Chapter 13 Foliation and Lineation in Peformed Rock
◦ foliation(엽리)
어떤 암석에 균질하게 분포하는 평탄한 면적 구조
ex)
퇴적암의 층리
퇴적쇄편의 평탄한 정렬(옥천계–점판암)
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
이 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 wave한 cleavage domain
◦ 불규칙적인 망상형의 cleavage domain
lense상 microlithons
◦ 0.5~1cm 간격
● rough foliation(조면엽리)
◦ sand-size의 광물입자가 풍부한 암석에 전형적으로 발달(석영, 장석)
◦ cleavage domain이 short, discontinuous, 조립입자와 경계
◦ 1mm 가량
● smooth foliation
◦ 길고 연속적 smooth
◦ 판상광물의 배향이 잘 이루어짐(oriented)
◦ microlithon : random~completely oriented
◦ 1mm 이하
● 특징
◦ 아래로 올수록 spacing 감소, cleavage domain smooth ↑
: cm → mm
◦ microlithon 내 광물배향 ↑
◦ microlithon 내 광물배향
: random ↔ weak ↔ strong ↔ complete
약 —————————강 : 변형정도
▲ 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
◦ microlithon과 cleavage 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
◦ 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
◦ 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 多
다중습곡을 받은 경우 조심스럽게 적용 가능. 단, 습곡의 geometry 알 수 있다.
◦ 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
▲ 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 |
● 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 多)
◦ 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 多
→ 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)의 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 上)
◦ Mullion
– 습곡과 관련된 암상 경계면에 나타나는 liner fluted structure
– mud와 sandstone 사이에 발달
▲ 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
① vein형으로 암석사이의 틈에 광물이 성장할 때 벽에 수직으로 섬유상 성장
② 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