Når en klippe påvirkes af tryk, der ikke er det samme i alle retninger, eller af forskydningsspænding (kræfter, der virker for at “smøre” klippen), kan mineraler blive aflange i retningen vinkelret på hovedspændingen. Mønsteret af justerede krystaller, der resulterer, kaldes foliering.

Foliation kan udvikle sig på en række måder. Mineraler kan deformeres, når de presses (Figur 10.6), bliver smalere i en retning og længere i en anden.

figur 10.6 foliering, der udvikler sig, når mineraler presses og deformeres ved forlængelse i retningen vinkelret på den største stress (angivet med sorte pile). Venstre – før klemme. Lige – efter klemning. Kilde: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Vis kilde

Hvis en sten både opvarmes og presses under metamorfisme, og temperaturændringen er nok til, at nye mineraler dannes fra eksisterende, kan de nye mineraler tvinges til at vokse længere vinkelret på klemningsretningen (figur 10.7). Hvis den oprindelige sten havde strøelse (repræsenteret af diagonale linjer i figur 10.7, højre), kan foliering skjule strøelse.

figur 10.7 effekter af klemning og justeret mineralvækst under metamorfisme. Venstre: Protolith med diagonalt sengetøj. Til højre: metamorf sten afledt af protolitten. Langstrakte glimmerkrystaller voksede vinkelret på hovedspændingsretningen. Det originale sengetøj er skjult. Kilde: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Vis kilde

Dette er dog ikke altid tilfældet. Den store kampesten i figur 10.8 in har stærk foliering, orienteret næsten vandret i denne opfattelse, men den har også strøelse, der stadig er synlig som mørke og lyse bånd, der skråner stejlt ned til højre.

Figur 10.8 en geologer sidder på en klippe, der har foliering (markeret med den stiplede linje, der er næsten vandret), og bevarer stadig bevis for det oprindelige strøelse (stejlt dyppende stiplede linje). Klippen har gennemgået en relativt lav grad af metamorfisme, hvorfor sengetøjet stadig er synligt. Kilde: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0, modificeret efter Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Vis kilde

Foliation and Crystal Habit

de fleste foliation udvikler sig, når nye mineraler er tvunget til at vokse vinkelret på retningen af størst stress. Denne effekt er særlig stærk, hvis de nye mineraler vokser i platy eller aflange former. Klippen øverst til venstre i figur 10.9 er folieret, og den mikroskopiske struktur af den samme type folieret sten er vist på fotografiet under den. Alt i alt viser fotomikrografen, at klippen domineres af aflange krystaller, der er justeret i bånd, der løber fra øverste venstre til nederste højre. Stresset, der producerede dette mønster, var størst i den retning, der var angivet med de sorte pile, i en ret vinkel i forhold til mineralernes orientering. De justerede mineraler er for det meste glimmer, som har en platy krystal vane, med plader stablet sammen som Sider i en bog.

figur 10.9 en folieret metamorf sten kaldet phyllite (øverst til venstre). Satin sheen kommer fra tilpasningen af mineraler. Nederst til venstre-et billede af den samme slags sten under et mikroskop, der viser glimmerkrystaller (farverige under polariseret lys) justeret i bånd. Regionen skitseret i en rød stiplet linje viser en linse med kvartskrystaller, der ikke viser justering. Øverst til højre – stakke af platy glimmerkrystaller. Nederst til højre – en blokeret kvartskrystal. Kilde: Karla Panchuk (2018) CC BY-SA 4.0. Klik på billedet for fotokilder.

området i fotomikrografen skitseret med den røde stiplede linje er forskellig fra resten af klippen. Ikke alene er mineralsammensætningen anderledes—det er kvarts, ikke glimmer—men krystallerne er ikke justeret. Kvartskrystallerne blev udsat for den samme stress som glimmerkrystallerne, men fordi kvarts vokser i blokerede former snarere end aflange, kunne krystallerne ikke justeres i nogen retning.

selvom kvartskrystallerne i sig selv ikke er justeret, danner massen af kvartskrystaller en linse, der følger den generelle tendens til justering inden for klippen. Dette sker, fordi spændingen kan få nogle dele af kvartskrystallerne til at opløses, og de resulterende ioner strømmer væk vinkelret på den største stress, før de danner krystaller igen.

virkningerne af omkrystallisation i figur 10.9 ville ikke være synlige med det blotte øje, men når større krystaller eller store klaster er involveret, kan virkningerne være synlige som “skygger” eller “vinger” omkring krystaller og klaster. Klippen i figur 10.10 havde et kvartsrigt konglomerat som moderrock. Differentiel stress har fået kvartssten i klippen til at blive aflange, og det har også fået vinger til at danne sig omkring nogle af småstenene (se småsten i den stiplede ellipse). Placeringen af vingerne afhænger af fordelingen af stress på klippen (Figur 10.10, øverst til højre).

figur 10.10 Metaconglomerat med langstrakt af kvartssten. Småstenene har udviklet” vinger ” i varierende grad (f.eks. Disse er resultatet af kvartsopløsning, hvor stress påføres, og strømmer væk fra retningen af maksimal stress før omkrystallisering (øverste højre skitse). Kilde: Karla Panchuk (2018) CC BY-NC-SA 4.0. Foto af R. Cochise College Vis kilde. Klik på billedet for at se vilkår for brug.

Foliation styrer, hvordan klipper bryder

folierede metamorfe klipper har aflange krystaller, der er orienteret i en foretrukken retning. Dette danner svage planer, og når disse klipper går i stykker, har de en tendens til at bryde langs overflader, der parallelle orienteringen af de justerede mineraler (figur 10.11). Pauser langs svaghedsplaner inden for en klippe, der er forårsaget af foliering, kaldes klippespaltning, eller bare spaltning. Dette adskiller sig fra spaltning i mineraler, fordi mineralspaltning sker mellem atomer i et mineral, men klippespaltning sker mellem mineraler.

figur 10.11 nærbillede af en metamorf sten med justerede aflange krystaller. Krystallerne styrer formen af bruddet i klippen (sort hul), hvilket resulterer i pauser, der forekommer langs parallelle overflader. Kilde: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0

mineraljusteringen i den metamorfe sten kaldet skifer er det, der får den til at bryde i flade stykker (figur 10.12, venstre), og derfor er skifer blevet brugt som tagmateriale (figur 10.12, højre). Skiferens tendens til at bryde ind i flade stykker kaldes slaty spaltning.

figur 10.12 Klippespaltning i den finkornede metamorfe sten kaldet skifer resulterer i pauser langs relativt flade overflader (venstre). Derfor er skifer blevet brugt til tagmateriale (til højre). Kilde: Venstre-Roger Kidd (2008) CC BY-SA 2.0 visningskilde; højre – Michael C. Rygel (2007) CC BY-SA 3.0 visningskilde

klippespaltning er det, der fik stenen i figur 10.8 til at splitte sig fra grundfjeldet på en måde, der efterlod den flade øvre overflade, som geologen sidder på.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *