엽리(foliation)구조에 대해 알아보자

    Chapter 13 Foliation and Lineation in Peformed Rock

    foliation(엽리)

    어떤 암석에 균질하게 분포하는 평탄한 면적 구조

    ex)

    퇴적암의 층리

    퇴적쇄편의 평탄한 정렬(옥천계점판암)

    운모질 편암(노두풍화시 엽리면을 따라 잘 떨어짐)

    → 평탄한 조각으로 떨어져 물에 의해 이동하고 퇴적시 납작납작하게 됨(imbricate 퇴적암)

    판상광물의 평행 정렬 → 태생적

    편평화된 광물입자나 역의 정렬

    성분층리 → A, B 등의 층의 교호

    Lineation(선구조)

    어떤 암석에 균질하게 분포하는 선적구조

    표면선구조 : 불연속면상에만 분포

    퇴적 groove casts : 유량증가 → 큰입자 이동시 바닥을 긁어 홈모양 생긴 것

    단층면상 미끄럼선

    관통선구조 : 그 암석 전체적으로 분포

    엽리에서 파랑습곡의 hinge

    신장광물 입자의 선택배열

    by 퇴적, 화성작용 → 1차적(primary) 엽리, 선구조

    by 지구조변형, 변성작용 → 2차적(secondary) 엽리, 선구조

    rock cleavage and cleavage

    암석에서 물리적 힘을 가할 때 일정한 방향으로 쪼개지는 경향

    모든 cleavage foliation

    모든 foliation cleavage

    특히 고도변성작용을 받은 암석(화강암질 편마암, 화강편마암),

    즉 조립질 암에 엽리 있다. → 천매암, 점판암처럼 벽개를 따라 잘 깨어지지 X

    벽개 발달 X

    layer and banding

    암석에서의 성분차에 의한 평탄한 판상구조 or 인접한 암석간의 조직차

    ◦ 많은 엽리 → domain 구조를 갖는다.

    domain 구조 → microlithon, cleavage, domain

    – by domain

    간격엽리 : 10μㅡ or 이상의 간격을 갖는 domain에 의해 정의

    연속엽리 : 아주 가는 domain or domain 구조가 없는 경우

    spaced
    and
    cleavage
    compositional diffuse
         

    ▲ 성분엽리(성긴엽리, 호상엽리) : dompositional foliation

    at 변성화강암(고철질 광물), dunite(초고철질암)

    넓은 간격의 광물의 약한 집적에 의해 나타나는 엽리

    diffuse foliation

    at 고도변성암(호상편마암)

    비교적 밀접한 간격의 성분층으로 구성

    banded foliation

    ▲ 분리엽리 : disjunctive foliation

    경상분지 속에는 잘 안 나타난다(← 고도변성암이 분포하지 X)

    얇은 cleavage domain을 갖는 것이 특징

    domain 속에 산화물, 탄소, 판상광물(mica, chlorite, 점토광물)이 정렬하여 들어 있다.

    석회암, 사암, mudstone 같이 전에 엽리를 자져보지 않은 암석에 흔히 발달

    cf) 파랑엽리는 이전 엽리가 다시 작은 규모로 엽리 발달

    stylolitic foliation(치아분리 엽리)

    ◦ 엽리가 길고 연속적 but cleavage domain이 불규칙

    ◦ 석회암에서 전형적으로 나타남

    toothlike geometry

    cleavage domain 간격 : 1~5cm

    anastomosing foliation(함유엽리)

    ◦ 길고 연속적 but wavecleavage domain

    ◦ 불규칙적인 망상형의 cleavage domain

    lensemicrolithons

    0.5~1cm 간격

    rough foliation(조면엽리)

    sand-size의 광물입자가 풍부한 암석에 전형적으로 발달(석영, 장석)

    cleavage domainshort, discontinuous, 조립입자와 경계

    1mm 가량

    smooth foliation

    ◦ 길고 연속적 smooth

    ◦ 판상광물의 배향이 잘 이루어짐(oriented)

    microlithon : random~completely oriented

    1mm 이하

     

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    ● 특징

    ◦ 아래로 올수록 spacing 감소, cleavage domain smooth

    : cm mm

    microlithon 내 광물배향 ↑

    microlithon 내 광물배향

    : random weak strong complete

    —————————: 변형정도

     

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    Crenulation Foliation(파랑엽리)

    기존엽리가 필요조건이며 새로 생기는 파랑엽리는 예전의 엽리를 절단하며 발달

    ◦ 대칭 crenulation fold : 양쪽 limb에 발달

    ◦ 비대칭 crenulation fold : 한쪽 limb에 발달

    zonal crenulation foliation(대상파랑엽리)

    cleavage domain의 판상광물이 domain에 저각으로 oriented

    microlithoncleavage domain의 경계는 점이적

    cleavage domain내 판상광물은 풍부

    discrete crenulation foliation(불연속파랑엽리)

    cleavage domain내 판상광물이 domain wall에 평행하게 배열

    microlithon내 판상광물과는 sharply discordant

    cleavage domain 보통 얇다

    Continuous Foliation(연속엽리)

    domain구조에서 그 간격이 10㎛이하

    domain structure X

    ◦ 입자 크기에 따라 분류

    fine

    microdomainal : microcrenulation or microdisjunctive

    microcontinuous

    모든 판상광물 부등경입자가 평행하게 정렬

    domain 구조 X

    corse

    판상광물들의 균질한 분포. 완전한 배열

    편평화된 광물입자들의 정렬

    domain 구조 X

    ▲ 엽리와 다른 구조와의 관계

    2차엽리

    습곡의 축면에 평행 or 아평행하게 나타남

    – axial surface foliation

    – axial plane cleavage

    경우에 따라 습곡의 축면에 평행하지 않고 fanning(부채살) 모양으로 발달

    – foliation fan(부채꼴 엽리) : convergent or divergent

     

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    fanning : 암석의 성분과 관련

    – sandstone(단단한 암석) : 크게 fanning

    – schist(점판암, 판상광물, 점토광물) : fanning

    ◦ 엽리의 배향이 암질의 경계에서 바뀜

    refracted foliation(cleavage)

    ▲ 층리와 엽리의 관계

    층리와 엽리가 평행하지 않은 경우

    → 습곡의 기하결정, 지층의 정∙역전 판단 가능

    ● 습곡의 기하결정

     

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    ◦ 회전감각

    층리와 엽리가 이루는 예각으로 회전 or slip이 일어남 slip 화살표가 올라가는 쪽에 배사의 hinge가 있다.

    ● 지층의 정∙역전 판단 → 습곡 모양을 그려봄으로써 알 수 있다.

    ◦ 층리와 엽리가 같은 방향으로 경사진 경우

    층리가 엽리보다 완경사 → (층리 < 엽리) 정상적인 지층

    층리가 엽리보다 급경사 → (층리 > 엽리) 역전된 지층

    ◦ 지층 정∙역전 판단 → drag fold. parasitic fold

    cf) 항상 이것이 적용 X. 심하게 변형작용을 받은 경우 적용 안 될 때

    다중습곡을 받은 경우 조심스럽게 적용 가능. , 습곡의 geometry 알 수 있다.

     

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    ◦ 모든 엽리가 습곡과 연관 있는 것은 아님

    → 습곡축면에 평행, 아평행, fanning

    ◦ 습곡과 연관 없는 엽리 →연성 전단대의 엽리(전단작용 → mylonite의 엽리)

    s-c 엽리 함께 발달

    – s 엽리 : 조립 연속 엽리 석영입자가 신장된 것. 운모의 평행정렬

    – c 엽리 : shear band(전단띠). 아주 좁고 광물은 세립질

     

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    Special Type of Foliation and Nomenclature

    ◦ 성인적 부분 강조

    ◦ 형태적 부분 강조 ← 더 합당. 현실적.

    ● 형태적 분류 X → 잘 안쓰는 term

    slaty cleavage(점판 벽개)

    점판암에서와 같이 세립질암석에서 발달하는 연속엽리

    very fine grained

    물리력을 가할시 엽리를 따라 잘 깨어짐

    풍화도 엽리를 따라 잘 일어남

    phyllitic cleavage(천매 벽개)

    천매암에 잘 발달 (점판암보다 약간 조립질 암석)

    물리적 힘 → 납작하게 엽리를 따라 잘 떨어짐

    옥천대 변성 퇴적암 : 옥천층군(점판암, 천매암)

    schistosity

    중∙고도변성암으로 운모가 많은 편암에 잘 발달

    엽리발달 (→ 편리)

    ● 성인적 의미 내포

    Flow cleavage(유동 벽개)

    연성변형작용 동안 또는 그 결과로 생긴 엽리. 연속엽리

    Fracture cleavage(단열 벽개)

    Flow cleavage와 상대적. 단열작용으로 인한 엽리(disjunctive foliation)

    shear cleavage

    passive shear

    solution cleavage

    용해 → wedge형으로 체적 손실

    Structure Lineation

    ◦ 형태적 분류. 2차적 엽리. 변형작용에 의한 선구조

    ◦ 변성암에 생성된 선적 구조의 배향

    Structural
    in
    tectonics
    (surficial or
    penetrative)
    Discrete Pebble
    Ooids
    Fossils
    Alteration spots
         
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    discrete lineation(불연속 선구조)

    이러한 형태와 이를 에워싸고 있는 물질이 변형 이전에 있다.

    변형작용에 의한 선적구조

    Pebble(신장역 선구조)

    변형전 역암의 역이 변형작용으로 한쪽방향으로 신장

    deformed Ooids(변형 어란 선구조)

    석회암에 많다(조선누층군 석회암에 )

    Alteration spots(환원점(변질점) 선구조)

    퇴적암이 diagenesis(속성작용) 동안 환원상태가 되면서 spot모양의 둥근 점무늬가 암석에 생김

    이것이 변형작용을 받아 신장하여 → 선구조

     

     

    constructed lineation(조성 선구조)

    Intersection lineation(교차 선구조)

    변형작용 전, 면구조(층리)와 변형작용으로 인한 엽리(새로운 면구조. 축면에 평행 or 아평행)

    (S0 : bedding, S1 : 첫 번째 엽리, S2 : 두 번째 엽리)

    두 면구조가 교차하여 교차선을 이룸(S0-S1)

    → 가상적인 기하학적 선일수가

    → 찾기도 어렵고 자세재기 어려움. stereonet 이용

    간격이 조밀하게 엽리가 잘 발달할 때(cm scale) 엽리와 층리로 둘러싸인 공산 형성(선구조 형태)

    pencil structure(조선계, 평안계 많이 있다)

    Fold hinge lineation

    미습곡(microfold), 파랑습곡(crenulation fold)hinge의 선택배향

    Boudins

    소세지 모양의 선구조

    습곡전에는 한 층리이지만 습곡에 의해 층리가 신장되면서 끊어져 만든 구조.

    limb 부분이 더 많이 신장

    습곡의 hinge에 평행한 방향의 선구조

    pinch and swell structure

    boudin이 덜 expansion되어 나타나는 형태

    Structural slickenlines(구조 미끄럼선)

    단층면에 slickenlines가 있다. groove & ridge(미끄럼 )

    Mullion

    습곡과 관련된 암상 경계면에 나타나는 liner fluted structure

    – mudsandstone 사이에 발달

     

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    mineral lineation(광물 선구조)

    개개의 광물입자 or 다결정 집합 입자가 신장되어 선택 배향할 때

    polycrystalline mineral lineation(다결정 광물 선구조)

    Rods

    특정한 광물이 막대기 모양으로 집적되어 있을 때 보통 Qtz가 많다

    석영 막대(Qtz rod)

    – cm~m

    Mineral clusters lineation(광물 다발 선구조)

    – Qtz rod 보다 소규모

    개개의 광물이 다발로 신장된 집적을 보임

    – mm~cm

    Mineral slickenlines(광물 미끄럼선)

    단층의 미끄럼면상에 발달하는 선적무늬

    단층작용동안 단층면의 광물들이 뭉개져 신장되어 이루어짐

    Nonfibrous overgrowth(비섬유 덧성장)

    광물의 과성장

    – pyrite, garnet 등 단단한 반상변정 표면에 석영 등이 집적 성장

    – pressure shadow(압력 그늘)

    전체적으로 압축을 받을 때 유체가 큰 광물 주변에 의지하여 광물 침전

    → 압력그늘 구조

    mineral grain lineation(광물입자 선구조)

    Acicular habit grain lineation(침상 정벽 선구조)

    각섬석, 규선석 등은 원래 habit이 침상, 주상으로 성장.

    이것이 어느 암석에 풍부하여 장축이 특정방향으로 배열

    Elongated grain lineation(세장 입자 선구조)

    원래 길게 성장했다기보다 기존 광물이 변형작용으로 세장되어 선택 배열

    Mineral fiber lineation

    특정광물이 섬유상으로 세장 형태로 특정방향으로 성장하여 선구조를 이룸

    석영, 방해석, 녹니석, 사문석 잘 성장

    vein형으로 암석사이의 틈에 광물이 성장할 때 벽에 수직으로 섬유상 성장

    Slickenfibers : 단층방향에 가깝게 섬유상 성장

    ▲ 선구조와 다른 구조와의 관계

    Lineation and Foliation(선구조와 엽리)

    ◦ 보통 선구조는 엽리의 일부 or 엽리면에 평행인 경우

    – S-tectonic : 엽리

    – L-tectonic : 선구조

    – L-S tectonic : 엽리∙선구조 ← 편평하게 신장된 입자

    ※ 엽리 : 입자들이 편평한 형태로 특징 배열

    장축방향 : 선구조 → 특히 pencil structure

    ◦ 특히 습곡된 암석에서 단층면을 E라 발달하는 선구조(미끄럼선)은 열리와 관계 X

    층리면에 평행하게 발달하는 선구조

    습곡이 만들어지면서 bedding이 미끄러지면서 생기는 선구조

    Lineation and Fold(선구조와 습곡)

    ◦ 보통 선구조는 광역적인 조산대에서 생성된 선구조

    fractural fold일 때는 습곡과 엽리 밀접한 관계

    엽리는 습곡의 hinge에 평행 → 엽리면상에 놓임

    ◦ 습곡이 잘 관찰되지 않는 노두에서 선구조 많이 측정 → 습곡의 hinge 추정

    ◦ 모든 선구조가 습곡의 hinge에 평행한 것은 아님

    lineation fold hinge fractural fold