Вергенция (геология) - Vergence (geology)

Для использования в других целях см. Vergence (значения).
Пример тяги с северной вергентностью

В структурных геология, вершина относится к направлению перевернутого компонента асимметричного складывать.[1] Проще говоря, вергенция может быть описана как горизонтальное направление, в котором направлена ​​верхняя составляющая вращения.[2] Вергенция можно наблюдать и записывать в складках, чтобы помочь геолог определить характеристики больших складок.[1] Вергенция используется для общей характеристики в симметрия (или же асимметрия ) складок, и может использоваться для наблюдения изменений мелкомасштабных структур по отношению к оси большой складки.[3] Верхняя часть складки параллельна окружающим ее поверхностям, поэтому, если эти окружающие поверхности не являются горизонтальными по своей природе, вершина складки будет наклонной. Для складки направление, а также степень возникновения вергенции можно рассчитать из удар и падение аксиальных поверхностей, а также огибающих поверхностей. Эти расчеты могут быть очень полезны геологам при определении общих элементов более крупных территорий.[1]

Историческая путаница в определении вергенции

Ганс Вильгельм Стилле, 1941

Вергенция - это термин, который часто путают и, как следствие, неправильно понимают на протяжении всей истории его использования. Самая ранняя форма использования и признанное введение в термин вершина, пришел от немецкого геолога, Ганс Стилле в 1924 г. Стилле первоначально использовал этот термин для описания направления опрокидывания мелких складок, а также для описания направления «вверх-падение», которое напрямую связано с простиранием и падением складок. Эти описания определенных физических компонентов складки, определяемые вергентностью, были использованы Стиллом при описании общего направления перегиба.колющий в складку и, как следствие, имеют прямое отношение к кинематический компоненты в складку. В этом смысле термин вершина, имеет значение движения и, таким образом, вызывает споры в геологии, потому что вергенция, в первоначальном определении Стилла, описывает только геометрический отношения, и многие геологи считали, что это не должно использоваться в качестве основного инструмента для описания движения. В результате этого противоречия использование этого термина никогда не достигало международного согласия и, следовательно, использовалось совершенно по-разному на протяжении всей истории.[2]

Большая часть путаницы в определении вергенции происходит из-за смешения и смешения понятий складчатости и складчатости. Некоторые геологи начали ссылаться на определение вергенции как на направление, в котором обращена складка, в то время как другие полагали, что это определение совпадает с его первоначальным использованием Стилле, которое было направлением направления складки вверх-вниз на осевой оси. поверхность. Несогласие, вероятно, возникло из-за того, что Стиллу не было однозначно ясно направление опрокидывания складок вслед за подъемом-падением или опусканием-падением складки. Однако в своем первоначальном использовании этого термина он фактически использовал направление складки вверх-падение. Основная причина, по которой это создает путаницу, - результат общего определения складчатости в геологии, которое описывается как направление (перпендикулярное оси складки и соответствующее осевой плоскости), которое указывает на более молодую кровати. В результате этого определения две складки, которые обладают одинаковой асимметрией, могут рассматриваться как обращенные в противоположные стороны по отношению к стратиграфический элементы конструкции, в результате чего по-разному интерпретируются направления вергенции. Чтобы прояснить эту путаницу, геологи попытались дать более окончательное определение вергенции.[2]

Теперь более широко используемое определение вергенции, которое используется для описания геометрической составляющей асимметрии складки, - это горизонтальное направление, в котором направлена ​​верхняя составляющая вращения складки. В этом определении понятие вергенции отличается от лицевого компонента складки и не зависит от него. Основываясь на этой независимости, большая часть путаницы была устранена, и концепции вергенции и облицовки имеют важное значение для геологов, особенно при анализе более сложных структур.[2]

Понимание вергенции складок

Одно из основных применений вергенции - дать представление об общей геометрии складки путем описания симметрии или асимметрии складки. Чтобы лучше понять важность этого использования, важно понимать различные классификации складок в зависимости от их геометрии. Наиболее часто используемые термины для описания и классификации складок в зависимости от их геометрии - это термины антиформы и синформы, а также антиклинали и синклинали. Хотя эти термины звучат похоже, они означают очень разные вещи в отношении геометрии складки.[4]

Мелкомасштабная горная складчатость

Когда конечности складки сходятся вверх, складка называется антиформой. И наоборот, когда конечности складки сходятся вниз, складка называется синформой. Не путать с этими терминами (антиформа и синформ), термины антиклиналь и синклиналь используются для описания стратиграфического значения складки. Эти фразы можно использовать в сочетании друг с другом для описания геометрических аспектов формы и направления складки.[4]

Кроме того, складки могут быть как симметричными, так и асимметричными. Когда группа складок, осевые плоскости которых оказываются перпендикулярными плоскости, представляющей охватывающую поверхность складок (плоскость, нарисованная по касательной к складкам), складки считаются симметричными. Когда это не так, складки считаются асимметричными, и асимметрия этих складок будет систематически изменяться по осевым поверхностям складок. Вергенция может быть использована не только для получения общего представления о симметрии (или асимметрии) складки, но в общем случае асимметричных складок ее можно использовать для записи ранее упомянутого систематического изменения асимметрии складок. Это очень важно для использования вергенции в полевых условиях для геологов при определении микромакрокомпонентов области.[4]

Использование в геологии

Одно из основных применений вергенции в геологии - это инструмент, который она предоставляет геологам для описания геометрии складок в мелком масштабе. Вергенция, а также применение облицовки складки могут помочь геологам классифицировать складку с точки зрения ее стиля (анитформ или синформа), а также классифицировать ее как антиклиналь или синклиналь, имеющую стратиграфическое значение.[2][3] Одно из наиболее важных применений вергенции заключается в том, что она дает геологам представление о геометрическом свойстве симметрии складок. В случае асимметричных складок можно наблюдать и регистрировать вергенцию в структурах, известных как пары складок. Пары складок помогают проиллюстрировать угловое соотношение подстилки и расщепление складки. Они могут иметь S-образную форму, в которой их называют левый, или они могут иметь Z-образную форму, в которой они известны как правый. Обычное использование терминов левый и правый используются для описания вергенции, когда точка наблюдения находится сверху или наблюдатель смотрит вниз на складку.[3]

Сложенные скалы в Пенхальт Клифф

Вергенция, как и пары складок, иногда классифицируется как левосторонняя или правосторонняя. Это происходит из-за взаимосвязи между вергентностью и вращением, поскольку в ее определении вергенция используется для определения направления вращения верхнего компонента складки. Вергенцию можно классифицировать как правую, когда есть явная по часовой стрелке вращение, или левостороннее, когда есть очевидное вращение против часовой стрелки.[4] Хотя в описании пар вершин и складок существует общая взаимосвязь, они не зависят друг от друга, поскольку вергенция определяется как направление, а не форма. Фактически, использование вергенции при описании асимметрии складки более полезно, чем простое описание асимметрии как S-образной (левосторонней) или Z-образной (правосторонней) формы, потому что вергенция не зависит от вариаций глубины складки. Вариации загиба складок относительно распространены для складок, и на основе этих вариаций две складки с аналогичной асимметрией можно классифицировать по-разному с точки зрения формы, являющейся левосторонней или правосторонней, в зависимости от их глубины складки. Это может привести к неточностям в определении геометрии складок и, следовательно, повлиять на отображение больших областей.[2] В целом, вергенция может быть очень полезной при анализе пары складок, так как вергенция может дать лучшее понимание геометрии пары складок, а также может использоваться для определения геометрии большей области, окружающей складку. Вергенция складки может помочь геологу определить несколько характеристик складчатости в более крупном масштабе, включая стиль, положение и геометрию складчатости.[3]

Наблюдая за вершиной в складке, геологи могут записывать данные, которые можно использовать для расчета приблизительного положения и геометрии более крупной области и, следовательно, помогать геологам в картировании этой области. В частности, геологи используют свойство сближения в более мелких складках, чтобы определить некоторые физические свойства более крупной окружающей области, где происходит крупномасштабная складчатость.[3] Это обычная практика для геологов, которая используется при картировании многих областей, например, при картировании Морклского покрова в Швейцария.[5] Этот процесс особенно полезен в некоторых случаях, например, в Сланцах Отаго в Новая Зеландия. Здесь единственное свидетельство существования крупномасштабной складчатости в этом районе - это картирование зон вергентности. В областях с простой деформацией вергенция может использоваться даже как инструмент для определения шарнирных зон крупных складок, а также для определения срезать.[6] Использование вергенции в качестве инструмента для картирования более крупных зон следует использовать с осторожностью в более сложных областях, где наблюдались множественные деформации.[4] Например, в районах с высокой превращенный скалы, а также в регионах, где тектонический присутствуют движения разного возраста, использование вергенции при определении характеристик большей площади может ввести в заблуждение.[7] Несмотря на это, вергенция может использоваться при описании более сложных областей. Например, изменения вергенции мелких складок, которые происходят в областях основных складок, могут помочь указать, когда была пересечена большая ось складок. В целом, вергенция представляет собой очень полезный инструмент для геологов при определении компонентов крупномасштабных областей и структур.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c Комптон, Роберт Р. Геология в поле. Нью-Йорк. ISBN  0471829021. OCLC  11866897
  2. ^ а б c d е ж грамм Белл, А. М. (1981). «Вергенция: оценка». Журнал структурной геологии. 3 (3): 197–202. Дои:10.1016/0191-8141(81)90015-8
  3. ^ а б c d е Марджорибанкс, Роджер В. (2010). Геологические методы разведки и добычи полезных ископаемых (2-е изд.). Берлин: Springer. ISBN  9783540743750. https://gatech.on.worldcat.org/oclc/654396234
  4. ^ а б c d е Хоббс, Брюс Э .; Значит, Winthrop D .; Уильямс, Пол Ф. (1976). Очерк структурной геологии. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. ISBN  0471401560. https://gatech.on.worldcat.org/oclc/959782420
  5. ^ Сенгупта, С. (1997). Эволюция геологических структур в микро- и макроуровнях. Лондон, Англия: Chapman & Hall. ISBN  9780412750304. https://gatech.on.worldcat.org/oclc/968291672
  6. ^ Лиотта, Доменико (2002). «Асимметричные складки D2 и их значение вергентности в метаморфических породах Монтаньола Сенез (внутренние северные Апеннины, центральная Италия)». Журнал структурной геологии. 24 (9): 1479–1490. Дои:10.1016 / S0191-8141 (01) 00145-6
  7. ^ Уилсон, Гилберт (1960). Тектоническое значение малых структур и их важность для геологов в полевых условиях. Льеж, Бельгия: Vaillant-Carmanne. ISBN  9781391936420. https://gatech.on.worldcat.org/oclc/2603615