Милонит представляет собой мелкозернистую компактную метаморфическую породу, полученную в результате динамической перекристаллизации входящих в ее состав минералов , приводящей к уменьшению размера зерен породы. Милониты могут иметь различный минералогический состав; это классификация, основанная на текстурном внешнем виде камня.
Милониты представляют собой пластично деформированные породы, образовавшиеся в результате накопления больших сдвиговых напряжений в зонах пластических разломов . Существует множество различных взглядов на образование милонитов, но общепризнано, что должна была произойти кристаллопластическая деформация, а трещиноватость и катакластическое течение являются вторичными процессами в образовании милонитов. Механического истирания зерен при помоле не происходит, хотя первоначально считалось, что именно в этом процессе образуются милониты, получившие название от греческого μύλος mylos , что означает мельница. [1] Милониты образуются на глубинах не менее 4 км. [2]
Существует множество различных механизмов , реализующих кристаллопластическую деформацию. В горных породах земной коры важнейшими процессами являются дислокационная ползучесть и диффузионная ползучесть . Генерация дислокаций увеличивает внутреннюю энергию кристаллов. Этот эффект компенсируется за счет миграционной рекристаллизации границ зерен, которая снижает внутреннюю энергию за счет увеличения площади границ зерен и уменьшения объема зерна, сохраняя энергию на поверхности минерального зерна. Этот процесс имеет тенденцию организовывать дислокации в границах субзерен . По мере того, как к границам субзерен добавляется больше дислокаций, разориентация этой границы субзерен будет увеличиваться до тех пор, пока граница не станет границей с большим углом , а субзерно фактически не станет новым зерном. Этот процесс, иногда называемый рекристаллизацией с вращением субзерен [3] , способствует уменьшению среднего размера зерна. Объемная и зернограничная диффузия, важнейшие механизмы диффузионной ползучести, становятся важными при высоких температурах и малых размерах зерен. Таким образом, некоторые исследователи утверждают, что, поскольку милониты образуются в результате дислокационной ползучести и динамической рекристаллизации, переход к диффузионной ползучести может произойти, как только размер зерна достаточно уменьшится.
Милониты обычно развиваются в зонах пластичного сдвига, где сосредоточены высокие скорости деформации . Они являются глубокими аналогами катакластических хрупких разломов в земной коре , которые создают разломные брекчии . [4]
Определение смещений, которые происходят в зонах милонита, зависит от правильного определения ориентации оси конечной деформации и вывода о том, как эти ориентации изменяются по отношению к оси дополнительной деформации. Это называется определением чувства сдвига. Обычно принято считать, что деформация представляет собой простую сдвиговую деформацию плоской деформации. Этот тип поля деформаций предполагает, что деформация происходит в табличной зоне, где смещение параллельно границе зоны сдвига. Кроме того, во время деформации ось дополнительной деформации сохраняет угол 45 градусов к границе зоны сдвига. Оси конечной деформации изначально параллельны оси приращения, но при прогрессирующей деформации поворачиваются в сторону.
Кинематические индикаторы — это структуры в милонитах, позволяющие определить направление сдвига. Большинство кинематических индикаторов основаны на деформации при простом сдвиге и определяют направление вращения осей конечной деформации относительно осей дополнительной деформации. Из-за ограничений, налагаемых простым сдвигом, предполагается, что смещение происходит в плоскости слоения в направлении, параллельном линии растяжения минерала. Поэтому для определения направления сдвига рассматривают плоскость, параллельную линии и перпендикулярную слоению.
Наиболее распространенными индикаторами ощущения сдвига являются ткани C/S, асимметричные порфирокласты, массивы жил и даек, покровные порфирокласты и минеральные волокна. Все эти показатели обладают моноклинной симметрией, которая напрямую связана с ориентацией осей конечных деформаций. Хотя такие структуры, как асимметричные складки и будинажи, также связаны с ориентацией осей конечной деформации, эти структуры могут образовываться из различных путей деформации и не являются надежными кинематическими индикаторами.
