굴곡에 대해 알아보자

Chapter 11 The Description of Folds

▲ Geometric Parts of Folds

● part of a single folded surface

◦ inflection line(반곡선)

굴곡이 있다. 감각이 변화되어지는 곳

convex up(배사)와 concave up(향사)이 바뀌는 선

◦ fold train

일련의 fold가 이어져 잇는 것.

굴곡(곡선)의 감각 변화의 특징을 보이는 연속된 fold

배사형(antiform)

향사형(synform)

◦ hinge line(hinge) 경첩선 : 선적구조 굴곡이 최대인 선

hinge zone(area) : 최대로 굴곡 되어진 지역. 면적 개념

◦ limb(날개)

가장 굴곡이 적은 지역

◦ crest line(마루선) : 습곡이 굴곡을 가질 때 가장 높은 지역을 이은 선

  trough line(골선) : 습곡이 굴곡을 가질 때 가장 낮은 지역을 이은 선

◦ culmination(최고부) : 마루선이 최대높이의 고도를 지나는 지역

  depression(최저부) : 골선이 가장 낮은 지역을 지나는 지역

→ line들이 습곡 단면에서 보면 ‘점’으로 나타난다.

◦ 원통형 습곡(cylindrical fold), 비원통형 습곡(noncylindrical fold), 원추형 습곡(conical fold)

 

◦ fold axial

어떤 습곡의 상상의 기하학적 성질을 가진 용어

특정 배향만 가지는 선적양상

● Parts of Folded Layers and Multilayers

◦ infledtion surface(반곡면)

인접한 folded surface에 있는 inflection line을 연결한 면

◦ axial surface(hinge surface)

모든 hinge line을 연결한 면. 평면 or 굴곡

cf) axial plane : hinge line을 연결한 면이 평탄한 면일때

◦ anticline(배사)

youngest bed 방향으로 볼록한 습곡

습곡의 core 부분에 older bed가 있을 때

◦ syncline(향사)

oldest bed 방향으로 볼록한 습곡

습곡의 core 부분에 younger bed가 있을 때

◦ antiform, synform

어느 쪽으로 bed가 young인지 old인지 모를 때 형태만 보고 부르는 경우

 

▲ Fold Scale and Attitude

● The Scale of Folds

◦ amplitude

median surface로부터 각각 enveloping surface까지의 거리

◦ enveloping surface(포락면)

single fold의 surface에서 발달된 fold train에 접하는 두개의 surface

hinge에 tangential한 면

◦ median surface(중위면)

inflection line을 포함하는 면

● The Attitude of Folds

hinge line, fold axis → trend, plunge 측정

axial surface → strike, dip

 

◦ axial surface의 dip(경사)에 따라 습곡 구분

직립습곡(upright) : 경사가 거의 수직일 때

경사습곡 : steeply(급경사), moderately(중경사), gently(완경사) inclined

횡와습곡(recumbent) : 습곡축면이 거의 누워있을 때

◦ hinge의 plunge(경사) 따른 fold

horizontal(수평) 0°

subhorizontal(아수평) 0°~10°

plunge(선경사) : gently, moderately, steely → range가 넓다. 10°~80°

subvertical(아수직) 80°~90°

vertical(수직) 90°

- axial surface의 경사와 hinge의 경사에 의해 fold의 attitude를 설명가능

ex) upright horizontal(직립 수평습곡), moderately inclined horizontal(중경사 수평습곡)

- 습곡의 hinge가 양방향에서 plunging하는 경우

→ doubly plunging fold

cf) plunging하는 hinge가 반파장쯤 되면 doubly plunging fold X

→ dome or basin

◦ limb에 의한 형태에 의한 fold

- homocline(동사)

지층(층리면)이 광역적으로 일정하게 경사져 있을 때

습곡 X → 동사

- monocline

한번 습곡 되었을 때

배사와 향사가 1개씩 있다. 2개의 평행한 long limb이 short limb에 연결된 것

- structural terrace(구조단구)

2개의 경사진 long limb이 1개의 short limb에 연결된 것

- overturned fold(역전습곡)

한쪽 limb 역전 → 원래위치에서 90°이상 회전

 

▲ Elements of Fold Style

◦ folding angle(φ, 습곡각)

inflection point에서 그은 수선의 사잇각

◦ interlimb angle(ｉ, 날개사잇각)

두 limb의 접선 사잇각

관계식 : i = 180 - phi

● Cylindricity(원통도)

습곡 주변에서 측정한 면의 pole이 대원분포를 하는 정도

대원에 가까운 모습으로 pole이 된다.

대원과 가깝게 분포할수록 → 원통도 ↑

hinge를 따라 원토기하가 유지되는 거리 ↑ → 원통도 ↑

● symmetry(대칭도)

◦ Synmmetric fold(대칭습곡)

in profile(습곡단면에서) hinge의 한쪽이 다른 쪽 모습에 대해서 mirror image를 갖는 limb이 인접한 limb의 길이가 같다.

- 대칭면 → 축면

inflection point 사이에서 median surface를 수직으로 이등분하는 면 folding angle과 interlimb angle을 양분하는 면이 된다.

◦ asymmetric fold(비대칭습곡)

in profile 한쪽 limb이 다른 쪽의 limb에 대해 mirror image가 아닌 경우(no mirror image)

unequal length한 limb를 가진다.

◦ 비대칭 습곡의 감각 기술

- plunging fold

hinge line의 plunge를 내려다 보면서 비대칭 감각 기술

clockwise fold(z-fold)

short limb이 long limb에 대해 시계방향으로 회전한 경우

counter clockwise fold(s-fold)

 

short limb이 long limb에 대해 반시계방향으로 회전한 경우

- nonplunging fold

습곡의 hinge 수평인 경우

지리적 방위를 기준으로 해서 clockwise fold(z-fold) or counter clockwise fold(s-fold) 구분

● The Style of a Folded surface

습곡 주변의 사변형(quadrilateral) 만들 필요 있다.

◦ style : aspect ratio(종횡비), tightness(밀착도), bluntness(무딤도)

- 구조 34 -

◦ aspect ratio(종횡비) → A/M

	aspect ratio P
Descriptive Term	P=A/M	Log P
Wide	0.1 ≦ P ＜ 0.25	-1 ≦ Log P ＜ -0.6
Broad	0.25 ≦ P ＜ 0.63	-0.6 ≦ Log P ＜ -0.2
Equant	0.5 ≦ P ≦ 2	-0.2 ≦ Log P ≦ 0.2
Short	1.58 ≦ P ＜ 4	0.2 ≦ Log P ＜ 0.6
Tall	4 ≦ P ＜ 10	0.6 ≦ Log P ＜ 1

◦ tightness : interlimb angle(i) : folding angle(φ)에 의해 정의

습곡 정도 ↑ → folding angle ↑, interlimb angle ↓

Descriptive		Folding Angle φ, deg	Interlimb i , deg
Acuite(예각)
	Gentle	0 ＜ φ ＜ 60	180 ＞ i ＞ 120
	Open	60 ≦ φ ＜ 110	120 ≧ i ＞  70
	Close	110 ≦ φ ＜ 150	70 ≧ i ＞  30
	Tight	150 ≦ φ ＜ 180	30 ≧ i ＞   0
Isoclinal(등사)		φ = 180	i = 0
Obtuse(둔각)
	Fan	180 ＜ φ ＜ 250	0 ＞ i ＞ -70
	Involute	250 ≦ φ ＜ 360	-70 ≧ i ≧ -180

◦ bluntness rm b = r_c over r_o  

Descriptive Term	bluntness b
Sharp	0 ≦ b ＜ 0.1
Angular	0.1 ≦ b ＜ 0.2
Subangular	0.2 ≦ b ＜ 0.4
subrounded	0.4 ≦ b ＜ 0.8
Rounded	0.8 ≦ b ≦ 1
Blunt	1 ＜ b ≦ 2

 

● Ramsay's classification(The Style of Folded Laeyer)

Ramsay의 습곡분류 기준 : folded layer(surface X)

◦ 3개의 geometric parameter

- dip isogon(등각선)

같은 경사인 두점을 연결한 선

수평면에서 접선을 그어서 inner surface와 outer surface의 접점을 잇는다.

접선을 긋는 각을 변화시키면, 등각선을 계속 그어간다.

- orthogonal thickness

folded surface의 수직방향에서의 layer의 두께

두 접선사이의 수직 거리

- axial trace thickness

축면에서 평행한 방향에서의 거리

◦ relative curvature(생대적인 굴곡도) or 등각선의 변화

- 굴곡도와 dip isogon의 관계

dip isogon이 습곡의 안쪽으로 converge → inner surface 굴곡도 > outer surface 굴곡도

dip isogon이 diverge → inner surface 굴곡도 < outer surface 굴곡도

- dip isogon의 변화에 따른 습곡 분류

class 1 fold : inner side를 향해 dip isogon이 converge(수령)

class 2 fold : 축면에 평행한 dip isogon이 서로 평행(=similar fold)

class 3 fold : 습곡의 concave side를 향해 dip isogon이 diverge

◦ orthogonal thickness의 변화

→ class 1 습곡을 세분하는 토대

- class 1A fold : orthogonal thickness가 hinge에서 limb으로 갈수록 증가

- class 1B fold : orthogonal thickness가 hinge에서 limb으로 갈수록 constant

- class 1C fold : orthogonal thickness가 hinge에서 limb으로 갈수록 감소

◦ axial trace thickness

힌지에서 limb으로 가면서의 변화

class 1 fold : 증가

class 2 fold : constant

class 3 fold : 감소

● The Style of Folded Multilayer

◦ Harmony of Folding 조화습곡

D(습곡의 depth)  : axial trace를 따르는 거리

rm H = 2D / lambda  → λ/2 파장에 대한 D의 비

hamonic fold : 반파장에 대한 depth가 大 (H 大). dip isogon이 very small → class 2 fold

dishamonic fold : depth가 얇다(H 小) dip isogon이 very large → class 1B fold

◦ Axial surface geometry

보통, 평탄 or 약간 curve된 축면이 서로 평행 → 아평형하다.

unusual, 평탄하지 않은 축면을 가지는 습곡 → convolute fold(비원통형 습곡)

▲ The Order of Folds

변형작용으로 인해 습곡 발생시 → 동시에 여러 scale의 습곡 발생 가능

Microscopic~regional (같은 시기에 따른 sacle로 발달)

◦ scale에 따라

First order fold	: 가장 큰 규모

▲ Common Style and Structural associations of Folding

 

(흔한 습곡의 유형과 관련된 구조)

● Parallel Folds(평행습곡)

→ class 1B(넓은 범위에서 1A, 1C)

◦ folded surface가 평행

◦ 조산대의 연변(가장자리), thrust belt에 놓이는 fold

→ 이 지역의 암석 : unmetamorphoused~lightly unmetamorphoused

◦ 대체로 원통형

hinge : horizontal~gently plunging

upright axial surface(직립습곡)

wide aspect

gentle~open tightness

● Similar Fold(상사습곡)

→ class 2 fold(범위를 넓히면 class 1C~class 3 fold)

◦ 조산대의 광역 변성된 중심부 지역

◦ 다양한 attitude. 축면 → recumbent(횡와습곡)

◦ Asymmetric fold(비대칭 습곡)이 전형적

large aspect ratio : m ↓, A ↑

tightness : close~isoclinal → 아주 tight

◦ 대규모 회와 등사습곡 → fold nappes

● Other Style of Folds

◦ chevron fold and kink fold

- 공통점 : hinge angular(sharp), equant aspect, tightness : gentle ~ close

- 차이점

chevron fold : 대칭

kink fold : 비대칭

◦ ptygmatic fold(부조화 습곡)

습곡의 depth가 얕다.

aspect - equant

hinge : rounded ~ subrounded

class 1B, 1C layer geometry