解理面(cleavage plane)是指矿物晶体在外力作用下沿着一定结晶方向破裂,并能裂出光滑平面的性质的平面。在构造地质学和岩石学中,解理面也指由于变形和变质作用而在岩石中形成的平面,特别是在细粒岩石和具压融矿物的岩石中容易形成。解理面的特征和类型根据变形和变质程度而定,通常平行于面间距最大,面网密度最大的晶面。
形成
解理的形成依赖于岩石成分、构造和变质条件等各种机制的组合。应力的大小和方向以及压力和温度条件决定了矿物的变形。解理的形成大致平行于构造应变的X-Y平面。根据应变的类型,解理可分类为颗粒的机械旋转、溶液转移、动态再结晶和静态再结晶四类。
颗粒的机械旋转
在压力变形过程中,具有高纵横比的矿物颗粒可能会旋转,倾向于与有限应变的XY平面的方向排列。如果矿物取向于垂直于缩短方向,颗粒可能会褶皱。
溶液转移
解理面的形成可经由压力引起的溶液转移,此过程是通过压溶和重结晶,重新分布不均匀的矿物颗粒。在此过程中,细长和板状矿物颗粒也会被旋转。例如,云母颗粒通过溶液转移会在优选方向上排列。如果通过塑性结晶过程变形,矿物晶粒受压力溶解的影响,沿有限应变的XY平面延伸,将晶粒塑顺优选取向排列。
动态再结晶
当岩石经历变质条件和矿物化学成分的重新平衡时,就会发生动态再结晶。当变形晶粒中储存的自由能减少时,就会发生这种过程。例如变形的云母可以储存足够量的应变能,就能再结晶,在解理面发展过程中,新或旧的矿物能在受损晶格中进行再结晶。
静态再结晶
这个过程发生在变形之后或没有动态变形的情况下。根据再结晶过程中的热强度,叶理面将被加强或减弱。如果热量太高,由于随机取向的新晶体的成长,会使叶理面减弱,岩石会变成角岩。如果施加最小的热量,而不改变原有矿物的组合,解理面会被平行于叶理面的云母生长而加强。