包括断裂带内及其两盘岩石中发育的各种劈理,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。
在强烈变形的韧性剪切带里多为连续劈理,呈“S”形展布,但在脆性或脆韧性断裂破碎带里,则多为间隔劈理。
劈理常与断面交成锐角,其尖端指向对盘岩块运动的方向(图7—27)。
(五)区域性劈理
区域性劈理一般是指与个别褶皱和断裂无一定成因关系,而是以其稳定产状叠加在前期褶皱、断裂和岩体之上的劈理。
它一般都是在岩石变质变形后期,在区域性应力作用下形成的,也可以是另一期构造作用的产物。
一般多为连续劈理或褶劈理。
四、劈理的野外研究
在岩石强烈变形和变质岩区工作时,应注意对劈理的观测。
要像在沉积岩区观察层理那样详细地观察劈理,大量测量其产状,并均匀地标注在地质图或构造图上;还要采集定向标本,为室内定向显微观测之用。
野外构造研究应包括下列内容:
(一)区分劈理和层理
在变质岩区,劈理的发育常常把层理掩蔽起来,缺乏经验的地质人员,由于误将劈理当层理,结果把复杂的褶皱岩层错当作单斜岩层,人为地使地质构造简单化,从而对该地的地层层序、岩相、厚度等诸方面都得出错误的结论。
因此,正确认识层理和劈理也就成为变质岩区地质调查的首要问题。
区分层理和劈理,一方面要洞察所观测到的平行面状构造是否存在原生沉积标志,如粒级层、交错层、波痕等,特别要努力寻找和追索具有特殊岩性或结构、构造的标志层。
通过较大范围的追索和填图,区分层理和劈理,查明两者之间的几何关系和空间展布规律。
(二)测定劈理参数和描述劈理的结构特征
1.劈理的间隔在垂直劈理的横截面上或在垂直劈理面的定向标本薄片上,观察和测定劈理的间隔。
通常将劈理的间隔分为四级:
(1)大间隔:
大于5mm;
(2)小间隔:
0.1-5mm;(3)微间隔:
0.01一0.1mm;(4)连续:
小于0.1mm。
2.劈理域的形态首先要注意区分劈理域空间排列的变质矿物晶带是否呈分离状,还应注意观察劈理是交织状的还是平行延伸的,以及裂面的光滑度和晶带的连续性等。
3.微劈石的结构首先要区分是否有先存的平行面状构造,同时还要观察组成矿物、定向性以及膝折、挠曲、揉皱等结构。
(三)观察和测量劈理和层理的产状关系
这种观察是为了帮助确定大型褶皱的性质以及岩层层序是否正常。
如果轴面劈理与其所在褶皱是同期纵弯褶皱作用产生的,两者具有如下关系:
1.劈理与层理所交的锐角一般指示相邻岩层的运动方向。
如劈理位于纵弯褶皱的一翼,则其向上锐角指示相邻岩层向背斜顶部运动(图7—28)。
2.根据上述运动关系可以进一步推导,如果岩层倾向和劈理倾向相反(图7—28A),或两者虽然倾向相同但岩层倾角小于劈理倾角(图7—28B),则岩层层序应是正常的;如果两者倾向一致而岩层倾角大于劈理倾角,则岩层层序应是倒转的(图7—28C)。
但应注意,当褶皱平卧乃至翻卷时,劈理与层理的关系就会发生异样。
如图7—29中,在左侧根基地带,褶皱是朝上的,劈理与层理的关系与上述正常关系一样,上翼的劈理比层理陡,下翼的劈理比层理缓。
但从脊部到枢纽这一段,褶皱是翻卷的,正常上翼的劈理反过来比层理缓,倒转下翼的劈理也反过来比层理陡。
因此,研究层理与劈理的关系必须同褶皱是否翻卷的研究同时进行。
3.褶皱两翼的劈理或与褶皱轴面平行,或以轴面为对称面对称分布。
因此,在赤平投影图上,劈理的极点不是同轴面极点一致,就是在轴面极点两侧对称地出现。
4.如果褶皱是圆柱状的,则层理与劈理的交线与所在区段的褶皱枢纽平行,都代表褶皱变形时的中间应变轴(图7—30)。
(四)利用劈理特征推断岩石变形机制和构造环境
利用天然露头上劈理显示的特征,推断岩石变形的形成机制和变形的构造环境。
为此,观察中应注意以下几点:
1.注意劈理所在岩石的性质及岩层的厚度;逐层测量劈理与层理夹角的大小;描绘劈理的折射和弯曲;弄清岩性、层厚、劈理类型、劈理间隔;查明劈理与层理之间夹角的大小等五个方面相互关系。
2.研究劈理的发育情况与岩石变形强烈程度之间的关系。
通过对劈理面上的压力影、还原斑、变形化石、简粒等应变现象的测量和分析,了解岩石变形的机制,推测三个主应变轴的方位和大小。
3.结合变质岩石的岩石学研究,认真观察劈理卷入重结晶的程度。
在这方面,观察劈理面上的矿物共生组合对分析劈理生成的期次和相应的构造环境具有重要意义。
研究同一组分岩石的变质深浅程度及相应的劈理在空间上的分带现象,是揭示劈理的生成条件和埋藏深度的主要方法之一。
(五)研究变斑晶内外面理,探讨变形与变质作用的时间关系
发育有变斑晶的劈理岩石中,要特别注意变斑晶内面理(Si)与变斑晶外基质中面理(Se)之间的关系。
兹瓦特(H.J.Zwart,1962)根据斑晶与面理发育的关系提出鉴定造山带内部构造运动与变质作用的九种时间关系(图7—31),有助于我们推断一个地区存在的变形变质关系。
(六)观测劈理之间的交切关系,建立劈理发育的先后系列
关于劈理之间的先后交切关系,一般认为被切割的劈理生成时代早,切割其他劈理的劈理生成时代晚。
要注意晚期劈理对早期劈理的归并和利用以及使先存劈理发生揉皱等现象(图7—32)。
必须指出,劈理的研究是不能孤立进行的。
关于劈理研究的一切结论必须基于区域构造及其所依附的大型构造的研究。
第二节线理
线理是描述岩石内部或表面的各种平行线状构造的一个术语,主要是指露头上或手标本上的次生平行透入性线状构造。
那些与褶皱有关的线状构造,如寄生褶皱的枢纽、石香肠构造、窗棂构造和杆状构造等,也被看作是粗大的线理。
一、变形岩石中的小型线理
在变形岩石中,常常发育有各种小型或微型透入性线理。
按照线理的形态和成因,可以分为以下几类。
(一)拉伸线理
拉伸线理是由拉长的砾石、鲕粒、岩屑、矿物颗粒或矿物集合体等的平行定向排列构成的(图7—33A)。
拉伸线理中的组分虽然都呈长条状,但却有两种完全不同的形成方式。
一种拉伸线理是在物质塑性流动过程中产生的伸长变形,它位于运动面(ab面)之上,指示变形中物质运动的方向,代表应变椭球体的长轴方向。
另一类拉伸线理是辗滚而成的,正像搓辗软弱的高塑性粘土一样,使物质垂直于力偶作用的方向拉伸。
因此,这种拉伸线理常与褶皱的枢纽平行。
(二)矿物生长线理
矿物生长线理主要由针状、柱状等矿物的定向排列构成(图7—33B)。
它们都是岩石在变形和变质过程中压溶和重结晶作用的产物,因而矿物长轴方向往往反映岩石重结晶流动的方向。
例如,角闪石的定向排列就是这类线理的典型。
有时,特别是在动力变质带上,在强大应力作用下,矿物生长往往不依其结晶习性,却屈服于应力而拉长,甚至使原来的短柱状或等轴状结晶的矿物出现纤维状结晶。
例如在断层擦面上常常看到的纤维状石英、方解石及纤闪石一类的擦抹晶体。
(三)皱纹线理
主要出现在具有先有鳞片变晶结构的岩石中,由早期劈理或片理揉皱成的平行定向构造(图7—33C)。
它们可以是连续的褶皱,有时与褶劈理有关。
因而皱纹的延伸方向与褶劈理的延伸方向一致。
(四)交面线理
主要是指层理与面理的交线或面理与面理的交线(图7—33D)。
它和皱纹线理一样都平行于该区段的褶皱枢纽。
二、变形岩石中的大型线理
在强烈变形的岩石中,常常会遇到一些由于岩层卷曲、肿缩、破裂、辗滚而构成的粗大平行线状构造,统称大型线理。
这些线状构造各有其独特的构造型式、成因和不同的构造形态。
这些构造除第四章讨论的各类附属小褶皱以外,最常见的有石香肠构造、窗棂构造和杆状构造。
(一)石香肠构造
石香肠构造也称布丁构造(Boudinage),它是在不同性质的岩石相间成层,互相之间具有明显韧性差的条件下,受到垂直岩层挤压而形成的一种构造,其剖面形态似香肠,因而取名石香肠。
关于石香肠的形成作用,已通过人工模拟得到了验证。
当岩层受到垂直层面的挤压时,软弱岩层会被压扁并向两侧作塑性流动,夹在其中的强硬岩层,在软弱岩层顺层流动引起的摩擦力的拉伸下,如果超过其强度极限,强硬岩石则破裂并位移,以致构成断面上形态各异、平面上呈一致排列的长条状块段,即石香肠。
在拉断强硬岩层的间隔中附弱岩层或呈阳娘人或即岩附叫质时因此在本质上,香肠构造是各种断块、断裂与各种楔入褶皱、楔入脉状围岩和分泌体的构造组合。
石香肠构造的三维空间形态一般不易观察,所以对其横断面的描述较多,马杏垣教授曾按其横断面形态划分为矩形、菱形、梯形、藕节状和不规则状等几种类型(图7—34)。
这种分类也在一定程度上反映其力学性质。
从石香肠形成过程来看,起主要作用的还是强硬岩层初始断裂的性
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