一、枕状构造枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造(图8-34)。
单个岩枕的底面较平坦,顶面呈圆形或椭圆形凸形曲面,表面浑圆。
因其状如枕头,故称状构造。
状构造可分为外壳和内核两部分。
外壳多为玻璃质,内核则为显晶质。
状构造中可见放射状节理(图8-35)。
各个若枕之间的空隙内常充填玻璃质、硅质和沉积碎屑,有时在沉积碎屑内还发现生物化石。
枕内也有气孔,其含量由外向内逐渐减少,气孔在枕状体内呈同心圆状分布。
如果几层岩枕相叠,则上层岩枕的底部形态为下层岩枕顶面形态的铸型。
因此,可根据上述特征判别熔岩顶面和底面,进而确定由熔岩组成的构造形态。
关于枕状构造的成因,尚有不同的认识。
多数研究者认为是喷溢岩浆在水下环境中快速冷却形成的,是水下喷发熔岩所具有的典型构造,因此,这种熔岩可称枕状熔岩,更由于枕状构造常见于细碧岩中,因此,一般认为枕状熔岩是海底火山喷发的产物。
二、柱状节理柱状节理是玄武岩中常见的一种原生破裂构造。
柱状节理面总是垂直于熔岩的流动层面,在产状平缓的玄武岩内,若干走向不同的这种节理常将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体,因而称柱状节理(图8-36)。
云南腾冲县曲石乡的“神柱柱状节理总面积达2km,大约形成于40ka前,是我国迄今为止发现的规模最大、保存最完整的柱状节理群,对研究火山岩浆生成和地质构造有重要科学价值。
柱状节理的形成与熔岩流冷凝收缩有关,熔岩流动面即为冷凝面,因此,柱状节理面往往垂直于冷凝面。
在一个冷凝面上,熔岩围绕若干冷缩中心冷凝收缩,从而在两个相邻冷缩中心的连线方向上产生张应力,柱状节理就是在一系列垂直于若干张应力的方向上形成的张节理。
从理论上说,一个冷凝面上各向相等的张应力的解除是通过三组彼此呈120°交角的无数规则分布的张节理的形成而实现的,因此,柱状张节理的横断面应为等六边形(图8-37)。
但这种理想的情况比较少见,所以,柱状节理的横断面除了六边形以外,由于熔岩物质的不均一性等因素的影响,其横断面有四边形、五边形或七边形等多种形态。
近年来的研究表明,柱状节理面不是单纯的张裂面,该面上存在着一系列横切柱轴的粗糙带和平坦带相间的平行条纹带,平坦条纹带上存在许多特殊的斜向延伸的裂隙矛James把这种特殊的玄武岩柱状节理面上的原生构造,称为凿痕构造(图8-38)。
Ryan和Sammis(1978)以及徐松年(1984)根据上述事实,提出柱状节理面除表现为引张变形外,还存在非平面的剪切(扭转)变形。
1981年,美国学者Kantha提出了一种有关玄武岩柱状节理形成机制的双扩散对流作用假说,该假说认为岩浆固结成岩阶段之前,由于熔岩顶、底温度和成分的差异,引起双扩散对流作用的进行,因而在其内部就孕育了为后一阶段所产生的裂面提供向深部作规则延伸的路径。
柱状节理不仅发育在熔岩流中,还可发育在火山灰流中,而且也可以在浅成、超浅成岩体中见到,其柱体总是垂直于脉壁或接触面。
据此,可以利用柱状节理产状确定熔岩流动面和岩体的产状。