Лекция 13. Тектониты и меланжи (Лекции по структурной геологии (Тевелев А. В.))

Структурная геология игеологическоекартированиеЛекция № 13«Тектониты и меланжи»Предварительные замечания. ОпределенияТектониты – деформированные породы, текстура (а иногда иструктура) которых, отражает историю деформаций [Б. Зандер, 1930].Т.е. тектонитами следует называть только те породы, которые непросто подверглись тектоническому воздействию, но и сохранилиследы этого воздействия в своем строении.Тектониты – это все раздробленные и перетертые породы,сопровождающие разрывные нарушения, от брекчий до милонитов[В.В.

Белоусов, 1986].Можно выделить две основные разновидности тектонитов :– катакластические тектониты (катаклазиты) образуютсяв результате хрупкого разрушения пород;– стресс-метаморфические тектониты (стресстектониты) образуются в результате пластического течения.Между этими разновидностями нет четкой границы, но крайниеразности различаются хорошо.Катаклаз – процесс грануляции, раздробления или измельчениямонолитной массы породы, в результате которого образовался болеетонкозернистый материал, называемый… катаклазитом [Т. Энгельдер,Пенсильванский университет.

Цитируется по СГиТП].Катаклазиты (в широком смысле слова!) образуются привысоких скоростях деформации, низких давлениях (до 5 кбар) инизких температурах (до 200°С), т.е. к катаклазитам относится любаягорная порода, подвергшаяся деформации, при которой зернаменьших размеров образовались за счет хрупкого разрушения болеекрупных зерен.Катаклазиты отличаются незначительной степеньюперекристаллизации первичных минералов.Обычно катаклазиты приурочены к сдвигам и сбросам, реже связаныс надвигами.NB! Обстановка формирования катаклазитов – почти всегдапростой сдвиг!Разновидности катаклазитовКласс несвязных катаклазитовРазломная брекчия – несвязная горная порода, в которой более 30% объемасоставляют обломки, различимые невооруженным глазом и превосходящиесредний размер обломков матрикса.Разломная глинка (глинка трения) – несвязная горная порода, в которойменее 30% объема составляют обломки, различимые невооруженнымглазом и превосходящие средний размер обломков матрикса.Класс связных катаклазитовТектоническая брекчия – крупнообломочный катаклазит, состоящий изматрикса и обломков пород, как правило, угловатой формы, испытавшихжесткое вращение.

Матрикс может быть представлен тонко раздробленнымматериалом, а может быть частично или полностью замещенгидротермальными минералами.Какирит (орешник) – тектоническая брекчия, в которой обломки имеютразмер до 1 см.Катаклазит (в узком смысле слова!) – микрообломочная тектоническаябрекчия (обломки различимы под микроскопом).Милонит – катаклазит, представленный агрегатом тонкоперетертых зерен,частично перекристаллизованных. Даже под микроскопом обломочнаяструктура породы бывает плохо различима. Часто милонит имеетленточную или волокнистую текстуру.Тектонические брекчииТектонические брекчии по кварцевымжилам – очень распространенный видтектонических брекчий. Кварцевыежилы приурочены к зонам разрывов,а последующие движения по этимразрывам приводят к катаклазу.Тектонические брекчии с лимонитовымцементом.

В обломках – жильный кварц. Ю. УралТектонические брекчии с кварцевым цементом.В обломках – жильный кварц. Ю. УралВ условиях высокой проницаемостизон разрывов матрикс частозамещается различнымигидротермальными минералами, в томчисле, и более поздним кварцемТектонические брекчии по осадочнымпородам не следует путать сседиментационными брекчиями.Основное отличие – составматрикса: в седиментационныхбрекчиях матрикс нормальныйтерригенный, в тектонических – состоитиз раздробленного и перетертогоматериала самих обломков.Тектонические брекчии с лимонитизированнымматриксом по слоистым алевролитам. Ю. УралПри продолжительных деформациях тектонические брекчии могутподвергаться повторной тектонизации, обломки расплющиваются иразворачиваются, появляется ориентировка раздавленных обломковТектонические брекчии с кварцевым цементомпо кварцитам с линейной текстурой.

Ю. УралКатаклазиты (в узком смысле слова)"Катаклазит" – микрообломочная тектоническая брекчия, обломкикоторой различимы при небольшом увеличении под микроскопом.Терминологические сложностивозникают, кроме всего прочего,из-за трудностей в определенииприроды деформаций, котораядалеко не всегда бываеткатакластической. Часто закатаклазиты принимают тектониты,возникшие за счет другихпроцессов (синтектоническаяперекристаллизация, пластическаядеформация). Кроме того, длябольшей части тектонитовхарактерно сочетание разныхмеханизмов формирования.Катакластическая структура в кварците.[по М.В.

Хиггинсу из Э.У. Спенсера, 1981]МилонитыМилониты – катаклазиты, представленные агрегатом тонкоперетертыхзерен, частично перекристаллизованных. Часто милониты имеют ленточнуюили волокнистую текстуру, почти всегда в них присутствуют более крупныеобломки (порфирокласты). Т.е. милонит можно представить какмикроскопическую брекчию давления со структурами течения, в которойизмельченный материал обтекает порфирокласты.Смятые в складки милонитыпо долеритам.

Фото КирмасоваМилонитыобразуются прифрикционномскольжении междуплоскостями, онимогут выдавливатьсяв трещинывмещающей породыЗона милонитов полейкогранитам. Ю. УралТипы милонитов*1. Класс слабо перекристаллизованных милонитов:Протомилонит – содержит более 50% порфирокластов (реликтовых зеренматеринских пород), которые хорошо видны невооруженным глазом.Истинный милонит – содержит 10–15% порфирокластов, большая частькоторых видна невооруженным глазом (размер больше 0,2 мм).Ультрамилонит – очень тонкоперетертый, содержащий менее 10%порфирокластов размером до 0,2 мм; даже в шлифе кажется аморфным.Филлонит – обобщающий термин для истинного милонита и ультрамилонита2.

Класс значительно перекристаллизованных милонитов:Милонитовый гнейс – содержит более 30% порфирокластов и обладаетлистоватой и расслоенной текстурой.Милонитовый сланец – аналог милонитового гнейса, обладает тольколистоватой текстурой.Бластомилонит – содержит менее 30% порфирокластов размером <0,5 мм;Псевдотахилит – милонит, "подплавленный" в результате интенсивногофрикционного скольжения, состоит из стекловатого вещества и обломковкатаклазитов.* [по М.В. Хиггинсу, 1971]ммммСтадии развития милонитов:Таблица типовмелкообломочных катаклазитов[по М.В. Хиггинсу, 1971]1) Протомилонит образуется при первичном дроблении любых материнскихпород, при этом сами эти породы образуют крупные порфирокласты,погруженные в дробленый матрикс.2) Истинный милонит образуется при дальнейшем дроблении протомилонита,порфирокласты включены в матрицу тонко перетертых минералов.3) Ультрамилонит образуется при дальнейшем дроблении милонита до оченьтонкой массы, когда порода приобретает вид кремня с раковистым изломом.4) Псевдотахилит образуется на последней стадии милонитизации в результатепереплавления ультрамилонита за счет тепла, выделяемого при трении.Стресс-тектониты.

МеханизмыПластическая деформация – это деформация без разрушения.Существует несколько изученных механизмов пластической деформации:1. Межзерновое скольжение – перемещение отдельных зерен породыотносительно друг друга. Такой механизм легко работает в обломочных породах,а большинстве других проявляется только после грануляции или дробления .2. Перекристаллизация – образование новых минеральных зерен в твердойпороде:1) увеличение в преимущественном направлении размеровсуществующих зерен,2) зарождение новых зерен в этом направлении за счетуменьшения размеров других зерен.При трехосном сжатии происходит переориентация кристаллографических осейминералов, возникает сланцеватость или линейность.3.

Внутризерновое скольжение – трансляционное скольжение, двойниковоескольжение, кингинг.NB! Внутризерновое скольжение не приводит к образованию тектонитов!Принятой классификации стресс-тектонитов, т.е. тектонитов, возникших вусловиях пластического течения, не существует, скорее всего из-за того,что они бесконечно разнообразны.Их текстура, структура и состав зависят отмножества причин: давления, температуры,первичного состава, флюидного режима,скорости смещения по инициирующимразрывам и т.д.Стресс-тектониты погранитам. Велика долякатаклаза, но породауже существенноперекристаллизованаСтресс-тектониты по гранитам.Почти целиком перекристаллизованные гранитыСтресс-тектониты по гранитам,раздавленным неравномерно.

Менеераздробленные полосы разлинзованыСтресс-тектониты по граувакковымалевролитам. Линейность обусловленаперекристаллизацией темноцветныхминералов. Ю. УралСтресс-тектониты по габброидам,раздавленным неравномерно. Наименеетектонизированые участки будинированы сформированием очковой текстуры. Ю. УралТектониты по гранитам. Разлинзование засчет перекристаллизации биотита.

Ю. УралТектониты по неравномерно раздавленнымбазальтам. Менее раздробленные полосыразлинзованы. Ю. УралКрупнообломочный тектонит.Брекчированные и раздавленные базальтыордовика. Ю. УралКрупнообломочный тектонит по базальтамордовика, смятый в складки. Ю. УралОбщие типы тектонитовS-тектониты – породы с плоскостными (план-параллельными)элементами текстуры, возникшими при деформации, т.е. – с наложеннымиэлементами текстуры. Например, это сланцы с ориентированнымизернами слюд.B-тектониты (L-тектониты) – порода с линейными элементамитекстуры, возникшими при деформации. К ним могут относится породы стакими типами тектонической линейности, как линейность обособленныхобъектов, линейность пересечения, линейность мелких пликативных идизъюнктивных структур.R-тектониты – разновидность B-тектонитов, в образовании линейныхтекстур которых существенную роль играло вращение.

Трудно доказуемыетектониты.SF-тектониты – породы с плоскостными элементами текстуры,которые образованы серией поверхностей разрывов, обычно, с зеркаламискольжения. Как правило, эта текстура не зависит от ориентировки зерен впороде.NB! S-, B- и R-тектониты могут также включать унаследованные текстурные иструктурные элементы, например, ориентированные первичные кристаллы.Всегда обращай внимание на то, что под ногами!Меланжи (хаотические комплексы, микститы)Меланж – это тело деформированных пород, основная масса котороговключает хаотически распределенные обломки и блоки [СГиТП].Меланж – сложные зоны своеобразных брекчий длительного развития.Обвальные и обвально-оползневые глыбовые брекчии зоны меланжапервоначально отлагались в морских условиях, в относительноглубоководных прогибах, а в дальнейшем они были переработаны в зонахразвития надвигов [Л.И.

Красный].Меланжи, строго говоря, нельзя называть "тектонитами", т.е. породамитектонического происхождения, поскольку это не породы, а довольно крупныегеологические тела. Вместе с тем, для мелкообломочного меланжа эта границавесьма условна.Типы меланжа [по Гринли (Greenly, 1919)]Ø главный (содержит глыбы разнообразных пород)Ø конседиментационный (содержит глыбы только "своих" пород, нет экзотических)Типы меланжа [по И.И. Белостоцкому, 1970]:Ø тектонический (связан с покровной тектоникой)Ø осадочный (связан гравитационным обрушением, отражает фазыконседиментационного тектогенеза)Ø сложного строения (сочетает черты строения и способов образования первыхдвух типов)Если вдуматься, то меланжи стоит разделять вовсе не по составуобломков или способу образования, а по положению в общейструктуре, то есть логично выделять два типа:1.