Klivaž
Klivaž, u strukturnoj geologiji i petrologiji, označava tip planarne strukture stene, koja nastaje kao rezultat deformacija i metamorfizma.[1] Koji će se tip klivaža razviti u steni zavisi od stepena deformacija i metamorfizma, kao i od tipa stene koja je podvrgnuta promenama. U opštem slučaju, ove strukture se formiraju u finozrnim stenama, koje izgrađuju minerali koji se mogu stapati pod pritiskom.[1]
Klivaž predstavlja tip folijacije u steni, koja predstavlja element sklopa koji opisuje način distribucije planarnih elemenata u steni. Folijacija može biti primarna i sekundarna. Primarna folijacija se javlja u magmatskim i sedimentnim stenama, dok se sekundarna folijacija javlja kod stena koje su pretrpele metamorfizam, i to kao rezultat deformacija. Klivaž je tip sekundarne folijacije u finozrnim stenama. Sekundarna folijacija u grubozrnijim stenama naziva se škriljavost.
Postoji mnogo definicija klivaža koje mogu dovesti do zabune. Terminologija korišćena ovom prilikom uglavnom je bazirana na definicijama koje su dali Passchier i Trouw (2005). Oni tvrde da je klivaž tip sekundarne folijacije u finozrnim stenama, koga karakterišu planarni elementi sklopa koji se formiraju u predefinisanoj orijentaciji. Neki autori koriste termin klivaž za bilo koji tip sekundarne folijacije.
Tipovi klivaža uredi
Prisustvo elemenata sklopa, kao što su predefinisana orijentacija listastih ili izduženih minerala, kompoziciona slojevitost, varijacija veličina zrna i slično, određuju tip klivaža koji će se formirati u steni. Klivaž može biti kontinuiran ili diskontinuiran.
Kontinuirani klivaž uredi
Kontinuirani ili penetrativni klivaž opisuje finozrne stene koje se sastoje od listastih minerala orijentisanih po nekom predefinisanom pravcu.[1] Tip kontinuiranog klivaža koji se formira u steni zavisi od minerala koji izgrađuju stenu. Nedeformisani listasti minerali kao što su liskuni ili amfiboli raspoređeni u predefinisanom pravcu, i minerali kao što su kvarc ili kalcit deformisani tako da im oblik zrna ima predefinisanu orijentaciju. Kontinuirani klivaž zavisi od razmere, pa stena koja ima kontinuirani klivaž u mikroskopskoj razmeri, može imati diskontinuirani klivaž kada se posmatra na makroskopskom nivou.[1]
Škriljav klivaž uredi
Pošto je priroda klivaža zavisna od razmere, škriljav klivaž se definiše kao klivaž kod koga je rastojanje između slojeva manje ili jednako 0.01 mm.[1] Ovaj tip klivaža obično nastaje nakon dijageneze i prvi je klivaž koji se formira nakon početka deformacija. Tektonski napon mora biti dovoljno jak da omogući da se formira nova folijacija, tj. škriljavi klivaž.
Diskontinuirani klivaž uredi
Diskontinuirani klivaž se javlja u stenama u kojima minerali nisu jednako raspoređeni i kao rezultat toga u steni se formiraju diskontinuirani slojevi ili sočiva sa različitim tipovima minerala.[1] Ovaj tip klivaža sadrži dve vrste domena: domen klivaža i mikrolitone. Domeni klivaža su planarne granice subparalelne trendu domena, a mikrolitoni su ograničeni domenima klivaža. Diskontinuirani klivaži se mogu kategorisati po tome da li su zrna unutar mikrolitona neravnomerno orijentisana ili sadrže mikro-nabore iz nekog ranijeg folijativnog sklopa.[1] Drugi opisi diskontinuiranog klivaža odnose se na veličinu rastojanja, oblik i procenat domena klivaža, kao i na prelazne zone između domena klivaža i mikrolitona.
Krenulacioni klivaž uredi
Krenulacioni klivaž sadrži mikrolitone koji su ubrani prethodnom folijacijom. Nabiranje se dešava kada postoji više faza deformacija, pri čemu poslednja faza uzrokuje simetrične ili nesimetrične mikro-nabore koje deformišu prethodne folijacije.[1] Koji će se tip krenulacionog klivaža formirati zavisi od litologije, stepena deformacije i metamorfizma.
Disjunktivni klivaž uredi
Disjunktivni klivaž je tip diskontinuiranog klivaža kod koga mikrolitoni nisu deformisani u obliku mikro-nabora, a njegovo formiranje je nezavisno od bilo koje druge folijacije koja postoji u steni.[2] Uobičajeni zastareli termin za disjunktivni klivaž je frakutrisani klivaž, međutim on se više ne koristi zbog toga što može doći do zabune oko interpretacije formiranja klivaža.
Transpozicioni klivaž uredi
Transpozicioni klivaž se javlja kada stariji klivaž bude u potpunosti zamenjen mlađom folijacijom usled jače deformacije. Na njemu se mogu naći dokazi više deformacionih faza.
Nastanak klivaža uredi
Nastanak klivaža objašnjava se kombinacijom različitih mehanizama koji zavise od sastava stene, tektonskih procesa i uslova metamorfzima. Način deformacije minerala uslovljen je magnitudom i orijentacijom stresa kao i uslovima pritiska i temperature u kojima se stena nalazi. Klivaži se formiraju gotovo uvek u ravni koja je skoro paralelna X-Y ravni tektonskog napona i kategorišu se na osnovu tipa napona. Mehanizmi za koje se veruje da kontrolišu nastanak klivaža su: rotacija zrna minerala, transfer topljenja, dinamička rekristalizacija i statička rekristalizacija.
Mehanička rotacija zrna uredi
U toku duktilnih deformacija mineralna zrna sa velikim aspektnim odnosom će se rotirati tako da njihova glavna orijentacija bude u istom pravcu kao XY ravan napona. Mineralna zrna mogu se ubrati ako se orijentišu normalno na pravac skraćenja.
Transfer topljenja uredi
Klivaž može nastati kao rezultat transfera topljenja indukovanog stresom, i to redistribucijom mineralnih zrna topljenjem i rekristalizacijom.[1] Ovo takođe potpomaže i rotaciju izduženih i tabličastih mineralnih zrna. Zrna liskuna će se pod dejstvom topljenja orijentisati po određenom pravcu. Ako na mineralna zrna deluje topljenje pod pritiskom i ona se deformišu u toku plastičnih kristalnih procesa, zrna će se izdužiti u pravcu XY-ravni napona.[1] Ovim procesom se menja oblik zrna, tako da ona zadobijaju izdužen oblik po predefinisanom pravcu.
Dinamička rekristalizacija uredi
Dinamička rekristalizacija se dešava kada je stena podvrgnuta metamorfnim uslovima i menja se ravnoteža hemijskog sastava minerala.[1] Ovo se dešava kada se smanjuje slobodna energija koja se nalazi u okviru deformisanih zrna minerala. Deformisani liskuni mogu sadržati dovoljnu količinu napona za početnu energiju rekristalizacije.
Statička rekristalizacija uredi
Ovaj proces se dešava ili nakon deformacije ili u odsustvu dinamičke deformacije. U zavisnosti od intenziteta toplote tokom rekristalizacije, folijacija će se ili pojačati ili oslabiti. Ako je toplota dovoljno intenzivna, folijacija će biti oslabljena zbog rasta novih neravnomerno orijentisanih zrna.[1] U slučaju da je toplota minimalna i radi se o steni sa već postojećom folijacijom i bez promene mineralnog asamblaža, klivaž će biti pojačan rastom minerala liskuna paralelno sa folijacijom.
Veza klivaža i nabora uredi
Klivaži imaju merljivu geometrijsku vezu sa aksijalnom površi nabora, koja je nastala tokom deformacija i naziva se planarna aksijalna folijacija. Folijacije su simetrično postavljene u odnosu na aksijalnu ravan u zavisnosti od sastava i kompetencije stene. Na primer, kada se vrši nabiranje sekvenci peščara i glinaca u uslovima metamorfizma niskog stepena, klivaž se formira paralelno sa aksijalnom površi nabora, pogotovo u delovima sekvence bogatim glincima.
Inženjerskogeološke implikacije uredi
U inženjerskogeološkoj praksi ravni klivaža formiraju diskontinuitete koji mogu imati veliki uticaj na mehaničke karakteristike (snaga, deformacija) stenskih masa u tunelima, mestima fundiranja, konstrukcija stabilnosti padina.