Слоистость в геологии относится к повторяющемуся наслоению метаморфических пород . [1] Каждый слой может быть толщиной с лист бумаги или более метра. [1] Слово происходит от латинского folium , что означает «лист», и относится к листовидной плоской структуре. [1] Это вызвано силами сдвига (давление, толкающее разные участки породы в разных направлениях) или перепадом давления (более высокое давление в одном направлении, чем в других). Слои формируются параллельно направлению сдвига или перпендикулярно направлению более высокого давления. Нерасслоенные метаморфические породы обычно образуются при отсутствии значительного перепада давления или сдвига. [1] Слоистость распространена в породах, подвергшихся региональному метаморфическому сжатию, типичному для областей формирования горных поясов ( орогенных поясов ).
С технической точки зрения, слоение — это любая проникающая плоская ткань , присутствующая в метаморфических породах. Породы, демонстрирующие слоение, включают стандартную последовательность, образовавшуюся в результате прогрессивного метаморфизма глинистых пород ; сланец , филлит , сланец и гнейс . Сланцевый раскол, типичный для сланца, обусловлен преимущественной ориентацией микроскопических кристаллов слоистых силикатов . В гнейсе слоистость чаще представлена полосчатостью состава из-за разделения минеральных фаз. Слоистая порода также известна как S-тектонит в расслоенных горных массивах.
Примеры включают полосы в гнейсе (гнейсовые полосы), предпочтительную ориентацию плоских крупных чешуек слюды в сланце (сланцеватость), предпочтительную ориентацию мелких чешуек слюды в филлите (его плоскости имеют шелковистый блеск, называемый филитовым блеском - греческое слово , филлон , также означает «лист»), чрезвычайно мелкозернистая предпочтительная ориентация глинистых чешуек в сланце (называемая « сланцевый спайность ») и слои уплощенных, размазанных, блинообразных обломков в метаконгломерате . [1]
Слоистость обычно образуется в результате предпочтительной ориентации минералов внутри породы.
Обычно это результат действия какой-то физической силы и ее влияния на рост минералов. Плоская структура слоения обычно формируется под прямым углом к направлению максимального главного напряжения. Однако в зонах сдвига плоская ткань внутри породы может быть не перпендикулярна направлению главного напряжения из-за вращения, переноса массы и укорочения.
Слоистость может быть образована перераспределением слюд и глин посредством физического вращения минералов внутри породы. Часто это расслоение связано с диагенетическим метаморфизмом и низкостепенным погребальным метаморфизмом. Слоистость может идти параллельно исходной осадочной толще, но чаще ориентирована под некоторым углом к ней.
Рост пластинчатых минералов, обычно группы слюды, обычно является результатом прогрессивных метаморфических реакций при деформации. Часто ретроградный метаморфизм не образует расслоения, поскольку разрушение метаморфического пояса не сопровождается значительным сжимающим напряжением. Термический метаморфизм в ореоле гранита также вряд ли приведет к росту слюды в слоении, хотя рост новых минералов может накладываться на существующие слои.
Выравнивание таблитчатых минералов в метаморфических породах , магматических породах и интрузивных породах может образовывать слоение. Типичные примеры метаморфических пород включают порфиробластические сланцы, где крупные сплюснутые минералы образуют ряды либо из-за роста, либо вращения основной массы.
Магматические породы могут расслоиться в результате выравнивания кумулятивных кристаллов во время конвекции в больших магматических камерах , особенно в ультраосновных интрузиях и, как правило, в пластинах плагиоклаза . Гранит может образовывать слоение из-за трения вязкой магмы о вмещающие породы. Лавы могут сохранять слоистость потока или даже сжатую эвтакситовую текстуру, обычно в высоковязких кислых агломератах , сварных туфах и отложениях пирокластических волн.
Метаморфическая дифференциация, типичная для гнейсов , вызвана химической и композиционной полосчатостью метаморфической массы горных пород. Обычно это представляет собой химию протолита , которая образует отдельные минеральные ассоциации. Однако полосчатость состава может быть результатом процессов зародышеобразования , которые вызывают химическую и минералогическую дифференциацию на полосы. Обычно это происходит по тому же принципу, что и рост слюды, перпендикулярно главному напряжению. Метаморфическая дифференциация может присутствовать под углами к полосам состава протолита.
Расщепление кренуляций и косое слоение являются особыми типами слоения.
Слоистость, поскольку она обычно формируется перпендикулярно направлению главного напряжения, фиксирует направление укорочения. Это связано с осью складок, которые в своих осевых областях обычно образуют осеплоскостное слоение.
Измерение пересечения осевой плоскости складки и поверхности складки позволит определить погружение складки. Если слоение не соответствует наблюдаемому погружению складки, оно, вероятно, связано с другим событием деформации.
Слоистость в областях сдвигов и в плоскости надвигов может предоставить информацию о направлении переноса или направлении движения при надвиге или сдвиге. Как правило, острый угол пересечения указывает направление транспорта. Слоения обычно сгибаются или изгибаются в сдвиг, что дает ту же информацию, если оно имеет наблюдаемый масштаб.
Слоения в региональном смысле будут иметь тенденцию огибать твердые несжимаемые тела, такие как гранит. Таким образом, они не всегда «плоские» в самом строгом смысле слова и могут нарушать правило перпендикулярности региональному полю напряжений из-за местных влияний. Это увеличенная версия того, что может происходить вокруг порфиробластов. Часто точное наблюдение слоений на обнажениях, ручных образцах и в микроскопическом масштабе дополняет наблюдения на карте или в региональном масштабе.
При описании слоения полезно отметить
Следование такой методологии позволяет в конечном итоге сопоставить стиль, степень метаморфизма и интенсивность по всему региону, взаимосвязь с разломами , сдвигами , структурами и минеральными комплексами.
В геотехнической инженерии плоскость слоения может образовывать разрыв , который может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформацию и т. д.) массивов горных пород, например, при строительстве туннелей , фундаментов или откосов .