bài giảng địa chất cấu tạo chương 4 cấu tạo phiến và cấu tạo đường

Là những cấu tạo mặt trong đá được hình thành do biến dạng và tái kết tinh của các hạt khóang vật trong đá để tạo nên một sự định hướng có quy luật → thường được gọi là cấu tạo mặt phi

CẤU TẠO MẶT PHIẾN VÀ CẤU TẠO ĐƯỜNG Chương 4

 Cấu tạo mặt do kiến tạo

(Cleavage & Foliation)

 Cấu tạo đường

Khái niệm cơ bản về tính xuyên thấu

 Thường quan sát được ở tỷ

lệ trung bình

 Tính xuyên thấu: là một

hiện tượng địa chất cấu tạo mà

các cấu tạo xuyên qua toàn bộ

thể địa chất một cách đồng đều

Là những cấu tạo mặt trong đá được hình thành do biến dạng

và tái kết tinh của các hạt khóang vật trong đá để tạo nên một

sự định hướng có quy luật → thường được gọi là cấu tạo mặt

phiến

I CẤU TẠO MẶT DO KIẾN TẠO

(Cleavage & Foliation)

1 Các loại cấu tạo phiến thông thường

 Phụ thuộc vào điều kiện biến dạng (nhiệt độ,

áp suất, cường độ nén ép)

 Phụ thuộc vào thành phần

Về cơ bản có thể phân thành hai loại

 Các cấu tạo phiến kiến tạo trong các đá không bị biến chất hoặc biến chất yếu

 Các cấu tạo phiến kiến tạo trong đá bị biến chất trình độ trung bình đến cao

Trong các đá không bị biến chất hoặc biến chất yếu

Đá lợp

Kh«ng quan s¸t ® îc kho¸ng vËt hoÆc c¸c ph©n tô trong mÆt phiÕn

Slaty cleavage

Là loại phiến kiến tạo có tính liên tục, tạo nên các phân tụ khoáng vật (liên quan tới vi uốn nếp) và các dải màu sẫm cuả các vật chất không hoà tan tạo nên cấu tạo dải đặc tr ng trong

đá.

Thớ chẻ

Là loại phiến thành tạo do vi uốn nếp của các loại

phiến có tr ớc, th ờng đi cùng với các phân tụ khoáng vật tạo thành các dải trên mặt thớ chẻ Có thể là loại xuyên thấu trong các đá hạt mịn (đá bảng, philit, hoặc phiến)

Thớ nhớu (crenulation cleavage)

Các mặt lớp cổ hơn bị uốn nếp+bị cắt bởi cấu tạo mặt phiến trẻ hơn tạo ra thớ nhíu Crenulation Cleavage

Hình thành thớ nhíu

Trong cỏc đỏ biến chất trỡnh độ trung bỡnh đến cao

là cấu tạo phiến xuyên thấu/không xuyên thấu trong đó các phân tụ khoáng vật tạo thành các dải song song với mặt

phiến (chú ý rằng chúng thuờng song song với mặt lớp)

Cấu tạo phõn phiến (Schistrosity)

Phân phiến

Đá phiến thạch anh mica

Thường đi kèm hiện tượng tái kết tinh

Phân phiến

là loại phiến trong các đá hạt thô, bao gồm sự sắp xếp không liên tục của các bản mỏng (laminae) và các phân tụ của các hạt khoáng vật (chúng th ờng hoặc gần song song với phân dải thạch học)

Phõn phiến gneiss (gneissic foliation)

Sự tập hợp của các dải

sáng màu đan xen với các

dải xẫm màu được hình

thành trong quá trình biến

dạng

Phiến phyllit (phyllitic foliation)

giống như thớ phiến nhưng bắt đầu có sự phát triển các

khóang vật mới

Phân phiến mylonit (mylonitic foliation)

Là loại phiến xuyên thấu phát triển trong những đới có cường

độ trượt cao như đứt gãy hoặc đới trượt Chúng đặc trưng bởi

sự giảm kích thước hạt do kiến tạo, thường dẫn đến sự hình thành các đá có độ hạt nhỏ và dạng tấm

Mylonitic foliation

uốn cong của các lớp đá là sự

xuất hiện hàng loạt những cấu

tạo phiến định hướng song

song hoặc gần song song với

nhau có xu hướng song song

với mặt trục vuông góc với

trục nén ép cực đại tạo ra các

thớ chẻ mặt trục"axial planar

cleavage"

2 Thớ chẻ mặt trục

σ1 σ1

 Giao tuyến của mặt thớ chẻ trên

địa hình có phương song song với đường trục (đường bản lề) của nếp uốn

 Mặt thớ chẻ chứa đường bản lề của

nếp uốn là mặt trục của nếp uốn

 Dựa vào thới chẻ mặt trục có

thể xác định được các yếu tố của

nếp uốn

3 Nguyên nhân hình thành cấu tạo phiến

Sự phát triển của cấu tạo phiến

(foliation)

a Sự làm phẳng (Flattening)

b Sự xoay của các hạt (Grain Rotation)

c Dung dịch (Solution)

d Các khoáng vật mới (New Minerals)

e Nóng chảy từng phần (Partial Melting)

f Hoạt động trượt (Shearing)

Cơ chế phát triển cấu tạo phiến (foliation)

 Sự phát triển và tạo nhân định hướng của trường ứng lực

 Các hạt khoáng vật mới phát triển dọc theo các mặt phiến vừa hình thành

 Các hạt khoáng vật phát triển song song với mặt phiến

Sự hình thành cấu tạo phiến (foliation) và tính định hướng của khoáng vật

Sự hỡnh thành mặt phiến dưới điều kiện trượt đơn và trượt thuần

* Hiện t ợng biến dạng với ứng suất không quay, trong đó

vật thể bị kéo dài theo một ph ơng và bị rút ngắn (co lại)

theo ph ơng vuông góc với ph ơng kéo dài đó.

* Hiện tượng biến dạng với thể tớch khụng đổi, ứng suất

khụng quay Nếu biến dạng đồng nhất thỡ hỡnh chữa

nhật bị biến thành hỡnh bỡnh hành; biến dạng khụng

đồng nhất thỡ một cặp cạnh của hỡnh chữ nhật bị uốn

cong đi Trượt đơn thể hiện sự trượt của phần này so

với phần khỏc trong quỏ trỡnh biến dạng

a- Cỏc khoỏng vật dạng tấm định

hướng ngẫu nhiờn trong đỏ nguyờn

sinh

b- Cỏc khoỏng vật dạng tấm được ưu

tiờn lựa chọn trong đỏ nguyờn sinh

c- Đỏ nguyờn sinh là sự tập trung của

cỏc hạt khoỏng vật đẳng trục

a-nhiệt độ thấp, vật chất di chuyển ；

b-nhiệt độ cao, có hiện tượng tái kết tinh

Quá trình thình thành thớ

chẻ và thớ nhíu

1 Cấu tạo mặt lớp bị uốn cong yếu

2 Mức độ uốn cong được tăng cường

3 Tác dụng tăng cường, xuất hiện

các cấu tạo mặt phiến mới (S 1 và S 2 )

5 Các cấu tạo mặt S 2 thay thế hoàn

toàn mặt S 1

4 Cấu tạo mặt S 2 chiếm chủ đạo

Thớ nhíu

4 Ý nghĩa biến dạng của cấu tạo phiến kiến tạo

Th v

Sự co rút xuất hiện bởi hiện tượng vi uốn nếp và áp suất dung dịch

Ý nghĩa biến dạng của thớ nhíu

Biến dạng của các khoáng vật có tính dẻo

Phi n mylonit

Sự uốn cong của các thớ chẻ cho chúng ta biết về hướng dịch chuyển

Quan hệ giữa thớ chẻ mặt trục và uốn nếp

Thớ chẻ mặt trục

Thớ chẻ mặt trục

Sự giao thoa

của các pha

biến dạng

Mặt lớp và mặt phiến

Sự giao thoa của các cấu tạo phiến kiên tạo sẽ được làm rõ hơn trong chương ???

Nếp uốn

II CẤU TẠO ĐƯỜNG

(Lineation)

Cấu tạo đường là một dạng cấu tạo có dạng đường thẳng xuyên thấu có quy mô từ trung bình đến nhỏ trong đá

I Cấu tạo đường quy mô nhỏ

1 Cấu tạo đường căng kéo khoáng vật (stretching/elongation lineation)

2 Cấu tạo đường sinh trưởng khoáng vật (mineral growth lineation)

3 Cấu tạo đường nhíu (crenulation lineation)

4 Cấu tạo đường giao hội mặt (intersection lineation)

1 Cấu tạo đường căng kéo khoáng vật

(stretching/elongation lineation)

2 Cấu tạo đường sinh trưởng khoáng vật

(mineral growth lineation)

3 Cấu tạo đường nhíu

(crenulation lineation)

4 Cấu tạo đường giao hội mặt

(intersection lineation)

II Cấu tạo đường quy mô lớn

1 Cấu tạo boudins

2 Cấu tạo trục đá (mullions)

3 Cấu tạo đường tuyến (rodding)

4 Cấu tạo bút chì (pencil structure)

5 Quầng áp lực (pressure shadow)

1 Cấu tạo boudin

Các dạng hình học của cấu tạo Boudin

2 Cấu tạo trục đá (mullions)

Thường gặp trong các đá biến chất và trầm tích bị uốn nếp Các mullion hình thành song song với phương chuyển động nằm trong các mặt đứt gãy

3 Cấu tạo đường tuyến (rodding)

Là cấu tạo dạng tuyến, trong đó các phần bền vững hơn như thạch anh, gân mạch thạch anh sắp xếp thành các dải song song

4 Cấu tạo bút chì (pencil structure)

Tập hợp các hạt, tinh thể phát triển

kéo dài ở hai đầu đối diện của ban

biến tinh, hoặc hạt tàn dư (thường

là các khoáng vật không thấu

quang), tạo nên kiến trúc á song

song, kéo dài theo cấu tạo phiến

kiến tạo

5 Quầng áp lực (pressure shadow)

III Ý nghĩa nghiên cứu cấu tạo đường

 Ý nghĩa nghiên cứu động lực học cấu tạo

 Nghiên cứu phân tích trường ứng suất: xác định trục ứng

suất nén ép cực đại

 Ý nghĩa của cấu tạo đường trong nghiên cứu địa chất cấu tạo sẽ được làm

rõ hơn trong chương 6, 7 và 8 nghiên cứu về Uốn nếp, Đứt gãy và Đới trượt dẻo