Кливаж

Из Википедије, слободне енциклопедије
Различити начини настанка кливажа у седиментним стенама. А: оригинална седиментна стена; Б: оловкаст кливаж; Ц: дијагенетска фолијација (паралелна слојевитости); Д: шкриљав кливаж.

Кливаж, у структурној геологији и петрологији, означава тип планарне структуре стене, која настаје као резултат деформација и метаморфизма.[1] Који ће се тип кливажа развити у стени зависи од степена деформација и метаморфизма, као и од типа стене која је подвргнута променама. У општем случају, ове структуре се формирају у финозрним стенама, које изграђују минерали који се могу стапати под притиском.[1]

Кливаж представља тип фолијације у стени, која представља елемент склопа који описује начин дистрибуције планарних елемената у стени. Фолијација може бити примарна и секундарна. Примарна фолијација се јавља у магматским и седиментним стенама, док се секундарна фолијација јавља код стена које су претрпеле метаморфизам, и то као резултат деформација. Кливаж је тип секундарне фолијације у финозрним стенама. Секундарна фолијација у грубозрнијим стенама назива се шкриљавост.

Постоји много дефиниција кливажа које могу довести до забуне. Терминологија коришћена овом приликом углавном је базирана на дефиницијама које су дали Passchier и Trouw (2005). Они тврде да је кливаж тип секундарне фолијације у финозрним стенама, кога карактеришу планарни елементи склопа који се формирају у предефинисаној оријентацији. Неки аутори користе термин кливаж за било који тип секундарне фолијације.

Типови кливажа[уреди]

Схематски приказ континуираног и дисконтинуираног кливажа

Присуство елемената склопа, као што су предефинисана оријентација листастих или издужених минерала, композициона слојевитост, варијација величина зрна и слично, одређују тип кливажа који ће се формирати у стени. Кливаж може бити континуиран или дисконтинуиран.

Континуирани кливаж[уреди]

Метаморфисани шејл у коме је развијен шкриљави кливаж. Зрна лискуна, кварца и илменита су оријентисана у предефинисаном правцу.

Континуирани или пенетративни кливаж описује финозрне стене које се састоје од листастих минерала оријентисаних по неком предефинисаном правцу.[1] Тип континуираног кливажа који се формира у стени зависи од минерала који изграђују стену. Недеформисани листасти минерали као што су лискуни или амфиболи распоређени у предефинисаном правцу, и минерали као што су кварц или калцит деформисани тако да им облик зрна има предефинисану оријентацију. Континуирани кливаж зависи од размере, па стена која има континуирани кливаж у микроскопској размери, може имати дисконтинуирани кливаж када се посматра на макроскопском нивоу.[1]

Шкриљав кливаж[уреди]

Пошто је природа кливажа зависна од размере, шкриљав кливаж се дефинише као кливаж код кога је растојање између слојева мање или једнако 0.01 мм.[1] Овај тип кливажа обично настаје након дијагенезе и први је кливаж који се формира након почетка деформација. Тектонски напон мора бити довољно јак да омогући да се формира нова фолијација, тј. шкриљави кливаж.

Дисконтинуирани кливаж[уреди]

Микроскопски препарат на коме се види дисконтинуирани кливаж. Домени кливажа су тамнија зрна биотита, док се микролитони састоје углавном од мусковита и кварца. Зрна минерала у оквиру микролитона су започела оријентацију у предефинисаном правцу. Нова фолијација је настала преко старије, и показује почетни стадијум кренулационог кливажа.

Дисконтинуирани кливаж се јавља у стенама у којима минерали нису једнако распоређени и као резултат тога у стени се формирају дисконтинуирани слојеви или сочива са различитим типовима минерала.[1] Овај тип кливажа садржи две врсте домена: домен кливажа и микролитоне. Домени кливажа су планарне границе субпаралелне тренду домена, а микролитони су ограничени доменима кливажа. Дисконтинуирани кливажи се могу категорисати по томе да ли су зрна унутар микролитона неравномерно оријентисана или садрже микро-наборе из неког ранијег фолијативног склопа.[1] Други описи дисконтинуираног кливажа односе се на величину растојања, облик и проценат домена кливажа, као и на прелазне зоне између домена кливажа и микролитона.

Кренулациони кливаж[уреди]

Кренулациони кливаж садржи микролитоне који су убрани претходном фолијацијом. Набирање се дешава када постоји више фаза деформација, при чему последња фаза узрокује симетричне или несиметричне микро-наборе које деформишу претходне фолијације.[1] Који ће се тип кренулационог кливажа формирати зависи од литологије, степена деформације и метаморфизма.

Дисјунктивни кливаж[уреди]

Дисјунктивни кливаж је тип дисконтинуираног кливажа код кога микролитони нису деформисани у облику микро-набора, а његово формирање је независно од било које друге фолијације која постоји у стени.[2] Уобичајени застарели термин за дисјунктивни кливаж је фракутрисани кливаж, међутим он се више не користи због тога што може доћи до забуне око интерпретације формирања кливажа.

Транспозициони кливаж[уреди]

Транспозиција у карбонатним стенама, Вардарска зона, Србија

Транспозициони кливаж се јавља када старији кливаж буде у потпуности замењен млађом фолијацијом услед јаче деформације. На њему се могу наћи докази више деформационих фаза.

Настанак кливажа[уреди]

Настанак кливажа објашњава се комбинацијом различитих механизама који зависе од састава стене, тектонских процеса и услова метаморфзима. Начин деформације минерала условљен је магнитудом и оријентацијом стреса као и условима притиска и температуре у којима се стена налази. Кливажи се формирају готово увек у равни која је скоро паралелна X-Y равни тектонског напона и категоришу се на основу типа напона. Механизми за које се верује да контролишу настанак кливажа су: ротација зрна минерала, трансфер топљења, динамичка рекристализација и статичка рекристализација.

Механичка ротација зрна[уреди]

У току дуктилних деформација минерална зрна са великим аспектним односом ће се ротирати тако да њихова главна оријентација буде у истом правцу као XY раван напона. Минерална зрна могу се убрати ако се оријентишу нормално на правац скраћења.

Трансфер топљења[уреди]

Кливаж може настати као резултат трансфера топљења индукованог стресом, и то редистрибуцијом минералних зрна топљењем и рекристализацијом.[1] Ово такође потпомаже и ротацију издужених и табличастих минералних зрна. Зрна лискуна ће се под дејством топљења оријентисати по одређеном правцу. Ако на минерална зрна делује топљење под притиском и она се деформишу у току пластичних кристалних процеса, зрна ће се издужити у правцу XY-равни напона.[1] Овим процесом се мења облик зрна, тако да она задобијају издужен облик по предефинисаном правцу.

Динамичка рекристализација[уреди]

Динамичка рекристализација се дешава када је стена подвргнута метаморфним условима и мења се равнотежа хемијског састава минерала.[1] Ово се дешава када се смањује слободна енергија која се налази у оквиру деформисаних зрна минерала. Деформисани лискуни могу садржати довољну количину напона за почетну енергију рекристализације.

Статичка рекристализација[уреди]

Овај процес се дешава или након деформације или у одсуству динамичке деформације. У зависности од интензитета топлоте током рекристализације, фолијација ће се или појачати или ослабити. Ако је топлота довољно интензивна, фолијација ће бити ослабљена због раста нових неравномерно оријентисаних зрна.[1] У случају да је топлота минимална и ради се о стени са већ постојећом фолијацијом и без промене минералног асамблажа, кливаж ће бити појачан растом минерала лискуна паралелно са фолијацијом.

Веза кливажа и набора[уреди]

Кливажи имају мерљиву геометријску везу са аксијалном површи набора, која је настала током деформација и назива се планарна аксијална фолијација. Фолијације су симетрично постављене у односу на аксијалну раван у зависности од састава и компетенције стене. На пример, када се врши набирање секвенци пешчара и глинаца у условима метаморфизма ниског степена, кливаж се формира паралелно са аксијалном површи набора, поготово у деловима секвенце богатим глинцима.

Инжењерскогеолошке импликације[уреди]

У инжењерскогеолошкој пракси равни кливажа формирају дисконтинуитете који могу имати велики утицај на механичке карактеристике (снага, деформација) стенских маса у тунелима, местима фундирања, конструкција стабилности падина.

Референце[уреди]

  1. ^ а б в г д ђ е ж з и ј к Passchier, Cees W.; Trouw, Rudolph A. J. (2005). Microtectonics. Springer. стр. 86–. ISBN 978-3-540-64003-5. 
  2. ^ Report of IUGS sub-commission on the systematics of metamorphic rocks., Приступљено 9. 4. 2013.