断层泥
外观
断层泥(英语:fault gauge)是一种构造岩(由构造力变形而形成的岩石)具有非常小的颗粒度[1]。 断层泥没被胶结,是松散型的岩石类型。但后期可能被胶结。断层泥的形成方式与断层角砾岩相同,但后者也具有较大的碎屑颗粒[2]。断层泥的可见碎屑颗粒体积比例小于 30%,而断层角砾岩大于 30%[3]。 按颗粒大小分类,断层泥属于直径小于 1 毫米的颗粒[4] ,断层泥通常由粘土矿物组成,粘土矿物分两种,遇水膨胀型,包括绿土(TOT粘土如蒙脱石、皂石、绿脱石);遇水不膨胀型包括伊利石(TOT粘土)、高岭石(TO粘土)、绿泥石(TOT-水镁石桥-TOT)。断层泥有时还有蛭石,以及花岗岩和片麻岩碎屑矿物白云母、黑云母、长石和石英[5][6]。TOT 和 TO 分别是指粘土矿物的两种常见的片状晶体结构,其中 T 代表四面体二氧化硅 (SiO2) 片层,O 代表八面体三水铝石 (Al2O3) 片层。
断层泥可能是岩体中的薄弱平面。如果受压力超过其抗压强度导致岩石破裂[7]。
起源
[编辑]断层泥是由沿断层带的构造运动形成的。 当断层带的两侧岩石相互移动时,会产生研磨作用而和导致岩石破裂松散。 首先会形成断层角砾岩,但如果继续研磨,岩石就会变成断层泥。 断层带受越大的剪切力,被研磨的颗粒度越小。断层泥中的叶理是平行于剪切方向,可以被一次或多次剪切力形成的[4]。 根据剪切力的方向和大小,矿物可能会变质成滑石等。 摩擦力强和弱的矿物,例如石英和滑石,会影响断层的性质[8]。
参考文献
[编辑]- ^ Fault Gouge – An overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Retrieved 2021-09-21.
- ^ Twiss, R.J. & Moores, E.M., 2000 (6th edition): Structural Geology, W.H. Freeman & co, ISBN 0-7167-2252-6; p. 55
- ^ Sibson, R. H. (1977). "Fault rocks and fault mechanisms". Journal of the Geological Society of London. 133 (3): 191–213. doi:10.1144/gsjgs.133.3.0191. S2CID 131446805.
- ^ 4.0 4.1 Processes in Structural Geology and Tectonics v2". psgt.earth.lsa.umich.edu. Retrieved 2020-03-29.
- ^ Wu, Francis T. (1978-07-01). "Mineralogy and physical nature of clay gouge". Pure and Applied Geophysics. 116 (4): 655–689. doi:10.1007/BF00876531. ISSN 1420-9136. S2CID 186238015.
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- ^ Bertuzzi, R., 2015: Tunnel Support Loading Mechanism, UNSW, Sydney, Australia; p. 1
- ^ Wang, Chaoyi; Elsworth, Derek; Fang, Yi (2019). "Ensemble Shear Strength, Stability, and Permeability of Mixed Mineralogy Fault Gouge Recovered From 3D Granular Models". Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 124 (1): 425–441. doi:10.1029/2018JB016066. ISSN 2169-9356.