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Geologische Rundschau

, Volume 72, Issue 2, pp 451–467 | Cite as

Construction of crossed girdles by superposing four subfabrics, each with a single maximum

  • G. Oertel
Aufsätze

Abstract

Commonly, basal glide is the predominant deformation mechanism of quartz in tectonites. Therefore, local deformation is probably mostly progressive simple shear rotating the sheared domains as well as deforming them.

If a tectonite body is constrained to be deformed irrotationally and approximately homogeneously throughout, it is necessarily traversed by closely spaced material surfaces that are approximately plane and orthogonal originally, and stay so through time. These surfaces act as internal boundaries and enforce cancellation of the rigid-body rotations of, in the general case, four distinct families of domains, with slip planes and directions mutually mirror-symmetric. The overall symmetry of the fabric is orthorhombic, with the mirror planes coinciding with the principal planes of strain.

Certain grains with basal planes in favorable orientation for one of the four ideal simple shears could initiate the deformation, and because of the need for compatibility, entrain neighboring grains into a similar strain, making the surroundings of an initiating grain a shear zone. Compatibility also requires thec-axes of grains in a domain to be rotated progressively toward the direction of maximum shortening. If the original orientation of crystallographic axes was random, domains of one family thus acquire a fabric with a single maximum, and the four resulting fabrics with single maxima combine to form crossed-girdle patterns. Depending on the orientation of the average shear planes and slip directions in the four families, the crossed girdles can be of different types; most fabric types that have been observed in quartz tectonites can be obtained by superposition. Crossed-girdle fabrics with low symmetry result from non-coaxial strain histories.

Keywords

Simple Shear Slip Direction Principal Plane Single Maximum Favorable Orientation 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Gleiten auf der kristallographischen Basisfläche ist häufig der vorherrschende Verformungsmechanismus in Quarztektoniten. Lokale Verformung ist deshalb wahrscheinlich überwiegend einfache Schiebung, welche die zerscherten Bereiche nicht nur deformiert sondern auch rotiert.

Wenn ein Tektonitkörper durch äußeren Zwang im ganzen rotationsfrei und annähernd homogen deformiert wird, dann muß er notwendigerweise gewisse, ziemlich dicht gescharte, materialgebundene Oberflächen enthalten, die ursprünglich zueinander rechtwinklig waren und die solche Winkelverhältnisse durch die Deformation beibehalten. Diese Oberflächen wirken als innere Grenzflächen und verursachen, daß die Festkörperrotationen in Teilbereichen sich gegenseitig aufheben müssen und daß diese Teilbereiche im allgemeinen Fall zu vier verschiedenen Familien gehören müssen mit Scherflächen und Schubrichtungen, die gegenseitig spiegelsymmetrisch sind. Die Symmetrie der vier Familien zusammen ist orthorhombisch, wobei die Spiegelebenen in den Hauptebenen des Deformationstensors liegen.

Die Verformung beginnt wahrscheinlich an gewissen Körnern mit Basisebenen in günstiger Lage für eine der vier idealen einfachen Schiebungen. Diese Körner müssen dann wegen des Zwanges zur Kompatibilität ihre Nachbarkörner in eine ähnliche Deformation miteinbeziehen und so die Umgebung eines früh gescherten Kornes zu einer Scherzone machen. Kompatibilität erfordert auch, daßc-Achsen in einem Teilbereich zunehmend in die Richtung der stärksten Verkürzung eingeregelt werden. Im Falle einer ursprünglich regellosen Lage der Achsen erhalten Teilbereiche, die zur gleichen Familie gehören, eine Regelung mit einem einzigen Maximum und die vier verschiedenen Regelungen, die man so erhält, überlagern sich gegenseitig mit dem Effekt, daß sie einen Kreuzgürtel bilden. Abhängig von der durchschnittlichen Lage der Scherflächen und Schubrichtungen in jeder der vier Familien können die Kreuzgürtel verschiedenen Typen angehören. Die meisten in Quarztektoniten beobachteten Regelungstypen können auf solche Art durch Superposition konstruiert werden. Kreuzgürtel mit niedrigerer Symmetrie sind das Ergebnis nicht koaxialer Deformationsgeschichten.

Résumé

Fréquemment, les tectonites riches en quartz ont comme mécanisme de déformation prédominant le glissement dans les plans (0001) de ce minéral. C'est pourquoi la déformation locale est probablement surtout un cisaillement simple et, donc, rotationelle.

Si une tectonite est contrainte à être deformée d'une manière non rotationelle et a peu près homogène, elle doit être traversée nécessairement par des surfaces matérielles, quasi-planes, peu espacées, qui débutent par des orientations orthogonales et persistent ainsi durant l'histoire entière de la déformation. Ces surfaces peuvent être considérées comme jouant le rôle de limites internes et comme renforçant ainsi l'annulation des rotations, auxquelles sont soumises, dans le cas le plus général, quatre familles de domaines au cisaillement simple dont les plans et directions de glissement sont liés par des plans de symétrie. La symétrie de la texture ainsi produite est orthorhombique, les plans de symétrie coïcidant avec les plans principaux du tensur de déformation.

La déformation pourrait être initiée chez certains grains de quartz dont les plans (0001) se trouvent en orientation favorable à un des quatre cisaillements simples. Ces grains, pour des raisons de compatibilité, peuvent entraîner des grains voisins dans la même déformation, formant ainsi des zones de cission autour des grains initiateurs. La compatibilité nécessite aussi que les axes cristallographiques c des grains d'un domaine soient soumis à une rotation progressive vers la direction de raccourcissement maxium. Si l'orientation initiale des axes était non-préférentielle, les domaines appartenant à une des quatre familles auront une sousfabrique à maximum unique et la combinaison de ces quatre sousfabriques donnera une fabrique en couronnes croisées. Ces fabriques combinées peuvent varier en fonction de l'orientation moyenne, dans chacune des familles, du plan et de la direction de glissement. La plupart des textures d'orientation préférentielle du quartz qui ont été observées dans des tectonites peuvent être créées par superposition de fabriques simples. Des fabriques en couronnes croisées à basse symétrie résultent d'histoires de déformation non-coaxiales.

Краткое содержание

В тектонитах деформа ция кварца идет в напр авлении главной плоскости скольжения. Поэтому п ри локальных деформа циях имеет место, вероятно, простой сдвиг, или рот ация.

Если тектоническое т ело под влиянием внеш них причин оказывается деформи рованным без ротации и примерн о гомогенно, то некие п оверхности этого тела в зависимо сти от породы и значит ельной плотности должны сохраниться, и т. к. они когда-то стояли по отн ошению друг ко другу под прямым углом, сохрани ть их первичное распо ложение и при деформации.

Эти поверхности дейс твуют, как внутренние границы и вызывают явления, при которых ротационные сдвиги твердых тел на отдельных участках должны были бы себя взаимно и сключать, причем эти у частки, вообще, должны были бы принадлежать к 4-м разл ичным родам деформац ии, поверхности скольже ния которых, как и направл ение их смещения обра зуют по отношению друг ко другу плоскость зерк альной симметрии. Сим метрия этих 4-х родов деформации является ромбическо й, причем зеркальные п лоскости совпадают с основной плоскостью тензора деформации. Деформация вязникае т там, где основная пло скость минерала ориентиров ана так, что способствует простому скльжению. Э ти минералы должны, в результате сочетаемости, способ ствовать приведению соседних минералов в подобное же положени е, и таким образом, окру жение таких сколотых минер алов превращается в. зону с кола. Сочетаемость пр иводит к тому, что оси с в таком локальном отрезке ра сполагаются в направ лении наибольшего укороче ния. В случае первичного б еспорядочного распо ложения осей эти участки, принадле жащие к одному роду деформа ции, устанавливаются с одним максимумом и полученные таким об разом 4 расположения с очетаются так, что образуют структуры п ересекающихся поясо в. В зависимости от общег о положения плоскостей скольжен ия и направления смещ ения каждое из 4-х родов деформации мож ет принадлежать к раз личным типам такого пересеч ения структур. Большенств о типов структур, набл юдаемых в тектонитах, содержащих кварц, мож но установить по зако нам последовательности процессов напластования. Струк туры пересечения поя сов низкой степени симметрии получаются при не коа ксиальных деформаци ях.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1983

Authors and Affiliations

  • G. Oertel
    • 1
  1. 1.Department of Earth and Space SciencesUniversity of CaliforniaLos AngelesUSA

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