stringtranslate.com

Стилолит

Стилолиты в известняке

Стилолиты (греч. stylos , столб; lithos , камень) представляют собой зубчатые поверхности в скальном массиве, на которых минеральный материал был удален путем растворения под давлением в процессе деформации, который уменьшает общий объем породы. Минералы, которые нерастворимы в воде, такие как глины , пирит и оксиды , а также нерастворимые органические вещества , [1] остаются внутри стилолитов и делают их видимыми. Иногда вмещающие породы не содержат нерастворимых минералов, в этом случае стилолиты можно распознать по изменению текстуры породы. [2] Они чаще всего встречаются в однородных породах, [3] карбонатах , кремнях , песчаниках , но их можно найти в некоторых магматических породах и льду . Их размер варьируется от микроскопических контактов между двумя зернами (микростилолиты) до крупных структур длиной до 20 м и амплитудой до 10 м во льду. [4] Стилолиты обычно формируются параллельно напластованию из-за давления вышележащих пород , но они могут быть наклонными или даже перпендикулярными напластованию в результате тектонической активности. [5] [6]

Классификация стилолитов

В структурной геологии и диагенезе растворение под давлением или растворение под давлением представляет собой механизм деформации, который включает растворение минералов на контактах зерна с зерном в водной поровой жидкости в областях относительно высокого напряжения и либо осаждение в областях относительно низкого напряжения в пределах той же породы, либо их полное удаление из породы в пределах жидкости. Это пример диффузионного массопереноса . Стилолиты образуются в результате этого процесса.

Стилолиты можно классифицировать по их геометрии или ориентации и отношению к напластованию. [4]

Геометрическая классификация

Парк и Шот (1968) выделили шесть различных геометрий стилолитов: [4]

  1. Простые или примитивные волнообразные
  2. Шовный тип
  3. Тип Up-peak (прямоугольный тип)
  4. Тип «down-peak» (прямоугольный)
  5. Тип с острым концом (конический и заостренный)
  6. Тип сейсмограммы

Отношение к постельным принадлежностям

Горизонтальные стилолиты
Это наиболее часто наблюдаемый тип стилолитов. Они встречаются параллельно или почти параллельно напластованию пород. Этот тип чаще всего встречается в слоистых осадочных породах , в основном в карбонатных породах , которые не были затронуты интенсивной тектонической структурной активностью или метаморфизмом .
Наклонные стилолиты или сликолиты
Этот тип встречается косо по отношению к напластованию. Он появляется в породах, которые как затронуты, так и не затронуты тектонической активностью, а также может быть обнаружен в метаморфических и слоистых магматических породах.
Горизонтально-наклонные (вертикальные) или поперечные стилолиты
Этот тип представляет собой комбинацию горизонтальных и наклонных типов стилолитов. Горизонтальные стилолиты обычно имеют большую амплитуду, чем наклонные стилолиты. Горизонтально-наклонные встречаются в породах, на которые действует давление, параллельное плоскости напластования, а затем давление, перпендикулярное напластованию.
Вертикальные стилолиты
Этот тип стилолита связан с напластованием под прямым углом. Он может быть связан или не связан с тектонической активностью . Он вызван давлением, действующим перпендикулярно напластованию.
Взаимосвязанные сетевые стилолиты
Этот тип представляет собой сеть стилолитов, которые связаны друг с другом относительно небольшими углами. Этот тип можно разделить на два подтипа. Стилолиты подтипа А характеризуются более высокими амплитудами. Они связаны со слоистостью либо горизонтально, либо под небольшим углом. Стилолиты подтипа В обычно появляются в породах, которые были затронуты тектонической и/или метаморфической активностью. Эти стилолиты имеют низкую амплитуду с волнистостью. Их связь со слоистостью может варьироваться от горизонтальной до вертикальной.
Вертикально-наклонные (горизонтальные) или поперечные стилолиты
Этот тип представляет собой комбинацию горизонтальных или наклонных и вертикальных стилолитовых типов. В этом случае сначала образовались наклонные или горизонтальные стилолиты, а затем вертикальные. Этот тип можно разделить на два подтипа по направлениям смещения наклонных стилолитов. В подтипе А смещения могли произойти во время вертикальной стилолизации, тогда как в подтипе В смещения могли произойти до вертикальной стилолизации.

Разработка

Стилолит не является структурным изломом , хотя его описывают как форму «антитрещины», когда стороны движутся вместе, а не расходятся. [7] Доказательством служит известняк, содержащий окаменелости , где окаменелости пересекаются стилолитом, и только одна половина все еще существует; другая половина растворилась. Рай и Брэдбери (1988) [8] исследовали систематику стабильных изотопов 13/12 C и 18/16 O в известняке по обе стороны от плоскости стилолита и обнаружили различия, подтверждающие различную степень взаимодействия флюида и породы.

Для того, чтобы стилолит образовался, должен присутствовать раствор , в котором могут растворяться минералы, а также поровая сеть , через которую растворенные твердые частицы могут мигрировать путем адвекции или диффузии из образующегося стилолита. Развитие стилолита может быть улучшено с помощью пористости , поскольку она локализует напряжение на зернах, увеличивая напряжение там. Поэтому предполагается, что стилолиты, параллельные напластованию, образуются в областях с высокой пористостью , [9] и большинство поперечных стилолитов образуются вдоль уже существующих трещин . [2]

Значение

Стилолиты играют важную роль в нескольких областях. В петрологии стилолиты играют важную роль , поскольку они изменяют структуру горных пород и растворяют твердые частицы, которые выпадают в осадок в виде цемента . В стратиграфии выветривание стилолитов приводит к образованию кажущейся слоистости во многих стратиграфических разрезах, а потеря материала вдоль стилолитов может иметь результат, аналогичный эрозии , со значительным стратиграфическим истончением. В гидрологии стилолиты препятствуют течению жидкости, а в других условиях служат для течения жидкости. Кроме того, стилолиты являются индикаторами компрессионного напряжения в тектонических исследованиях, а развитие поперечных стилолитов способствует сокращению земной коры параллельно направлению их колонны. [2]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Данхэм Дж. Б.; Лартер С. (1981). «Ассоциация стилолитовых карбонатов и органического вещества: последствия для контроля температуры при формировании стилолита». Бюллетень AAPG . 65 .
  2. ^ abc Миддлтон, Джерард В., Энциклопедия осадков и осадочных пород , 2003, стр. 90-92
  3. ^ Голдинг, Х. Г.; Конолли, Дж. Р. (1962). «Стилолиты в вулканических породах». Журнал осадочной петрологии . 32 (3): 534–538. doi :10.1306/74D70D12-2B21-11D7-8648000102C1865D.
  4. ^ abc Park, Won C.; Schot, Erik H. (1968). «Стилолиты: их природа и происхождение». Журнал осадочной петрологии . 38 (1): 175–191. doi :10.1306/74D71910-2B21-11D7-8648000102C1865D.
  5. ^ Эндрюс, Линн М.; Рейлсбак, Л. Брюс (1997). «Контроль развития стилолита: морфологические, литологические и временные свидетельства из параллельных напластованию и поперечных стилолитов из Аппалачей США». Журнал геологии . 105 (1): 59–73. Bibcode : 1997JG....105...59A. doi : 10.1086/606147. JSTOR  30079885. S2CID  128917505.
  6. ^ Петрология осадочных пород , FH Hatch, RH Rastall стр. 382
  7. ^ Флетчер, CC и Поллард, DD 1981 Модель антитрещинообразования для поверхностей раствора под давлением. Геология, 9, 419-24.
  8. ^ Рай, Д. М. и Брэдбери, Х. Дж. (1988): Течение жидкости в коре: пример пиренейского надвига. Американский научный журнал (288): 197-235.
  9. ^ Мерино, Э., Ортолева, П. и Стрикхолм, П., 1983. Образование равномерно расположенных пластов давления-раствора во время (позднего) диагенеза: кинетическая теория. Вклад в минералогию и петрологию, 82: 360-370.