När en sten påverkas av tryck som inte är detsamma i alla riktningar, eller genom skjuvspänning (krafter som verkar för att ”smita” berget), kan mineraler bli långsträckta i riktningen vinkelrätt mot huvudspänningen. Mönstret av inriktade kristaller som resulterar kallas foliering.

Foliation kan utvecklas på ett antal sätt. Mineraler kan deformeras när de pressas (Figur 10.6), blir smalare i en riktning och längre i en annan.

figur 10.6 Foliation som utvecklas när mineraler pressas och deformeras genom förlängning i riktningen vinkelrätt mot den största spänningen (indikerad med svarta pilar). Vänster – innan du klämmer. Höger – efter klämning. Källa: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Visa källa

om en sten både värms upp och pressas under metamorfismen och temperaturförändringen är tillräcklig för att nya mineraler ska bildas från befintliga, kan de nya mineralerna tvingas växa längre vinkelrätt mot klämriktningen (figur 10.7). Om den ursprungliga klippan hade sängkläder (representerad av diagonala linjer i Figur 10.7, höger) kan foliering dölja sängkläderna.

figur 10.7 effekter av klämning och inriktad mineraltillväxt under metamorfism. Vänster: Protolith med diagonala sängkläder. Höger: metamorf sten härledd från protoliten. Långsträckta glimmerkristaller växte vinkelrätt mot huvudspänningsriktningen. Det ursprungliga sängkläderna är dolt. Källa: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Visa källa

detta är dock inte alltid fallet. Den stora stenstenen i Figur 10.8 in har stark foliering, orienterad nästan horisontellt i denna vy, men den har också sängkläder som fortfarande är synliga som mörka och ljusa band som sluttar brant ner till höger.

Figur 10.8 en geologer sitter på en sten som har foliation (markerad av den streckade linjen som är nästan horisontell) och behåller fortfarande bevis på det ursprungliga sängkläderna (brant doppande streckad linje). Berget har genomgått en relativt låg grad av metamorfism, varför sängkläderna fortfarande är synliga. Källa: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0, modifierad efter Steven Earle (2015) CC BY 4.0 Visa källa

Foliation och Crystal Habit

de flesta foliering utvecklas när nya mineraler tvingas växa vinkelrätt mot riktningen för störst stress. Denna effekt är särskilt stark om de nya mineralerna växer i platy eller långsträckta former. Berget i övre vänstra delen av figur 10.9 är folierad, och den mikroskopiska strukturen av samma typ av folierad sten visas på fotografiet under den. Sammantaget visar fotomikrografen att berget domineras av långsträckta kristaller inriktade i band som löper från övre vänstra till nedre högra. Spänningen som producerade detta mönster var störst i den riktning som indikeras av de svarta pilarna, i rätt vinkel mot mineralernas orientering. De inriktade mineralerna är mestadels glimmer, som har en platy crystal vana, med plattor staplade ihop som sidor i en bok.

figur 10.9 en folierad metamorf sten som kallas phyllite (övre vänstra). Satinglans kommer från anpassningen av mineraler. Nedre vänstra-en vy av samma typ av sten under ett mikroskop som visar glimmerkristaller (färgglada under polariserat ljus) inriktade i band. Regionen som skisseras i en röd streckad linje visar en lins av kvartskristaller som inte visar inriktning. Övre högra-staplar av platy glimmerkristaller. Nedre höger-en blockig kvartskristall. Källa: Karla Panchuk (2018) CC BY-SA 4.0. Klicka på bilden för fotokällor.

zonen i fotomikrografen som skisseras med den röda streckade linjen skiljer sig från resten av berget. Inte bara är mineralkompositionen annorlunda—det är kvarts, inte glimmer—men kristallerna är inte inriktade. Kvartskristallerna utsattes för samma stress som glimmerkristallerna, men eftersom kvarts växer i blockiga former snarare än långsträckta, kunde kristallerna inte anpassas i någon riktning.

även om kvartskristallerna själva inte är inriktade bildar massan av kvartskristaller en lins som följer den allmänna trenden för anpassning inom berget. Detta händer eftersom stressen kan orsaka att vissa delar av kvartskristallerna löses upp, och de resulterande jonerna flyter bort i rät vinkel mot den största stressen innan de bildar kristaller igen.

effekterna av omkristallisering i Figur 10.9 skulle inte vara synliga med blotta ögat, men när större kristaller eller stora Klaster är inblandade kan effekterna vara synliga som ”skuggor” eller ”vingar” runt kristaller och Klaster. Berget i Figur 10.10 hade ett kvartsrikt konglomerat som föräldersten. Differentiell stress har orsakat kvartsstenar i berget att bli långsträckta, och det har också fått vingar att bildas runt några av stenarna (se stenen i den streckade ellipsen). Placeringen av vingarna beror på fördelningen av stress på berget (Figur 10.10, övre högra).

figur 10.10 Metakonglomerat med långsträckta kvartstenar. Stenarna har utvecklat” vingar ” i varierande grad (t.ex. vit streckad ellips). Dessa är resultatet av kvartsupplösning där stress appliceras och flyter bort från riktningen för maximal stress före omkristallisering (övre högra skiss). Källa: Karla Panchuk (2018) CC BY-NC-SA 4.0. Foto av R. Weller / Cochise College Visa källa. Klicka på bilden för att visa användarvillkor.

foliering styr hur stenar bryter

folierade metamorfa stenar har långsträckta kristaller som är orienterade i en föredragen riktning. Detta bildar svaghetsplan, och när dessa stenar går sönder tenderar de att bryta längs ytor som parallellt orienteringen av de inriktade mineralerna (figur 10.11). Avbrott längs svaghetsplan i en sten som orsakas av foliering kallas bergklyvning, eller bara klyvning. Detta skiljer sig från klyvning i mineraler eftersom mineralklyvning sker mellan atomer i ett mineral, men bergklyvning händer mellan mineraler.

figur 10.11 närbild av en metamorf sten med inriktade långsträckta kristaller. Kristallerna styr formen på brottet i berget (svart gap), vilket resulterar i raster som uppstår längs parallella ytor. Källa: Karla Panchuk (2018) CC av 4.0

mineralinriktningen i den metamorfa berget som kallas skiffer är det som får den att bryta sig i platta bitar (figur 10.12, vänster) och varför skiffer har använts som takmaterial (figur 10.12, höger). Skifferens tendens att bryta sig i platta bitar kallas slaty klyvning.

figur 10.12 bergklyvning i den finkorniga metamorfa berget som kallas skiffer resulterar i raster längs relativt plana ytor (vänster). Det är därför skiffer har använts för takmaterial (höger). Källa: Vänster – Roger Kidd (2008) CC BY-SA 2.0 Visa källa; höger – Michael C. Ryggel (2007) CC BY-SA 3.0 Visa källa

rock klyvning är vad som orsakade stenblock i Figur 10.8 att dela från berggrunden på ett sätt som lämnade den plana övre ytan på vilken geologen sitter.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *