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)
◦ aspect ratio(종횡비) → A/M
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aspect ratio P |
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Descriptive Term |
P=A/M |
Log P |
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Wide |
0.1 ≦ P ＜ 0.25 |
-1 ≦ Log P ＜ -0.6 |
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Broad |
0.25 ≦ P ＜ 0.63 |
-0.6 ≦ Log P ＜ -0.2 |
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Equant |
0.5 ≦ P ≦ 2 |
-0.2 ≦ Log P ≦ 0.2 |
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Short |
1.58 ≦ P ＜ 4 |
0.2 ≦ Log P ＜ 0.6 |
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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 ↓
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Descriptive |
Folding Angle φ, deg |
Interlimb i , deg |
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Acuite(예각) |
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Gentle |
0 ＜ φ ＜ 60 |
180 ＞ i ＞ 120 |
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Open |
60 ≦ φ ＜ 110 |
120 ≧ i ＞ 70 |
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Close |
110 ≦ φ ＜ 150 |
70 ≧ i ＞ 30 |
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Tight |
150 ≦ φ ＜ 180 |
30 ≧ i ＞ 0 |
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Isoclinal(등사) |
φ = 180 |
i = 0 |
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Obtuse(둔각) |
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Fan |
180 ＜ φ ＜ 250 |
0 ＞ i ＞ -70 |
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Involute |
250 ≦ φ ＜ 360 |
-70 ≧ i ≧ -180 |
◦ bluntness rm b = r_c over r_o
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Descriptive Term |
bluntness b |
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Sharp |
0 ≦ b ＜ 0.1 |
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Angular |
0.1 ≦ b ＜ 0.2 |
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Subangular |
0.2 ≦ b ＜ 0.4 |
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subrounded |
0.4 ≦ b ＜ 0.8 |
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Rounded |
0.8 ≦ b ≦ 1 |
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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
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First order fold |
: 가장 큰 규모 |
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▲ 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
