斷層泥

斷層泥（英語：fault gouge）是一種構造岩（由構造力變形而形成的岩石）具有非常小的顆粒度^[1]。 斷層泥沒被膠結，是鬆散型的岩石類型。但後期可能被膠結。斷層泥的形成方式與斷層角礫岩相同，但後者也具有較大的碎屑顆粒^[2]。斷層泥的可見碎屑顆粒體積比例小於 30%，而斷層角礫岩大於 30%^[3]。 按顆粒大小分類，斷層泥屬於直徑小於 1 毫米的顆粒^[4] ，斷層泥通常由粘土礦物組成，粘土礦物分兩種，遇水膨脹型，包括綠土（TOT粘土如蒙脫石、皂石、綠脫石）；遇水不膨脹型包括伊利石（TOT粘土）、高嶺石（TO粘土）、綠泥石（TOT-水鎂石橋-TOT）。斷層泥有時還有蛭石，以及花崗岩和片麻岩碎屑礦物白雲母、黑雲母、長石和石英^[5][6]。TOT 和 TO 分別是指粘土礦物的兩種常見的片狀晶體結構，其中 T 代表四面體二氧化矽 (SiO2) 片層，O 代表八面體三水鋁石 (Al2O3) 片層。 斷層泥可能是岩體中的薄弱平面。如果受壓力超過其抗壓強度導致岩石破裂^[7]。

一條小斷層切分在右邊的淺灰色岩塊和在左邊的深灰色岩塊。斷層泥是在圖中淺橘色的岩石。地點：Tavan Har, 戈壁沙漠, 外蒙古

起源

斷層泥是由沿斷層帶的構造運動形成的。 當斷層帶的兩側岩石相互移動時，會產生研磨作用而和導致岩石破裂鬆散。 首先會形成斷層角礫岩，但如果繼續研磨，岩石就會變成斷層泥。 斷層帶受越大的剪切力，被研磨的顆粒度越小。斷層泥中的葉理是平行於剪切方向，可以被一次或多次剪切力形成的^[4]。 根據剪切力的方向和大小，礦物可能會變質成滑石等。 摩擦力強和弱的礦物，例如石英和滑石，會影響斷層的性質^[8]。

參考文獻

1. Fault Gouge – An overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Retrieved 2021-09-21.
2. Twiss, R.J. & Moores, E.M., 2000 (6th edition): Structural Geology, W.H. Freeman & co, ISBN 0-7167-2252-6; p. 55
3. Sibson, R. H. (1977). "Fault rocks and fault mechanisms". Journal of the Geological Society of London. 133 (3): 191–213. doi:10.1144/gsjgs.133.3.0191. S2CID 131446805.
4. Processes in Structural Geology and Tectonics v2". psgt.earth.lsa.umich.edu. Retrieved 2020-03-29.
5. Wu, Francis T. (1978-07-01). "Mineralogy and physical nature of clay gouge". Pure and Applied Geophysics. 116 (4): 655–689. doi:10.1007/BF00876531. ISSN 1420-9136. S2CID 186238015.
6. Ikari, Matt J.; Saffer, Demian M.; Marone, Chris (2009). "Frictional and hydrologic properties of clay-rich fault gouge". Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 114 (B5). doi:10.1029/2008JB006089. ISSN 2156-2202.
7. Bertuzzi, R., 2015: Tunnel Support Loading Mechanism, UNSW, Sydney, Australia; p. 1
8. Wang, Chaoyi; Elsworth, Derek; Fang, Yi (2019). "Ensemble Shear Strength, Stability, and Permeability of Mixed Mineralogy Fault Gouge Recovered From 3D Granular Models". Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 124 (1): 425–441. doi:10.1029/2018JB016066. ISSN 2169-9356.