Слоистость в геологии относится к повторяющейся слоистости в метаморфических породах . [1] Каждый слой может быть тонким, как лист бумаги, или более метра в толщину. [1] Слово происходит от латинского folium , что означает «лист», и относится к листообразной плоской структуре. [1] Она вызвана сдвиговыми силами (давлением, толкающим различные участки породы в разных направлениях) или дифференциальным давлением (более высокое давление с одного направления, чем с других). Слои формируются параллельно направлению сдвига или перпендикулярно направлению более высокого давления. Неслоистые метаморфические породы обычно образуются при отсутствии значительного дифференциального давления или сдвига. [1] Слоистость распространена в породах, затронутых региональным метаморфическим сжатием, типичным для областей формирования горных поясов ( орогенических поясов ).
Более технически, фолиация - это любая проникающая плоская структура, присутствующая в метаморфических породах. Породы, демонстрирующие фолиацию, включают стандартную последовательность, образованную прогрессивным метаморфизмом глинистых пород ; сланец , филлит , сланец и гнейс . Сланцевая спайность , типичная для сланца, обусловлена предпочтительной ориентацией микроскопических филлосиликатных кристаллов . В гнейсе фолиация более типично представлена композиционной полосчатостью из-за сегрегации минеральных фаз. Слоистая порода также известна как S-тектонит в сдвиговых скальных массивах.
Примерами служат полосы в гнейсе (гнейсовая полосчатость), предпочтительная ориентация плоских крупных чешуек слюды в сланце (сланцеватость), предпочтительная ориентация мелких чешуек слюды в филлите (его плоскости имеют шелковистый блеск, называемый филитовым блеском — греческое слово phyllon также означает «лист»), чрезвычайно мелкозернистая предпочтительная ориентация глинистых чешуек в сланце (называемая « сланцевой спайностью ») и слои сплющенных, размазанных, похожих на блины обломков в метаконгломерате . [1]
Слоистость обычно формируется за счет преимущественной ориентации минералов в породе.
Обычно это результат воздействия некоторой физической силы и ее влияния на рост минералов. Плоская структура фолиации обычно формируется под прямым углом к направлению максимального главного напряжения. Однако в зонах сдвига плоская структура внутри породы может не быть прямо перпендикулярной направлению главного напряжения из-за вращения, переноса массы и укорочения.
Слоистость может быть образована путем перераспределения слюд и глин посредством физического вращения минералов внутри породы. Часто эта слоистость связана с диагенетическим метаморфизмом и низкосортным метаморфизмом захоронения. Слоистость может быть параллельной первоначальному осадочному напластованию, но чаще всего ориентирована под некоторым углом к нему.
Рост пластинчатых минералов, как правило, группы слюды, обычно является результатом проградных метаморфических реакций во время деформации. Часто ретроградный метаморфизм не образует фолиацию, поскольку обнажение метаморфического пояса не сопровождается значительным сжимающим напряжением. Термальный метаморфизм в ореоле гранита также вряд ли приведет к росту слюды в фолиации, хотя рост новых минералов может накладываться на существующую фолиацию(и).
Выравнивание пластинчатых минералов в метаморфических породах , магматических породах и интрузивных породах может образовывать сланцеватость. Типичные примеры метаморфических пород включают порфиробластические сланцы, где крупные, сплющенные минералы образуют выравнивание либо из-за роста, либо из-за вращения в основной массе.
Магматические породы могут стать слоистыми из-за выравнивания кумулятивных кристаллов во время конвекции в крупных магматических камерах , особенно ультрамафических интрузий и, как правило, плагиоклазовых лейст . Гранит может образовывать слоистость из-за трения вязкой магмы стеновыми породами. Лавы могут сохранять слоистость потока или даже сжатую эвтакситовую текстуру, как правило, в высоковязких фельзитовых агломератах , сваренном туфе и пирокластических отложениях.
Метаморфическая дифференциация, типичная для гнейсов , вызвана химической и композиционной полосчатостью в метаморфической горной массе. Обычно это представляет химию протолита , которая образует отдельные минеральные комплексы. Однако композиционная полосчатость может быть результатом процессов зародышеобразования , которые вызывают химическую и минералогическую дифференциацию в полосы. Обычно это следует тому же принципу, что и рост слюды, перпендикулярно главному напряжению. Метаморфическая дифференциация может присутствовать под углами к композиционной полосчатости протолита.
Кренуляционное расщепление и косая листоватость являются особыми типами листоватости.
Слоистость, поскольку она формируется в целом перпендикулярно направлению главного напряжения, фиксирует направление сокращения. Это связано с осью складок, которые обычно образуют аксиально-плоскостную слоистость в своих осевых областях.
Измерение пересечения между осевой плоскостью складки и поверхностью на складке даст погружение складки. Если фолиация не соответствует наблюдаемому погружению складки, это, вероятно, связано с другим событием деформации.
Слоистость в областях сдвига и в плоскости сбросовых разломов может предоставить информацию о направлении переноса или смысле движения на сдвиге или сдвиге. Как правило, острый угол пересечения показывает направление переноса. Слоистость обычно изгибается или изгибается в сдвиг, который предоставляет ту же информацию, если он имеет масштаб, который можно наблюдать.
Слоистости, в региональном смысле, будут иметь тенденцию изгибаться вокруг жестких, несжимаемых тел, таких как гранит. Таким образом, они не всегда «плоские» в самом строгом смысле и могут нарушать правило перпендикулярности к региональному полю напряжений из-за локальных влияний. Это мегаскопическая версия того, что может происходить вокруг порфиробластов. Часто точное наблюдение за слоистостью на обнажении, ручном образце и в микроскопическом масштабе дополняет наблюдения на карте или в региональном масштабе.
При описании слоения полезно отметить
Применение такой методологии позволяет проводить окончательные корреляции по стилю, степени метаморфизма и интенсивности по всему региону, по отношению к разломам , сдвигам , структурам и минеральным ассоциациям.
В геотехнической инженерии плоскость фолиации может вносить анизотропию напряжения, что является жизненно важным соображением для инженеров-геотехников. В какой-то момент эта фолиация может образовать разрыв , который может значительно повлиять на механическое поведение (прочность, деформация и т. д.) скальных массивов, например, при строительстве туннелей , фундаментов или склонов .