窗棂构造(mullion structure) 是强硬岩层组成的形似一排棂柱的半圆柱状大型线状构造。是强烈褶皱岩层中一种大型线理,有时表面被磨光并蒙上一层应力矿物外膜。
形态特征
窗棂构造常沿着强弱
岩层相邻的强硬层的界面出现。一系列宽而圆的
背形被尖而窄的
向形所分开,形成“嵌入”式褶皱。软弱层总是以尖而窄的向形嵌入强硬层,强硬层面呈圆拱状的背形突向软弱层,从而铸成一系列圆柱形的肿缩式窗棂构造。
形成机制
实验证明,窗棂构造是岩层受到顺层强烈缩短引起纵弯失稳形成的。实验还证实,窗棂构造的主波长与强弱层之间的粘性差有关。此外,也有人把外貌与一排棂柱相似的褶皱构造称为褶皱式窗棂构造。
窗棂构造与
石香肠构造不同。前者反映了
平行层理的缩短,而石香肠构造则反映了垂直
层理的压缩。但窗棂柱的方向与香肠体的长轴一样,都代表了
应变椭球体的Y轴,故亦为一种B型
线理。
窗棂构造的棂柱一般互相平直延伸,但也有扭转的棂柱,表明其不仅受到了平行层理的缩短,还可能受到一定程度的扭曲,使棂柱发生辗滚和扭转。
研究历史
原义
窗棂构造作为变形强烈岩石中发育的一种粗大线理,在国内外地质文献中多有报导,并列为构造 地质学专著中线理的重要组成内容。E.霍尔(Hull)等在1891年就曾描述过此种构造。以后对类似的构造曾与杆状构造相混淆。G.威尔逊 (wilson.1953)首先将两者加以区别:窗棂构造限定于由原岩本身形成的,而杆状构造则多是由分离物质或注入物质所构成。G.威尔逊将窗棂构造分 为褶皱式或层理式、劈理式和不规则式窗棂构造,并认为,所有这些不同类型的窗棂构造可以同时出现在任何一个地区,而且是严格平行的。
沿革
L.U.狄塞特尔此基础上增添了石香肠式窗棂构造。小岛(1972)将褶皱式和层面式窗棂构造分开,强调前者的S面呈圆筒状,特别是从褶皱的轴部分离开来的圆筒状体;后者是层面上的波状褶皱。B.E.霍浦斯(Hobbs)等(1976)认为窗棂构造多形成在强硬岩层中,柱体的边界部分属于层理面或其他原先存在的面,部分是节理或劈理等新生面,并认为多数的窗棂构造是强硬岩层形成的较小型的褶皱,还强调其圆柱状和在其侧面呈现肋突和凹槽状的外形。马杏垣教授(1964)曾对北京西区出现的极具典型的窗棂构造做了精辟的论述,并提供了它们确切的产状以及形成的原因和类型。
现义
武汉地质学院区域地质教研室(1979)’按窗棂构造形成方式和形态划分为三种类型:节理式、肿缩式和褶皱式窗棂构造。
争议
有人(如C.K.莱斯,1923,)将断层面上因断盘错动形成的和运动方向平行延伸、表面有波状起伏的构造现象也叫窗棂构造。正如E.W.斯宾塞所强调的,在解释窗棂构造的成因上分歧很大,很可能形态相似而成因各异。其焦点在于这种构造长轴的延伸方向是平行于运动方向的,还是垂直于运动方向的。