2014-02-12
1387
Первые упоминания о муллион-структурах (МС) известны с конца 19 века. Такой знаток малых структурных форм, как Дж. Уилсон [1985], относит их к разновидности грубой линейности и описывает как длинные цилиндрические образования, однако не дает четкого представления о механизме их формирования. Наши наблюдения показывают, что в сечении, перпендикулярном их вытянутой оси, они представляют собой линзы (иногда правильной формы, иногда нет), расположенные поперек слоя и разделенные частично или полностью тонкими темными прокладками (швами), продолжающимися обычно и за пределы этого слоя (рис. n). Эта структура напоминает микролитоны, разделенные кливажными швами, но только не в микроскопическом, а в гораздо более крупном масштабе. МС развиты в вязких слоях – карбонатных или содержащих много кварца. Слой может быть не полностью разделен на линзы (см. рис. nб) и тогда его отпрепарированная поверхность предстает как фестончатая или покрытая желобками.
Рис. n. Муллион-структуры: а – зрелые МС в чередовании известняков и филлитовых сланцев; б – правильные МС в слабослюдистых кремнистых породах, чередующихся с мраморизованными известняками: зрелые в более тонком верхнем слое и незрелые – в нижнем; в – правильные МС в чередовании известняков, известковистых и филлитовых сланцев; г – зрелые неправильные МС, развившиеся по с ингенетично нарушенному слою карбонатов в биотитовых сланцах; д – развитие муллионных швов по мелким складчатым неоднородностям в песчаниках; е – начальная стадия развития МС в слоях с признаками сингенетичного нарушения слоистости (мраморы с прослоями известковистых сланцев). а, в – Таласский хр., б, г, д, е – хр. Султан-Уиздаг.
Кливажные швы связаны с наличием вещественных или, реже, структурных неоднородностей микроскопического (внутрислоевого) масштаба. А можно ли найти какие-либо закономерности в расположении муллионных швов? Ответ на этот вопрос очевиден, если швы развиваются в сингенетично нарушенных слоях – они приурочены к границам имеющихся в них неоднородностей (см. рис. n г, е). Развивающиеся в такой ситуации МС имеют неправильную форму и различаются по размеру (см. рис. n г), а иногда даже напоминают конгломераты. Труднее установить причину развития «правильных» МС, когда слой разделен на линзы примерно одинакового размера и формы (см. рис. n в). Однако надо иметь в виду, что слои, даже без сингенетичных нарушений, не являются идеально однородными. Всегда имеются неровности их границ, разная концентрация вязких зерен внутри этих слоев. Под микроскопом можно видеть развитие швов, более крупных, чем кливажные, на вертикальных границах прерывистых слойков, сложенных кварцем или кальцитом. Иногда муллионные швы связаны не с вещественными, а со структурными неоднородностями. Чаще всего они приурочены к замкам мелких складочек (рис. n д). Итак, можно сделать вывод, что появление МС обусловлено неоднородностью деформируемой среды на следующем, более крупном, по сравнению с кливажем уровне, – уровне отдельных слоев.
Кливажные швы ориентированы строго по нормали к оси максимального укорочения, а как обстоит дело с муллионными швами? Во-первых, муллионные швы всегда параллельны кливажным. Они расположены и ориентированы в складках так же, как и кливаж (рис. n+1). Поскольку МС развиты только в вязких слоях, то они образуют прямой веер, а в тесно сжатых складках субпараллельны их осевым поверхностям. Таким образом, можно считать установленным фактом перпендикулярность швов МС оси максимального укорочения. Местами, подобно кливажу, МС развиты только в замках складок (рис. n+1 б).
Рис. n+1. Муллион-структуры в складках: а – хорошо развитые МС в замке и на крыльях, поперечные линзы параллельны кливажу. Чередование известняков и филлитовых сланцев, Таласский хр.; б – начальная стадия развития МС в замке складки. Метапесчаники и слюдяные сланцы, хр. Султан-Уиздаг.
Швы, разделяющие линзы – муллионы, не только гораздо крупнее кливажных, но и сложно построены. Под микроскопом видно, что они представляют собой сгущение «элементарных» кливажных швов. Швы МС сложены химически инертными компонентами исходного слоя, такими как рудное, органическое вещество, слюды и т.п. Светлых растворимых минералов – кварца и кальцита – напротив, гораздо меньше, чем в окружающей породе.
В связи со сказанным выше, логично предположить, что механизмы образования кливажных и муллионных швов сходны. Процесс формирования последних можно представить себе таким образом. При укорочении вязкого слоя в слоистой пачке деформация в нем распределяется неравномерно (возможные участки концентрации деформации были перечислены выше). На этих участках происходит растворение под давлением подвижных минералов и их вынос с помощью флюида. Процесс начинается с образования кливажа, а затем кливажные швы, сгущаясь и сливаясь, формируют муллионные швы. Последние постепенно разделяют вязкие слои на линзы, ориентированные поперек слоев. В начале процесса в швах сохраняются реликты слоистости (рис. n+2), которые постепенно утрачиваются. В швах концентрируется деформация укорочения, что приводит к эффекту «ложных смещений» вдоль линз (см. рис. n а, в). На самом деле сближаются лишь стенки швов. Растворенный материал выносится из них и кристаллизуется на участках с пониженным давлением. Перенос может быть ближним, когда кристаллизация осуществляется в тенях давления (торцах линз), и дальним – когда образование жилок и новообразованных тел происходит во вмещающих породах (см. рис. n+1 а). Образование МС происходит в том же интервале термодинамических условий, что и образование кливажа, однако они встречаются и в толщах с повышенным метаморфизмом. Можно показать [ Малюжинец, Фролова, 1990], что в этом случае они являются реликтовыми структурами.
Рис. n+2. Начальная стадия формирования муллионного шва, в котором еще видны реликты слоистости. Чередование известняков, известковистых и филлитовых сланцев. Таласский хр.
Процесс формирования МС чаще всего начинается на первой стадии складкообразовании, когда слои лежат еще горизонтально (за исключением случаев, когда МС развиты только в замках складок). На этом этапе деформации их стенки лишь сближаются. На следующем этапе складкообразования, при изменении локальной ориентировки осей напряжений, могут происходить реальные смещения вдоль муллионных швов, так же, как это происходит в случае кливажа.
